Full text of "Biochemische Zeitschrift 116.1921"

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Biochemische Zeitschrift

Beiträge
zur chemischen Physiologie und Pathologie

Herausgegeben von
F. Hofmeister-Würzburg, C. von Noorden -Frankfurt a. M.,
E. Salkowski-Berlin, A. von Wassermann-Berlin

unter Mitwirkung von

M. Ascoli-Catania, L. Asher-Bcrn, G. Bertrand-Paris, A. Bickel-Berlin, F. Blumenthal
Berlin, A. Bonanni-Rom, F. Bottazzi-Neapel, G. Bredig-Karisruhe 1. B., F. Czapek-Leipzig,
A. Durig-Wien, F. Ehrlieh-Breslau, H, v. Euler-Stockholm, J. Feigl-Hamburg, 8. Flexner-
New York, J. Forssman-Lund, 8. Fränkel-Wien, E. Freund Wien, H. Freundlich-Berlin-
Dehlem, E. Friedberger-Greifswald, E. Friedmann-Berlin, O. v. Fürth-Wien, G. Galeotti-
Neapel, F. Haber-Berlin-Dahlem, H. J. Hamb r-Groningen, P. Härl-Budapest,
E. Hägglund-Äbo, A. Heffter- Berlin, V. Henri-Paris, V. Henriques- Kopenhagen,
R. 0. Herzog-Berlin-Dahlem, W. Heubner-Göttingen, R. Höber-Kiel, M. Jacoby-Berlin,
A. Koch-Göttingen, F. Landoli-Buenos Aires, L. Langstein - Berlin, P. A. Levene-
New York, L. v. Liebermann-Budapest, J. Loeb-New York, A. Loewy-Berlin, A. Magnus-
Levy-Berlin, J. A. Mandel-New York, L. Marchlowski-Krakau, P. Mayer-Karlisbad,
d. Meisenheimer-Greifswald, L. Michaells-Berlin, H. Moliseh wien, J. Morgenroth-
Berlin, E. Münser-Prag, W. Nernst-Berlin, W. Ostwald- Leipzig, W. Palladin-St.Peters-
burg, J. K. Parnas-Lemberg, W. Pauli-Wien, R. Pfeifter-Breslau, E. P. Plok-Wien,
J. Pohl - Breslau, Ch. Porcher-Lyon, P. Bona-Berlin, H. Bachs- Heidelberg, 8. Salaskin-
St. Petersburg, T. Sasaki-Tokio, A. Beħeunert- Berlin, A. SehloßBmann - Düsseldorf,
8. P. L. Sörensen-Kopenhagen, K. Spiro-Liestal, E. H. Starling-London, J. 8toklasa- Prag,
W.Straub-Freiburg i. B., A. Stutzer- Königsberg i. Pr., K.8uto-Kanazawa, H. v. Tappeiner-
München, K. Thomas-Leipzig, H. Thoms-Berlin, P. Trendelenburg-Rostock, O. Warburg-
Berlin, W. Wiechowski-Prag, A. Wohl-Danzig, J. Wohlgemuth-Berlin.

= Redigiert von
C. Neuberg-Berlin

Hundertundsechzehnter Band

Berlin
Verlag von Julius Springer
1921

Druck der Spamerschen Buchdruckerei in Leipzig.

Inhaltsverzeichnis.

Tomita, Masaji. Über die Bildung von d-Milchagure im tierischen
Organismus i #2 5254.55: 5 2 e EE
— Über das Verhalten des im Eierklar sowie im Dotter vorhandenen
Reststickstoffes bei Bebrütung von Hühnereiern . . .....
— Über den Einfluß der Zugabe von Traubenzucker und Alanin zum
Weißei auf die Bildung der d-Milchäure bei der Bebrütung . .
— Über das Verhalten des bei der Bebrütung von Hühnereiern dem
Eiweiß zugesetzten Traubenzucker . . . . . 2 2 2 22 2020
— Über die Bildung der Fleischmilchsäure im tierischen Organismus.
Über die Bildung von d-Milchsäure bei der Autolyse des Hühnereies
— Über die chemische Zusammensetzung der Eischale des Seiden-
BER e ur. a re re e EENEG
— Über die Methylierung im tierischen Organismus. I. Über die
Methylierung des Pyridins im Organismus des Kaninchens
— Über die Methylierung im tierischen Organismus. II. Über den
Ort der Methylierung des Pyridins im tierischen Organismus .
Parnas, Jakob K. und Emilia Laska-Mintz. Beeinflussen subminimale
Reize den Ablauf chemischer Umsetzungen im isolierten Muskel?
Parnas, Jakob K. Über den Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten
Amphibienmuskeln. U. . . 2.2 2:2 2 Eee 2 een.
— Über den Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibien-
muskeln. II. Der Umsatz in Muskeln pankreasdiabetischer
Diere: ea ee et ne Si E
— Über den mechanischen Wirkungsgrad der in isolierten Amphibien-
muskeln stattfindenden Verbrennungsprozesse. (Vorläufige Mit-
telung) AC Gë a ee A er DE è
Parnas, Jakob K. und Zofia Krasinska. Über den Stoffwechsel
der Amphibienlarven . „2.2.2 2 202er e ....
Abelin, J. Über den Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen
auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl . .
Waterman, N. Hämolyse und Metallsalze
Mursehhauser, Hans. Das optische Drehungsvermögen der Dextrose
unter dem Einfluß von Salzsäure. IL Änderungen des Drehungs-
und Reduktionsvermögens von Dextroselösungen in Salzsäure
E ee ar een eur re ar
Salkowski, E. Bemerkungen zu den Mitteilungen von R. Kochmann
und M. Kochmann ..

Seite

102

108

138
165

D | Inhaltsverzeichnis.

Fransen, Hartwig und Artur Schneider. Über die Trennung ali-
phatischer Amine voneinander und von Ammoniak ......
Franzen, Hartwig, Adolf Wagner und Artur Schneider. Über die
chemischen Bestandteile grüner Pflanzen. XIII. Über die flüch-
tigen basischen Stoffe grüner Pflanzen . . ... 2. 2 22...
Müller, Rudolf. Untersuchungen über Fällungsbedingungen der Wa.R.-
Antigene (Herzextrakt) . . . 2 2 2 u 2 0 ern
Fürth, Otto und Fritz Lieben. Colorimetrische Untersuchungen über
das Tryptophan. IV. Über die Melanoidinbildung bei der Säure-
hydrolyse von Proteinen und ihre Ahhängigkeit von Tryptophan-
komple réie
-— — Colorimetrische Untersuchungen über das Tryptophan. V. Zur
Kenntnis der Proteine der Immunsera und ihres Tryptophangehaltes
Wuth, O. Über biologische Wirkungen proteinogener Amine. Zu-
gleich ein Beitrag zur Frage der Acetonitrilreaktiin . . ...
Zondek, 8. G. Die Bedeutung kolloidaler Nährlösungen für die Funk-
tion des normalen, erschöpften und vergifteten Herzens . . .
Finckh, E. R. 0. Sind die Chlorionen der Ringerlösung im schlagen-
den Froschherzen durch andere Anionen ersetzbar? .. .. . .
Gad Andresen, K. L. Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus
Nagayama, T. Über die Zerlegung der Brenztraubensäure durch
verschiedene Pilze . . 2. 2: Con ren
-Druckfehlerberichtigung e,
Autorenverzeichnis ,,, a e

Seite

232

Biochemische Zeitschrift
zur chemischen ee und Pathologie

Herausgegeben von
F. Hofmeister -Würzburg, C. von Noorden -Frankfurt a. M.,
E. Salkowski-Berlin, A. von Wassermann-Berlin

unter Mitwirkung von

M. Ascoll-Catania, L. Asher-Bern, G. Bertrand-Paris, A. Biokel-Berlin, F. Blumenthal-
Berlin, A. Bonanni-Rom, F. Bottazzi-Neapel, G. Bredig-Karlsruhei. B., F. Gescht AoE DIC AL CENTER Te
A. Darig- Wien, F. Ehrlich-Breslau, H. v. Euler-Stockholm, J. Felgl-Hamburg. 8. Flexner- H
New York, J. Forssman-Lund, S. Fränkel-Wien, E. Freund-Wien, H. Freundlich-Berlin-
Dahlem, E. Friedberger-Greifswald, E. Fried mann-Berlin, O. v. Fürth-Wien, G. Galeottl-
Neapel, F. Haber-Berlin-Dahlem, H. J. Haınburger-Groningen, P. Hári-Budapest, IA N 2 1962
E. Hägglund-Abo, A. Heffter- Berlin, V. Henrl-Paris. V. Henriques-Kopenhagen, F4
R. 0. Herzog-Berlin-Dahlem, W. Heubner- Göttingen, R. Höber-Kiel, M. J acoby-Berlin,
Së Be F. Lando — ider ER E Sé Ce Levene-
jew York, L. v. Liebermann- Hir anest, J. Loeb-New York, A. Loewy-Berlin, Magn : rye
Lavy-Berlin. 3. A. Mandel-New York, L. Marchtewski-Krakau, P. dën Francisco, 22
J. Meiserihelmer-Greifswald, L. Michaelis- Berlin, H. Molisch-Wien, J. Morgenroth-
Berlin, E- Münzer-Prug, W. Nernst-Berlin. W. Ostwald-Leipzig, W. Palladin-St. Peters-
burg, J. K. Parnas-Lemberg, W. Pauti-Wien, R. Pfeiffer- Breslau, E. P. Pick-Wien,
1. Pohl-Breslau, Ch. Poreher-Lyon, P- Rona-Berlin, H. Sachn- Heidelberg, S. Salarkin-
St. Petersburg, T. Sasakl-Tokio, A. Scheunert - Berlin, A. Schloßmann - Düsseldorf,
8. P. L. Sörensen-Kopenhagen, K. Spiro- Liestal, E. H. Starling-London, J. Stoklasa-Prag,
W. Btraud- Freiburg i. B., A. Stutzer-KöÖnigsberg L Pr., K. Suto-Kanazawa, H.v. Tappeiner-
München, K. Thomas- Leipzig. H. Thoms- Berlin, P. Trendelenburg-Rostock, 0. Warburg-
Berlin, W. Wiechowski-Prag, A. Wohl-Danzig, J. Wohlgemuth-Berlin.

Redigiert von
C. Neuberg-Berlin

—
—
⸗—

Hundertundsechzehnter Band

Erstes bis sechstes Heft
Ausgegeben am 2. Mai 1921

Berlin

Verlag von Julius Springer
1921

Biochemische Zeitschrift. Ba. 116, H. 1/6.

— —— — — — nn — — —— — — - — — e
mm ——⸗

116. Band. Inhaltsverzeichnis. 1./6. Heft
Seite

Tomita, Masaji. Über die Bildung von d-Milchsäure im tierischen
OLRANISIIUB: - rar ee ee de ee A re e A 1

Tomita, Masaji. Über das Verhalten des im Eierklar sowie im Dotter
vorhandenen Reststickstoffes bei Bebrütung von Hühnereiem . . 12

Tomita, Masaji. Über den Einfluß der Zugabe von Traubenzucker
und Alanin zum Weißei auf die Bildung der d-Milchsäure bei

der Bebrütung: y soe sor e e Swan ee en a ua a 16
Tomita, Masaji. Uber das Verhalten des bei der Bebrütung von
Hühnereiern dem Eiweiß zugesetzten Traubenzuckers . . .. . 22

Tomita, Masaji. Über die Bildung der Fleischmilchsäure im tierischen
Organismus. Über die Bildung von d-Milchsäure bei der Autolyse

das Hühnereies..: =: 2-8. 4 a a ee 28
Tomita, Masaji. Über die chemische Zusammensetzung der Eischale
des Seidenspinners . . 2. 2: 2 me rn rn een 40

Tomita, Masaji. Über die Metbylierung im tierischen Organismus. L
Über die Methylierung des Pyridins im Organismus des Kaninchens 48
Tomita, Masaji. Über die Metbylierung im tierischen Organismus. II.
Über den Ort der Methylierung des Pyridins im tierischen
Organismus: 4... 0.8. 223 2a ze wre ee e E 55
Parnas, Jakob K. und Emilia Laska-Mintz. Beeinflussen subminimale
Reize den Ablauf chemischer Umsetzungen im isolierten Muskel? 59
Parnas, Jakob K. Über den Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten
Amphibienmuskeln. U... 2.2.2. 2. 2 m ne een ne 71
Parnas, Jakob K. Über den Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten
Amphibienmuskeln. III. Der Umsatz in Muskeln pankreasdia-
betischer Tiere . . 2% wo wein ee en 89
Parnas, Jakob K. Über den mechanischen Wirkungsgrad der in
isolierten Amphibienmuskeln stattfindenden Verbrennungsprozesse.

(Vorläufige Mitteilung) . . 2 2: 2 2 2 ne 2 o 102
Parnas, Jakob K. und Zofia Krasinska. Über den Stoffwechsel
der Amphibienlarven . . 2... 22222000. 108

Abelin, J. Über den Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen
auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl . . . 138
Waterman, N. Hämolyse und Metallsalzee . . 2. 2 2 2 20. 165
Murschhauser, Hans. Das optische Drehungsvermögen der Dextrose
unter dem Einfluß von Salzsäure. TI. Mitteilung. Änderungen
des Drehungs- und Reduktionsvermögens von Dextroselösungen
in Salzsäure bei 1000... ... . 171
Salkowski, E. Bemerkungen zu den Mitteilungen von R. Kochmann
und M. Kochmeamn........-. . 191
Franzen, Hartwig und Artur Schneider. Über die Trennung ali-
phatischer Amine voneinander und von Ammoniak . . . . . . 195
Franzen, Hartwig, Adolf Wagner und Artur Schneider. Über die
chemischen Bestandteile grüner Pflanzen. XIII. Mitteilung. Über

die flüchtigen basischen Stoffe grüner Pflanzen . . ...... 208
Müller, Rudolf. Untersuchungen über Fällungsbedingungen der
Wa.R.-Antigene (Herzextrakt) . . 222 22 2200. 215

Fürth, Otto und Fritz Lieben. Colorimetrische Untersuchungen über
das Tryptophan. IV. Über die Melanoidinbildung bei der Säure-
hydrolyse von Proteinen und ihre Abhängigkeit von Tryptophan-
kompletem u: A: Kein en Be ët Ae 22

Fortsetzung des siehe III. Umschlagseite!

Über die Bildung
von d-Milchsäure im tierischen Organismus.

Von

Masaji Tomita.

(Aus dem medizinisch-chemischen Institut der Kaiserlichen Universität
zu Kioto, Japan.)

(Eingegangen am 24. Januar 1921.)
Mit 1 Abbildung im Text.

Hinsichtlich der Herkunft und der Bedeutung der d-Milch-
säure liegen mehrfache Angaben vor.

Gaglio!), der eine Milchsäurebildung bei Durchblutungsversuchen
durch überlebende Nieren und Lungen konstatierte, fand im Blute von
Hunden nach Eiweißnahrung 0,3—0,5 p. m. Milchsäure, nach 48stündigem
Fasten dagegen nur 0,17—0,21 p.m. Nach Minkowski?) steigt bei ent-
leberten Vögeln die im Harne ausgeschiedene Menge Milchsäure mit reich-
licherer Eiweißnahrung, während sie von der zugeführten Kohlehydrat-
menge unabhängig ist. Es sei hier gleich erwähnt, daß es ihm niemals
gelang, eine Spur von Traubenzucker im Harne von Vögeln nach der Leber-
exstirpation aufzufinden. Auf Grund dieser Beobachtungen glaubte er be-
haupten zu dürfen, daß die Entstehung der d-Milchsäure im Vogelorganis-
mus nichts mit dem Zerfall der Kohlenhydrate zu tun hat, vielmehr das
Eiweiß als die Muttersubstanz der d-Milchsäure zu betrachten ist. Im Gegen-
satz zu dieser Behauptung wurde eine eigenartige Deutung für die Bildung
von d-Milchsäure im Tierkörper beim Sauerstoffmangel durch T. Araki?)
gegeben. Dieser Forscher erzeugte bei Hunden, Kaninchen und Hühnern
dadurch Sauerstoffmangel, daß er diese Tiere in einer sauerstoffarmen
Atmosphäre atmen ließ oder die Verarmung des Blutes an Sauerstoff durch
vorsichtige Vergiftung mit Kohlenoxyd herbeiführte, und fand dabei, daß
reichliche Quantitäten von Traubenzucker und d-Milchsäure im Harne
ausgeschieden werden. Da nun unter allen Umständen, wo Milchsäure und
Zucker im Harne auftraten, stets eine Abnahme des Glykogengehaltes in

1) Gaglio, Arch. f. Physiol. 1886.
2) Minkowski, Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 21 u. 31.
3) Araki, Zeitschr. f. physiol. Chemie 15, 16, 17 u. 19.

Biochemische Zeitschrift Band 116. 1

2 M. Tomita:

der Leber und den Muskeln erfolgte, so war er der Ansicht, daß die Bildung
von Zucker, der im Harne auftritt, aus Glykogen herzuleiten sei und die
Bildung von d-Milchsäure wieder aus einer Spaltung des Zuckers. Dann
haben Embden und Kraus!) angegeben, daß bei Durchströmung von
Blut durch eine überlebende, an Glykogen reiche Leber eine Milchsäure-
bildung stattfindet. Ebenso entstand Milchsäure, wenn man durch eine
glykogenfreie Leber zuckerreiches Blut leitete, während dagegen zucker-
armes Blut nur eine sehr unbedeutende Milchsäurebildung bewirkte. Sie
haben auch Durchblutungsversuche mit Zusatz der Aminosäure Alanin
durchgeführt und gefunden, daß auch dann eine Milchsäurebildung statt-
findet. Daß die d-Milchsäure ferner bei der Autolyse der Leber und anderer
Organe auftritt, haben Magnus-Levy?®) und andere Forscher gezeigt.
Hinsichtlich des Ursprunges der d-Milchsäure bei der Autolyse sind die
Grundlagen jedoch noch nicht hinreichend geklärt.

Die Ansichten über die Herkunft und die Entstehung der
Milchsäure im Tierkörper gehen sehr auseinander. Bei Durchsicht
der Milchsäureliteratur war mir vor allem das Fehlen eines klaren
und eindeutigen Beweises für die tatsächliche Umwandlung von
Traubenzucker zu Milchsäure in dem lebenden Körper aufgefallen.
Daß ein Organismus Zucker direkt in Milchsäure überführen kann,
ist zwar durch Versuche an isolierten und überlebenden Organen
und Organsäften sowie durch die Versuche über Glykolyse im Blute
und durch die Analogie mit dem Vorgange der bakteriellen Milch-
säuregärung wahrscheinlich geworden. Aber einen klaren Beweis
dafür, daß ein solcher Übergang von Zucker in Milchsäure sich im
lebenden Körper auch wirklich vollzieht, vermochte ich in der
Literatur nicht ausfindig zu machen.

Auf eine Anregung Prof. Arakis zwecks Aufklärung des Ur-
sprunges und der weiteren Umwandlung der Fleischmilchsäure im
lebenden Organismus sowie in autolysierten Organen sind die fol-
genden Untersuchungen unternommen worden.

Isolierte Zellen und vor allem sich entwickelnde Eier bieten
ein sehr wertvolles Material für manche Fragestellungen, welche
die Umwandlung der einzelnen zur Verfügung stehenden Verbin-
dungen betreffen. Es kann keinem Zweifel unterliegen, daß die
einzelnen Zellen den gleichen Prozessen unterworfen sind, wie die
des fertigen Organismus. Die gleichen Probleme, die wir beim
erwachsenen Individuum verfolgt haben, können wir auch auf
sich entwickelnde Eizellen übertragen; es sind im Prinzip auch

1) Embden und Kraus, diese Zeitschr. 45.
2) Magnus - Levy, Beitr. z. chem. Physiol. u. Pathol. 2, 261.

Bildung von d-Milchsäure im tierischen Organismus. 3

die gleichen Methoden, die zu ihrem Studium angewendet werden.
Aus diesem Grunde bediente man sich befruchteter Hühnereier
als Versuchsmaterial.

Im folgenden sollen nun zunächst die betreffenden Versuche
und deren Ergebnisse geschildert werden. Die Besprechung der
sich aus ihnen ergebenden Schlüsse wird später im Zusammen-
hange stattfinden.

Über das Verhalten der im Eierklar sowie im Dotter vorhandenen
d-Milchsäure bei Bebrütung von Hühnereiern.

Im hiesigen Institut hat es schon Kinzuchi Anno!) sehr
wahrscheinlich gemacht, daß d-Milchsäure, wenn auch in sehr
geringer Menge, als ein konstanter Bestandteil im Hühnerei ent-
halten ist. Er hat weiterhin festgestellt, daß bei dreitägiger Be-
brütung des Hühnereies reichliche Bildung von d-Milchsäure im
Eierklar erfolgt, während unter der gleichen Bedingung sich nur
eine geringe Menge von d-Milchsäure im Dotter nachweisen läßt.
Es ist im Anschluß an diese Ergebnisse von großem Interesse, nach
einer genaueren Methode und durch umfangreichere und zahl-
reichere Versuche zu erfahren, wie die im Eierklar und im Dotter
vorhandene Milchsäure sich bei der Bebrütung der Hühnereier
verhält.

Die Bestimmung der d-Milchsäure selbst geschieht folgender-
maßen. |

Eierklar und Dotter werden sorgsam getrennt und mit einem je
Aachen Volumen Wasser verrührt, sodann in einer emaillierten eisernen
Schale unter Herstellung schwach saurer Reaktion durch verdünnte Schwefel-
säure so lange im Sieden erhalten, bis das Eiweiß völlig ausgefallen ist, und
dann filtriert. Das Eiweißkoagulum wird gründlich mit siedendem Wasser
ausgewaschen; die Waschwässer werden mit dem Filtrat vereinigt und zur
Entfernung der überschüssigen Schwefelsäure mit Bariumcarbonat ver-
setzt und filtriert. Nachdem man sich überzeugt hat, daß das Filtrat völlig
frei von Schwefelsäure ist, wird es unter vermindertem Druck bei einer
50° Badtemperatur eingeengt. Der Rückstand wird mit einem 10fachen
Volumen 85proz. Alkohols vermischt und nach 24stündigem Stehenlassen
filtriert. Das Filtrat verdunstet, und der Rückstand mit absolutem Alkohol
erschöpft. Von dieser Lösung wird nun der Alkohol abdestilliert, der Rück-
stand in wenig Wasser aufgenommen und zur Entfernung des Fettes
48 Stunden lang im Extraktionsapparat mit reinem Äther extrahiert. Dazu
säuert man die fettfreie wässerige Lösung stark mit Phosphorsäure an und

1) K. Anno, Zeitschr. f. physiol. Chemie 86, 237.
1*

4 M. Tomita:

extrahiert 72 Stunden lang im Extraktionsapparat. Der Ätherauszug
wird mit geglühtem Natriumsulfat getrocknet, filtriert, der Äther abdestil-
liert, der Rückstand in wenig Wasser gelöst, eine halbe Stunde auf dem
Wasserbad mit Bleicarbonat erhitzt, filtriert und das Filtrat mit Schwefel-
wasserstoff behandelt. Man engt dann die von Schwefelblei abfiltrierte
Flüssigkeit unter vermindertem Druck bei mäßiger Wärme stark ein, um
den gelösten Schwefelwasserstoff zu vertreiben. Die eingeengte Flüssig-
keit wird schließlich mit reinem Lithiumcarbonat in Lithiumlactat über-
führt. Die weitere Behandlung führt man nach Angabe von Junji Yoshi-
kawa!) aus und bestimmt die d-Milchsäure. Aus dem beobachteten Dre-
hungswinkel o kann man stets die Konzentration c der betreffenden Lithium-
lactatlösung nach folgender Formel berechnen: S

_ 0,2864 — Y'0,082025 + 0,0162 æ
0,0081

1. Versuchsreihe.

Ist im unbefruchteten frischen Hühnerei d-Milchsäure ent-
halten? .

Das Eierklar und der Dotter von frischen unbefruchteten
Hühnereiern werden jedesmal gesondert auf d-Milchsäure ver-
arbeitet. Die Resultate der einzelnen d-Milchsäurebestimmungen
sind aus Tabelle I ersichtlich.

Tabelle I.
a) Eierklar.

Ver- |iZahl der Gewicht des | Rohr- Menge des | Gefund. | Gefund.
suchs-||verwen- | verwendeten |länge Š gefundenen| d-Milch- , d-Milch-
num- || deten Eierklars in Li-Lactats säure | säure
mer Eier in g dem ing ing in %

| >

Lu 35 | 495
2 | 40 | — — — — —
3 —0,02 0,0699 | 0,0174 ap 0,0010
4 —0,02 |0,0699 | 0.0174 | 0,0162 | 0,0005

0,0001

c
num- || deten Dotters in S Li-Lactats ; säure säure
kier ing dem | | ing ing in%

mer
0,0752 ` 0,0133
0.0433 | 0,0068

—0,05 | 0,1851 | 0,0462
858 2 |—0,11/0,3950| 0,0987 | 0,0925 | 0,0107
1643 2 :—0,27/0,9629 | 0,2407 | 0,2257 | 0,0137

—— 0.0111
1) J. Yoshikawa, Zeitschr. f. physiol. Chemie 8%, 382.

Aa GO tO mt

Bildung von d-Milchsäure im tierischen Organismus. 5

Aus den Versuchsresultaten in Tabelle I geht hervor, daß die
d-Milchsäuremenge im Eierklar des unbefruchteten frischen Hühner-
eies sehr gering ist. Die im Dotter vorhandene d-Milchsäure ist
ebenfalls klein und läßt sich zu 0,011% als Mittel angeben.

2. Versuchsreihe.
Ist d-Milchsäuremenge im Eierklar sowie im Dotter des
frischen befruchteten Hühnereies vorhanden ?
Die Verarbeitung des Eierklars und des Dotters geschieht
auf die gleiche Weise wie bei der 1. Versuchsreihe. Die Resultate
sind in folgender Tabelle zusammengestellt.

Tabelle II.
a) Eierklar.

Zahl der) Gewicht des | Rohr-
suchs- ||verwen- | verwendeten | länge
num- || deten Eierklare in
a. Eler in g dem

Menge des | Gefund.
gefundenen | d-Milch-
Li-Lactates| säure

in g in g

Ver-

Menge des | Gefund.

Dotters S Li-Lactates| säure

in g c in g in g
1 25 410 2 |—0,12/0,4321] 0,1080 | 0,1013 | 0,0247
2 30 488 2 | —0,25 0,8888] 0,2222 | 0,2084 | 0,0426
3 71 1125 2 \—0,3811,3580 | 0,3395 | 0,3184 | 0,0283
0,0318

Aus den Versuchsresultaten der Tabelle II geht hervor, daß
die d-Milchsäuremenge im Eierklar sowie im Dotter des frischen
befruchteten Eies etwas größer ist als die im unbefruchteten Ei.
Der Milchsäurewert im Eierklar schwankt zwischen 0,007% und
0,005%, und liefert im Mittel nach drei verschiedenen Bestim-
mungen den Wert von 0,005%. Der höchste Milchsäurewert im
Dotter beträgt 0,0426%,, der niedrigste 0,024%,. Aus den drei
verschiedenen Bestimmungen läßt sich 0,0316% als Mittel be-
rechnen.

6 M. Tomita:

8. Versuchsreihe.

Zu den Versuchen fanden 1 Tag bebrütete Hühnereier Ver-
wendung. Die Ergebnisse gehen aus folgender Tabelle hervor.

dem | ing in g in %

0,2084 | 0,0239
0,1504 | 0,0211
0240

Vergleicht man die in Tabelle III eingetragenen Mittelwerte
der d-Milchsäure mit denen der d-Milchsäure in Tabelle II, so läßt
sich nicht verkennen, daß die d-Milchsäure im Eierklar sowie im
Dotter bei ltägiger Bebrütung eine bedeutende Zunahme erfährt.

4. Versuchsreihe.
Das Eierklar und der Dotter von 3 Tage lang bebrüteten
Hühnereiern wurden nun auf d-Milchsäure verarbeitet. Die fol-
gende Tabelle veranschaulicht die Resultate.

Tabelle IV.
a) Eierklar.

Menge des | Gefund. Gefund.

num- säure

mer in D
1 —0,19 | 0,6790 0,1591 | 0,0372
2 — 0,25 | 0,8888 0,2084 | 0,0421
3 — 0,13 | 0,4691 0,1099 | 0,0414
4 —0,73 | 2,6543 0,6223 | 0,0455

0,0415

Bildung von d-Milchsäure im tierischen Organismus. 9

b) Dotter.

in g dcm | n i | in g ing in %

1 i 2 |-0,08|0,2839| 0,0709 | 0,0665 | 0,0183
2 2 |—00510.1851! 0.0462 | 0.0433 | 0.0134
3 2 |--0.09|0.3209 | 00802 | 0.0752 | 0.0200

0,0172

In Tabelle VII bemerkt man bei l0tägiger Bebrütung der
Hühnereier eine Abnahme der d-Milchsäure im Eierklar und Dot-
ter. Das Fallen des d-Milchsäuregehaltes erfolgt im Dotter in viel
bedeutenderem Maße als im Eierklar.

8. Versuchsreihe.

Zu den folgenden Versuchen wurden 14 Tage bebrütete Hüh-
nereier verwendet. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle VIII
zusammengestellt.

Tabelle VII.
al Eierklar.

— Zahl der) Gewicht des |Rohr- Menge des | Gefund. | Gefund.
suchs- |verwen- | verwendeten |länge c gefundenen | d-Milch- | d-Milch-
nam- ! deten Eiweißes in = Li-Lactates | säure säure
er. me. em. E ee
1 | 25 150 | 2 |—0,03l0,1111 0,0172
2 ı 18 95,5 2 |—-0,02|0,0699| 0,0174 0,0169
| 20 123 2 |—-0,02!0,0699| 0,0174 0,0131

0.0157

b) Dotter.
Ver- Zahl der; Gewicht des | Rohr- Menge des | Gefund. | Gefund.
suchs- ||verwen- | verwendeten |länge c gefundenen | d-Milch- | d-Milch-
nam- | deten Dotters in s Li-Lactates| säure säure

mer | Eier ing dem ing

1 | 25 | 202 —0,01 |0,1234| 0,0308 | 0,0288 | 0,0142
2 | 18 | 158,7 — — — — —
3 ı 20 | 1815 =

0,0142

Der Mittelwert der d-Milchsäure im Eierklar beträgt nur
0,0157%. Abgesehen von einem Fall, wo 0,0142% d-Milchsäure
im Dotter gefunden wurde, ist die d-Milchsäure im Dotter bis auf
Null gesunken.

Es folgt hier nun eine Tabelle, die die in den angeführten
Versuchen erhaltenen Mittelwerte für d-Milchsäure im Eierklar
und im Dotter veranschaulicht.

8 M. Tomita:

6. Versuchsreihe.
Zu Versuchen wurde jedesmal Material verwendet, welches
von 7 Tage bebrüteten Hühnereiern herrührte. Die Ergebnisse
finden sich in Tabelle VI zusammengestellt.

Tabelle VI.
a) Eierklar.

Ver- |Zahl der) Gewicht des |Rohr-
suchs- || verwen- | verwendeten |länge d-Milch-
num- || deten Eiweißes Autre säure
mer Eier ing ing | in%
1 20 202 2 | —0,08|0,2839| 0,0709 | 0,0665 | 0,0329
2 20 172,4 2 1!-0,08|0,2839| 0,0709 | 0,0665 | 0,0386
3 30 315 2 |-0,13 0,4691 | 0,1172 | 0,1099 | 0,0348
0,0354
e b) Dotter.

Ver- || Zahl der| Gewicht des | Rohr- Menge des | Gefund. | Gefund.
suchs-| verwen-| verwendeten |länge c gefundenen | d-Milch- | d-Milch-
num- || deten Dotters in Li-Lactates| säure säure
mer Eier in g dem ing ing in %
1 313 2 ;—0,41!1,4691| 0,3672 | 0,3444 | 0,1100
2 248 2 |-0,25|0,8888| 0,2222 | 0,2084 | 0,0839
3 441 2 !-—0,48|1,7283| 0,4320 | 0,4007 | 0,0908

0,0949
Tabelle VI zeigt im Mittel aus 3 Bestimmungen 0,0354%
d-Milchsäure im Eierklar und 0,0949%, im Dotter. Es fällt hier
sofort auf, daß die d-Milchsäure im Eierklar sowie im Dotter bei
Ttägiger Bebrütung eine Abnahme erfährt.

7. Versuchsreihe.
Eierklar und Dotter von 10 Tage lang bebrüteten Hühner-
eiern werden auf d-Milchsäure verarbeitet. Die Resultate sind
in folgender Tabelle zusammengestellt.

Tabelle VII.
a) Eierklar.
Ver- |Zahi der) Gewicht des |Rohr- Menge des | Gefund. | Gefund.
suchs- | verwen- | verwendeten |länge c gefundenen | d-Milch- | d-Milch-
num- || deten | Eiweißes in 7 Li-Lactates | säure säure
mer || Eler in g dcm in g in g in %

„2222| 0,0555 | 0,0515 | 0,0260

198 2 |—0,06|0
185 2 |—0,06 10,2222| 0,0555 | 0,0515 | 0,0278
239 2 |—0,09|0,3209 | 0,0802 | 0,0752 | 0,0314

0,0234

1
2
3

Bildung von d-Milchsäure im tierischen Organismus. 9

b) Dotter.

Menge des | Gefund. | Gefund.

- Zahl dert Gewicht des | Robr-

Li-Lactates! akure säure

| SC img | ig | in%

1 | 2 |--0,08|0,2859| 0.0709 | 0.0665 | 0,0183
2 2 |-0.05 [0.1851 | 0.0462 | 0.0433 | 0.0134
3 2 | --0.09 [0.3209 | 0.0802 | 0.0752 | 0.0200

0,0172

In Tabelle VII bemerkt man bei 10tägiger Bebrütung der
Hühnereier eine Abnahme der d-Milchsäure im Eierklar und Dot-
ter. Das Fallen des d-Milchsäuregehaltes erfolgt im Dotter in viel
bedeutenderem Maße als im Eierklar.

8. Versuchsreihe.
Zu den folgenden Versuchen wurden 14 Tage bebrütete Hüh-
nereier verwendet. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle VIII

zusammengestellt. Tabelle VI.
a) Eierklar.

in g in g in %

| —0,03|0,1111| 0,0277 | 0,0259 | 0,0172
0.02 |0.0699| 0.0174 | 0.0162 | 0.0169

0.02 0.0699| 0.0174 | 0.0162 | 0.0131

0.0157

b) Dotter.

ing in g in %

0,1234 | 0,0308

| —0,01

0,0142

Der Mittelwert der d-Milchsäure im Eierklar beträgt nur
0,0157% . Abgesehen von einem Fall, wo 0,0142% d-Milchsäure
im Dotter gefunden wurde, ist die d-Milchsäure im Dotter bis auf
Null gesunken.

Es folgt hier nun eine Tabelle, die die in den angeführten
Versuchen erhaltenen Mittelwerte für d-Milchsäure im Eierklar
und im Dotter veranschaulicht.

10 Bildung von d-Milchsäure im tierischen Organismus.
Tabelle IX.
Bebrütungsdauer Bemerkungen
im Eierklar im Dotter
0,0111 Bei Verwendung von frischen
unbefruchteten Eiern
0,0316 Bei Verwendung von frischen
befruchteten Eiern
1 Tag 0,0230 0,0678
3 Tage 0,0415 0,0790
D- a 0 ‚0763 0,1337
(er 0,0354 0,0947
10 „ 0,0284 0,0172
14 0, 0157 0,0142

Der Übersichtlichkeit halber sind die Resultate im folgenden
kurvenmäßig dargestellt.

Im obigen Koordinatensystem sind die Bebrütungszeiten als
Abszisse, d-Milchsäuremengen als Ordinate aufgetragen.

Aus den beschriebenen Untersuchungen ergeben sich folgende
Schlüsse:

1. Der Gehalt des Hühnereies an d-Milchsäure ist sehr gering
und beträgt im Eierklar 0,0058%, und im Dotter 0,0111%. Die
Milchsäuremenge des

am
an E , unbefruchteten Eies ist
HH , g
SE NEE geringer als die des be
GB fruchteten.
006 2. Bei der Be-
* brütung nimmt der d-
008

Milchsäuregehalt des
” Eierklars allmählich

Abb. 1. zu; unter gleichen Be-
dingungen erfolgt die Zunahme der d-Milchsäure im Dotter in viel
bedeutenderem Maße.

3. Bei 5tägiger Bebrütung erreicht der d-Milchsäuregehalt
des Eierklars und Dotters seinen Höhepunkt. Bei weiterer Bebrü-
tung erfolgt eine Abnahme von d-Milchsäure im Eierklar und im
Dotter, und bei 14tägiger Bebrütung sinkt der d-Milchsäuregehalt
auf eine geringfügige Menge.

Es ist bereits bekannt, daß Gozo Sato!) bei seinen Unter-
suchungen über das Verhalten des im Eierklar sowie im Dotter

1) Gozo Sato, Acta scholae medicinalis in Kioto, 1, 3.

Bildung von d-Milchsäure im tierischen Organismus. 11

vorhandenen Traubenzuckers bei der Bebrütung von Hühner-
eiern eine allmähliche Abnahme des Traubenzuckergehaltes wäh-
rend der Bebrütung feststellen konnte. Vergleicht man diese Er-
gebnisse von Sato mit meinen Feststellungen betreffs der Milch-
säurebildung in Hühnereiern während der Bebrütung, so kommt
man ohne weiteres zu dem Schlusse, daß der im Eierklar sowie im
Dotter vorhandene Traubenzucker für die Bildung der d-Milch-
säure bei der Bebrütung von Bedeutung ist. Überdies sei noch
folgender Untersuchung gedacht. Es handelt sich um die Frage-
stellung, wie der Reststickstoff der Hühnereier sich bei der
Bebrütung verhält und welchen Einfluß er auf die Bildung der
d-Milchsäure während der Bebrütung nimmt.

Über das Verhalten des im Eierklar sowie im Dotter vor-
handenen Reststickstolfes bei Bebrütung von Hühnereiern.

Von

Masaji Tomita.

(Aus dem Medizinisch-chemischen Institut der Kaiserlichen Universität
zu Kioto, Japan.)

(Eingegangen am 24. Januar 1921.)

Durch die Ergebnisse der vorstehenden Mitteilung kam ich
zu der Anschauung, daß Traubenzucker, der im Eierklar sowie im
Dotter vorhanden ist, auf die Milchsäurebildung bei der Bebrütung
von Hühnereiern von einiger Wirkung ist. Die nachstehend mit-
geteilten Untersuchungen hatten die Frage zur Aufgabe, wie die
Reststickstofformen der Hühnereier sich bei der Bebrütung ver-
halten, und ob sich nicht eine Beziehung zwischen Reststickstoff
und Milchsäure dabei feststellen läßt.

Daß während der Entwicklung von Embryonen eine Neubildung
der stickstoffreichen Basen stattfindet, geht aus den Untersuchungen
Tichomiroffs!) hervor. Er fand, daß die Menge von Guanin, Hypo-
xanthin u. a. während der Bebrütung der Eier von Bombyx mori beträcht-
lich zunimmt. Im Jahre 1899 hat Levene?) versucht, die Verschieden-
heiten im Gehalte an Eiweißkörpern und an anderen stickstoffhaltigen
Substanzen in bebrüteten Eiern ungleichen Alters festzustellen; er hat
ferner angeführt, daß bebrütete Eier Monoaminosäuren enthalten. |

Diesen Ergebnissen kann man leider nichts über die Mengen-
verhältnisse des Reststickstoffes entnehmen.

Für meine diesbezüglichen Versuche verwendete ich zum Teil
frisch befruchtete Eier und zum Teil bebrütete Eier, die 1 Tag,
3 Tage, 7 Tage und 14 Tage alt waren.

Eierklar sowie Dotter wurden dabei sorgsam getrennt, je mit dem

öfachen Volumen Wasser durchgerührt, in einer emaillierten eisernen Schale
unter Herstellung schwach saurer Reaktion durch verdünnte Essigsäure

1) Tichomiroff, Zeitschr. f. physiol. Chemie 9, 566.
2) Levene, ebenda 35, 80.

M. Tomita: Verhalten d. Reststickstoffes b. Bebrütung von Hühnereiem. 13

so lange im Sieden erhalten, bis das Eiweiß zur völligen Ausfällung ge-
bracht war, und dann filtriert. Das Eiweißkoagulum wurde gründlich
mit siedendem Wasser ausgewaschen; die Waschwasser wurden mit dem
Filtrat vereinigt und unter vermindertem Druck eingeengt. Jetzt fügte
ich so lange 20 proz. Gerbsäurelösung hinzu, als noch ein Niederschlag
entstand, ließ dann längere Zeit stehen und konnte dann von der Fällung
bequem abfiltrieren. Das Filtrat wurde jetzt so lange mit Barythydrat-
lösung versetzt, bis der sich beim Umrühren des Gemisches bildende miß-
farbene Schaum einen roten Farbenton annahm; es ist dies ein Zeichen,
daß die Flüssigkeit einen Überschuß von Barythydrat enthält, sowie daß
sämtliches Tannin in Bariuntannat übergeführt ist. Der Niederschlag von
Bariumtannat wurde filtriert und gut ausgewaschen; die Waschwässer
wurden mit dem Filtrat vereinigt, mit Schwefelsäure bis zur sauren Reak-
tion versetzt und filtriert. Das Filtrat wurde unter vermindertem Druck
bei einer 40° nicht übersteigenden Temperatur des Wasserbades stark
eingeengt und filtriert. Hierauf wurde das Filtrat in einen 50 ccm großen
Kolben gebracht und mit destilliertem Wasser bis zur Marke aufgefüllt.
An dieser Lösung wurden nun folgende Bestimmungen ausgeführt:

1. In 10 ccm wurde der Stickstoff nach Kjeldahl in bekannter Weise
ermittelt und als Gesamtreststickstoff bezeichnet.

2. Zu 30 ccm der Lösung wurde so viel Schwefelsäure gefügt, bis die
Flüssigkeit etwa 5%, davon aufwies. Nun wurde die Lösung mit einer 10 proz.
Lösung von Phosphorwolframsäure versetzt. Nach 24stündigem Stehen
wurde der abgeschiedene Niederschlag filtriert, wobei der noch am Glase
haftende Rest mit Hilfe des Filtrates auf das Filter gebracht wurde.
Hierauf wurde der Niederschlag samt dem Filter getrocknet und der Stick-
stoff nach Kjeldahl bestimmt. Der Stickstoff wurde als Reststickstoff
von durch Phosphorwolframsäure fällbarer Natur bezeichnet.

3. Das Filtrat des Phosphorwolframsäureniederschlages aus 30 ccm
der Lösung wurde mit Bariumcarbonat neutralisiert, filtriert und auf wenige
Kubikzentimeter eingeengt. Aus dieser Lösung wurde der Aminostickstoff
nach van Slyke in bekannter Weise bestimmt und als Reststickstoff
von durch Phosphorwolframsäure nicht fällbarer und nach van Siykescher
Methode bestimmbarer Natur benannt.

Zu diesen Versuchen verwendete ich befruchtete mittelgroße
Hühnereier, und zwar benutzte ich jedesmal bei frischen und bei
1 Tag und 3 Tage bebrüteten Eiern 5, bei 7 und 14 Tage bebrüteten
hingegen 12 Stück.

Meine Befunde können kurz in folgender Tabelle (s. S. 14)
zusammengestellt werden.

Überblickt man die Resultate, so ergibt sich als auf-
fallendstes Ergebnis eine sehr geringe Menge von Reststickstoff,
und zwar von Aminostickstoff im Eierklars sowie im Dotter der
frischen Hühnereier. Aus den angeführten Befunden ergibt sich

16 M. Tomita: Einfluß der Zugabe von Traubenzucker und Alanin

tracht, die eine Entwicklung des Embryos zeigen und im Ver-
gleiche mit dem Kontrollversuche gleichartigen Entwicklungsgrad
und gleiche Lebenszeichen aufweisen.

Die Isolierung der Milchsäure und ihre Bestimmung werden
auf gleiche Weise wie bei Mitteilung I ausgeführt.

Die Versuchsresultate waren folgende:

1. Versuchsreihe.

30 mittelgroße frische und befruchtete Hühnereier wurden in
oben erwähnter Weise mit je 0,1 g Traubenzucker versetzt und
im Brutschrank bei 39,5° C belassen. Nach 3tägiger Bebrütung
wurden die Eier gesprengt und ihr Entwicklungszustand geprüft.
Zu den Versuchen fanden nur normal entwickelte Hühnereier
Verwendung. Das Eierklar und der Dotter wurden jedesmal ge-
sondert auf d-Milchsäure verarbeitet. Die Ergebnisse finden sich
in folgender Tabelle zusammengestellt.

Tabelle I.
a) Eierklar.

Menge des | Gefund. | Gefund.
gefundenen | d-Milch- | d-Milch-
seg säure säure

Gewicht des |Rohr-

Zahl der

= Is | me | m%
1 | —0,27 0,9629] 0,2407 | 0,2257 | 0,0866
2 -0.160,5679| 0.1419 | 0,1331 | 0,0652
3 0.19 0,6790| 0.1697 | 0.1591 | 0.0669
4 -0.10/0.3580 | 0.0895 | 0.0839 | 0.0743

0,0732

en | 4 in g in g in %

—0,23 |0.8148! 0,2037 | 0,0896

2 —0,18 0,6419! 0,1604 0.0834

3 0,20 |0,7160 | 0,1790 | 0,1679 | 0,0708
4 0.06 10.2222) 0.0555 10 0

Tabelle I zeigt im Mittel aus 4 Bestimmungen 0,0732%
d-Milchsäure im Eierklar und 0,0787% im Dotter.

zum Weißei auf die Bildung der d-Milchsäure bei der Bebrütung. 17

2. Versuchsreihe.

30 frische befruchtete Hühnereier wurden mit je 0,2g Trauben-
zucker versetzt und nach 3tägiger Bebrütung die normal entwickel-
ten Hühnereier zu Versuchen verwendet. Die folgende Tabelle
veranschaulicht die Resultate.

Tabelle II.
a) Eierklar.
Ver- || Zahl der; Gewicht des |Rohr- Menge des | Gefund. | Gefund.
suchs- | verwen- ` verwendeten | länge gefundenen | d-Milch- | d-Milch-
num- deten Eiweißes in i S Li-Lactates| säure säure
mer || Eier Ing dem in g ing | n%

0,1604 | 0,1504
0.08 0,2839) 0,0709 | 0,0665

Der Milchsäurewert im Eierklar schwankt zwischen 0,0740%,
und 0,0420%, und liefert im Mittel aus vier verschiedenen Bestim-
mungen den Wert von 0,0588%,. Der höchste Milchsäurewert im
Dotter beträgt 0,0784%,, der niedrigste 0,0611%,. Aus den vier
verschiedenen Bestimmungen lassen sich 0,0684% als Mittel
berechnen.

8. Versuchsreihe.

Diesmal wurden 30 mittelgroße frische und befruchtete
Hühnereier mit je 0,05 g Traubenzucker versetzt. Zu Versuchen
wurde jedesmal Material verwendet, das von 3 Tage bebrüteten
und normal entwickelten Hühnereiern herrührte. Die Ergebnisse
gehen aus folgender Tabelle hervor.

Biochemische Zeitschrift Band 116, 2

18 M. Tomita: Einfluß der Zugabe von Traubenzucker und Alanin

Tabelle III.
a) Eierklar.

ı Menge — | Gefund. | Gefund.
‚gefundenen . d-Milch- | d-Milch-
© _Li-Lactates säure , säure

Ver- "Zahl der) Gewicht des |Rohr- |
suchs- verwen- verwendeten | länge
num- . deten

mer ` Eier u in d | in g in &,

1 | mar | 2 l-0. 10: 0.3580. 0,0895 ` 0,0839 | 0,0622
a ` 0.48 0.2839 0.0709 ; 0.0665 | 0,0620
a ` x? 0.21 10.7625 0.1906 ` 0.1787 ' 0.0626

0,0622
b) Dotter

Ver- |Zahlder Gewicht des Rohr- ` [Menge des | Getand. | Getund.
suchs- : verwen- : verwendeten "länge: l gefundenen | d-Milch- | d-Milcl-
num- l deten Dotters in i A s Li-Lactates säure | giure
mer | Eier | ing dem in g SÉ in g in %,
ı | 6 | 1883 | 2 |-0,12!04321° 0,1080 | 0,1012 | 0,0788
2:6 1337 : 2 :—0.09 LU 3200 0,0802 | 0, 0752 | 0,0562

3 3 2 | —0.23 ı 0 8148 | 0,2037 0, 1910 | O ‚0764

0,0704

Der Mittelwert der d-Milchsäure im Eierklar beträgt 0,0622 %,
und im Dotter 0,0704°%. |

4. Versuchsreihe.

Diese und die nächsten Versuchsreihen sind mit Zugabe von
Alanin ausgeführt.

30 mittelgroße frische und befruchtete Hühnereier wurden
mit je 0,1l g Alanin versetzt. Nach 3tägiger Bebrütung wurden das
Eierklar und der Dotter der normal entwickelten Stücke jedesma!
gesondert auf d-Milchsäure verarbeitet. Die Resultate der ein-
zelnen d-Milchsäurebestimmungen sind aus Tabelle IV ersichtlich.

Tabelle IV.
a) Eierklar.

Ver- '!Zahl der| Gewicht des Rohr- | | Menge des | Gefund. | Gefund.
suchs- ||verwen- | verwendeten | länge ; ‘gefundenen ` d-Milch- | d-Milch-
num- || deten Eiweißes in S s ı Li-Lactates | säure säure
mer |) Eier ing dem | | ng |, ing in o.
(LI 8 | 178,8 —0,08 | 0,2839" 0,0709 | 0,0665 | 0,0372

—0,05 0,1851 | 0,0462 0,0379
0,13 10,4691! 0 0,0393

0,0381

zum Weißei auf die Bildung der d-Milchsäure bei der Bebrütung. 19

b) Dotter.
Ver- | Zahl der! Gewicht des | Rohr- | Menge des | Gefund. | Gefund.
suchs- |verwen- : verwendeten | länge | gefundenen: d-Milch- | d-Milch-
num- || deten Dotters KU E © |Li-Lactates! säure säure
mer | Eier F in g dem om | m u in Ing ing | %
1 8 1894 —0,10 0,3580] 0,089 0,0895 | 0,0839 | 0,0549
2 5 108,0 —0,07 | 0,24 0,0617 | 0,0578 | 0,0535
3 | 211.8 —0,16 015679 0,1419 | 0,1331 | 0,0628

0,0571

Die d-Milchsäure im Eierklar liefert im Mittel aus drei ver-
schiedenen Bestimmungen den Wert von 0,0381%, der Mittelwert
der d-Milchsäure im Dotter beträgt 0,05719,.

5. Versuchsreihe.

30 mittelgroße frische und befruchtete Hühnereier wurden
nun mit je 0,05g Alanin versetzt. Zu den Versuchen wurden
3 Tage bebrütete und normal entwickelte Eier verwendet. Die
Resultate sind in folgender Tabelle zusammengestellt.

Tabelle V.
a) Eierklar.

Ver- |Zahl der) Gewicht des |Rohr-
suchs- |! verwen- | verwendeten | länge
num- || deten Weißes

Gefund. | Gefund.
d-Milch- | d-Milch-
säure

ing

Menge des
gefundenen
Li-Lactates

in g

in %

(lm | 385,0 —0,17 10,6049. 0,1512 | 0,1418 | 0,0368
2 252.5 -0,12/0,4321| 0.1080 | 0.1013 | 0.0401
3 1387 0.06 [0.2222 | 0 0.0515 | 0.0371

Gefund.
d-Milich-
säure

in %

| 19 | 3625 —0.18 | 0,6419 |

l 0,0459
2 11 —0,14 0,4938 | 0,1234 0, 1157 | 0,0567
3 | — 0,08 | 0,2839 0.0.09 | 0,0665 0,0552

0,0526

Tabelle V zeigt im Mittel aus drei verschiedenen Bestimmun-
gen 0,0380%, d-Milchsäure im Eierklar und 0,0526%, im Dotter.

20 M. Tomita: Finfluß der Zugabe von Traubenzucker und Alanin

6. Kontrollversuche.

In der Mitteilung I habe ich den Milchsäurewert der bebrüte-
ten Hühnereier bestimmt. Ich muß hier daran erinnern, daß in
der Portion der Eier, die bei 3tägiger Bebrütung analysiert wur-
den, der Milchsäuregehalt im Eierklar zu 0,0415% und im Dotter
zu 0,0790% bestimmt war. Jetzt wurden noch einige besondere
Kontrollversuche angestellt, die stets unter den gleichen Bedin-
gungen wie bei den vorliegenden Versuchen ausgeführt wurden.
Ich lasse die Ergebnisse in Tabelle VI folgen.

Tabelle VI.
. a) Eierklar.

— — —— = - : — —
Ver- ||Zahl der| Gewicht des |Rohr- | Menge des | Gefund. Gefund.
suchs- || verwen- | verwendeten | länge gefundenen ; d-Milch- | d-Milch-
deten Eiweißes in | C !Li-Lactates! säure säure

Eier | in g | dem | | | ing | ing in 8

—

10 Í 2464 | 2 |—0,13'0,4691: 0,1172 | 0,1099 | 0,0445
14 | 250,3 | 2 |—0,12,0,4321; 0,1080 | 0,1012 | 0,0404
6 | 1410 | 2 :—0,06:0,2222. 0.0555 | 0,0515 | 0,0365
8 | 1692 i 2 | —0,08 0,2039 0,0709 | 0,0665 | 0,0419
15 274,0 2 '—0,13.0,4691 | 0,1172 | 0,1099 | 0,0400

0,0405
b) Dotter.

Ver- ||Zahl der) Gewicht des 'Rohr- 1 Menge des | Gefund. | Gefund.
suchs- |! verwen- | verwendeten | länge 'gefundenen| d-Milch- | d-Miich-
num- j deten | Dotters A S j ' Li-Lactates) säure : säure
ıner $ Eier | in g dem ' in g | ing | WK?
1 10 2172 | 2 |-0,19|0,6790| 0,1697 0,0732
2 | 14 0270 2 |—-0,1810,6419| 0,1604 0,0459
3 | 6 105,3 > 2 | —0,09!0,3209| 0,0802 0,0714
4 | 8 1585 ' 2 !-0.1610.5679| 0,1419 0.0839
51 15 291,5 2 |—0,2710,93629| 0.2407 0,0774

0,0703

Der Mittelwert der d-Milchsäure im Eierklar beträgt 0,0406%
und im Dotter 0,0703%. Dieser Wert stimmt fast mit dem, der
in der ersten Abhandlung ermittelt war, überein.

Um einen Vergleich der in dieser Mitteilung ausgeführten Ver-
suche mit der Kontrolle zu erleichtern, stellte ich in folgender
“Tabelle die Resultate, in Prozenten des Mittelwertes der d-Milch-
säure ausgedrückt, zusammen.

zum Weißei auf die Bildung der d-Milchsäure bei der Betäubung. 21

Tabelle VII.

Menge der d-Milchsäure in %
Bebrütungsdauer Bemerkungen
in Bir

39 a 0,
Kontrolle

Aus den dargestellten Untersuchungen kann man folgende
Schlüsse ziehen:

L Durch Zusatz von Traubenzucker zum Weißei steigt der
Gehalt des Eierklars an d-Milchsäure. Dabei ist der Gehalt des
Dotters von der zugesetzten Zuckermenge unabhängig.

2. Auf Zugabe von Traubenzucker ändert sich die Vermeh-
rung der d-Milchsäure etwas. Bei Hinzufügung von je O,1g
Traubenzucker steigt der Milchsäuregehalt von 0,0406% auf
0,0732%, beim Zusatz von je 0,05 g Traubenzucker auf 0,0622%,
durch Beigabe von je 0,2 g Glucose dagegen steigt er von 0,0406%
auf 0,0588).

3. Bei Zusatz von Alanin konnte ich eine Steigerung des
Milchsäuregehaltes von Eierklar sowie von Dotter niemals nach-
weisen; ja ich bemerkte sogar ein Absinken des Milchsäuregehaltes
des Dotters von 0,0703%, auf 0,0572%, und 0,0526%,.

Demnach ist der Übergang von Zucker in d-Milchsäure bei
der Bebrütung von Hühnereiern sehr wahrscheinlich, der von
Aminosäure dagegen unsicher.

Es war aber hier noch die Frage aufzuwerfen, ob die hinzu-
gefügte Glucose sich selbst direkt in d-Milchsäure umwandelt oder
als Reizstoff auf die Milchsäurebildung einwirkt. Ich behalte mir
eine spätere Mitteilung über diese Frage, deren Bearbeitung ich
bereits begonnen habe, vor.

Über das Verhalten des bei der Bebrütung von Hühner-
eiern dem Eiweiß zugesetzten Traubenzuckers.

Von
Masaji Tomita.

(Aus dem Medizinisch-chemischen Institut der Kaiserlichen Universität
zu Kioto, Japan.)

(Eingegangen am 24. Januar 1921.)

Aus der voranstehenden Mitteilung war der Schluß zu ziehen,
daß Glucose am Bildungsprozeß der Milchsäure bei der Bebrütung
des Hühnereies beteiligt ist und daß Alanin dagegen unberührt
bleibt. Aber es war unentschieden, ob hier die Glucose eine
Quelle der Milchsäure darstellt oder ob sie nur katalytische Wir-
kungen ausübte.

Zwecks Lösung dieser Frage wollen wir zuerst das Schicksal
des zugegebenen Traubenzuckers während der Bebrütung verfol-
gen; dabei war die Bestimmung der Abnahme zugefügten Trauben-
zuckers unerläßlich.

Die folgenden Versuche liefern einen Beitrag zu deu oben
gestellten Fragen. Zu Versuchen bediente ich mich stets befruch-
teter Hühnereier.

Die Zugabe des Traubenzuckers und bzw. Alanins zum Weißei
erfolgte nach der zuvor geschilderten Methode; nur ließ ich dies-
mal statt im Brutschrank vom Huhn bebrüten.

Die Bestimmung des Traubenzuckers im Eierklar und im
Dotter geschah, indem nach Schenck enteiweißt, der Trauben-
zucker dann nach Bertrand titriert wurde.

1. Versuchsreihe (Kontrollversuche).

Eierklar und Dotter aus frischem Hühnerei werden gesondert
auf Traubenzucker verarbeitet. Die Ergebnisse der einzelnen
Traubenzuckerbestimmungen gehen aus folgender Tabelle hervor.

| M. Tomita: Verhalten des bei der Bebrütung zuges. Traubenzuckers. 23

Tabelle I.

Gefundene | Gefundene Gefundene | Gefundene

— en Menge des | Menge des — Menge des | Menge des
Trauben- Trauben- Trauben

suchs- || wendeten zuckers im | "endeten | „uckers im | zuckers im
nummer; Elerklars Eierklar Dotters Dotter Dotter

|
|

Tabelle I zeigt im Mittel aus 6 Bestimmungen 0,47% Trauben-
zucker im Eierklar und 0,24% im Dotter, übereinstimmend mit der
Angabe von Gozo Sato!).

2. Versuchsreihe (Kontrollversuche).

Das Eierklar und der Dotter von 3 Tage lang bebrüteten
Hühnereiern werden auf Traubenzucker verarbeitet. Die Resul-
tate sind in folgender Tabelle zusammengestellt.

Tabelle I.

des Se Trauben- | Trauben-
ba eten zuckers im | zuckers im
otters Dotter Dotter

Trauben- Trauben-
suchs- — suckers im | zuckers im
nummer erklars Eierklar Eierklar

in mg

Vergleicht man die in Tabelle II eingetragenen Mittelwerte
des Traubenzuckers mit denjenigen des Traubenzuckersin Tabelle I,
so fällt es auf, daß der Traubenzucker im Eierklar und im Dotter
bei 3tägiger Bebrütung eine geringfügige Abnahme erfährt.

1) Gozo Ñato, Acta scholae medicinalis universitatis imperialis in
Kioto Vol. 1, Fasc. 3.

24 M. Tomita:

8. Versuchsreihe.

Das Weiß von 15 mittelgroßen frisch befruchteten Hühnereiern
wird nach der in der früheren Mitteilung erwähnten Angabe mit
je O, g Traubenzucker versetzt und durch ein Huhn bebrütet.
Nach 3tägiger Bebrütung werden die Eischalen gesprengt und
ihr Entwicklungsgrad geprüft. Von einem normal entwickelten
Hühnerei wird der Inhalt möglichst vollständig ausgenommen und
das Eierklar und der Dotter gesondert auf Traubenzucker verar-
beitet. Die folgende Tabelle veranschaulicht die Resultate.

Tabelle III.
a). Eierklar.

a) Menge des zuge- |b) Gefundene Menge | ©) Wë — 0,48% (wo

setzten Trauben- |des Traubenzuckers | 0,48% = Mittelwert

zuckers im Weißei im Eierklar des Traubenzuckers| a—c
im Eierklar des

. | Kontrollversuches)

| Gewicht
Ver- || des ver-

suchs- || wendeten
num-

Te i

b) Dotter.

Ver- || Gewicht d. | Menge des versetzten Trauben- | Gefundene Menge des Trauben-
suchs- | verwende- zuckers im Weißei zuckers im Dotter

num- || ten Dotters

mer Ing in mg | in % in mg in%

Vergleicht man nun diese Daten mit denen der Tabelle II,
so läßt sich nicht verkennen, daß der dem Weißei zugefügte
Traubenzucker bei 3tägiger Bebrütung eine Abnahme erfährt, die
zwischen 0,04 und 0,22%, schwankt und im Mittel aus sieben ver-
schiedenen Bestimmungen 0,13%, beträgt, während der Gehalt des
Dotters an Traubenzucker unverändert bleibt.

Verhalten des bei der Bebrütung zugesetzten Traubenzuckers. 25

4. Versuchsreihe.
10 frische befruchtete Hühnereier wurden mit je 0,05 g Trau-
benzucker versetzt und nach 3tägiger Bebrütung die normal ent-
wickelten Hühnereier zu Versuchen verwendet.

Tabelle IV.
c) b - 0,48%, (wo

&) Eierklar.
b) Gefundene Menge
0,48% = Mittelwert

i
suchs- | des ver- | setzten Trauben-
num- ||wendeten| zuckers im Welßel
k
mer -
}

des Traubenzuckers
im Eierklar des Traubenzuckers| a—c
im Eierklar des

b) Dotter.

Ver- || Gewicht d. | Menge des versetzten Trauben- | Gefundene Menge des Trauben-
suchs- || verwende- zuckers im Weißei zuckers im Dotter
num- |; ten Dotters Kerg

43,9 0,18
40,5 0,20
38,6 0,19
47,6 0,22
37,8 0,20
e 0,19

Tabelle IV zeigt eine Abnahme des zugesetzten Traubenzuckers
im Eierklar, die sich im Mittel aus 5 Bestimmungen auf 0,12%
belief.

Durch Zugabe von Traubenzucker zum Weißei wird der
Glucosegehalt des Dotters nicht beeinflußt.

5. Versuchsreihe.

Diesmal wurden 10 frische befruchtete Hühnereier mit je
0,2g Traubenzucker versetzt. Zu Versuchen wurde jedesmal
Material verwendet, das von 3 Tage bebrüteten und normal ent-
wickelten Hühnereiern herrührte. Die Resultate gehen aus fol-
gender Tabelle hervor.

26 M. Tomita:

Tabelle vV.
a) Eierklar.

& s || Gewicht desl a) Menge des zugesetzten | b) Gefundene Menge

3 g verwendet. Traubenzuckers im des Traubenzuckers ei

S g Eierklars Weißei im Weißei b -0,48% wë
©

> a

b) Dotter.
Gewicht des | a) Menge des zugesetzten
Versuchs- verwendeten | Traubenzuckers im Weißei | Traubenzuckers im Dotter
nummer Dotters
in g in mg | in %
200 :
200

Die Versuchsresultate der Tabelle 5 zeigen, daß der dem
Weißei zugesetzte Traubenzucker auch diesmal eine Abnahme
erfahren hat.

6. Versuchsreihe.

Vergleichsweise seien hier noch einige Versuche mit Alanin-
zugabe angeführt. 10 mittelgroße frische und befruchtete Hühner-
eier wurden mit je 0,1 g Alanin versetzt und nach 3tägiger Bebrü-
tung das Eierklar und der Dotter der normal entwickelten Eier
jedesmal gesondert auf Traubenzucker verarbeitet. Die Resul-
tate der einzelnen Traubenzuckerbestimmungen sind aus TabelleVI
ersichtlich.

Tabelle VI.
Gewicht des Gefundene Menge des | Gewicht des | Gefundene Menge des
Ver- verwendeten Traubenzuckers im |yerwendeten Traubenzuckers im
suchs- Eierklars Eierklar Dotters Dotter
numm
in g in mg in A f
1 249 97,8 | 0,39 18,9 34,5 0,18
2 23,0 96,9 0,42 17,7 35.8 0,20
3 | 25,2 106,5 0,42 21,5 38,8 0,18

| 041 0,18

Verhalten des bei der Bebrütung zugesetzten Traubenzuckerss. 27

Der Traubenzuckergehalt des Eierklars war im Mittel aus
drei verschiedenen Bestimmungen 0,41%; der Mittelwert des
Traubenzuckers im Dotter betrug 0,18%.

7. Versuchsreihe.

10 mittelgroße frische und befruchtete Hühnereier wurden
mit je 0,05 g Alanin versetzt. Zu den Versuchen wurden 3 Tage
lang bebrütete und normal entwickelte Eier verwendet.

Tabelle VII.

Gewicht des | Gefundene Menge des | Gewicht des | Gefundene Menge des

— verwendeten Traubenzuckers im | verwendeten Traubenzuckers im
Ben or || Eierklars Eierklar Dotters Dotter

1 81,5 0,37 19,3
2 99,3 0,41 \
3 109,3 0,44 18,6

Der Mittelwert des Traubenzuckers im Eierklar beträgt 0,40%,
und im Dotter 0,19%. Dieser Wert stimmt beinahe mit dem über-
ein, der im Kontrollversuche ermittelt war.

Es folgt nun eine Tabelle, die die in den verschiedenen Ver-
suchen erhaltenen Mittelwerte an Traubenzucker im Eierklar und
im Dotter enthält.

Tabelle VIII.

Versetzte | Menge des Trauben-
Bebrü-
Bemerkungen

— 0 verwendete frische Eier.
3 Tage 0 Kontrolle.
á 0,39 mit je 0,1 g Traubenzucker versetzt.
a 0,20 vn VD nu un
” 0,80 vn 0, g mn `
A d » wl g Alanin versetzt.
* 0 mn un 0,05 g n n

Über die Bildung der Fleichmilchsäure im tierischen
Organismus.
Über die Bildung von d-Milchsäure bei der Autolyse des Hühnereies.

Von
Masaji Tomita.

(Aus dem medizinisch-chemischen Institut der Kaiserlichen Universität
zu Kioto, Japan.)

(Eingegangen am 24. Januar 1921.)

Durch die in den voranstehenden vier Mitteilungen geschil-
derten Untersuchungen über die Bildung der d-Milchsäure im
tierischen Organismus ist von mir der Nachweis erbracht worden,
daß. bei der Bebrütung des Hühnereies, bei Neubildung von
Fleischmilchsäure, sich eine bedeutende Vermehrung des Milch-
säuregehaltes des Eierklars durch Zugabe von Traubenzucker zum
Weißei ergibt, während dies nach Zugabe von Alanin nicht der
Fall ist ; ferner, daß hier die Glucose sehr wahrscheinlich nicht kata-
lytisch wirkt, sondern sich als Muttersubstanz der Fleischmilch-
säure erweist. Aber die Frage, in welcher Weise sich diese Milch-
säurebildung im Hühnerei vollzieht, und ob die Milchsäure bei der
Bebrütung der Hühnereier mit Sicherheit überhaupt nicht aus
Aminosäuren herstammt, hat damit noch keine Beantwortung
gefunden.

Während auf der einen Seite am lebenden Tier die Grundlagen
für die Erkenntnis seines Chemismus geschaffen werden, wäre es
erwünscht gewesen, auf eine andere Weise zum gleichen Ziel da-
durch zu gelangen, daß man jene Vorgänge unter Bedingungen
herbeizuführen sucht, die denen des Organismus möglichst nahe
"kommen. Deswegen scheint mir der Autodigestionsversuch beson-
ders wichtig zu sein. Wenn sich einmal die Resultate am lebenden
Tier bei der Autolyse andererseits begegnen sollten, so wird eine
‘Erweiterung der Erkenntnis gewonnen werden.

M. Tomita: Bildung von d-Milchsäure bei d. Autolyse d. Hühnereies.. 29

Magnus - Lewy?) hat angegeben, daß bei der Autolyse der Leber
von Hunden und Rindern sich ein Gemenge von Rechtsmilchsäure und in-
aktiver Milchsäure in reichlicher Menge bildet. Über die Herkunft der
neu gebildeten Milchsäure äußerte sich Magnus - Lew y folgendermaßen:
„Nach dem Gesagten darf man in jenen Fällen, wo reichlich Kohlenhydrat
vorliegt, auf eine Umwandlung dieses zu Milchsäure schließen; aus welchem
Anteil diese Säure entsteht, wenn vorgebildete Kohlenhydrate fehlen, so
beim Phloridzintier, kann bloß vermutet werden.“ J. Mochizuki und
R. Arima?) hatten Untersuchungen über die Milchsäurebildung bei der
Autolyse von Stierhoden ausgeführt und gezeigt, daß dabei die d-Milch-
säure eine gewaltige Zunahme erfährt, und daß ein Enzym im Stierhoden
vorhanden ist, das die Fähigkeit besitzt, Rechtsmilchsäure aus einer anderen
Verbindung zu bilden. In der Fortsetzung der Arbeit von Mochizuki
und Arima hat T. Kikkoji?) die Untersuchungen über die Milchsäure-
bildung bei der Autolyse der Rindermilz unternommen und konstatiert,
daß dabei eine reichliche Produktion der Milchsäure aus unbekannten
Quellen stattfindet, und daß die entstandene Milchsäure durch länger-
dauernde Digestion mehr oder weniger zerstört wird. K. Inouye und
K. Kondo*) haben ferner dargetan, daß bei der Autolyse der Muskeln
von verschiedenen Tieren eine bedeutende Zunahme der d-Milchsäure er-
folgt, und daß die Entstehung der Rechtsmilchsäure in den autolysierten
Muskeln nicht mit dem Zelleben in direktem Zusammenhang steht,
sondern als ein rein chemischer Vorgang zu betrachten ist. Als Ergänzung
der im hiesigen Institut ausgeführten Untersuchungen über Milchsäure-
bildung bei der Autolyse der Organe haben neuerdings T. Harada 5) und
M. Hijikata®) diese Verhältnisse auch bei der Placenta und dem Glas-
körper geprüft und in Übereinstimmung mit der Beobachtung von
T. Mochizuki und R. Arima’?) beim Stierhoden die bedeutende Zunahme
von d-Milchsäure bei der Autolyse der Placenta und des Glaskörpers
konstatiert. `

Um die Untersuchungen über Milchsäurebildung bei der
Autolyse der Organe zu ergänzen und um ferner die chemischen
Vorgänge bei der Autolyse mit denen im lebenden Organismus zu
vergleichen und damit einen Beitrag zur Kenntnis der Herkunft
und damit der Bildungsweise der Fleischmilchsäure zu liefern, habe
ich das Studium der Autolyse von Hühnereiern unternommen.

1) Magnus- Lewy, Beitr. z. chem. Physiol. u. Pathol. 2, 261.
2) J. Mochizuki und R. Arima, H. 49, 108.

3) T. Kikkoji, H. 52, 399.

+4) K. Inoyue und K. Kondo, H. 52, 481.

5) T. Harada, Acta scholae medicinalis in Kioto, 1, 291.
e) M. Hijikata, Acta scholae medicinalis in Kioto, 3, 207.
7) T. Mochizuki und R. Arima, Lo.

30 | M. Tomita:

Die Milchsäurebildung bei der Autolyse der Hühnereier.

Die Versuchsordnung ist dieselbe wie sie bei den Arbeiten
von T.Kikkoji, K.Inouje und K. Kondo ausführlich beschrie-
ben worden: ist.

Das Eierklar und der Dotter wurden jedesmal gesondert verarbeitet.
Sie wurden sorgfältig getrennt und dann, um eine gleichmäßige Flüssigkeit
zu erhalten, durch die feinen Poren einer Porzellannutsche gesaugt.

Das so gewonnene Eierklar und der Dotter wurden in 2—5 gleiche
Portionen geteilt, wovon die beiden ersten Portionen sofort auf Milchsäure
verarbeitet und von den übrigen jede für sich mit Chloroformwasser durch-
gemischt und bei 37°—38° C digeriert wurde. Jede digerierte Portion wurde -
erst dann auf Milchsäure verarbeitet, nachdem ihre Sterilität festgestellt
war. Die Isolierung der d-Milchsäure und ihre Bestimmung wurden auf die
zuvor angegebene Art ausgeführt. Die erhaltene Lithiumlactatlösung wurde
bei allen Portionen bis auf 25 ccm aufgefüllt und in einem 2 dem-Rohr
polarisiert.

Die Versuchsresultate seien im folgenden mitgeteilt.

1. Versuchsreihe.

Vom abgenutschten Eierklar aus den frischen befruchteten
Hühnereiern wurden zwei Portionen zu je 6% g abgewogen, die
erste dann sofort, die zweite nach 3tägiger Digestion auf Milch-
säure verarbeitet. Vom abgesaugten Dotter derselben Eier wurden
zwei Portionen zu je 405 g abgewogen, die erste sofort verarbeitet,
. die zweite digeriert.

Die Ergebnisse des Versuches sind in der folgenden Tabelle
zusammengestellt. `

Tabelle I.
a) Eierklar.

Daraus berechnete Menge
des Lithium-

Gewicht |
Dauer der des

Sofortverarbeitet| 405 E 0,4321] 0,1080 | 0,1002 | 0,0247
3 Tage ı 405 |--0,25/0,8888| 0,2222 | 0.2084 | 0.0514

Bildung von d-Milchsäure bei der Autolyse des Hühnereies. 31

2. Versuchsreihe.

Vom abgenutschten Eierklar aus den frischen befruchteten
Hühnereiern wurden 3 Portionen zu je 430 g abgewogen. Vom
abgenutschten Dotter derselben Eier wurden 3 Portionen zu je
280 g abgewogen. Die beiden ersten Portionen wurden sofort, die
übrigen nach der Digestion auf Milchsäure verarbeitet.

Die Resultate sind in folgender Tabelle angeführt.

Tabelle U.
a) Eierklar.

Gewicht

Daraus berechnete Menge

Dauer der ces des Lithium-
Digestion Eierklars S c es: der d-Milchsäure
ing | in g

Sofort verarbeitet) 430 | —0,02|0,0699] 00174 | 0,0162 | 0,0037
3 Tage | 430 |-0.0210.0699| 0,0174 | 0,0162 | 0.0037
7 Tage | 430 |—002|0.0699| 0.0174 | 0.0162 | 0,0037

b) Dotter.

Gewicht Daraus berechnete Menge
Dieestion | Dotters d GË e Stee | der d-Milchsäure
in g | ing | in g | in %
— Kee
Sofortverarbeitet| 280 '0,0810,2839| 0,0709 | 0,0665 | 0,0238
3 Tage 280 ` -0.2310,8148| 0,2037 0, 1910 | 0,0682

7 Tage | 280 |--0.2110,76%

3. Versuchsreihe.

Vom abgenutschten Eierklar aus den frischen befruchteten.
Hühnereiern wurden 4 Portionen zu je 240 g abgewogen, die erste
sofort, die übrigen nach der Digestion auf Milchsäure verarbeitet.
Vom abgenutschten Dotter derselben Eier wurden 4 Portionen zu
je 150 g abgewogen, die erste sofort auf Milchsäure untersucht,
die übrigen digeriert.

Die Ergebnisse sind aus nachstehender Tabelle zu ersehen.

0,1906 0 1787 | O ‚0638

Tabelle II.
a) Eierklar.

Daraus berechnete Menge
Dauer der
Digestion

sofort verarbeitet] 240 [-o.01lo,osrol 0.0092 | o,00ss | o ‚0036
3 Tage 240 |-0,0110,0370| 0,0092 | 0.0086 | 0,0085

5 n 240 |-0.01/0,0370| 0,0092 | 0,0086 | 0,0035

l4 „ | 240 |-0,01|0,0370| 0,0092 -| 0,0086 | 0,0035

32 M. Tomita:

Dauer der

in g | in %

Aus den geschilderten Versuchsresultaten geht hervor, daß
bei der Autolyse des Dotters des Hühnereies die d-Milchsäure
eine gewaltige Zunahme erfährt, und daß dann die entstandene
Milchsäure durch längerdauernde Digestion mehr oder weniger
wieder zerstört wird, und daß bei der Autolyse des Eierklars
dagegen die Milchsäuremenge immer konstant bleibt und niemals
eine Vermehrung der Milchsäure stattfindet.

Wenn wirklich, wie ich bereits in meinen voranstehenden Mit-
teilungen erwähnt habe, die bei der Bebrütung des Hühnereies
auftretende Milchsäure als ein Produkt der Glykolyse aufzufassen
war, so lag es nahe, zu prüfen, ob auch bei der Autolyse des Hühner-
eies unter Zusatz von Traubenzucker größere Mengen von Milch-
säure gebildet würden als ohne eine solche Zugabe.

Die Ergebnisse derartiger Versuche werden im folgenden
mitgeteilt.

4. Versuchsreihe.

Vom abgenutschten Eierklar aus den frischen befruchteten
Hühnereiern wurden 5 Portionen zu je 270 g abgewogen. Vom
abgenutschten Dotter derselben Eier wurden auch 5 Portionen
zu je 160 gabgewogen. Die beiden ersten Portionen wurden sofort,
die zweiten nach 3tägiger Digestion auf Milchsäure verarbeitet,

Tabelle IV.
a) Eierklar.
dewient Menge des Daraus berechnete Menge
Dauer der || d. Eier- | zugesetzten d. Lithium.
Digestion klars !Traubenzuckers S c E der d-Milchsäure
in g in g

ing | in%

| |

Sof. verarb. | 270 —0,02|0,0699| 0,0174 |0,0162 | 0,0060
3 Tage | 270 —0.02|0,0699| 0.0174 [0.0162 | 0,0060
3, 270 0,5 0.020.699] 0,0174 |0.0162 | 0.0060
a 270 | 15 -0.02!0.0699| 0.0174 |0.0162 | 0,0060
Ka 270 2,0 '-0,02|0,0699| 0,0174 |0,0162 | 0,0060

Bildung von d-Milchsäure bei der Autolyse des Hühnereies. 33

die übrigen dann nach Zusatz von je 0,5 g, 1,0 g und 2,0 g Trau-
benzucker der Digestion unterworfen.
Die vorangehende Tabelle zeigt die Ergebnisse.

b) Dotter.

Daraus berechnete Menge

d. Lithium- | ger d-Milchsäure
lactattes ————— —

0,0462 |0,0433 | 0,0270

0,2037 |0,1910 | 0,1193
0,3209 | 0,3010 | 0,1881
0,3395 |0,3184 | 0,1990
—0,55 | 1,9878| 0,4969 |0,4660 | 0,2912

5. Versuchsreihe.

Vom abgenutschten Eierklar aus frischen befruchteten
Hühnereiern wurden 4 Portionen zu je 220 g abgewogen. Vom
abgenutschten Dotter derselben Eier desgleichen 4 Portionen zu
je 140 g. Die beiden ersten wurden sofort, die zweiten nach 7tägi-
ger Digestion auf Milchsäure verarbeitet, die übrigen nach Zusatz
von je 1,0g und 2,0g Traubenzucker zur Digestion angesetzt.
Folgendes ergab sich:

Tabelle V.
a) Eierklar.

Daraus berechnete Menge
d. Eier- | zugesetzten PER RENTE
klars |Traubenzuckers d. Lithium- | ger d-Milchsäure

Gewicht| Menge des
lactates

—0,027 0,0699 | 0,0174 |0,0162 | 0,0050

7 Tage 320 — — 0,02 0, 06991 0,0174 |0,0162 | 0,0050
T Lë 320 1,0 — 0,02 | 0,0699 | 0,0174 |0,0162 | 0,0050
E -g 320 2,0 — 0,02 | 0,0699 į 0,0174 |0,0162 | 0,0050

b) Dotter.
Gewicht| Menge des Daraus berechnete Menge `

Dau d tzte

See Dotters |Traubenzuckers| $ g — der d-Milchsäure
? in g in g in g in g in %
Sof. verarb. || 240 — — 0,08 | 0,2£39 |} 0,0709 |0,0665 | 0,0277
7 Tage |. 40 — —0,20|0,7160| 0,1790 |0.1679 | 0,0699
E: zë | 240 1,0 —0,41 | 1.4691 | 0,3672 |0,3444 |0,1435
T | 240 2,0 —0,60| 2,1728] 0,5432 |0,5095 |0,2122

6. Versuchsreihe.
Vom abgenutschten Eierklar aus den frischen befruchteten
Hühnereiern wurden 4 Portionen zu je 250g abgewogen. Vom

Biochemische Zeitschrift Band 116. 3

34 M. Tomita:

abgenutschten Dotter derselben Eier wurden auch 4 Portionen
zu je 150 g abgewogen. Die beiden ersten Portionen wurden so-
fort, die zweiten nach l4tägiger Digestion auf d-Milchsäure ver-
arbeitet, die übrigen nach Zusatz von je 1,0 g und 2,0 g Trauben-
zucker der Autolyse unterzogen.

Die Resultate sind aus nachstehender Tabelle ersichtlich.

Tabelle VI.
a) Eierklar.

Daraus berechnete Menge

| Gewicht| Menge des

D d d. Eier- | zugesetzten
Digestion klars —— S ten "| der d-Milchsäure
B ing | ing ing | in%
Sof. verarb. | 250 — 0,0162 | 0 0064
14 Tage || 250 = 0,0162 | 0,0064
l4 , | 250 1,0 —0,02 | 0,0699 0,0162 | 0,0064
14 I 250| au |-0.02[0.0899| 0.0174 |0.0162 | 0.0064

b) Dotter.

Gewicht! Menge des |

D d des zugesetzte
Digestión Dotters Traubensuckers| S c Li-Lactates der d-Milchsäure
| in g | in g

~ ERDE Fire

Sof. verarb. ' 150 | — 0,0578 | 0,0385
14 Tage | 150 — i —0,12 | 0,4321 0,1013 | 0,0675
14 y | 150 ` 1,0 i —0,45 1,6172 0,3792 | 0,2528
l4 n | 150 | 2,0 ı —0,58 : 2,0908 10,4920 | 0,3280

7. Versuchsreihe.

Vom abgenutschten Eierklar aus den frischen befruchteten
Hühnereiern wurden 4 Portionen zu je 300 g abgewogen. Vom
abgenutschten Dotter derselben Eier wurden auch 4 Portionen
zu je 190g abgewogen. -Die beiden ersten wurden sofort, die
übrigen nach Zusatz von je 1,0 g Traubenzucker sowie nach der
Digestion auf Milchsäure verarbeitet. Dabei zeigte sich folgendes.

Tabelle VII.
a) Eierklar.

| Gewicht
- Dauer der | .
Digestion

Daraus berechnete Menge

der d-Milchsäure

Sof. verarb. 0,0162 | 0,0054
3 Tage 0,0162 | 0,0054
T » 0,0162 | 0,0054

l4 y 0,0162 | 0,0054

Bildung von d-Milchsäure bei der Autolyse des Hühnereies. 35

b) Dotter.

Daraus berechnete Menge

` Dauer der
Digestion

U
4

— —0,06 | 0,2222 | 0,0555 |0,0515

Sof. verarb. | 190 0,0271
Tage 190 1,0 —0,45| 1,6172} 0,4043 |0,3792 | 0,1995

š 190 1,0 —0,42 | 1,5061] 0,3765 |0,3531 | 0,1858

l4 , 190 1,0 — 0,41 | 1,4691 | 0,3672 |0,3444 | 0,1812

Es kann sonach keinem Zweifel unterliegen, daß der Zucker-
zusatz zum Dotter die Menge der bei der Autolyse gebildeten
Milchsäure im Sinne einer häufig ganz gewaltigen Steigerung be-
einflußt, während der Gehalt des Eierklars an d-Milchsäure immer
konstant bleibt und von Zuckerzusätzen nicht beeinflußt wird.

Hiermit wäre es in hohem Maße wahrscheinlich, daß bei der
Autolyse des Dotters sich der Übergang von Traubenzucker in
d-Milchsäure vollzieht, und daß ein Enzym nicht im.Eierklar, son-
dern im Dotter vorhanden ist, das die Fähigkeit besitzt, d-Milch-
säure aus Traubenzucker zu bilden.

Wir haben jetzt auf die Frage einzugehen, wie sich die Amino-
säuren in Beziehung auf die Milchsäurebildung bei der Autolyse
des Hühnereies verhalten. Zur Entscheidung dieser Frage waren
einige Versuche unter Zusatz von Alanin angestellt, deren Resul-
tate im folgenden mitgeteilt werden.

8. Versuchsreihe.

Vom abgenutschten Eierklar aus frischen befruchteten
Hühnereiern wurden 4 Portionen zu je 270 g abgewogen. Vom ab-
genutschten Dotter derselben Eier wurden auch 4 Portionen zu
je 150 g abgewogen. Die beiden ersten wurden sofort, die zweiten
nach 3tägiger Digestion auf Milchsäure verarbeitet, die übrigen
nach Zusatz von je 1,0 g und 2,0 g Alanin zur Digestion angesetzt.
Die Versuchsergebnisse sind in folgender Tabelle zusammengestellt.

Tabelle VIII.
a) Eierklar.

Daraus berechnete Menge

d. Lithium- | der d-Milchsäure
lactates
ng | me |m%

Gewicht | Menge des
des zugesetzten
Eierklars | Alanins

36 M. Tomita:

b) Dotter.

Gewicht | Menge des Daraus berechnete Menge
Dauer der des zugesetzten
Digestion Dotters Alanins

in e in g |
Sofverarb. 150 — | -0,05:0,1851| 0,0462 | 0,0433 | 0,0288
3 Tage 150 — —0,23 10,8148] 0,2037 |0,1910 | 0,1273
3 A i 150 1,0 —0,23|/0,81481 0,2037 |0,1910 | 0,1273
ne ı 150 2,0 —0,22|0,7777| 0,1944 |0,1823 | 0,1215

9. Versuchsreihe.

Vom abgenutschten Eierklar aus frischen befruchteten
Hühnereiern wurden 4 Portionen zu je 250g abgewogen. Vom
abgenutschten Dotter derselben Eier wurden ebenfalls 4 Portionen
zu je 180 g abgewogen. Die beiden ersten Portionen wurden so-
fort, die zweiten nach 7tägiger Digestion auf d-Milchsäure ver-
arbeitet, die übrigen nach Zusatz von je 1,0g und 2,0g Alanin
autolysiert.

Tabelle IX.
a) Eierklar.

Gewicht | Menge des
Dauer der des zugesetzten
Digestion || Eierklars | Alanins

in g

d. Lithium- | der d-Milchsäure
r
| Das g | n%

Sof. verarb. |

0,0174 | 0,0162 | 0,0064
7 Tage 0,0174 | 0,0162 | 0,0064
T " 0,0174 1|0,0162 | 0,0054
T y 0,0174 | 0,0162 | 0,0064
b) Dotter
Gewicht | Menge des Daraus berechnete Menge
Digestion | Dotters | Sat | © d- Lithium- | ger d-Milchabure

in g in g

ing ing | in %

Sof. verarb.| 180 — — 0.06 | 0,2222 0,0515 | 0,0286
7 Tage 180 — — 0,19 | 0,6790 0,1591 | 0,0883
T % 180 1,0 — 0,17 | 0,6049 0,1418 | 0,0787
— 180 2,0 — 0,18 | 0,6419 0,1504 | 0,0835

Es kann daraufhin kaum einem Zweifel unterliegen, daß sich
Alanin in Beziehung auf die Milchsäurebildung ganz anders ver-
hält als der Traubenzucker. Übercinstimmend mit dem Versuche
bei der Bebrütung des Hühnereies ist durch Alaninzusatz keines-
wegs eine Mehrbildung von Milchsäure hervorgerufen worden.
Mit und ohne Alaninzusatz im Eierklar und auch im Dotter blieb

Bildung von d-Milchsäure bei der Autolyse des Hühnereies. 37

die Menge von Rechtsmilchsäure bei der Autolyse des Hühnereies
gleich. Wenn Alanin bei der Milchsäurebildung, sei es während
der Bebrütung, sei es während der Autolyse des Hühnereies, mit-
gewirkt hätte, so hätte ein Zusatz dieser Substanz zum Hühnerei
die Milchsäurebildung im Sinne einer Steigerung beeinflussen
müssen. Dies trat aber nicht ein.

Die hier mitgeteilten Untersuchungen sind noch keineswegs
abgeschlossen und bedürfen noch nach manchen Seiten einer Ver-
vollständigung und eingehenderen Behandlung. Weitere dies-
bezügliche Untersuchungen sind zur Klärung der Sache bereits
im Gang. Immerhin berechtigen die bereits vorliegenden Beob-
achtungen zu bestimmten Folgerungen.

Zusammenfassung.

Blicken wir nun noch einmal auf die im Vorhergehenden nie-
dergelegten Arbeiten zurück, so ergibt sich als völlig sichere Tat-
sache, daß sowohl bei der Bebrütung als auch bei der Autolyse
des Hühnereies d-Milchsäure aus Traubenzucker gebildet wird.
Obwohl man davon überzeugt sein darf, daß d-Milchsäure im tieri-
schen Organismus mit Sicherheit vom Traubenzucker herstammt
und sehr wahrscheinlich nicht aus Aminosäuren, so vermag ich
doch vorderhand die Möglichkeit einer Milchsäurebildung aus Ei-
weiß nicht zu leugnen. Embden?) und Mitarbeiter haben sich
auch über die Quelle der Rechtsmilchsäure im Muskelpreßsaft
geäußert; sie sagen: „Freilich mußte schon ein Umstand uns von
vornherein die Herkunft der Milchsäure aus Kohlenhydrat zweifel-
haft erscheinen lassen. In mehreren Fällen nämlich, in denen wir
den Preßsaft sofort nach seiner Gewinnung auf Glykogen mittels
der abgekürzten Pflügerschen Methode untersuchten, konnten wir
Glykogen überhaupt nicht nachweisen. Und ferner lieferte auch
die Untersuchung des im Vakuum stark eingeengten, entquecksil-
berten und neutralisierten Preßsaftfiltrates nur Anhaltspunkte
für das Vorhandensein ganz außerordentlich geringer Zucker-
mengen. Offenbar war das Glykogen bei den von uns gewählten
Versuchsbedingungen nicht in den Preßsaft übergegangen.“
Neuerdings hat K. Taguchi im hiesigen Institut durch ein-
gehende Untersuchungen den Nachweis erbracht, daß bei der
Autolyse der Muskeln von den Karenztieren, wo Glykogen und

1) Embden, Kalberlah und Engel, diese Zeitschr. 45, 56.

ag M. Tomita:

Zucker spärlich vorhanden sind oder fast völlig fehlen, die Rechts-
milchsäure eine gewaltige Zunahme erfährt.

Wie dem aber auch sei, die Verhältnisse, unter denen das
Verschwinden des Traubenzuckers, die Vermehrung von Amino-
säuren und keine Neubildung der Rechtsmilchsäure im Eierklar
sowie im Dotter in den späteren Stadien der Bebrütung zustande
kommen, und die Tatsache, daß bei der Bebrütung sowie bei der
Autolyse der Hühnereier die Mehrbildung von Milchsäure durch
Alaninzusatz keineswegs hervorgerufen wird, machen es wenig
wahrscheinlich, daß hierbei eine direkte Umwandlung von Eiweiß
in Milchsäure durch Desamidierung von Aminosäuren in Betracht
kommt. Von vornherein wäre es auch nicht undenkbar, daß hier
die Milchsäure aus einer anderen Quelle als aus den mit unserer
Methode bestimmbaren Kohlenhydraten hervorgeht. Denkbar ist
ja auch die Glukoneogenie aus Nichtkohlenhydraten, aus den mehr
oder minder fernstehenden Baustämmen des Eiweißes und des
Fettes. Daraus möchte ich schließen, daß die d-Milchsäure im
tierischen Organismus hauptsächlich aus Kohlenhydraten stammt
und erst dann aus Eiweiß entstehen kann, wenn es zum Verbrauch
des Kphlenhydrates kommt, und daß die Umwandlung des Ei-
weißes zu Milchsäure wahrscheinlicherweise nicht ohne weiteres
durch Desaminierung von Aminosäuren, sondern durch Zucker-
umbildung zustande kommt.

Werfen wir hiernach nun noch einen Blick auf die im Voran-
gehenden mitgeteilten Ergebnisse, so wissen wir, daB das Ver-
halten der Milchsäurebildung bei der Autolyse des Dotters ganz
das gleiche ist wie bei der Bebrütung. Wohl wirken nach dem Tode
der Zelle noch die Triebkräfte, die in der Zelle im Momente des
Todes vorhanden waren, in Wirklichkeit sind aber zunächst keine

: neuen Wirkungsfaktoren vorhanden. Daher ist es auch möglich,

die Fermente der Zelle noch nach dem Absterben aufzufinden
und sie in der toten Zelle als wesentliche Triebkräfte der lebenden
Zelle aufzudecken. Im Tode fällt Zufuhr und Abfuhr fort. und
„nach dem Tode arbeiten sich die Kräfte, die vergebens nach
ihren alten Bestimmungen zu wirken suchen, ab an der Zerstö-
rung der Teile, die sie sonst belebten.“

Wie hat man sich nun im allgemeinen die Vorgänge der Milch-
säurebildung aus Traubenzucker im bebrüteten Hühnerei zu
denken? Auf welchem Wege ist das im Dotter vorhandene Fer-

Bildung von d-Milchsäure bei der Autolyse des Hühnereies. 39

ment imstande, den dan. Weißei zugefügten Traubenzucker in
Milchsäure umzuwandeln ?

Auf Grund der bisher gewonnenen Resultate kann man ein
Bild von den chemischen Prozessen der Milchsäurebildung aus
Traubenzucker während der Bebrütung der Hühnereier folgender-
maßen entwerfen. Vorausgesetzt, daß kein milchsäurebildendes
Ferment durch die Dotterhaut zu diffundieren vermag, geht die
Fermentwirkung allein im Innern der Dotterhaut vor sich, und
daher diffundieren der im Eierklar vorhandene und der in das
Weißei hineingebrachte Traubenzucker zuerst durch die Dotter-
haut in den Dotter hinein. Im Dotter werden sie zu Milchsäure
abgebaut, und dann diffundiert die jetzt im Dotter entstandene
d-Milchsäure wieder durch die Dotterhaut in das umgebende
Eierklar hinaus. Da man nun die Ansicht nicht von der Hand
weisen kann, daß das milchsäurebildende Ferment durch die
Dotterhaut zu diffundieren vermag, so ist das im Dotter vorhan-
dene Ferment in das Weißei gelangt und hat dort die Milchsäure-
bildung aus Traubenzucker verursacht. Diesbezügliche Unter-
suchungen werden fortgesetzt.

Über die chemische Zusammensetzung der Eischale
des Seidenspinners.

Von
Masaji Tomita.

(Aus dem Medizinisch -Chemischen Institut der Kaiserlichen Universität
zu Kioto, Japan.)

(Eingegangen am 24. Januar 1921.)

Vom morphologischen Standpunkt aus erschien es mir sehr
interessant, zu ermitteln, wie die Eischale des Seidenspinners
(Bombix mori) chemisch beschaffen sei. In der zoologischen Lite-
ratur hört man sehr oft von chitinigen- und chitinartigen Eischalen
bei den Wirbellosen sprechen. A. Tichomiroff!) hat nun aber
festgestellt, daß die Schalensubstanz des Seidenspinners kein
Chitin und auch keine chitinartige Substanz ist.

Um weitere Aufschlüsse zu erhalten und ferner die chemische
Zusammensetzung der Eischalen des Seidenspinners zu studieren
sowie zum Zwecke eines späteren Vergleichs mit der chemischen
Zusammensetzung der Seide, habe ich das Studium der Eischalen
des Seidenspinners unternommen.

Dabei habe ich, wie allgemein bei Proteinstoffen, die Hydro-
lyse durch Säuren benutzt. Um die Schalen für die Untersuchung
zu reinigen, wurden sie zunächst mit schwacher Salzsäure extra-
hiert, mit Wasser ausgewaschen, dann zur weiteren Reinigung
mehrmals mit 95 proz. Alkohol ausgekocht und endlich mit Äther
sowie mit einer Mischung von Äther und Alkohol sorgfältig aus-
gewaschen.

Hydrolyse der Eischale des Seidenspinners durch Salzsäure
und Trennung der Aminosäuren durch ihre Ester.

70 g gereinigte Eischale des Seidenspinners wurde mit 210 ccm
konz. Salzsäure (spez. Gewicht 1,19) übergossen und im Wasser-

1) A. Tichomiroff, H. 9, 518.

M. Tomita: Zusammensetzung der Eischale des Seidenspinners. 41

bade gelöst. Die Flüssigkeit wurde jetzt 6 Stunden am Rückfluß-
kühler gekocht, wobei die Farbe in Dunkelbraun überging, dann
durch ein Koliertuch abgenutscht und der Rückstand mit Wasser
gewaschen bis das Waschwasser farblos ablief. Das Filtrat samt
dem Waschwasser wurde mit einer größeren Menge Tierkohle
aufgekocht, filtriert, unter vermindertem Druck stark eingeengt
und in der Kälte mit gasförmiger Salzsäure gesättigt. Die Flüssig-
keit blieb dann 3 Tage im Eisschrank stehen, wobei salzsaure
Glutaminsäure in Form von dickem Krystallbrei ausfiel. Der
Krystallbrei wurde auf der Pumpe abgesaugt und mit kalter konz.
Salzsäure ausgewaschen. Das Filtrat samt der Waschflüssigkeit
wurde konzentriert und abgekühlt. Dabei krystallisierte noch
Chlorhydrat der Glutaminsäure. Diese Operation wiederholte
ich unter denselben Bedingungen bis keine Krystalle mehr aus-
fielen. Die Ausbeute betrug 3,64 g.

0,5320 g Substanz, nach Kjeldahl verbrannt, verbrauchten 29,22 ccm
2/10- HBC,

Ber. für C;H,NO, - HO: 7,63% N; gef. 7,68% N.

Das Filtrat der Glutaminsäure wurde unter vermindertem
Druck zu dickem Sirup eingedampft, mit 210 ccm absolutem Alko-
hol unter Erwärmung gelöst und mit gasförmiger Salzsäure ge-
sättigt. Die abgekühlte Flüssigkeit blieb nach Eintragen eines
Krystalles von salzsaurem Glykolester 48 Stunden im Eisschrank
stehen, wobei eine reichliche Krystallisation erfolgte. Um das
bei der Veresterung sich bildende Wasser möglichst zu entfernen,
wurde die alkoholische Mutterlauge wieder im Vakuum zu Sirup
eingeengt, mit 210 ccm absolutem Alkohol gelöst und von neuem
in der gleichen Art mit Salzsäuregas behandelt. Die gleiche Opera-
tion wurde nochmals wiederholt. Die Gesamtausbeute betrug
17,86 g salzsauren Glykokollester, der einen Schmelzpunkt von
144° C zeigte. S

0,3520 g Substanz verbrauchten 25,5 ccm #/,0-H.SO,.

Ber. für C,H,NO,HCl: 10,03% N; gef. 10,14% N.

Die salzsaure, alkoholische Mutterlauge, die die Ester der
übrigen Aminosäuren enthielt, wurde zu Sirup eingeengt. Die wei-
tere Verarbeitung und die Fraktionierung der Aminoester geschah
genau nach Angabe von E. Fischer!). Bei der Destillation der
Ester ergaben sich folgende Fraktionen:

1) E. Fischer, Hoppe-Seylers Zeitschr. f. physiol. Chem. 33, 151.

42 M. Tomita:

a) Destillation bei 12 mm Druck:

1. Fraktion bis 60° (Temperatur des Wasserbades) 4,56 g.
2. Fraktion 60—100° (Temperatur des Wasserbades) 9,91 g.
b) Destillation bei 0—0,2 mm Druck:

3. Fraktion bis 100° (Temperatur des Wasserbades) 3,93 g.
4. Fraktion 100—180° (Temperatur des Ölbades) 3,15 g.

Die drei ersten Fraktionen wurden sofort verseift. Beim Ab-
kühlen der dritten verseiften Fraktion fiel 0,23g Leucin aus.

0,1564 g Substanz verbrauchten 12,09 ccm 2/,0-H;SO,.

Ber. für C,H,,0,N: 10,69% N; gef 10,82% N.

Nach Beendigung der Verseifung wurden die drei Fraktionen
unter vermindertem Druck vollständig zur Trockne verdampft.
Die gewogenen eingedampften Fraktionen wurden nun mit ab-
solutem Alkohol ausgekocht, um das Prolin in Lösung zu bringen.
Das Quantum gereinigten Prolins betrug 1,52 g. Es wurde durch
Kochen mit überschüssigem, frisch gefälltem Kupferoxyd in das
Kupfersalz verwandelt, dann wurde weiter nach E. Fischer!)
das Gemisch der Kupfersalze zweimal mit absolutem Alkohol aus-
gekocht, die alkoholische Lösung von dem zurückbleibenden race-
mischen Salz durch Filtration getrennt und einige Stunden bei
gewöhnlicher Temperatur stehengelassen. Hierbei fiel wieder eine
kleine Menge racemisches Kupfersalz aus. Nachdem dieses abfil-
triert war, wurde die Mutterlauge unter vermindertem Druck stark
eingeengt und bei Ausschluß von Feuchtigkeit im Eisschrank
mehrere Tage der Krystallisation überlassen. Hierbei schied sich
Kupfersalz des aktiven Prolins in dunkelblauen Krystallen ab.
Das Kupfersalz des aktiven Prolins wog 0,88 g, das des racemischen
0,30 g.

Analyse des 1-Prolinkupfers.

0,3258 g Substanz gaben 0,0886 g CuO.
Ber. für (C,H,NO,),Cu. 21,79%; gef. 21,72%.

Analyse des d, 1-Prolinkupfers.

0,2065 g lufttrockenes Salz verloren bei 100° 0,0232 g H,O.
Ber. für (C,H,NO,),Cu + 2 H,O. H,O 10,99%; gef. 11,28%.
Das getrocknete Salz gab folgende Zahlen:

0,1833 g Substanz lieferten 0,0498 g CuO.
Ber. für (C,H,NO,),Cu. 21,79%; gef. 21,70%.

1) E. Fischer und G. Reif, Ann. d Chemie 363, 122.

Zusammensetzung der Eischale des Seidenspinners. 43

Fraktion I.
Der im Alkohol unlösliche Teil enthielt fast ausschließlich
Alanin. Er wurde in der bekannten Weise in Kupfersalz über-
geführt. Die Menge Kupfersalz betrug 1,82 g.

0,1380 g Substanz lieferten 0,0459 g CuO.
Ber. für (C,H,NO,),Cu. 26,52%; gef. 26,63%.

Fraktion I und III.

Der in absolutem Alkohol unlösliche Teil der 2. Fraktion
wurde mit der 3. Fraktion zur gemeinsamen Verarbeitung ver-
einigt. Zur Reinigung sowie zur Trennung von Aminosäuren
dienten die Kupfersalze, die in der gewöhnlichen Weise bereitet
wurden. Es wurde dann mit konzentriertem Methylalkohol er-
schöpfend extrahiert. Die methylalkoholischen Auszüge wurden
vom Alkohol befreit und lieferten 1,06 g Kupfersalze. Aus dem
in Methylalkohol unlöslichen Teil wurden 5,34 g Alanin und 1,96 g
Leucinkupfer getrennt gewonnen.

Analyse des Alaninkupfers:

0,1532 g Substanz lieferten 0,0509 g Go,
Ber. für (C,H,NO,),Cu. 26,52%; gef. 26,50%.

Analyse des Leucinkupfers:

0,2441 g Substanz gaben 0,0603 g CuO.
Ber. für (C,H,,NO,),Cu. 19,63%; gef. 19,70%.

Die regenerierten freien Aminosäuren aus den methylalko-
hollöslichen Kupfersalzen, die wesentlich aus Valin und Isoleucin-
kupfer bestehen mußten, wurden!) mit Barytwasser im Autoklaven
bei 180° racemisiert, die nach Entfernung des Baryts wieder-
gewonnenen Aminosäuren in die Kupfersalze verwandelt und die
Mischung der Kupfersalze mit Äthylalkohol behandelt, wobei das
Kupfersalz des Isoleucins in Lösung ging und das des racemischen
Valins rein zurückblieb (0,5 g).

0,1429 g Substanz lieferten 0,0388 g CuO.
Ber. für (C,H,NO,),Cu. 21,49%; gef. 21,88%,

Die alkohollöslichen Auszüge wurden vom Alkohol befreit.
Der Rückstand lieferte 0,36 g Kupfersalze.

0,1816 g Substanz ergaben 0,0452 g CuO.
Ber. für (C,H,,NO,)‚,Cu. 19,63%; gef. 19,87%.

1) F. Ehrlich und A. Wendel, diese Zeitschr. 8, 399.

44 M. Tomita:

Fraktion IV.

Zunächst wurde der Phenylalaninester durch Ausäthern von
den übrigen Aminosäureestern getrennt. Der Äther wurde abdestil-
bert und der Rückstand durch Abdampfen mit rauchender Salz-
säure verseift. Das gereinigte salzsaure Phenylalanin wog 0,5946g.

0,2085 g Substanz verbrauchten 10,5 ccm ®/,,-H.SO,.
Ber. für C,H,,0,N - HCl: 6,94% N; gef. 7,05% N.

Die von Phenylalaninester getrennte wässerige Lösung wurde
durch Kochen mit Baryt verseift; nach mehreren Tagen wurden
die abgeschiedenen Krystalle abfiltriert und mit 25 proz. Schwefel-
säure versetzt. Durch Kochen des Gemisches wurde die Asparagin-
säure in Freiheit gesetzt, von der 0,26g erhalten wurden.

0,1028 g Substanz verbrauchten 7,65 ccm %/, 0.H,SO,.
Ber. für C,H,O,N: 10,52% N; gef. 10,41% N.

Das Filtrat vom asparaginsauren Baryt wurde mit Schwefel-
säure quantitativ von Baryt befreit und die Lögung nunmehr
unter vermindertem Druck eingeengt. Es krystallisierte keine
Asparaginsäure mehr aus. Aus der Mutterlauge bekam ich 0,77 g
Serin. Es wurde als -Naphthalinsulfoderivat gereinigt.

0,3105 g Substanz verbrauchten 10,63 ccm #/,.-H,SO,.
Ber. für C,,H,,0,NS: 4,74% N; gef. 4,79% N.

Darstellung von Tyrosin. 21g Material wurde 6 Stun-
den mit 60 ccm rauchender Salzsäure am Rückflußkühler gekocht
und dann die Hydrolysenflüssigkeit sofort unter vermindertem
Druck zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde in 30 ccm
Wasser aufgenommen und wiederum eingedampft. Zur möglichst
weitgehenden Entfernung der Salzsäure wurde dieser Prozeß noch-
mals wiederholt. Schließlich wurde der Rückstand in 100 ccm
Wasser gelöst, mit Tierkohle kräftig gekocht und dann filtriert.
Die abfiltrierte Tierkohle wurde mit siedend heißem Wasser aus-
gewaschen, bis eine Probe des Filtrates keine Reaktion mit Millons
Reagens mehr ergab. Nun wurde die gesamte Flüssigkeit auf ein
bestimmtes Volumen gebracht. In einem aliquoten Teil der Lö-
sung wurde der Säuregehalt titrimetrisch bestimmt. Durch Zu-
gabe der berechneten Menge von Natronlauge neutralisierte ich
die Salzsäure. Es fiel sofort ein dichter Niederschlag. Die Krystal-
lisation wurde solange wiederholt, als die jeweilige Mutterlauge
noch eine Reaktion auf Tyrosin zeigte. Die vereinigten Krystall-

Zusammensetzung der Eischale des Seidenspinners. 45

massen wurden aus heißem Wasser umgelöst. Die Ausbeute an
Tyrosin betrug 2,35 g.

0,3865 g Substanz verbrauchten 21,45 ccm 2/,.-H;SO,.
Ber. für Oe, vUN 7,14% N; gef. 7,76% N.

Trennung der Hexonbasen.

25 g des zu untersuchenden Materials wurden mit einer Mi-
schung von dreifachem Gewicht konzentrierter Schwefelsäure und
dem sechsfachen Gewicht Wasser 14 Stunden am Rückflußkühler
gekocht. Die Flüssigkeit wurde dann unter vermindertem Druck
eingeengt und mit Bariumcarbonat bis zur schwach sauren Reak-
tion versetzt. Der entstandene Niederschlag von schwefelsaurem
Baryt wurde abgesaugt, wiederholt ausgekocht und bis zum Aus-
bleiben jeder Fällung durch Phosphorwolframsäure sorgfältig heiß
ausgewaschen. Die Lösung wurde auf etwa 50 ccm eingedampft,
mit Schwefelsäure versetzt, bis der Prozentgehalt 5% HS0,
betrug, und mit Phosphorwolframsäure gefällt. Der Phosphor-
wolframsäureniederschlag wurde sodann durch Baryt zerlegt, das
unlösliche Bariumsalz abgesaugt, mehrfach ausgekocht und mit
heißem Wasser ausgewaschen. Der überschüssige Baryt, der mit
den Waschwassern vereinigten Filtrate wurde mit einem kleinen
Überschuß von Schwefelsäure entfernt. Die nunmehr erhaltene
schwefelsaure Flüssigkeit wurde in einen geräumigen Kolben ge-
bracht und auf dem Wasserbade erwärmt. Nun wurde unter stän-
digem Schütteln fein gepulvertes Silbersulfat in kleinen Portionen
zugesetzt, und zwar so lange, bis eine Probe der Lösung mit Baryt-
wasser eine gelbe Färbung ergab. Nun wurde die Flüssigkeit auf
40° abgekühlt und mit Baryt gesättigt. Der entstandene Nieder-
schlag wurde abgenutscht, in einer Reibschale mit Barytwasser
zerrieben und nochmals abgenutscht und: mit Barytwasser ge-
waschen. Der Niederschlag wurde nach A und B und die abge-
nutschte Flüssigkeit nach C behandelt.

A. Bestimmung des Histidins. Die obenerwähnte Silber-
barytfällung wurde in schwefelsäurehaltigem Wasser aufgeschwemt
und mit Schwefelwasserstoff zerlegt; aus dem Filtrat vom Silber-
sulfid wurde der Schwefelwasserstoff unter Durchleiten von Luft
vertrieben. Die Flüssigkeit wurde hierauf soweit eingeengt, daß
der Schwefelsäuregehalt 2,5%, betrug, und mit einem nicht zu
reichlichen Überschuß von Quecksilbersulfat gefällt. Der Nieder-

46 M. Tomita:

schlag blieb bis zum nächsten Tage stehen, wurde sodann abfil-
triert und mit Wasser ausgewaschen. Filtrat und Waschwasser
wurden vereinigt und zur Argininbestimmung reserviert.

Der Niederschlag wurde in Wasser zerteilt und mit HS zer-
legt. Die vom Schwefelquecksilber abfiltrierte und durch Ein-
dampfen vom Schwefelwasserstoff befreite Flüssigkeit wurde mit
Barytwasser von Schwefelsäure und durch Kohlensäure vom Über-
schuß des Baryts befreit und zur Trockne eingedampft. Der Rück-
stand wurde in siedendem Wasser aufgenommen, vom Barium-
carbonat abfiltriert und unter Zusatz von Salzsäure eingedampft.
Der Rückstand wurde mit Wasser gelöst und mit einer alkoholi-
schen Lösung von Pikrolonsäure versetzt. Daraus konnte ein wenig
Histidin als Pikrolonat, das eine schöne Farbenreaktion nach
P. Ehrlich und Burian zeigte, abgeschieden werden; aber ihrer
zu kleinen Menge wegen konnte die Substanz nicht analysiert
werden. | i

B. Bestimmung des Arginins. Aus dem histidinfreien
Filtrat wurde das Quecksilber durch Schwefelwasserstoff und der
Schwefelwasserstoff unter Durchleitung von Luft entfernt, mit
Barytwasser von Schwefelsäure und durch Kohlensäure vom Über-
schuß des Baryts befreit. Jetzt wurde die Flüssigkeit eingedampft,
vom abgeschiedenen Baryt abfiltriert, wieder eingedampft und
aus dieser eingeengten Lösung das Arginin als Pikrat ausgeschie-
den (0,12 g). Das Pikrat stellte lange seidenglänzende goldgelbe
Nadeln dar und schmolz bei 205°.

0,0934 g Substanz ergaben 20,0 ccm N (20° und 755,3 mm).
Ber. für C,H .O, N. C. H. O,N.: 24,32% N; gef. 24,19% N.

C. Bestimmung des Lysins. Das Filtrat der obener-
wähnten, Histidin und Arginin enthaltenden Silberfällung wurde
mit Schwefelsäure angesäuert, durch Schwefelwasserstoff vom
gelösten Silber befreit und nach dem Einengen auf ein kleineres
Volumen gebracht, sodann mit einem Zusatz von so viel Schwefel-
säure, daß die Lösung 5%, davon enthielt, mit Phosphorwolfram-
säure gefällt. Der Niederschlag wurde abgenutscht und in einer
Reibschale mit Baryt zerrieben. Vom Niederschlag wurde abfil-
triert, das Filtrat durch Schwefelsäure genau vom überschüssigen
Baryt befreit, und das Filtrat vom Bariumsulfat unter verminder-
tem Druck zur Trockne verdampft. Der Rückstand wurde mit
Alkohol erschöpft, und aus der alkoholischen Lösung wurde das

Zusammensetzung der Eischale des Seidenspinners. 47

Lysin unter Zusatz einer alkoholischen Pikrinsäurelösung als Pi-
krat isoliert (0,25 g).
Die aus dem Wasser umkrystallisierte Substanz ergab folgende
Analysenzahlen:
0,1726 g Substanz lieferten 28,3 ccm N (23,2° und 754,7 mm).
Ber. für CH ,s0,N,C,H,0,N;: 18,67% N N gef. 18,23%, N.
Die Gesamtmenge der aus der Eischale des Seidenspinners
isolierten Aminosäuren ist in folgender Tabelle zusammengestellt.

| Tabelle I.
Glykokoll . ..... 13,72% Glutaminsäure . . . . 416%
Alanin. ....... 3,80% Serin Ap ... Me. 1,10%
Valin 2... 4.20. 8% 0,28% Cystin. e, 0 %
Leucin ....... 1,46% Tyrosin ....... 11,19%
Isoleucin. . ..... 0,20% Arginin ....... 0,19%
Prolin „2: Ee % 2,17% Histidin `. . ..... vorhanden
Phenylalanin . . . . 0,69% Lysin . 24.2.8 % % 0,39%

Asparaginsäure . . . . 0,37%

Über die Methylierung im tierischen Organismus. I.
Über die Methylierung des Pyridins im Organismus des Kaninchens.

Von

Masaji Tomita.

(Aus dem Medizinisch-Chemischen Institut der Kaiserlichen Universität
zu Kioto, Japan.)

( Eingegangen am 24. Januar 1921.)

W. His!) stellte zum erstenmal fest, daß das Pyridin im Orga-
nismus des Hundes eine Methylengruppe aus unbekannten Gewebs-
bestandteilen aufnimmt und als Methylpyridylammoniumhydr-
oxyd in den Harn übergeht. Rudolf Cohn?) konnte diese Beob-
achtung bestätigen und F. Hofmeister?) erweiterte diese Beob-
achtung durch die Feststellung, daß nach Eingabe von Selen und
Tellur im Harne entsprechende Methylverbindungen auftreten.
In Übereinstimmung mit der Beobachtung von His am Hunde
haben Untersuchungen von Z. Hoshiai und G. Totanit) ergeben,
daß nach Verabreichung von Pyridin an Hühner, Ziegen und
Schweine Methylpyridylammoniumhydroxyd im Harne auftritt.
K. Mayeda und M. Ogata’) haben durch einige Versuche fest-
stellen können, daß auch der Organismus des Frosches befähigt
ist, die Methylierung des zugeführten Pyridins auszuführen. An-
dererseits haben nun Abderhalden und Mitarbeiter®) behauptet,
daß im Gegensatz zum Hunde das Kaninchen nicht befähigt sei,
das aufgenommene Pyridin in die Methylverbindung überzufüh-
ren, auch dann nicht, wenn es längere Zeit mit Fleisch resp. Milch
ernährt wird.

1) W. His, Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 22, 253.

2) Rudolf Cohn, Zeitschr. f. physiol. Chemie 18, 112.

3) F. Hofmeister, Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 33, 198.

t) Z. Hoshiai, Zeitschr. f. physiol. Chemie 6%, 118. — Z. Hoshiai
und G. Totani, ebenda 68, 83.

5) K. Mayeda und M. Ogata, ebenda 89, 251.

E Abderhalden und Mitarbeiter, ebenda 59, 32 u. 62, 133.

Methylierung im tierischen Organismus. I. 49

Die Richtigkeit dieser Annahme Abderhaldens voraus-
gesetzt, wäre es sehr merkwürdig, daß nur das Kaninchen, in
dessen Harne das Ammoniak in sehr geringer Menge im Vergleich
zu anderen Tierarten ausgeschieden wird, Pyridin nicht zu methy-
lieren vermöge. Ich erinnere mich der Versuche, die von Walter!)
und Winterberg?) ausgeführt wurden. Walters Experimente
zeigten, daß Hunde auch gegen solche Säuremengen immun sind,
die, auf das Kilo Tier berechnet, bei Kaninchen sicher den letalen
Ausgang herbeiführen, während im Organismus des Kaninchens in,
keinem Falle die aufgenommenen Säuren durch Ammoniak neutra-
lisiert werden. Im Gegensatz dazu hat Winterberg behauptet,
daß sowohl dem Carnivoren als dem Pflanzenfresser säureneutrali-
sierendes Ammoniak zur Verfügung stände, und wenn auch ein
quantitativer Unterschied zugunsten der Carnivoren bestehe, im
Prinzipe die chemische Organisation beider Tiergruppen nicht
verschieden sei.

Durch diese Arbeiten angeregt, habe ich mir die Frage vor-
gelegt, ob die angebliche Differenz im Methylierungsvermögen bei
Kaninchen und den anderen Tierarten nicht, wie man bisher ge-
glaubt hat, qualitativer, sondern nur quantitativer Natur sei.

Zur Entscheidung dieser Frage wurden zuerst einige Versuche
an Kaninchen angestellt, deren Resultate im folgenden mitgeteilt
werden.

1. Versuchsreihe.

5 Kaninchen, die auf Karenz gesetzt waren, wurden mit je
0,5 g Pyridin täglich als essigsaures Salz in 10 proz. Lösung sub-
cutan injiziert. Der Harn wurde mit neutralem essigsauren Blei-
im Überschuß gefällt, nach Absetzen des Niederschlages von die-
sem abgegossen, durch Zusatz von basisch essigsaurem Blei und
Ammoniak von neuem ausgefällt und filtriert. Das Filtrat wurde
durch Schwefelsäure vom Blei befreit, filtriert, dann unter ver-
mindertem Druck eingeengt und mit Kaliumquecksilberjodidlösung
versetzt. Nach 24 Stunden wurde der Niederschlag auf dem Filter
gesammelt und sorgfältig ausgewaschen. Die einzelnen Portionen
des Niederschlages wurden vereinigt und unter Zusatz von Schwefel-
säure durch Silberoxyd zerlegt. Nach Abfiltrieren vom Jodsilber
wurde das Filtrat durch Barytwasser von überschüssiger Schwefel-

1) F. Walter, Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 7, 148.

2) H. Winterberg, H 25, 202.

Biochemische Zeitschrift Band 116. 4

50 M. Tomita:

säure und Silbersulfat befreit, der überschüssige Baryt durch Ein-
leiten von Kohlensäure und Erwärmen entfernt und die wässerige
Lösung mit Salzsäure genau neutralisiert. Jetzt wurde die Lö-
sung unter vermindertem Druck eingedampft und mit Alkohol
ausgezogen. Aus der alkoholischen Lösung wurde mittels Platin-
chlorid das Doppelsalz der Base isoliert.

Die Resultate sind in Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I.
Kaninchen A.
Datum || Körper- | Zugeführtes Harn
gewicht Pyridin | Menge Baiki Geruch nách Bemerkungen
1918 in g in g in ccm | cakton Pyridin
10. I. | 2285 — — sët ` Dë erster Hungertag
11.1.) — 05 — SH
12.1, — 0,5 200 alkalisch —
13.1. — 0,5 40 sauer —
14.1. — 0,5 20 X Së
15. I. — 0,5 55 z +
16. I. | 1675 — 20 — +
Summe 2,5 335 | |
Kaninchen B.

Pyridin Bemerkungen

in g

gewicht
in g

Geruch nach
Pyridin

10. I. | 2515 — erster Hungertag
11. I — 0.5 =
12.1 — 0,5 ı alkalisch
13.1 — 0.5 sauer
: — 0,5
— 0,5
— 0,5

Geruch nach
Pyridin

erster Hungertag
=

Methylierung im tierischen Organismus. I. 51

Kaninchen D.

Harn

Menge Geruch noach
— —
|

erster Hungertag

23. I. 205
24. I. Stee 0,5 — —
3.1.1 — 0,5 95 sauer | _
26.1. — 0,5 50 = | —
27. I. = 0,5 30 A —
28.1.) — 0,5 45 =
29.1.) — 0,5 30 y i +
30.1. | — 0,5 30 e | +
31.1. — — alkalisch +
LU 22 — | +
|

—
©

Körper- | Zugeführtes
gewicht Pyridin

| in g ing

el
|
|

Datum

Bemerkungen

Menge Reaktion Geruch nach

1918

erster Hungertag

1850 |

Im ganzen wurden 15 g Pyridin verfüttert. Das Platinchlorid-
doppelsalz wurde mit Alkohol und Äther gewaschen und aus hei-
Bem Wasser umkrystallisiert. Nach mehrmaligem Umkrystalli-
sieren erhielt ich die Platinverbindung in Form orangeroter Tafeln ;
sie wog 0,1134 g.

0,0778 g Substanz gaben 0,0254 g Pt = 32,64%.

Ber. für (C,H,N - HC1),PtCl,: Pt = 32,74%; gef.: 32,64%.

2. Versuchsreihe.

4 Kaninchen wurden mit gelben und weißen Rüben gefüttert
und erhielten je 0,5 g Pyridin täglich als essigsaures Salz in 10 proz.
Lösung mittels Schlundsonde. Der Harn wurde auf gleiche Weise
wie beim Versuch 1 behandelt. Die Ergebnisse gehen aus fol-
gender Übersicht hervor.

52 M. Tomita:

Tabelle II.
Kaninchen A.

5. IIT. alkalisch
neutral

alkalisch

Diarrhöe

3. III. 0,5 We
4. II. 0,5 alkalisch

5. Il. 0,5 e

6. II. 0,5 neutral

1. II. — nm Diarrhöe
8. III —

alkalisch

Monge Reaktion
in cem

11. III. || 2240 0,5 — —
12. UL — 0,5 110 | alkalisch —
13. IO.) — 0,5 90 i —
14. III. — 0,5 90 ij —
15. III.. — 0,5 130 Ri =
16. III.. — — 140 eg —
17. OI. | 2070 — 210 i +
Summe 2,5 770
Kaninchen D

Datum | Körper- |Zugeführtes

Geruch nach Bemerkungen

1918

Methylierung im tierischen Organismus. I. 53

Im ganzen wurden 9,5 g Pyridin verfüttert. Die Menge Platin-
chloriddoppelsalz betrug 0,0650 g.

0,0562 g Substanz gaben 0,0182 g Pt = 32,38%.
Ber. für (CH, N ° EHCI) PtOI.: Pt = 32,74%; gef.: 32,38%.

8. Versuchsreihe.

Ein Kaninchen wurde mit gelben und weißen Rüben gefüt-
tert; ihm wurden 0,5g Pyridin täglich als essigsaures Salz in
lOproz. Lösung subcutan injiziert. Der Harn wurde auf gleiche
Weise wie beim Versuch 1 behandelt. Die folgende Tabelle ver-
anschaulicht die Resultate.

Tabelle IH.
Datum | Körper-|Zugetührtes| Ham č |
— pie Menge Së Geruch ‚nach Bemerkungen

1918 | mg | ing [ncm) — —

17. v.l 2991 o5 [I =- 2995 0,

18. IV.) — 0,5 =
19. IV. || 3000 0,5 —
20. IV. — 0,5 +
21. V. — — Së
Gd — = ii
23. IV. | — 0,5 2
24. IV. — 0,5 z
25. IV. — — PER
eil — | 05 _
27. IV. || 3030 0,5 —
28. IV. — 0,5 cb
29.IV. I — — +
30. IV. — 4
1. V. 0,5 _
2, V. 0,5 =
3.V. E 3035 0,5 —
4. V. — -+
ve lan — T

— 6.0 4788

Im ganzen wurden 6,0g Pyridin verfüttert. Das Platin-
chloriddoppelsalz betrug 0,0516 g.

0,0516 g Substanz gaben 0,0168 g Pt = 32,55%.

Ber. für (C,H,N $ HC1),PtC1, : Pt = 32,74%; gef.: 32,55%.

4. Versuchsreihe.

Ein Kaninchen, das mit Tofukara gefüttert war, erhielt 0,5 g
Pyridin täglich als essigsaures Salz in 10proz. Lösung subcutan
injiziert. Folgendes Verhalten ist zu verzeichnen.

54 M. Tomita: Methylierung im tierischen Organismus. I.
Tabelle IV.
Datum

— EeePC N
Körper-| Zugeführtes Ham
gewicht | Pyridin Geruch nach Bemerkungen
in g in g Reaktion | Pyridin

1918
17. IV. || 2350 0,5
18.

IV.| — 0,5 —
19. IV. | — 0,5 —
20. IV. || 2305 — —
21. IV. — — —
22. IV. — 0,5 —
23. IV. — 0,5 —
24. IV. | 2290 0,5 +
25. IV. — 0,5 +
26. IV. | — — +
27. IV.| — — —
28. IV. — 0,5 —
29.IV.| — — —
30. IV. || 2295 — —

Summe 4,0

Im ganzen wurden 4,0g Pyridin verfütter. An Platin-
chloriddoppelsalz bekam ich 0,0362 g.

Sie ergaben 0,0117 g = 32,32%, Pt, statt der berechneten
32,74%.

Aus den dargestellten Untersuchungen kann man als sicher
feststellen, daß im Gegensatz zur Annahme Abderhaldens
das Kaninchen befähigt ist, wenn auch in geringerer Menge,
verfüttertes Pyridin in die Methylverbindung überzuführen, und
zwar bei Rüben- wie bei Tofukarafütterung, sowie nach längerem
Hungern.

Über die Methylierung im tierischen Organismus. I.
Über den Ort der Methylierung des Pyridins
im tierischen Organismus.

Von
Masaji Tomita.

(Aus dem Medizinisch-Chemischen Institut der Kaiserlichen Universität
zu Kioto, Japan.)

(Eingegangen am 24. Januar 1921.)

Seit der Feststellung von W. His!), wonach verabfolgtes
Pyridin als Methylpyridylammoniumhydroxyd zur Ausscheidung
gelangt, haben andere Untersuchungen ergeben, daß einige Sub-
stanzen nach ihrem Durchgang durch den Organismus in Form
solcher methylierten Verbindungen im Harn auftreten. So zum
Beispiel kann im Stoffwechsel aus telluriger und seleniger Säure,
wie F. Hofmeister?) beobachtet hat, Tellur- bzw. Selenmethyl,
aus Diäthylsulfid nach Neuberg und Grosser?) Diäthylmethyl-
sulfiniumhydroxyd entstehen. Hierhin gehört ferner, wie Neu-
berg und Salomon‘) fanden, die Bildung des Heteroxanthins im
Hundeorganismus.

Die Frage, an welchem Ort im Tierkörper die Methylierung
vollzogen wird, hat seit langem das Interesse der Physiologen in
Anspruch genommen. Bis jetzt sind aber in dieser Richtung
äußerst spärliche Arbeiten ausgeführt worden. Hofmeister war
es, der bestimmte drüsige Organe, vor allem die Hoden, als die
Organe bezeichnet hat, in denen aus telluriger Säure und auch
aus seleniger Säure die Hauptmasse des Tellurmethyls und Selen-
methyls entstünde. Leider beruhen die experimentellen Grund-

2) W. His, Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 22, 253.

2) F. Hofmeister, ebenda 33, 198.

3) C. Neuberg und Grosser, Zentralbl. f. Physiol. 19, 316.

1) C. Neuberg und G. Salomon, Festschr.f. E. Sal kows ki, Berlin
1904, 8. 37.

56 M. Tomita:

lagen der Hofmeisterschen Anschauungen lediglich auf einer Ge-
ruchsreaktion, was die Sicherheit der Beweisführung zumindest
sehr beeinträchtigt. Um die Kenntnis vom Ort und der Bedingung
der Methylsynthese des Pyridins zu fördern, habe ich einige Ver-
suche an Fröschen und Hunden angestellt, deren Resultate im
folgenden mitgeteilt werden sollen.

I. Versuch an Fröschen.

Es ist schon im hiesigen Institut durch Experimente von
K. Ma yeda und M. Ogata?) mit Sicherheit festgestellt, daß der
Organismus des Frosches befähigt ist, die Methylierung des zuge-
führten Pyridins auszuführen.

Versuch 1: 25. X. 1916. 50 Fröschen wurde je 0,05 g Pyridin als
essigsaures Salz subcutan injiziert. Die Menge des 24stündigen Harns be-
trug 85 ccm. Der Urin wurde genau nach Angabe von His auf Methyl-
pyridylammoniumhydroxyd verarbeitet. Es wurden erhalten: 0,0390 g
Platinchloriddoppelsalz.

0,0390 g Substanz gaben 0,0127 g Pt = 32,56%.
Ber. für (C,H,N - CH,C1),PtCl,: Pt = 32,74%; gef. 32,56%.

Versuch 2: 2. XI. 1916. 48 Frösche erhielten nach der Milzexstir-
pation je 0,05 g Pyridin als essigsaures Salz subcutan. Diese lieferten nach
24 Stunden 59 ccm Harn. Daraus wurden dargestellt: 0,0096 g Platin-
chloriddoppelsalz.

Versuch 3: 4. XI. 1916. 43 milzlose Frösche erhielten je 0,05 g Pyri-
din als essigsaures Salz subcutan eingespritzt. Aus 46ccm Harn wurden
dargestellt: 0,0115 g Platinchloriddoppelsalz.

Versuch 4: 7. XI. 1916. 35 milzlosen Fröschen wurde je 0,05 g
Pyridin als essigsaures Salz subcutan injiziert. Aus 32ccm Harn wurden
dargestellt: 0,0078 g Platinchloriddoppelsalz.

Die einzelnen Portionen des Platinchloriddoppelsalzes bei der
Milzexstirpation wurden vereinigt und lieferten nach der Umkry-
stallisation bei der Analyse die folgenden Werte.

0,0258 g Substanz gaben 0,0084 g Pt = 32,55%.

Ber. für (C,H,N - CH,C1),PtCl,;: Pt = 32,74%; gef.: 32,55%.

Versuch 5: 10. XI. 1916. 26 Fröschen wurde nach der Pankreas-
'exstirpation je 0,05g Pyridin als essigsaures Salz subcutan beigebracht.
Aus 20ccm des 24stündigen Harns wurden dargestellt: 0,0108 g Platin-
chloriddoppelsalz.

Versuch 6: 15. XI. 1916. 35 Fröschen, denen das Pankreas exstir-
piert war, wurde je 0,05 g Pyridin als essigsaures Salz subcutan appliziert.

1) K. Mayeda und M. Ogata, Zeitschr. f. physiol. Chemie 89, 251.

Methylierung im tierischen Organismus. II. 57

Aus 29 ccm des 24stündigen Harns wurden dargestellt: 0,0152 g Platin-
chloriddoppelsalz.

Versuch 7: 18. XI. 1916. 25 pankreaslose Frösche erhielten je 0,06 g
Pyridin als essigsaures Salz subcutan. Aus 21 com Harn wurden dargestellt:
0,0110 e Platinchloriddoppelsalz.

Die einzelnen Portionen des Platinchloriddoppelsalzes bei der
Pankreasexstirpation wurden wiederum vereinigt und aus heißem
Wasser umkrystallisiert. Dieses Salz schmolz bei 207° und glich
nach Löslichkeit und Krystallform dem Methylpyridylammonium-
hydroxyd.

0,0328 g Substanz gaben 0,0106 g Pt = 32,31%.

Ber. für (C,H,N - CH,C1),PtCl,: Pt = 32,74%, ; gef.: 32,31%.

Versuch 8: 22. XI. 1916. 30 Frösche, denen zuvor die Leber ex-
stirpiert war, wurden mit je 0,05 g Pyridin als essigsaures Salz behandelt.
Aus 18 ccm des 24stündigen Harns konnte ich kein Platinchloriddoppelsalz
gewinnen.

Versuch 9: 3. XII. 1916. 25 Frösche erhielten nach der Leber-
exstirpation je 0,05 g Pyridin als essigsaures Salz subcutan. Aus 15 ccm
Harn, den die Tiere 24 Stunden nach der Pyridininjektion geliefert hatten,
wurde kein Platinchloriddoppelsalz dargestellt.

Versuch 10: 8. XII. 1916. 30 entleberten Fröschen wird je 0,05 g
Pyridin als essigsaures Salz subcutan injiziert. Aus 20 ccm 24stündigen
Harns wurde kein Platinchloriddoppelsalz erzielt.

Zusammenfassend glaube ich also aus meinen Versuchen fol-
gern zu können, daß der Frosch befähigt ist, die Methylierung des
zugeführten Pyridins auszuführen, wenn er von der Milz oder vom
Pankreas befreit wird, während sich bei der Leberexstirpation kein
Methylpyridin bildet.

IH. Versuch am Hunde.

Versuch 11: Am 10. XI. 1917 wurde einem Hunde von 16 kg Körper-
gewicht die Milz exstirpiert. Seit dem 15. XII. 1917 wurden dem Hund
täglich 0,25 g Pyridin als essigsaures Salz in 5 proz. Lösung mittels Schlund-
sonde in den Magen eingeführt. Die Fütterung wurde in derselben Weise
8 Tage lang fortgesetzt. Der Harn wurde in bekannter Art auf Methyl-
pyridylammoniumhydroxyd verarbeitet. Es wurden erhalten:

0,08 g Platinchloriddoppelsalz.

0,0785 g Substanz geben 0,0256 g Pt = 32,61%.

Ber. für (C,H,N - CH,C1),PtCl,: Pt 32,74%; gef.: 32,61%.

Versuch 12: Am 20.1X. 1918 wurden einem Hunde von 18 kg
Körpergewicht beide Hoden exstirpiert. 4 Tage lang seit dem 30.IX. `
wurde dem Tier dann täglich 0,5 g Pryidin als essigsaures Salz in 10 proz.
Lösung subcutan injiziert. Aus dem 4tägigen Harne wurden 0,36 g Platin-

58 M. Tomita: Methylierung im tierischen Organismus. II.

chloriddoppelsalz erhalten, das in orangeroten Tafeln krystallisierte und
bei 207° schmolz.

0,1862 e Substanz gaben 0,0608 g Pt = 32,65%.

Ber. für (C,H,N- CH,C1,PtCl,: Pt 32,74%; gef.: 32,65%,

Durch die mitgeteilten Versuche können die folgenden Tat-
sachen als erwiesen angesehen werden, erstens, daß beim Hunde
die totale Entfernung der beiden Hoden ohne jeglichen
Einfluß auf die Methylierung des Pyridins ist und daß
der Hund ferner befähigt ist, diese Methylierung bei der Milz-
exstirpation auszuführen, selbst wenn ein quantitativer Unter-
schied besteht.

Wenn nun auf diese Weise aus den nach Exstirpation von Milz,
Pankreas und Hoden erhaltenen Resultaten sichergestellt ist, daß
diese Organe im lebenden Tiere bei der Methylierung des Pyridins
keine ausschlaggebende Rolle spielen, so läßt sich im Gegensatz
hierzu mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit schließen, daB diese
Methylierung im lebenden Tier hauptsächlich in der Leber zu-
stande kommt. Die Aufgabe weiterer Untersuchungen, die zur
endgültigen Beantwortung der hier aufgeworfenen Frage betreffs
des Methylierungsvermögens der Leber führen können, wird zu-
nächst darin bestehen, die Bedingungen für das Zustandekommen
derartiger Vorgänge mit Hilfe isolierter Organe festzustellen. Um
nun jene Organe kennenzulernen, in denen sich die Methylierung
vollzieht, wären Versuche am überlebenden Organ mit künstlicher
Durchblutung besonders erwünscht gewesen. Leider sind alle
meine bisherigen Bemühungen, in den Durchblutungsversuchen
und auch bei Organbreiversuchen das Methylierungsprodukt in
Form der Ammoniumbase zu erhalten, vergeblich gewesen. Den-
noch halte ich die aufgewendete Mühe nicht für verloren, da die
Einzelheiten der Ausführung für das in Aussicht stehende Resultat
von entscheidender Bedeutung sind.

Beeinflussen subminimale Beize den Ablauf chemischer
Umsetzungen im isolierten Muskel?

Von
Jakob K. Parnas und Emilia Laska-Mintz.

(Aus dem Physiologisch-ohemischen -Institut der Universität Warschau*).)
(Eingegangen am 30. Dezember 1920.)
Mit 2 Abbildungen im Text.

Die mechanische Reaktion des Muskels auf wirksame Reize
wird von Wärmebildung und einer Reihe von chemischen Verände-
rungen begleitet, unter denen die Bildung von Milchsäure und
das Verschwinden der Kohlenhydrate besonders hervortreten.
Eine Folge der chemischen Veränderungen bilden die elektrischen
Erscheinungen. Alle diese Erscheinungen sind eng miteinander
verknüpft: es gibt keine Kontraktion ohne Wärmebildung, ohne
chemische Veränderungen, ohne elektrische Potentialdifferenzen.
Besteht aber die Möglichkeit eines chemischen, thermischen,
elektrischen Effektes ohne Muskelkontraktion ?

Es unterliegt keinem Zweifel, daß ein ähnlicher Prozeß, der
Kohlenhydrate in Milchsäure umsetzt, in ruhenden Muskeln wie
auch in tätigen, vorkommt [Fletcher und Hopkinst), Flet-
cher?2), Meyerhoff!l)] und daß mit diesem Prozeß Wärme-
bildung verbunden ist [Hill5)].

Die Geschwindigkeit dieses Prozesses hängt von der Tem-
peratur ab und erreicht in Froschmuskeln bei einer Temperatur
von über 30° einen beinahe explosionsartigen Charakter. Fassen
wir unsere Frage genauer: Können die chemischen Umsetzungen
im intakten Muskel infolge eines Nervenreizes ohne mechani-
schen Effekt mit einer größeren Geschwindigkeit erfolgen, als

*) Der Wissenschaftlichen Gesellschaft in Warschau vorgelegt im
Oktober 1918.

60 J. K. Parnas und E. Laska-Mintz: Beeinflussen subminimale Reize

diejenige, welche bei gegebener Temperatur dem Ruhezustand
entsprechen würde? l
Dieses Problem wurde bereits untersucht:

Danielewskiĉ®) fand, daß man in Froschmuskeln Wärmebildung
durch solche Reize hervorrufen kann, welche keine mechanische Reaktion
bedingen; doch ist dies in entschiedener Weise von v. Kries und Metzner’)
und Blix*®) verneint worden. In den letzten Jahren gelang es Weiz-
ssecker?), der sich moderner myothermischer Methoden bediente, die
Wärmebildung von dem mechanischen Effekt zu trennen: unter dem
Einfluß von Alkohol oder bei höherer Temperatur bildeten die Frosch-
muskeln Wärme, indem zugleich die mechanische Arbeitsleistung herab-
gesetzt war.

Gibt es eine solche Trennung unter physiologischen Be-
dingungen? Können Reize, ohne mechanische Kontraktionen
hervorzurufen, chemische Veränderungen im Muskel bewirken?

Diese Frage ist wichtig und zwar nicht nur in Hinsicht auf die all-
gemeine Muskelphysiologie. Den vorwiegenden Teil der Wärmemenge,
die im tierischen Organismus erzeugt wird, entwickeln die Muskeln: die
Muskeln sind die wichtigsten wärmeerzeugenden Organe. Es unterliegt
keinem Zweifel, daß die sog. chemische Temperaturregulation, welche
die Warmblütler vor der Auskühlung schützt, auf der Muskeltätigkeit
beruht: bei curarisierten Tieren ist ihre Wirkung vermindert, bei dem
Menschen, der die Fähigkeit besitzt in absoluter Muskelruhe auszuharren
(Johansen), fehlt die chemische Regulation.

Wäre es möglich nachzuweisen, daß bestimmte Stärke des Nerven-
reizes den Stoffwechsel steigert, obne tetanische Wirkungen hervorzurufen,
so hätte man eine wichtige Grundlage für die Lehre von der chemischen
Wärmeregulation. Die Wirkung subminimaler Reize auf chemische Vor-
gänge im Muskel untersuchten im Jahre 1894 R. Heidenhain und sein
Schüler E. Gottschlich?°).

Zu jener Zeit befand sich die Kenntnis der chemischen Vorgänge
in den Muskeln in einem ungeklärten Zustand. Es genügt einen Blick auf
die ausgezeichnete Zusammenstellung von Joteyko zu werfen (in ihrem
Artikel „Fatigue“ im Dictionnaire de Physiologie 6, 138; vom Jahre 1904),
um sich davon zu überzeugen. Über die Rolle der Säure in den Muskeln
bestanden die widersprechendsten Angaben: einige Forscher behaupteten,
daß frische Muskeln mehr Säure (bzw. Milchsäure) enthalten als ermüdete
Muskeln, — andere waren der entgegengesetzten Meinung.

Heidenhain bediente sich einer Methode, von der wir heute sagen
können, daß sie der Wahrheit am nächsten führte. Mittels dieser Methode
stellte er fest, daß die Säuerung der Muskeln mit ihrer Tätigkeit zusammen-
hängt und daß die Ansammlung der Säure in den Muskeln zur Tätigkeit der
Muskeln in Beziehung steht, und auch zur Wärmemenge, die von ihnen
gebildet wird. Die Methode Heidenhains bestand in einer Extraktion
der Muskeln mit gesättigter Kochsalzlösung unter Zusatz von Lackmus

den Ablauf chemischer Umsetzungen im isolierten Muskel? 61

und einer oolorimetrischen Bestimmung des Säuregehaltes in ähnlicher
Weise wie wir jetzt mit Hilfe einer ganzen Reihe von Indikatoren die
Wasserstoffionenkonzentration bestimmen.

Später, im Laufe der Arbeit Gottschlichs, fügte er zum sauren Muskel,
extrakt alkalische Alezarinlösung hinzu und titrierte sie mit "/,.o-Natron-
lauge so weit, bis er dieselbe Färbung erreichte, die ein ebenso behandelter
Extrakt der Kontrollmuskeln zeigte.

Heidenhain und Gottschlich untersuchten mit Hilfe dieser Me-
thode den Einfluß subminimaler Reize auf das Muskelgewebe. Muskel-
Nervenpräparate wurden mit Induktionsströmen gereizt; die Stromstärke .
(Rollenabstand) blieb immer knapp unterhalb der Schwelle des Minimal-
reizes. Gottschlich fand, daß eine solche stundenlange Tetanisierung
Säurebildung bewirkte: in 1 g Muskel bildete sich 0,18 bis 25 mg Säure.
Zwischen den Ergebnissen einzelner Experimente bestanden große Unter-
schiede. Gottschlich beachtete sie nicht, obgleich er sich der Wichtigkeit
seiner Befunde voll bewußt war.

Die Ergebnisse der Untersuchungen Gottschlichs fanden allgemeine
Anerkennung und wurden als Begründung der Lehre von der Wirksam-
keit subminimaler Reize aufgefaßt. Seit jener Zeit wurden aber wichtige
Fortschritte in der Erforschung der ohemischen Vorgänge gemacht, die
mit der Muskeltätigkeit zusammenhängen.

Die Arbeit von Fletcher und Hopkins deckte die Fehlerquellen
älterer Untersuchungen auf. Sie lehrte uns vor allem isolierte Muskeln rich-
tig zu behandeln; alle Mittel, die man früher anwendete, um Muskel-
extrakte herzustellen, erwiesen sich als intensive Zersetzungsfaktoren.
Lauwarmes und heißes Wasser, Alkohol, Äther- und Chloroformdämpfe,
mechanische Zerkleinerung des Gewebes — dies alles bewirkte Milchsäure-
bildung. Fletcher und Hopkins klärten auch den Einfluß der Atmo-
sphäre auf die chemischen Vorgänge in Muskeln auf. Milchsäure kann sich
nur in sauerstoffreier Atmosphäre ansammeln, in Sauerstoff verschwindet
die angesammelte. Nachdem die Grundbegriffe eine solche Veränderung
erfahren und man Fehler aufgedeckt hatte, von denen keiner der älteren
Versuche frei war, mußte man selbst die besten jener Untersuchungen
mit gewissem Vorbehalt betrachten. a

Zu diesen Untersuchungen gehörten auch diejenigen von Heidenhain
und Gottschlich. In Hinsicht auf die Wichtigkeit der behaupteten Tat-
sachen hielten wir eine Nachprüfung dieser Arbeit für nötig.

Es besteht ein Widerspruch zwischen der Lehre von dem chemischen
Effekt subminimaler Reize und einer der schönsten Errungenschaften
moderner Muskelphysiologie: dem Gesetz der maximalen Zuckung der
Muskelfaser oder dem „Alles oder Nichtsgesetz‘‘. Dieses Gesetz, von Bow-
ditsch für die Herzmuskeln aufgestellt, wurde von Keith Lucas?) auf
die Physiologie der quergestreiften Muskeln erweitert; es besagt, daß die
Muskelfaser auf einen Reiz entweder überhaupt nicht oder nur mit einer
maximalen Kontraktion reagieren kann, Da die Reize sich über eine große
Menge von Muskel- und Nervenfasern ausbreiten, werden Kontraktions-
unterschiede durch die Abstufung der Reize von subminimalen bis maxi-

62 J. K. Parnas und E. Laska-Mintz: Beeinflussen subminimale Reize

malen hervorgerufen. In Muskeln mit nur geringer Anzahl von Nerven-
fasern gibt es nur wenige Abstufungen der Kontraktionen (M. dorsoouts-
neus).

Es scheint mir kaum möglich, die Lehre von der chemischen
Wirksamkeit subminimaler Reize mit dem Gesetz von der maxi-
malen Zuckung der Muskelfaser in Einklang zu bringen: man
müßte annehmen, daß Reize die Kontraktion weniger Fasern
bewirken und daß diese Zuckungen sich mechanisch nicht zu
‘ erkennen geben. Die Grundbedingung eines jeden solchen Ver-
suches ist indessen, wie schon Gottschlich betonte, das Fehlen
von fibrillären Zuckungen.

Wir unternahmen die Neubearbeitung dieser Frage. Die
angewendeten Methoden und ihre Resultate werden hier mit-
geteilt.

II.

Ohne unsere Arbeit mit einer Nachprüfung der Versuche
Gottschlichs zu beginnen, haben wir die Frage direkt angefaßt.

Eine allgemeine Bestimmung der Acidität der Muskelextrakte
müßte zu einem minder exakten und schwerer zu deutenden
Ergebnis führen als eine Bestimmung der Milchsäure. Wir wissen
heute, daß der Milchsäuregehalt in frischen oder ausgeruhten
Muskeln sehr gering ist, er beträgt da weniger als 0,01%. In
gereizten Muskeln erreicht er 0,18%; von der allgemeinen Acidi-
tät wissen wir nur sehr Widersprechendes. Selbst der Gegenstand
des Problems müßte erst definiert werden. Es ist unmöglich, die
Konzentration der Wasserstoffionen oder den allgemeinen Säure-
gehalt eines Gewebes zu bestimmen. Selbst solche Extrakte, bei
deren Herstellung der chemische Zustand der Muskeln sozusagen
fixiert wurde, bestehen aus einer Mischung von Milchsäure, Lak-
taten, sauren und basischen Phosphaten, Bicarbonaten und
Kohlensäure. Jede Enteiweißung verschiebt das Verhältnis der
Säuren und Basen, wenn auch nur durch die Beseitigung von
Kohlendioxyd. Man kann also nur die Wasserstoffionenkonzen-
tration in in gleicher Weise hergestellten Extrakten vergleichen,
oder auch ihre Fähigkeit Säure oder Alkali zu neutralisieren, d. h.
man muß die Basenmenge messen, die den zu vergleichenden
Extrakten beigefügt werden muß, um gleiche Wasserstoffionen-
konzentration zu erreichen. Es wird jedenfalls schwierig sein,
die Neutralisationskraft einer so zussmmengesetzten Mischung

den Ablauf chemischer Umsetzungen im isolierten Muskel? 63

von Moderatoren zu deuten; hingegen ergibt eine Bestimmung
der Milchsäure sofort ein bestimmtes Resultat. Die Bildung von
Milchsäure ist der einzige chemische Vorgang, von dem wir be-
stimmt wissen, daß er mit Muskelzuckung zusammenhängt.

Die erste Aufgabe besteht in folgendem: den Muskeln Sub-
minimalreize zuzuführen und festzustellen, ob zwischen den so
'gereizten Muskeln und den ungereizten Kontrollmuskeln ein
Unterschied im Milchsäuregehalt besteht.

1. Das Material und seine Vorbereitung.

Wir bedienten uns frischer Sommeresculenten. Gottschlich be-
merkt, daß seine Versuche an Winterfröschen mißlangen. Man benützte
sorgfältig bereitete Präparate, die aus den beiden M. gastrocnemii mit
Nerven und einem Stück Rückenmark bestanden. Über das Präparieren -
und Töten (nach Ewald) und über die Notwendigkeit, eben dieses Ver-
fahren bei Muskelversuchen anzuwenden, siehe Parnas*).

Die Präparate wurden mit In-
duktionsströmen eines Schlitteninduk-
tionsapparates gereizt, der von einem
Wagnerschen Hammer unterbrochen
wurde. Die Ströme leitete man zu den
Nerven mittels einer Art flüssiger Elek-
troden nach Lucas.

Um das Verbrennen der entstehen-
den Milchsäure zu verhindern, reizte
man die Muskeln in Wasserstoff. Auch
der Kontrollmuskel befand sich in
Wasserstoff. — Wir benützten eine
Kammer, welche in der Abbildung 1
und 2 dargestellt wird. Das Rohr
(Durchmesser 55 mm, Länge 100 mm)
hat einen 55 mm langen Ansatz A; an
der entgegengesetzten Seite befinden
sich die Tubi c und d. In dem Boden
des Ansatzes A sind 2 Platindräht-
chen im Abstand von 15 mm einge-
schmolzen, die bis 10 mm Länge ins
Innere des Röhrchens reichen und ebensoweit nach außen ragen. In dem »
Ansatz befestigte man eine halbzylinderförmige Paraffinbank P, welche
die untere Hälfte dieses Ansatzes ausfüllte. In die Bank P sind Vertiefun-
gen m und n eingegraben, welche durch die Rinne r verbunden werden.
Die Platindrähtchen gehen durch die Bank und sind am Boden der Ver-
tiefungen senkrecht abgebogen. Wenn der Nerv in den Vertiefungen m, n
und r liegt, m und n mit Ringerscher Flüssigkeit ausgefüllt sind, r hingegen
mit Vaselin, dann werden die Ströme durch die mit Watte bedeokten

64 J. K. Parnas und E. Laska-Mintz: Beeinflussen subminimale Reize

Drähte ti und e auf breiter Ebene zu den Nerven geleitet und verdichten
sich nur im Bereiche von r so weit, daß sie als Reiz wirken. Will man in
einem doppelten Muskel-Nervenpräparat beide Muskeln gleichartig reizen,
so leitet man beide Nerven durch die Rinne r, will man aber nur einen
Muskel reizen, so leitet man denjenigen Nerv, der nicht gereizt werden
soll, aus der Vertiefung auf die Bank und isoliert ihn eventuell mit einem
Stückchen Paraffinpapier. Der gereizte Nerv liegt nun in Vaselin in r.
Den Ansatz A schließt ein Kork, in dem ein kleines Thermometer mit
einer Skala von 10 bis 25° steckt.

Die Muskeln sind so aufgehängt, daß man ihre isometrischen Zuckun-
gen bei beliebiger Spannung und in beliebiger Atmosphäre aufschreiben
kann. Beide Enden der Kammer C sind durch Korkstopfen abgeschlossen,
durch welche die Röhrchen i und k durchtreten; jedes dieser Röhrchen
verengt sich an der Spitze zu Capillaren und ist mit zäheın Vaselin gefüllt.
Durch das Vaselin gehen Platindrähte von 0,1 bis 0,2 mm Dicke oder
Lamettafäden. In unseren Versuchen, wo nur ein Muskel gereizt werden
sollte, ging nur ein Draht durch den oberen Kork zum Spannungsschreiber;
an diesem Draht hingen beide Muskeln. Zu anderen Zwecken kann man
zwei Drähte benützen und die Zuckungen zweier Muskel gesondert auf-
zeichnen. Die Knieende der Muskeln waren mittels Platinhäkchen mit
zwei Drähtchen verbunden, die durch das mit zäbem Vaselin gefüllte
untere Röhrchen gingen. Die Drähtchen gingen zwischen den Backen
einer Gaskellschen Klammer hindurch und waren mit Gewichten beschwert,
welche den Muskeln die konstante Grundspannung erteilten. Durch Öff-
nung der Klammer konnte man diese Spannung jederzeit wiederherstellen,
durch das Schließen der Klammer festlegen. Durch die Tuben c und d
konnte Wasserstoff geleitet werden; wir benützten Wasserstoff, der aus
Zink gewonnen und mit Permanganat, Silbernitrat, Natriumhydrosulfit
und Wasser gewaschen war. Die Luft in der Kammer wird durch Ringer-
sche Flüssigkeit verdrängt, dann die Ringersche Flüssigkeit durch Wasser-
stoff. Die äußere Wand der Kammer ist mit Gaze überspannt, über die
Gaze fließt Wasser und verleiht der Kammer eine beliebige Temperatur.

2. Milchsäurebestimmung.

Zur Milchsäurebestimmung wenden wir die von Parnas angegebene
Modifikation der Methode von von Fürth und Charnass*) an: man kann
damit einen Milchsäuregehalt von 1 mg bestimmen.

Die abgekühlten Muskeln wurden bei — 10° mit Alkohol zerrieben.
Der Extrakt wurde kolliert, filtriert, neutralisiert und verdampft, mit
. wenig Wasser aufgenommen und mit Ammoniumsulfat gesättigt; auf diese
Weise wurden Eiweiß, Fette und Lipoide entfernt. Dem klaren Extrakt
wurde die Milchsäure entzogen, indem man ihn 10 mal mit je dem gleichen
Volumen reinen Äthers je eine Minute lang energisch schüttelte. Der Äther
wurde verdampft. Der Rest wird in Wasser gelöst, mit Calciumcarbonat
oder Zinkcarbonat neutralisiert und verdampft. So ist das Material zur
Milchsäurebestimmung fertig.

Später gelang es uns, den ganzen Vorgang bedeutend zu —

den Ablauf chemischer Umsetzungen im isolierten Muskel? 65

Zur Muskelextraktion benützten wir nicht Alkohol, der nach Fletcher
und Hopkins das einzige auf Muskeln nicht einwirkende Extraktions-
mittel ist, sondern eine gesättigte, wässerige Lösung von Ammoniumsulfat.
Zerreibt man die Muskeln mit ein wenig Quarzsand in einer auf — 10°
abgekühlten Ammoniumsulfatlösung, so werden Eiweiß, Lipoide usw.
vollständig gefällt; nach dem Filtrieren erhält man eine klare Lösung, die
man sofort mit Äther extrahieren kann.

Wir untersuchten, ob man mittels dieser Methode nicht
Milcheäurebildung hervorruft und ob man die Milchsäure, die in
den Muskeln enthalten ist, vollständig extrahiert.

Es wurden zwei gleiche Muskel extrahiert, der eine nach der
alten Methode mittels Alkohol, der andere mittels Ammonium-
sulfat. Um uns zu überzeugen, daß nach der neuen Methode
die Milchsäure vollständig extrahiert wird, extrahierte man zwei
gleiche Muskeln, den einen nach der neuen, den anderen nach
der alten Methode, nachdem man sie wärmestarr gemacht hatte.
Schließlich überzeugten wir uns, daß man bei der Extraktion
unbedingt bei tiefer Temperatur arbeiten muß.

Tabelle I,
Erhalten Milchsäure in mg auf 1 g Muskeln..
Mittels des Alkoholextraktes Mittels des Extraktes (NH,),SO,

frischer Muskeln. . . . . . . 0,22 0,18
frischer verletzter Muskeln . . 0,45 0,47
starrer Muskeln . e... e... 2,45 2,59

Die Extraktion mittels Ammoniumsulfat kommt, was die Exaktheit
der Resultate anbetrifft, der Alkoholextraktion gleich.

Bei der Milchsäurebestimmung nach Parnas begegneten wir anfangs
gewissen Schwierigkeiten. Wir fanden, daß die Reagenzien sehr rein sein
müssen. Anfangs bereitete uns die Schwefelsäure Schwierigkeiten; diese
Schwierigkeiten verschwanden, sobald wir reinste Schwefelsäure (Merck
pro Analyse) verwendeten.

Die Sulfitlösungen müssen immer frisch und die Behandlung der
Flüssigkeit in der Destilliervorlage und der Kontrollflüssigkeit ganz gleich
sein. Die Geschwindigkeit, mit der man Milchsäure oxydiert, reguliert man
so, daß 10 ccm Permanganatlösung innerhalb 15 Minuten zufließen. Das
Sieden darf die Flüssigkeitsmenge im Kolben nicht verändern; unter diesen
Bedingungen erhielt man bei der Mengenbestimmung von beiläufig 2 mg
Milchsäure 83%, Aldehydausbeute, bei Mengen von beiläufig !/, mg eine
Ausbeute von 92—95%. Es ist überflüssig zu bemerken, daß diese Ge-
nauigkeit bei einer Milchsäurebestimmung in 1 g Muskel völlig genügt.
Die Differenzen liegen in der dritten Dezimale der Prozente*).

*) Nachdem Meyerhoff (Arch. f. d. ges. Physiol. 182%, 235. 1920) die
Parnassche Mikromethode glücklich mit der Ohlsonschen Aussohüttelung

Biochemische Zeitschrift Band 116. 5

66 J. K. Parnas und E. Laska-Mintz: Beeinflussen subminimale Reize

3. Versuche.

A. In der ersten Versuchsgruppe reizten wir die Muskeln
durch einzelne Induktionsströme. Gottschlich probierte die
Grenze der subminimalen Ströme aus, indem er die Sekundärspule
verschob. Sobald er die Stromstärke erreichte, welche minimal
reizte, ließ er denselben Reiz auch auf die Kontrollmuskeln
wirken. Auf diese Weise wollte er falschen Ergebnissen vor-
beugen, welche durch minimale, nicht mehr subminimale Reize
hervorgerufen werden könnten. Wir wendeten diese Versuchs-
korrektion nicht an; um so überzeugender sind unsere negativen
Resultate. Der Primärstrom wurde mittels eines Metronom
unterbrochen.

Tabelle II.

15 [131 |mıy
15 | 1435 | ım 2400
15 | 1,18 | 2230 | 7800

Milichsäuregebalt in

mit Amylalkohol kombiniert hat, bin auch ich zu diesem Verfahren über-
gegangen: ich extrahiere das Gewebe oder enteiweiße die Flüssigkeit mit

schwach saurem, 2/,.0-schwelfesaurem, ge-
I sättigtem Amonsulfat, filtriere durch Asbest
akum und extrahiere nunmehr den stärker ange-
säuerten Auszug mit Amylalkohol, dem ich
— nach Ohlson — die Milchsäure durch Alkali-
carbonatlösung entziehe. Die Extraktion geschieht in
zwei gleichen Stöpselzylindern von je 50 ccm, in wel-
chen man mittels der abgebildeten Vorrichtung, die
an die Pumpe angeschlossen ist, die Amylalkohol-
schicht aus dem einen in den anderen verlustlos und
bequem überführen kann; der eine Zylinder enthält
den auszuschüttelnden Amonsulfatextrakt, der andere
die 4proz. Sodalösung. Nach ömaliger Extraktion
wird der Amylalkohol, der in und auf der Sodalösung
verbleibt, aus dem Zylinder mit Wasserdampf abge-
blasen, was in wenigen Minuten quantitativ erledigt
Abb. 2. ist und keine Verluste an Milchsäure bedingt. Dann
wird in demselben Zylinder neutralisiert, auf 0,5 % H,SO, und 50 ccm
gebracht, und der Bestimmung nach Parnas zugeführt.

— me
e

den Ablauf chemischer Umsetzungen im isolierten Muskel 67

B. In dieser Versuchsgruppe reizten wir mittels tetanischer
Reize. Das Induktorium war mit dem Wagnerschen Hammer ver-
bunden und der Strom wurde mittels des Metronom unterbrochen.

Tabelle III.

Milchsäuregehalt in
0% Gewicht

Ver-
suchs- | Datum
nummer

Tempe- | Muskel-
ratur gewicht

Versuchs-| Zahl der
dauer Tetani

in g

C. Diese ersten zwei Versuchsgruppen dienten zur ersten
Orientierung. Da ein positives Ergebnis fehlte, gingen wir zur
langandauernden, ununterbrochenen tetanischen Reizung über.

Tabelle IV.

Versuchs-

Milchsäuregehalt in
0% Gewicht

Kontroll-

gewicht

in g

In diesen Versuchen besteht kein Unterschied zwischen den
subminimal und überhaupt nicht gereizten Muskeln. Kleine
Differenzen innerhalb der Fehlerquellen der Methode und der
Muskelbehandlung schwanken zwischen einem größeren Milch-
säuregehalt des gereizten und des ungereizten Muskele, Der
Milchsäuregehalt bewegt sich immer innerhalb der Ruhegrenzen
und ist weit entfernt von denen, die wir in tätigen Muskeln finden.
Besonders überzeugend sind die Versuche vom 4. VI. und 5. VII.,
wo wir nach einer 2!/,stündigen ununterbrochenen tetanischen
Reizung ganz gleichen Milchsäuregehalt gefunden haben. Diese
Versuche wurden an frischen gefangenen Esculenten schon nach
der Laichzeit ausgeführt.

UI.

Wenn wir die Versuche Gottschlichs direkter nachprüfen
sollten, so müssen wir uns über die Reaktion und Neutralisier-
fähigkeit der Muskelextrakte orientieren.

68 J. K. Parnas und E. Laska-Mintz: Beeinflussen subminimale Reize

Die ältere Literatur enthält darüber die widersprechendsten Angaben.
In den letzten Jahren haben Michaclis und Kramsztyk!®) diesem Pro-
blem eine Untersuchung gewidmet; sie beschäftigten sich aber nur mit
Bestimmung der Wasserstoffzahl in Muskelextrakten. Da in Moderatoren-
lösungen die Wasserstoffionenkonzentration infolge Verdünnung nicht ver-
ändert wird, so kann man auf Grund einer (H')-Bestimmung in einem
wässerigen Muskelextrakt das (H `) in dem Gewebe schätzen; darauf beruht
die Methode von Michaelis und Kramsztyk. In Extrakten aus Muskeln,
die in rohem Zustand zerschnitten und zerrieben und während einer halben
Stunde mit destilliertem Wasser geschüttelt wurden, fanden sie mittels
der elektrometrischen Methode H = 10-602; dies entspricht einem stark
gesäuerten Muskel. In Muskeln, die sofort nach dem Herausnehmen in
heißes Wasser geworfen wurden, fanden sie [H ] = 10" %°1, Dieser Gehalt
nähert sich nach Michaelis und Kramsztyk am ehesten der wirklichen
Wasserstoffionenkonzentration in frischen Muskeln

Die Bestimmungen von Michaelis und Kramsztyk ent
halten zwei Fehlerquellen: die eine, die gegenwärtig nicht ver-
mieden werden kann, liegt in dem Verlust von Kohlendioxyd:
dadurch liegen die Werte mehr nach der alkalischen Seite. Die
zweite läßt sich vermeiden: sie liegt in der Bereitung der Extrakte.
Das Kochen der Muskeln schließt Milchsäurebildung nicht aus:
dies wurde von Fletcher und Hopkins nachgewiesen. Wir
bemühten uns diesen Fehler zu vermeiden, indem wir die Ex-
trakte aus frischen gekühlten Muskeln mittels kalten Alkohols
bereiteten. Diese Extrakte befreiten wir von Alkohol durch
unvollständige Verdampfung, Aufnahme mit Wasser, Zentri-
fugieren und Filtrieren.

Da die Lösungen weder Eiweiß noch größere Salzmengen
enthielten, so konnte es keine Bedenken gegen die Anwendung
der Indikatorenmethode geben. In den Grenzen der Wasserstoff-
ionenkonzentration, die frischen Muskeln entsprachen, eignete
sich Naphthophthalein am besten. Zur Bestimmung der Wasser-
stoffionenkonzentration in Extrakten von wärmestarren Muskeln
benützten wir als Indikator Nitrophenol. Die colorimetrischen
Messungen wurden in dem Gestell ausgeführt, welches für die
quantitative Ammoniakbestimmung mit dem Nesslerschen Re-
agenz dient. Im frischen Muskelextrakt bei Zimmertempe-
ratur (17°) fanden wir die Wasserstoffionenkonzentration (H)
= 107%, |

Dieser Wert ist sicherlich alkalischer als der physiologische
Wert.

den Ablauf chemischer Umsetzungen im isolierten Muskel? 69

Im Muskelextrakt bei Wärmestarre fanden wir (H) = 105.
Unsere Werte sind alkalischer als die von Michaelis und Kra msz-
tyk; aber die Wasserstoffionenkonzentration in frischen Mus-
keln verhält sich zu derjenigen in gesäuerten Muskeln ebenso wie
in den Versuchen von Michaelis. Wir versuchten den Säure-
gehalt, den man beim Titrieren der Muskelextrakte bestimmte,
mit dem Milchsäuregehalt zu vergleichen. Ein solcher Versuch
könnte zeigen, ob die Milchsäure die einzige saure Substanz ist,
deren Entstehung mit der Muskeltätigkeit oder mit verwandten
Zersetzungsvorgängen zusammenhängt. Wir bereiteten Extrakte
aus frischen und wärmestarren Muskeln in der angegebenen Weise
und titrierten sie mit "/, „Natronlauge bis zur gleichen Färbung
des Naphtophthaleins; es wurde genau auf gleiche Färbung
geachtet. Wir teilen hier die Resultate nicht mit, sie sollen noch
genauer untersucht werden; die Differenzen im Säuregebalt
waren manchmal mit dem Milchsäuregehalt übereinstimmend, `
in anderen Versuchen war die Differenz im Säuregehalt geringer,
aber niemals größer als der Milchsäuregehalt.

Die Versuche Gottschlichs haben wir nicht nachgeprüft;
beim Titrieren des Säuregehaltes haben wir als Indikator nicht
alkalische Alizarinlösung benützt, sondern Naphtholphthalein, das
sich zu jenen Wasserstoffionenkonzentrationen, welche frische
Muskelextrakte besitzen, sehr gut eignet. Beim Bereiten der
Extrakte haben wir die methodischen Fortschritte berücksichtigt,
so haben wir mit der gesättigten Kochsalzlösung nicht bei Zimmer-
temperatur, sondern bei — 10° extrahiert. Wir überzeugten uns,
daß gesättigte Kochsalzlösung ebenso wie Ammoniumsulfat bei
Zimmertemperatur Milchsäurebildung bewirkt. Wir bemühten
uns diese ernste Fehlerquelle aus Gottschlichs Versuchen zu
vermeiden. Wir reizten die Muskeln mit langdauernden tetanischen
Reizen durch 1!/, Stunden, zerrieben das Gewebe mit konzen-
trierter Kochsalzlösung, so daß das Volumen des Extraktes 10 ccm
betrug, dann wurde zentrifugiert.

Aus der klaren, infolge des Glykogengehaltes nur schwach opali-
sieren den Flüssigkeit nahmen wir 5 ccm in die Pipette und titrierten
aus einer Bangschen Bürette mit ®/,o0o-Natronlauge. Als Indikator be-
nützten wir Naphthophthalein und titrierten bis zur hellblauen Fär-
bung; wir überzeugten uns, daß ein Tropfen "/,.0-Natronlauge in ge-
sättigter, mit Naphthophthalein versetzten Kochsalzlösung blaue Färbung
hervorruft,

DS surminimale Reize d. Abl. chem. Umsetz. usw.
. X. larnas: 8

D Tabelle V.

Verbraucht eem 0,01 n-NaOH
Gereizter | Kontroll-

Dauer
der Teta-

| Muskel-
gewicht

Tempe-
; ratur

Differenz

Ee Datum! — in g nisierung Muskel muskel

ert 18 1.19 | 130 | 2,76 2,56 02
14 20. vIl. 18 1,13 IN 307 . 1,9 1,8 0,1
e 22. VII.) 18 1,15 12 307 9,12 2,1 0,02

IV.

Auf Grund dieser Versuche, in denen Milchsäure, sowie auch
derjenigen, in welchen die allgemeine Acidität bestimmt wurde,
müssen wir der Heidenhain-Gottschlichschen Lehre von der Be-
einflussung chemischer Vorgänge in Muskeln durch subminimale
Reize widersprechen. In Nerv-Muskelpräparaten, welche indirekt
durch subminimale Einzelreize oder tetanisch gereizt wurden,
zeigte sich keine chemische Veränderung. Dies Ergebnis ent-
scheidet freilich nicht darüber, ob in Muskeln, die mit Nerven
und Zentren, vielleicht auch mit sympathischen Zentren ver-
bunden sind, nicht andere chemische Vorgänge oder in anderem
Umfang stattfinden, als in isolierten Muskeln.

Literatur.

1) Fletcher, W. AL und F. G. Hopkins, Journ. of physiol. 35, 247.
1906. — ?) Fletcher, W. M. Journ. of physiol. 47, 361. 1913. — ®) Par-
nas, J. und R. Wagner, diese Zeitschr. 61 387. 1914. — *) Parnas, J.,
Zentralbl. f. Physiol. 30, 1. 1915. — 23) Danielewski, Arch. f. d. ges.
Physiol. 21, 138. 1880. — ë) v. Kries und Metzner, Arch. f. d. ges. Physiol.
1893. — 6) Blix, Skandinav. Arch. f. Physiol. 12, 108. 1901. — 7) Weiz-
saecker, Journ. of physiol. 48, 396. 1914. — 8) Arch. f. d. ges. Physiol.
56, 355. 1894. — ?) Keith Lucas, Journ. of physiol. 38, 113. 1909. —
10) Michaelis, Die Wasserstoffionenkonzentration S. 106ff. 1914. —
u) Meyerhoff, Arch. f. d. ges. Physiol. 182, 232. 1920.

Über den Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten
| Amphibienmuskeln®). II2).

Von
Jakob K. Parnas.

(Aus dem Physiologisch-chemischen Institut der Universität Warschau.)
(Eingegangen am 30. Dezember 1920.)
Mit 2 Tafeln und 1 Abbildung im Text.

I. Methoden.
1.

In der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen wieder
aufgenommen, welche im Jahre 1914 von Parnas und Wagner
begonnen worden sind!). Sie beziehen sich auf den Kohlenhydrat-

1) Der Wissenschaftlichen Gesellschaft in Warschau vorgelegt im
Februar 1919. l

23) Diese Zeitschr. 61, 387. 1914. Bemerkung zu Mitteilung I: Durch
die Ergebnisse der Untersuchungen von O. Meyerhoff (Arch. f. d. ges.
Physiol. 182, 232, 284; 185, 11. 1920) scheint eine Reihe von Fragen,
welche 1906 durch die Arbeit von Fleteher und Hopkins angebahnt
worden sind, zu einem befriedigenden, widerspruchslosen, vorläufigen
Abschluß gelangt zu sein. In den Arbeiten von Meyerhoff sind mehrere
Ergebnisse unserer Untersuchung von 1914 korrigiert worden: so findet
Meyerhoff eine Kohlenhydratdurchbildung während der Erstickung, die
wir nicht finden konnten, eine Gleichzeitigkeit der Zuckerzersetzung und
Milchsäurebildung im zerschnittenen Gewebe, die wir vermißten, schließlich
eine Äquivalenz von Kohlenhydratschwund und Milchsäurebildung bei
Ruheanoxydose. Die Ergebnisse von Meyerhoff fußen auf viel genauerer
Kenntnis der Bedingungen, von welchen die Muskelvorgänge abhängen,
und welche durch die späteren Arbeiten von Parnas sowie von Meyer-
hoff erlangt wurde; auf den methodischen Fortschritten, welche von den-
selben Autoren eingeführt wurden; schließlich auf einer gründlichen und
umfassenderen Prüfung der in Frage kommenden Faktoren, als sie uns
damals, in der ersten Arbeit dieser Art, möglich war. Dies anzuerkennen
halten wir für eine gerne zu erfüllende Pflicht, auch um unnütze Diskussionen
oder Unsicherheit auszuschließen. J. K. Parnas und Richard Wagner.

12 Je K. Parnas:

stoffwechsel im Muskel, der im Zusammenhang Arbeit, Ermüdung
und Erholung betrachtet wird, sowie mit Zustandsänderungen
des Muskelgewebes; es sollen neue Arbeitsmethoden zur An-
wendung gelangen, die eine vollständigere Beherrschung der
Versuchsbedingungen gestatten, als dies bisher möglich war.

Parnas und Wagner haben auf die Ursachen der unklaren
Kenntnisse über den Kohlenhydratstoffwechsel der Muskeln auf-
merksam gemacht, auf die Ungenauigkeiten, welche Unklar-
heiten und Widersprūche in so vielen trefflichen Arbeiten be-
dingten, die diesem Gebiete gewidmet worden sind. Der tätige
oder ruhende Muskel verfügt über folgende Kohlenhydrat-
quellen:

A. Die Kohlenhydrate, welche im Gewebe des Muskels auf-
gespeichert sind.

B. Die Kohlenhydrate, welche dem Gewebe mit dem Blut
teils aus den Vorräten des Blutes, teils von anderen Organen
(Leber und andere Muskeln) zugeführt werden.

Die Vorräte, die unter A. genannt sind, bestehen aus:

1. Glykogen, 2. höheren Polysacchariden, welche intermediäre
Produkte der Glykogenhydrolyse darstellen; 3. Glucose, 4. Ver-
bindungen der Glucose, welche durch Hydrolyse gespalten werden
können.

Die unter B. genannten Kohlenhyarate können aus denselben
Bestandteilen bestehen, wie die für A. aufgezählten, nur daß
in den Muskelvorräten Glykogen überwiegt, in der Blutzufuhr
die Glucose. In den Untersuchungen, welche sich mit dem Kohlen-
hydratstoffwechsel im Muskelgewebe befaßten, wurde nun immer
nur ein Teil der Kohlenhydratquellen berücksichtigt. In den
alten Versuchen am isolierten Muskel bestimmte man stets nur
Glucose (A. 3), später nur das Glykogen. In Versuchen am im
Kreislauf belassenen oder künstlich durchströmten Muskel wurden
entweder nur die Glykogenvorräte oder — und dies am öftesten
— nur die Blutzucker beachtet: unter diesen nur die Glucose.
So wurde stets nur eine sehr unvollständige Bilanz erreicht, welche
in physiologischen Versuchen die einfachsten Beziehungen nicht
aufzuklären vermochten: etwa die Beziehungen zwischen Kohlen-
hydratabbau und Muskeltätigkeit, Milchsäurebildung, Wärme-
bildung. Ebenso unklare Ergebnisse ergaben sich auch in der
chemischen Pathologie der Zuckerkrankheit.

“ Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. U. 73

Nur ausnahmsweise führten Bestimmungen der kreisenden Glucose
allein zu klaren und höchst wahrscheinlich richtigen Ergebnissen: so in
den Versuchen von Chauveau und Kauffmann, wo ein sehr kleiner
Pferdemuskel unter physiologischen Bedingungen arbeitete, sein Betriebs-
material aus dem großen Reservoir des kreisenden Blutes erhielt,
dessen Zufluß durch die normale Innervation der Gefäße reguliert wurde.
Unter diesen Umständen konnte der Muskel Kohlenhydrate verbrennen und
dabei seine Vorräte auf unverändertem Niveau erhalten. Diese Versuche
aber stehen einzig da. i

Parnas und Wagner bestimmten die Summe der Kohlenhydrate, die
im Muskelgewebe enthalten waren: namentlich Aykogen, Polysaccharide,
Glucose sowie die hydrolisierbaren Verbindungen der Glucose. In Ver-
suchen an isolierten Muskeln konnten sie schon eine vollständige Bilanz
des Kohlenhydratstoffwechsels aufstellen und eine Reihe von Beziehungen
feststellen: so die Äquivalenz zwjschen Milchsäurebildung und Kohlen-
hydratschwund bei Arbeit und Starre des Muskel.

Die Methode von Parnas und Wagner beruhte auf folgendem Prin-
zip: Aus den durch eiskalten Alkohol abgetöteten Muskeln wurde Gluoose,
Disaccharide, ein Teil des Glykogens und der Polysaccharide durch nach-
einanderfolgende Extraktion mit Alkohol und siedend heißem Wasser
ausgezogen. Der Hauptanteil des Glykogens verblieb im Gewebsrückstand
und wurde darin nach Pflüger bestimmt; die ausgezogenen Kohlenhydrate
wurden einer gelinden sauren Hydrolyse unterworfen, um die kolloiden
Kohlenhydrate zu zerlegen. Dann wurden die stickstoffhaltigen Bestand-
teile des Extraktes mit Quecksilberacetat entfernt, der entquecksilberte
und eingeengte Extrakt nochmals gründlich hydrolysiert, dann wurden die
darin enthaltenen Kohlenhydrate nach Bertrand bestimmt. Die Summe
des im Muskelrückstand enthaltenen Glykogens und der im Extrakt ge-
fundenen Glucose ergibt — auf gleiches umgerechnet — den Gesamt-
kohlenhydrat des Gewebes.

Die Methode von Parnas und Wagner verlangte für eine Bestimmung
erhebliche Muskelmengen: 30 bis 150 g gelangten zur Verwendung. Ihre
Ausführung war sehr umständlich: die Extraktion großer Gewebsmengen,
die genaue Ausfällung der Stickstoffverbindungen, Entquecksilberung,
Abdampfung großer Flüssigkeitsmengen, Anreicherung der Endlösungen
an Salzen, Zuckerbestimmung in zwei Portionen: alles dies sind Unbequem-
lichkeiten.

Im Jahre 1918 veröffentlichten Forschbach und Schäffer!) eine
wertvolle Arbeit über den Kohlenhydratverbrauch in Muskeln normaler
und pankreas-diabetischer Säugetiere. Bereits auf der Arbeit von Parnas
und Wagner fußend, berücksichtigten sie die gesamten Kohlenhydrate,
indem sie die Zucker bestimmten, die als Glykogen und als Glykose im Muskel
enthalten sind. Sie bestimmten die Kohlenhydrate mittels einer Methode,
welche sie als Modifikation der Parnas-Wagnerschen bezeichnen. m. E. mit
Unrecht, denn sie ist durchaus selbständig.

1) Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 82, 344. 1918.

74 J. K. Parnas:

Etwa 50 g Gewebe ließ man in verdünnter warmer Salzsäure quellen,
zerkochte es sodann, indem gleichzeitig das Glykogen hydrolysiert wurde.
Die stiockstoffhaltigen Verbindungen wurden mit Quecksilberchlorid bei
saurer, dann mit Quecksilberaoetat bei schwach alkalischer Reaktion ent-
fernt. Der so enteiweißte und von stickstoffhaltigen Extraktivstoffen
befreite, entquecksilberte und eingedampfte Muskelauszug wurde nochmals
invertiert, der darin enthalten Traubenzucker nachLehmann-Maquenne
bestimmt.

Froschbach und Schäffer halten der Methode von Parnas
und Wagner folgenden Einwand entgegen: in den Rückstand,
in welchem das Glykogen bestimmt wird, konnten Dextrine
enthalten sein, welche ähnlich wie das Glykogen durch Wasser
schwer auszuziehen sind. Diese würden der Bestimmung im
Extrakt entzogen, der alle Kohlenhydrate mit Ausnahme des
Glykogens enthält. In dieser Auffassung werden Froschbach
und Schäffer dadurch befestigt, daß ihnen ihre Methode etwas
höhere Werte liefert als die von Parnas und Wagner.

Dieser Einwand erscheint mir nicht richtig. Die hohen
Dextrine, welche so schwer diffundieren wie das Glykogen und
infolgedessen im Gewebsrückstand eingeschlossen bleiben würden,
müßten nach der Aufschließung des Gewebes mit Kalilauge
ebenso durch Alkohol niedergeschlagen werden wie das Glykogen
selber. Wenn die Forschbach-Schäffersche Methode höhere Werte
für Zucker liefert als die von Parnas und Wagner, so könnte
dies auch durch Abspaltung von Zucker aus komplexen Ver-
bindungen (Nucleinsäuren, Nucleosiden usw.) infolge der sauren
Hydrolyse vor der Enteiweißung erklärt werden. Auch
ist zu bedenken, ob ein langdauerndes Erwärmen des Fleisches
mit Säure nicht bereits diejenigen Umsetzungen beginnt, welche
schließlich beim Kochen von Eiweiß in Gegenwart von Kohlen-
hydraten und mit starker Säure zur Bildung von Melaninen
führt. ` |

Für meine Zwecke bedurfte ich einer Methode, welche es
gestatten würde, die Summe der Kohlenhydrate in einzelnen
Froschmuskeln zu bestimmen, also in etwa 0,5 g Gewebe. Wenn
eine chemische Analyse mit einem exakten physiologischen
Muskelversuch verbunden werden soll, so muß die Anforderung
an die Substanzmenge möglichst eingeschränkt werden. Wollen
wir etwa die Energie der Muskelspannung messen und die gleich-

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. I. 75

zeitig verbrauchte Zuckermenge oder entbundene Milchsäure-
menge bestimmen, so ist dies nur dann möglich, wenn wir diese
Substanzen in einzelnen Froschmuskeln zu bestimmen verstehen:
denn nur einem einzelnen isolierten Muskel können wir hin-
reichende Sauerstoffzufuhr bieten.

Nach verschiedenen Vorversuchen entschloß ich mich, bei
dem Prinzip der Methode von Parnas und Wagner zu bleiben,
aber sie noch erheblich zu vereinfachen und zu kürzen. Es kam
gerade darauf an, möglichst wenig Stickstoffverbindungen in
den Extrakt zu bekommen: zu diesem Behuf vermied ich es,
Säure auf das Muskeleiweiß einwirken zu lassen und koagulierte
das Eiweiß so bald als möglich aus. Die stickstoffhaltigen Extraktiv-
stoffe wurden mit Phosphorwolframsäure ausgefällt.

0,5 bis 1,5 Muskel werden sorgfältig mit 5 ccm Alkohol zerrieben;
der Auszug wird in ein Zentrifugierglas (a) von 12 com Inhalt abgegossen,
der Rückstand mit einigen Quarzsandkörnern sehr fein zerrieben und in
dasselbe Röhrchen (a) übertragen.

Nach dem Abzentrifugieren wird die Flüssigkeit in ein kleines konisches
Becherglas (b) abgegossen. Der Rückstand im Röhrchen (a) aufgelockert
und mit 8 com siedendem Wasser übergossen, zentrifugiert, die Flüssigkeit
wieder zu (b) getan. Nun wird das geronnene Eiweiß in (a) eine Stunde
lang mit 10 ccm Wasser im siedenden Wasserbad digeriert, der Auszug
nach wiederholtem Zentrifugieren mit (b) vereinigt.

Der Rückstand (a). Das Glykogen wird nach Pflüger isoliert. Ich
bediene mich dabei einer Methode, die für die Bestimmung von Glykogen
in kleinen Muskelmengen in diesem Laboratorium von J. v. Przyltecki
ausgearbeitet wurde. Etwa 1 g Muskel wird in einem spitzen Zentrifugier-
röhrchen mit 1 com 60 proz. KOH im siedenden Wasserbad aufgelöst, mit
2 Gem Wasser verdünnt, mit 4 com Alkohol gefällt; die Fëllung mit je
2 ccm Alkohol von 60, 80, 96%, dann mit Äther ausgewaschen, jedesmal
nach dem Flüssigkeitszusatz zentrifugiert und die Flüssigkeit abgegossen.
Das isolierte und mit Äther gewaschene Glykogen wird im Röhrchen
belassen.

Die vereinigten Extraktein (b). Man fügt 10 ccm 0,5 H,SO,
hinzu und hält im siedenden Wasserbad so lange, bis die Extrakte auf 10com
eingeengt sind. Dann versenkt man das Gläschen in das Wasserbad und
hält (zugedeckt) 1 Stunde lang bei 100°. Nach Abkühlung wird langsam,
Tropfen für Tropfen, 0,5 ccm einer 20 proz. Phosphorwolframsäurelösung
zugefügt, 2 Stunden lang in der Kälte gehalten, abfiltriert, der Nieder-
schlag mit einer Lösung von H,SO, und Phosphorwolframsäure gewaschen.

Zu dem klaren und farblosen Filtrat, das Phosphorwolframsäure im
Überschuß enthalten muß, wird Methylrot als Indicator und eine 0,5 g
Ba({(OH),-Lösung bis zur Neutralisierung zugegeben. Wenn die Farbe der
nmilohigen Flüssigkeit von Rosa in Blau übergeht, dann ist sowohl H,SO, als

76 J. K. Parnas:

Phosphorwolframsäure niedergeschlagen. Der Niederschlag wird filtriert
oder zentrifugiert, gewaschen, das Filtrat schwach mit H,SO, angesäuert,
ohne zu filtrieren vorsichtig auf dem Wasserbade eingeengt: dies geschieht
am besten in Schälchen mit flachem Boden, die auf kleinen Wasser-
badringen aufgestellt werden, es gelingt so leicht, die zuckerhaltige Lösung
einzuengen, ohne daß „braune Ringe“ entstehen. Wenn die Lösung auf
10 ccm eingeengt ist, dann gießen wir sie in das Röhrchen (a), welches das
Glykogen enthält; so vereinigen wir die gesamten Kohlenhydrate des Muskel-
gewebes.

. Zu dem Inhalt des Röhrchens (a) werden 0,5 ccm 36% HO hinzu-
gefügt und im siedenden Wasserbad 3 Stunden lang invertiert; zentrifugiert,
die Flüssigkeit in einen Meßkolben von 50—100 com abgegossen, nach-
gespült, mit Soda neutralisiert, aufgefüllt. Dann wird in 10 ccm die Glucose
nach Bertrand bestimmt, oder bei anderer Verdünnung nach Lehmann-
Maquenne. Bei Anwendung der Methode von Bertrand erhält man
reine, rotgelbe Oxydulniederschläge.

Ich kann die Schwierigkeiten nicht bestätigen, die Forschbach und
Schäffer bezüglich der Fëllung von Extraktivstoffen und Phosphor-
wolframsäure erwähnen. Wenn man langsam fällt, Überschuß an HSC,
und Phosphorwolframsäure anwendet und den weniger schwer löslichen
Phosphorwolframaten Zeit gibt, in der Kälte auszukrystallisieren, so
sind diejenigen Substanzen abgeschieden, welche Kupferoxydul in Lösung
halten; ich habe mich davon besonders überzeugt, indem ich Zucker-
bestimmungen nach Reinigung mit Phosphorwolframsäure mit Bestim-
mungen im gleichen Material nach weiterer Reinigung mit Quecksilberacetat
verglichen habe.

Es wurde in erster Linie geprüft, ob die neue Methode iden-
tische Resultate liefert, wenn sie bei symmetrischen Muskeln des
gleichen Tieres angewendet wird:

24. XI. M. gastrocnemii, R. esculenta.

Gewicht des Muskels . . .g | 1,1 1,26 | 0,68 | 0,83
Zuckergehalt im rechten \ mg 12,2 |15,2 |8,7 9,8
Muskel . ..... In | 1,11 | 121|128 | 1,18
Zuckergehalt im linken | mg ||12,3 |15,1 |88 10,0
Muskel ...... Da | 1,118 1,2 |1,295| 1,2

Dann wurde die Kohlenhydratmenge, bestimmt mittels der neuen
Methode, verglichen mit der Glykogenmenge, die nach Pflüger
bestimmt wurde:

26. XI. R. esculenta. Die rechten Muskeln wurden auf
Glykogen, die linken auf Gesamtkohlenhydrat verarbeitet.

Ferner wurden die einen von symmetrischen Muskeln mit be-
kannten Mengen Glucose, Maltose und Glykogen versetzt und
es wurde geprüft, ob die zugesetzte Menge wiederzufinden ist.

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. H. 77

Kohlen-
hydratgehalt

Glykogen-
gehalt

M. gastrocnemii . . ...... 0,98 11,9 | 1,21

Oberschenkel . .. .. hla’. 1,13 13,4 | 1,185

Adductoren . . . . 2. 2 2 2.0. 1,65 1,405
Oberschenkel . . . . 2.2... 1,40 15,3 | 1,095

Flexoren . . . 2... 2220. 1,50 i 1,366

28. XI. R. esculenta.

Zugesetzte Zucker-
menge

M. gastrocnemius |

39 39
Oberschenkel
Adductoren
Oberschenkel
Adductoren
Oberschenkel
Flexoren
Oberschenkel
Flexoren

Zur Prüfung auf die Vollständigkeit der Entfernung von Stoffen,
welche Abscheidung von Co) hemmen, oder selbst reduzieren, wurde die
Endzuckerlösung mit Quecksilberacetatlösung bei neutraler Reaktion ge-
fällt. Der Auszug aus 1,3 g Muskel wurde auf 100 ccm verdünnt und in
zwei Hälften geteilt. Die eine Hälfte wurde auf 100 ccm verdünnt und
darin der Zuckergehalt nach Bertrand bestimmt. In der anderen wurde
die Quecksilberacetatfällung vorgenommen, dann entquecksilbert, ein-
geengt und nach Auffüllung auf 100 ccm der Zuckergehalt nach derselben
Methode bestimmt. Die Probe ohne Quecksilberacetatfällung enthält
mg Zucker:

1 ccm 0,5°/, Glucose

Leem 0,5°/, Maltose
|

| 1 cem 0,48°/, Glykogen 1,09

8,% 8,36 8,35
Die durch Quecksilberaoetatfällung gereinigte Probe enthält mg Zucker:
8,2 8,25 8,32,

Wir sehen, daß die Reinigung der Muskelextrakte mittels Phosphor-
wolframsäurefällung durchaus genügt, um für die Kohlenhydratbestimmung
vorzubereiten,

II. Über den mechanischen Wirkungsgrad der Kohlenhydrat-
verbrennung im Muskel.
1.

Der mechanische Wirkungsgrad des Betriebsumsatzes im

Muskel wurde des öfteren bestimmt; die Wichtigkeit der Frage

78 J. K. Parnas:

führte immer wieder zu diesen Untersuchungen. Auf zweierlei
Weise versuchte man den Wirkungsgrad zu bestimmen: es wurde
das Verhältnis der geleisteten Arbeit zur entwickelten Wärme
am isolierten Muskel gemessen (Fick, Metzner) oder aber das
Verhältnis der Arbeit, welche geleistet worden ist, zur Erhöhung
des Stoffwechsels am Gesamtorganismus. Die letzteren Versuche
vermögen es nicht über den Wirkungsgrad des Einzelmuskels
genau Bescheid zu geben, denn man hat es hier mit sehr zu-
sammengesetzten Maschinen zu tun, und niemals mit der Arbeit
eines einzelnen Muskele

In der vorliegenden Arbeit werde ich mich bemühen, das
Verhältnis der maximalen Arbeit, die eine Muskelzuckung zu
leisten vermag, zu derjenigen Energiemenge zu bestimmen, welche
dem gleichzeitig festgestellten Stoffwechsel des Muskels entspricht.
Wir fassen den Kohlenhydratumsatz ins Auge und betrachten ihn
vorderhand — auf Grund vorhergegangener Untersuchungen!) —
als den Hauptbetriebsstoffwechsel des arbeitenden Muskels, so-
fern längere Arbeitsperioden in Betracht kommen. Diese Auf-
fassung wird durch die hier mitzuteilenden Versuche zu stützen
oder zu stürzen sein: Wir werden uns zu überzeugen haben, ob
der Wirkungsgrad der Kohlenhydratverbrennung mit den Bestim-

cl od

Wärme
der Verbrennungen überhaupt übereinstimmt; ob demnach die
Annahme eines anderen energieliefernden Prozesses im Muskel
notwendig ist oder nicht.

Die Untersuchungen von A. Fick und die späteren von
A. Metzner haben heute, soweit sie sich auf den mechanischen
Wirkungsgrad des Energieumsatzes einer Muskelzuckung be-
ziehen, nur mehr historische Bedeutung. Diese Forscher kannten
die Erholungswärme der Muskelzuckung nicht und konnten
diese Wärmemenge, die etwa die Hälfte des gesamten Umsatzes
eines Muskelzyklus ausmacht, weder berücksichtigen noch aus-
schließen. Die neue Grundlage unserer Kenntnisse von den
thermischen Erscheinungen der Muskelzuckung bilden die Unter-
suchungen von A. V. Hill®2). Hill bestimmte den Wirkungsgrad
der Muskelmaschine, indem er in der Bestimmung der geleisteten

mungen des Wirkungsgrades des Energieumsatzes (

1) Zentralbl. f. Physiol. 30, 1. 1915. Diese Zeitschr. 61, 382. 1914.
2) Ergebnisse der Physiologie 15, 341. 1916.

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. I. 79

Arbeit näher als Vorgänger an die maximale Arbeit der Muskel-
zuckung heranrückte und in der Bestimmung der entwickelten
Wärme, die in seiner Anordnung — isometrische Zuckungen —
den gesamten Energieumsatz darstellt, die Erholungswärme
nahezu ausschloß. Hill fand in Sartorien bis 90% der Zuckungs-
energie als Arbeit, was bei der Annahme, daß die Erholungs-
wärme der Zuckungswärme gleich ist, einem mechanischen
Wirkungsgrad von 45% entspricht

In meinen Versuchen führten die Muskeln Tausende von
Zuckungen und Erholungen aus, deren maximale Arbeit gemessen
wurde; der Versuch wird so geleitet, daß keine Ermüdung er-
folgt, daß jede Ermüdung durch die nachfolgende Erholungs-
periode beseitigt wird. Die einzige Veränderung infolge der Arbeits-
leistung ist die Abnahme des Kohlenhydratgehaltes im Muskel.
Die Beherrschung der Versuchsbedingungen, wie sie in den vorher-
gehenden Veröffentlichungen beschrieben worden ist, machte
solche Versuche möglich.

So wird das Verhältnis der geleisteten maximalen Arbeit
zu der aus dem Kohlenhydratumsatz berechneten Energieproduk-
tion bestimmt werden:

Ä 2.

Die isolierten Froschmuskeln zuckten isometrisch; bei dieser Art
der Muskelzuckung können wir die maximale Arbeit schätzen, welche der
Muskel bei reversibler Zusammenziehung leisten könnte. Hill!) lehrte die
Undeutlichkeit der Bedingungen einer isotonischen Zuckung kennen: bei
großer Belastung ist die isotonische Arbeitsleistung zum großen Teil als
Arbeit der elastischen Kräfte des untätig durch Belastung gespannten
Muskels anzusehen und entspricht der potentiellen Energie des untätigen
Muskels. Bei geringer Belastung stellt die geleistete Arbeit nur einen ge-
ringen Teil der maximalen Arbeit dar: denn zu Beginn der Zuckung
ist die Belastung zu gering, der Muskel könnte eine größere
heben; zu Ende der Zuckung ist sie zu hoch, denn bei einer geringeren
Belastung könnte der Muskel höher zucken. Da es unmöglich ist, einen
Versuch so zu leiten, daß die Belastung auf jeder Zuckungsstufe gerade
so groß wäre, als der Muskel sie um eine sehr kleine Strecke heben könnte,
— also daß die Zuckung reversibel verliefe — so müssen wir die isotonischen
Muskelzuckungen bei Messungen der maximalen Arbeit verwerfen.

Wir verwenden also isometrische Zuckungen und verzeichnen die
erreichten Maximalspannungen mittels eines Bürkerschen Federmiographen
auf einen langsam laufenden berußten Fühnerschen Kymographen. In
jedem Versuch wird der Spannungsmesser einmal oder mehrmals geeicht.

1) Journ. of physiol. 46, 435. 1913.

80 J. K. Parnas:

Jeder Strich im Diagramm stellt die größte Spannung einer Muskel-
zuckung dar, und aus dieser Spannung und der Länge des Muskels
können wir die Arbeit berechnen, welche der Muskel leisten würde, wenn
er sich im Augenblick der maximalen Spannung reversibel zusammen-
ziehen würde. Er ist dann ein elastischer gespannter Körper, in welohem
eine weitere Umwandlung der chemischen Energie in mechanische und
thermische nicht mehr stattfindet; die Energie der mechanischen Span-
nung wandelt sich, wenn nicht sofort in mechanische Arbeit, in Wärme um.

Hill berechnet die maximale Arbeit der isometrischen Muskelspannung
auf Grund folgender Überlegung: ein elastischer Stab hat unter der Span-
nung T die Länge z, unter der Spannung O die Länge hx, wo A ein echter
Bruch ist; er besitzt dann die Spannungsenergie

T . (x — h x) Tei — h)
2 e ie
h = ı können wir bestimmen, wenn wir den Verlauf der

—

Den Bruch

Abhängigkeit der Spannung von der Länge zwischen den Längen æ und Ax

und den Spannungen 7' und

7 77 Okennen. Dies ist aus dem
Diagramm ersichtlich:

Ox stellt die Länge

des geepannten gereizten

Muskels dar, x, T, seine

H e Spannung. Wenn er sich

geg E i bis zur Länge Ohæ so zu-

GE sammenziehen würde, daß

die Spannung längs der Geraden T. hg, abfiele, so würde die maxi-

ee MOa) — (Oh zT
2

betragen; fiele sie aber längs der Linie T,, A, B, C, hz, ab, so wird die
maximale Arbeit durch die Fläche z, T, A, B, C, hz, dargestellt und
bildet einen anderen Bruch x der Fläche (Ox,)T,.

Diesen Bruch bestimmen wir, indem wir den Muskel eine Reihe von
Zuckungen ausführen lassen und bei jeder Zuckung ihm gestatten, sich
um l mm mehr zusammenzuziehen: wir messen bei jeder Zuckung die
Spannung, welche der Muskel bei der Länge (x — 1), (æ — 2), (x — 3)...
(e — n) nun zu entwickeln vermag, wobei (x — n) = Az entspricht, wo
die Spannung schon gleich O wird. So erfahren wir den Verlauf der Linie
TABC(hz,).

Indem wir die Werte für Spannung und Länge im Sinne des obigen
Disgramms aufzeichnen und der Größe der Oberfläche T, (A z,) x, bestimmen
— etwa durch Wägen der ausgeschnittenen, auf gutem Millimeterpapier
aufgezeichneten Fläche — erfahren wir, welchen Bruch der Fläche O T, O x,
die Fläche P, (h e) x, bildet. So können wir hier für den gegebenen Muskel
erfahren, welcher Bruchteil des Produktes Spannung X Länge die maxi-
male Arbeit darstellt, welche dieser Muskel bei dieser Spannung und Länge
reversibel leisten könnte.

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. Il. 81

Hill!) und N.K. Adam für 11 verschiedene Muskeln (sartorii, graciles,
semimembranosi) Werte für KR die zwischen 5,3 und 9,7 lagen: der Durch-

schnitt lag bei 6,9. Hill reduziert diesen Wert auf 6, indem er in Betracht
zieht, daß während der Zuckungen, die zur Aufnahme des Spannungs-
Länge-Diagramms dienen, die Muskeln weniger Spannungsenergie ent-
wickeln, als wenn sie die ganze Zeit lang bei der Länge x, gehalten würden:
denn die Zuckung erfolgt schon zum Teil bei geringerer Länge, der Zuokungs-
umsatz aber ist von der Länge der Muskelfaser abhängig (Blix, Hill).
Hill berechnet die maximale Arbeit immer aus der Formel 4 7.1}; ich
bediente mich gleichfalls dieser Formel für Sartorien und Gastrocnemien,
gelangte aber zu paradoxen Ergebnissen und mußte die Bestimmungen
von u wiederholen. Später bestimmte ich das Spannungs-Länge-Diagramm
in jedem Versuch (für jeden Muskel) einmal oder zweimal.

Die maximale Arbeit der Spannung, die in einem Versuch entwickelt
worden ist, wird also in folgender Weise bestimmt: die Streifen, welohe
von den Einzelstriohen der Muskelzuckungen gebildet werden, teilt man
in Abschnitte, welche annähernd gleiche Spannungen enthalten, oder
gleichmäßige Zunahmen oder Abnahmen zeigen. Man berechnet nun die
Zahl der Zuckungen und mißt die durchschnittlichen Spannungen. eines
jeden Abschnittes in Grammen aus; so berechnet man die Summe der
entwickelten Spannung. Die Muskellänge wird im Versuch mittels des
Kathetometers bestimmt. Wenn z. B. ein Muskel bei der Länge von
40 mm 10 000 Zuckungen mit der Spannung von 40 g ausführte, u in diesem
Versuch zu !/,, bestimmt wurde, so ist die maximale Arbeit inGrammcalorien

10.000 - 40 -4-.10

A= TEE = 3,76 cal.

8. Die Bestimmung des Kohlenhydratschwundes.

Es wurde ein symmetrisches Paar von Nerv-Muskelpräparaten an-
gefertigt; der eine Muskel diente als Kontrolle und wurde zu Beginn des
Versuches durch Alkohol abgetötet. Der andere Muskel machte den Ver-
such durch und wurde dann abgetötet und analysiert. Die invertierte
Lösung, welche die Kohlenhydrate aus 1 g Muskelgewebe enthielt, wurde
zu 200 com verdünnt und in 10 ocm die Traubenzuckerbestimmung aus-
geführt; aus einem Sartorius wurde nur zu 25 com verdünnt und in 10 com
analysiert.

4. Das Muskelmaterlal. |

Es wurden M. Gastroonemii mit dem Nerven und Rückenmarkstück-
chen, nach Ewald?) präpariert verwendet; ferner auch M. Sartorii, sowie
ein Präparat, welches den M. semimembranosus samt dem N. ischiaticus
r. profundus sowie den Hauptstamm und Rüokenmarkstück enthielt.
` Der Sartoriusmuskel eignet sich auch hier am besten, wenn er tadellos
ohne die geringste Beschädigung präpariert worden ist. Die flache Form

2) Journ. of physiol. 46, 435. 1913.
2) Das Straßburger physiologische Practicum. Leipzig 1912.
Biochemische Zeitschrift Band 116. 6

82 J. K. Parnas:

ermöglicht eine so ausgicbige Sauerstoffzufuhr, daß man bei Zuckungen
viel häufiger, als bei anderen Muskeln, ohne Ermüdung setzen kann. Ich
konnte zur Zeit dieser Versuche noch keine Sartorius-Nervpräparate an-
fertigen, die ich an anderer Stelle beschreiben werde. Da man das gewöhn-
liche Sartoriuspräparat durch den Muskel hindurch in den Nervstumpf
reizen muß, so verdirbt das Präparat relativ schnell, die Erregbarkeit
sinkt, wenn auch die Kontraktilität bei maximalen Reizen während langer
Zuckungsreihen (etwa 8000 Zuckungen) unverändert bleibt.

Das Gastroonemiuspräparat ist bei langsamer Zuckungsfolge (alle
12—20”) beinahe unermüdbar, wenn durch den Nerv gereizt wird. Die
Ausschläge im Kohlenhydratgehalt sind hier undeutligber als bei Sartorien,
denn man kann in der gleichen Versuchszeit aus einem Sartorius dreimal
mehr Arbeit und Umsatz herausholen, als aus einem Gastrocnemius.

Es wurden nur solche Präparate verwendet, welche aus gesunden,
kräftigen, blutreichen Fröschen stammten und’ ohne Verletzung oder
Zuckung (von der obligaten Sartoriuszuckung bei Nervdurchschneidung

abgesehen) präpariert worden sind.

5. Versuchsanordnung.

Die Muskeln arbeiten in einer Kammer, wie sie in einer vorhergehenden
Arbeit beschrieben worden ist. Der Muskel hängt an Platinhaken und
Lamettafaden am Hebel; der Faden ist durch zähe Vaseline hindurch-
geführt, welche die Kammer abschließt. Ein zweites Lamettaband, dar
am unteren Ende des Muskels hängt, geht in Vaseline durch den Boden
der Kammer hindurch; an ihm wird ein Gewicht angehängt, welches die
Grundspannung des Muskels während des Versuches bildet (20 g), und
die Abszissenachse auf die Trommel aufzeichnet; dann wird noch die Eichung
des Spannungsmessers für etwa 20, 30, 40, 50, 70 g Spannung aufgezeichnet.
Das Gewicht wird noch durch den Haken der Schraube $ ersetzt, die einen
Schritt von 1] mm hat, und mittels dieser Schraube wird der Muskel so
weit gespannt, daß die Hebelspitze wieder die Spannung von 20 g anzeigt.
Die Schraube dient dazu, um die Spannung leicht korrigieren zu können,
sowie zur Aufnahme des Spannungs-Länge- Diagramms,.

Es wurde mit Öffnungsströmen eines großen Induktoriums gereizt, die
Ströme der Primärspule wurden durch eine Bowditchsche Uhr unterbrochen.
Wenn der N. ischiadicus gereizt wurde, so genügte ein Rollenabstand von
40—50 cm (1 Akkumulator) um maximale Zuckungen zu erreichen.

Es war nicht nötig, während eines Versuches den
Rollenabstand zu verändern. Die Reize waren stets gerade
übermaximal gehalten.

Der isometrische Muskelhebel nach Bürker verzeichnet die Zuckun-
gen auf einem Fühnerschen Kymographion, dessen Umlauf auf etwa
10 Stunden gestellt ist; es ist in den meisten Kurven möglich, auch ohne
Lupe die einzelnen Zuckungen zu. unterscheiden; jedenfalls ist das Aus-
bleiben einer Zuckung zu bemerken.

Die Kammer wird langsam mit feuchtem Sauerstoff durchlüäftet.

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. II. 83

6. Der Verlauf der Versuche,

Das Bild der Muskelzuckungen sieht anders aus als das
bekannte Bild der zur Ermüdung führenden Muskelzuckungen,
In den Versuchen fällt die große Energiemenge auf, die durch
die Muskelzuckungen entwickelt wird und das Fehlen der Er-
müdung — sowohl der Muskelermüdung als auch der Endplatten-
ermüdung. Während nach Ed. Weber!) 1 g isolierten Muskels
etwa 63 300 mg, also 0,149 Cal. zu leisten vermag, wenn er bis
zur Ermüdung gereizt wird, und nach Radwanska?) ein Frosch-
gastrocnemius, der also etwa 0,5 g wiegt, etwa 50 000 mg, d. i.
0,1 Cal. zu entwickeln vermag, leistet in unseren Versuchen
ein Froschsartorius von 0,149 g 2,3 Cal, ohne die geringste Er-
müdung. In einem Versuche von Hill?), dessen Zahlen an-
gegeben werden, leistet ein Sartorius von 0,29 g schon 0,65 Cal.,
wenn er bis zur Erschöpfung arbeitet,

In den überlebenden Gastrocnemius-Präparaten ist die Er-
müdung nicht ganz ausgeschlossen. In jedem Versuch sehen wir
zu Beginn die Erscheinung der Treppe; dann folgt eine kurze
Periode des Absinkens der Zuckungsstärke. Innerhalb einiger
Stunden vom Beginn des Versuches ‚gerechnet, bildet sich ein
konstantes Niveau der Muskelzuckungen aus, welche dann wäh-
rend Tausender von Zuckungen unverändert bleibt. Die Höhe
dieser Zuckungen hängt von der Frequenz der Zuckungen ab,
sie ist kleiner bei öfteren Zuckungen: sie hängt offenbar von
dem Grade der Ermüdung ab, der konstant bleibt und wahrschein-
lich mit einem konstanten Spiegel der Ermüdungsprodukte zu-
sammenhängt, welcher wiederum durch ein dynamisches Gleich-
gewicht zwischen Milchsäurebildung und Milchsäureverbrennung
bedingt wird: dieses hängt wiederum von Zuckungsfrequenz und
SauerstoffzuflußB ab. Wenn eine Pause eintritt, mag sie nur
wenige Minuten dauern, so folgt wiederum eine Treppe, die zu
höheren Zuckungen führt; dann ein Rückgang auf das ursprüng-
liche konstante Niveau. Es fand also eine Erholung statt; die
Zuckungen nach der Erholung ragen um so höher über das kon-
stante Niveau hinaus, je länger (innerhalb gewisser Zeitgrenzen,
die zur vollständigen Erholung führen) die Erholung währte und
je tiefer das konstante Zuckungsniveau lag.

1) Wagners Handwörterbuch der Physiologie.

2) Bull. de l’acad. des science de Cracovie 1910, S. 728,

3) Journ. of physiol. 48, XII. 1914.
: 6*

84 J. K. Parnasx

In 15—20 Stunden nach Beginn der Zuckungen tritt eine
neue Erscheinung auf; bei gleicher maximaler Reizstärke werden
die Zuckungen kräftiger, der Streifen, welcher die erzeugte Span-
nung darstellt, wird breiter als tags zuvor. Diese Erscheinung
ist durchaus regelmäßig: sie ist in einem jeden Versuchsdiagramm
zu beobachten. Ich weiß nicht, durch welche Faktoren diese
Erscheinung bedingt wird: sollte hier eine Erscheinung der ‚‚schein-
baren Erregbarkeitssteigerung‘‘ vorliegen oder tatsächlich eine
erhöhte Leistung, etwa infolge schnellerer Zuckermobilisierung
im Gewebe?

Der Versuch wurde stets beendet, wenn der Muskel noch
volle Erregbarkeit und Contractilität zeigte: es wurde niemals
zur Ermüdung oder Erschöpfung gebracht. Nur unter diesen
Bedingungen kann die geleistete Arbeit zu den chemischen Vor-
gängen in Beziehung gebracht werden, welche gleichzeitig statt-
gefunden haben; dann kann man annehmen, daß im Muskel
aufgespeicherte Energie nicht entladen worden ist. Um in die
Berechnung des Wirkungsgrades keinen Fehler durch Einberech-
nung der Arbeit einzuführen, die auf Kosten vorhergehender
Erhitzungsprozesse geleistet worden ist, wurde der Spannungs-
überschuß der ersten Hunderte von Zuckungen über das später
erreichte konstante Niveau nicht mitgerechnet.

Der Versuch, das konstante Plateau der Zuckungsspannungen
durch den zugehörigen Milchsäuregehalt zu charakterisieren,
schlug fehl, denn der Milchsäuregehalt war an sich so gering,
daß Unterschiede, die verschieden hohen Plateaus entsprächen,
micht mehr sicher festzustellen waren.

Der Bruch u, welcher das Verhältnis der — Arbeit
zum Produkt Länge x Spannung des Muskels darstellt, wurde
für den im Gastrocnemius in sechs aa bestimmt!). Ich

1 1 l l 1
f lich
Feta 10° 115’ 12° 12’ 107’ — EES
109°’ mit der von Hill angewandten Korrektur von — 15%, — z. 3

1 1 l 1
Für — wurde rn u= 76’ T6’ ED’ B’ durch-
schnittlich Gi korrigiert —— 62’ also nahezu soviel, wie die Hill-

che Z —
sche ahl -.

1) Andere Werte beiMeyerhoff, Arch. f. d. ges. Physiol. 182, 275. 1920.

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. I. 85

Es war noch die Kenntnis des Kohlenhydratschwundes unter
denjenigen Bedingungen der Temperatur und Atmosphäre not-
wendig, in welcher sich der arbeitende Muskel befand. Parnas
und Wagner fanden bei einem Aufenthalt von 20 Stunden in
Stickstoff bei 12° keine deutliche Abnahme des Kohlenhydrat-
gehalts; es wurden aber in jenen Versuchen keine Bestimmungen
an symmetrischen Beinen, sondern an ganzen Hinterteilen aus-
geführt; um den Einfluß individueller Schwankungen im Kohlen-
hydratgehalt auf das Ergebnis auszuschalten, wurden sehr viele
Beinpaare gleichzeitig verarbeitet. Vielleicht ist diese Versuchs-
anordnung, die von Parnas und Wagner später auch verlassen
worden ist, für die Auffindung kleiner Differenzen nicht empfind-
lich genug?). S

Ich habe den Kohlenhydratschwund in Gastrocnemien (mit
Nerv und Mark) bestimmt, welche in Sauerstoff und denjenigen
Temperaturgrenzen gehalten wurden, in welchen sich der Muskel
im eigentlichen Versuch befand: die Temperatur schwankte
während des Tages zwischen 10 und 18°, und wurde in jedem Ver-
such durch ein Registrierthermometer verzeichnet. Es war leider
nicht möglich, in den Hauptversuchen konstante Temperatur
zu sichern.

Ich fand in vier Versuchen eınen Kohlenhydratschwund von
0,05, 0,07, 0,05, 0,045%, des Muskelgewichtes für 30 Stunden,
durchschnittlich 0,054% in 30 Stunden. Es wird zu überlegen
sein, ob der Wert für den Ruheverbrauch von dem Wert für
den Arbeitsverbrauch bei Berechnung des Wirkungsgrades abzu-
ziehen ist oder nicht.

7. Ergebnisse.

Die Tabelle I enthält die Ergebnisse.

In den Kolonnen 17 und 18 sind zwei Reihen von Berech-
nungen des Wirkungsgrades verzeichnet. Die erste (Kolonne 17)
ist unter der Voraussetzung berechnet, daß im arbeitenden Muskel
der minimale Ruheumsatz nicht anders stattfindet, als im ruhen-
den Muskel, daß der Gesamtumsatz des arbeitenden Muskels
die Summe des Ruheumsatzes und des Arbeitsumsatzes darstellt.
Die andere Berechnung (Kolonne 18) beruht auf der Voraus-
setzung, daß der Gesamtumsatz des arbeitenden Muskels der

1) Dies wurde auch von Meyerhoff festgestellt. Arch. f. d. ger.
Physiol. 185, 41. 1920.

86 ` J. K. Parnas:

N
Wirkungsgrad l m on E
nach Kol. 18 I m se E CH VV CP Ee
und 16 | CN iC) CO H CO CN et ai
aaa, A.
Wirkungsgrad ISN we ve
nach Kol. 12 | =N AFO EE gei
und 16 NEN A
Maximale Arbeit | ce en = 5
in caL | N man
| INN CA ei gea IN
Erzeugte Spannung |: Reno =
9.10% I ON zt e O
| ZOO Ce N CJ CA Ca me
CECR
ei el VO CO e EE sët CH
Zahl der Zuckungen | Ce ++ — o ın EE CC OCH
DOES
MM AN
nme da taten | Bär
© e m WOW a E ab VH
nach Kol. 11 Legd
NET?
Verbrennungs- nn OND. 9
wärme des Zuckers | o w oo nN o aS
Fe

nach Kol. 10
Wert aus Kol. 10

2
e en

vermindert um | Ha HOND

Ascheumsatz —— Bu E

| [e] — MÉ

e Pe e e es o

Tabelle I.

œ |hydraten vor dem De

Versuch mm d Ciea E si
|
EEE

Relizfrequenzs ` Geac CHE GH
, m N N N N mm
l = vi

Muskellänge |; to CIe een
Geo en e e zi H

— — — — — — E — — — — — — —

Muskelgewieht e ez d en

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8 2 : NNNSN
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u 2 ıı m MA VCH
e S "aa a 8 aa a
ZG O zët CO ed ec gg OO OO
— oH h N M mN m N N
Ar
— b
Muskeln 1 Gastrocnemien SÌ
— — — — — —
8

li
EES

r T O m N MDO OD O m
= i Versuchsnummer ` ON AINA

Arbeit dienen kann. Im
ersten Fall ist der Wir-
kungsgrad der Gastro-
cnemien sehr hoch, er er-
reicht durchschnittlich
34% und in einem Fall
(Vers. 20) den unwahr-
scheinlichen Wert von
54%. In den Sartorien-
versuchen finden wir
den Wirkungsgrad 50%,
dessen Berechnung von
den Annahmen über den
Ruheverbrauch in höhe-
rem Grade unabhängig
ist: da der Sartorius für
sein Gewicht viel mehr
Arbeit in der Zeitein-
heit leisten kann als der
Gastrocnemius, so fällt
daneben der Ruheum-
satz weniger ins Ge-
wicht.

Wenn wir den Ein-
fluß der Arbeit auf den
Stoffumsatz bei ganzen
Organismen betrachten,
dann unterscheiden wir
den minimalen Ruhe-
stoffwechsel, der in den
besten Versuchen der
vollständigen vorsätz-
lichen Muskelruhe ent-
spricht und den Umsatz
darstellt, der dem ge-
ringsten Betrieb desHer-
zens, der Drüsen, der
Atmungsarbeit, der Ar-
beit der unwillkürlichen

m nn —

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. II. 87

Muskeln, dem Ruheumsatz aller Gewebe, der inneren Erhaltungs-
und Regenerationsarbeit der Zellen usw. entspricht. Daß im Falle
von Muskelarbeit der Arbeitsumsatz sich auf dem Plateau des Ruhe-
umsatzes aufbaut, ist selbstverständlich. Im isolierten Muskel
können die Dinge anders liegen. Der Ruhestoffwechsel kann als
Folge der Labilität gewisser Bestandteile des Muskelgewebes
aufgefaßt werden, etwa des Glykogens, des Traubenzuckers, der
Milchsäurevorstufe, als der Umsatz derjenigen inneren Arbeit
der Zelle, welche der Labilität dieser Stoffe im Gewebe ent-
gegenwirkt. Diese Labilität kommt z. B. in der anäroben Milch-
säureproduktion des isolierten Muskels und der gleichzeitigen
Abnahme seiner Arbeitsfähigkeit zum Ausdruck, die innere Arbeit
darin, daß der Muskel in Sauerstoff seinen ursprüngichen Zu-
stand und Arbeitsfähigkeit unter fortwährenden Verbrennungen
bewahrt. Müssen wir annehmen, daß diese innere Arbeit auch
dann geleistet werden muß, wenn der Muskel in kurzen Zeit-
abständen entladen (ermüdet) und wieder geladen (erholt) wird ?
Dies ist nicht selbstverständlich. Stellen wir uns einen Wasser-
behälter vor, aus dem zufolge der Undichtigkeit der Ventile
Wasser durch die Turbine dauernd entweicht, ohne die Turbine
zu bewegen; der Verlust an Wasser und aufgespeicherter Energie
kann erhebliche Werte annehmen. Wenn wir aber die Ventile
öffnen und den vollen zum Betrieb der Turbine nötigen Strom
ausfließen lassen, dann läuft die Turbine und der Ruheverlust
kommt für den Wirkungsgrad der Maschine nicht in Frage.

Ich glaube aber, daß die Arbeitsperioden in den hier be-
schriebenen Versuchen nicht oft und nicht lang genug sind, um den
obigen Vergleich anwenden zu können. In den Erholungsperioden,
` die lang dauern, muß sich die Labilität der Betriebsstoffe geltend
machen, wie sich die Undichtigkeit der Ventile während des
Vollpumpens des Behälters geltend machen muß.

Aus diesem Grunde halte ich die Zahlen der Kolonne 18
für die besser begründeten. Auf Grund dieser Zahlen wäre der
mechanische Wirkungsgrad der Kohlenhydratverbrennung in
Gastrocnemien gleich 0,35, in Sartorien 0,5. i

Hill fand für Sartorien, wenn nur die Zuckungswärme, nicht
die Erholungswärme in Betracht gezogen wurde, das Verhältnis

SE gleich 1,01, 0,55, 0,9, 0,87; in dem Versuch, den er
6 x Wärme

88 J. K. Parnas: Kohlenhydratstoffwechsel usw.

als den bestgelungenen bezeichnet, 0,87. Für Semimembranosi
fand Hill das genannte Verhältnis gleich höchstens 0,57. Bei
Berücksichtigung der Erholungswärme ergibt sich dann für Sar-
torien ein Wirkungsgrad der chemischen Umsetzungen gleich etwa
0,5, für Semimembranosi 0,25.

Die Werte, die hier gefunden worden sind, sind hoch; ver-
gleichen wir sie aber mit dem Wirkungsgrad der Stoffwechsel-
erhöhung am Gesamtorganismus, der etwa 25%, beträgt, so kann
unser Wert nicht als zu hoch betrachtet werden. In den Versuchen
am Gesamtorganismus haben wir es nicht mit der Maximalarbeit
zu tun, ja, nicht einmal mit Einzelzuckungen, sondern mit kurzen
Tetanie; die geleistete Arbeit bleibt dann hinter dem theoretischen
Maximum dessen, was die maximal gespannten Muskeln bei
reversibler Zusammenziehung leisten könnten, noch weit zurück,
Ferner fällt ein erheblicher Teil der Erhöhung des Energieum-
satzes des Organismus auf die Arbeit der Antagonisten, des Herzens.
der Atmungsmuskeln usw.

Die Übereinstimmung des Wirkungsgrades der Kohlenhydrat-
verbrennung mit dem von Hill ermittelten Wirkungsgrad des
Energieumsatzes scheint mir eine gewichtige Stütze der Auf-
fassung zu sein, daß im isolierten Muskel der Kohlenhydratumsatz
der Betriebsumsatz ist. Wir werden diese Auffassung noch prüfen,
indem wir den Wirkungsgrad des Sauerstoffverbrauches mit dem
Wirkungsgrad des Kohlenhydratschwundes vergleichen werden.

Über den Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten
Amphibienmuskeln. II.

Der Umsatz in Muskeln pankreasdiabetischer Tiere').

Von
Jakob K. Parnas.

[Aus dem Physiologisch-Chemischen Institut der Universität Warschau?).]
(Eingegangen am 30. Dezember 1920.)

. Die Grundlagen, welche in vorhergehenden Arbeiten dargelegt
worden sind, ermöglichen es, die wichtige Frage der Kohlenhydrat-
verbrennung im Diabetes neu aufzunehmen?®). Ist die Kohlen-
hydratverbrennung in denjenigen Zuständen des Organismus
herabgesetzt, welche wir als Diabetes bezeichnen, in welchen
Zucker durch Glucosurie bei bestehender Hyperglykämie und
normal funktionierender Niere dem Organismus verlorengeht 4)?

Wir werden diese Frage an Hand von Versuchen über ex-
perimentellen Diabetes erörtern, welcher durch Pankreasexstir-
pation hervorgerufen wird: denn dieser Diabetes bietet die meisten
Analogien mit dem Diabetes mellitus des Menschen.

Die Hyperglykämie kann bei dieser Diabetesform durch zwei
Faktoren bedingt sein:

1. Durch Herabsetzung der Fähigkeit, Glykogen zu bilden,
oder durch Begünstigung der Glykogenhydrolyse: jedenfalls durch

1) 1. Mitteilung: Parnas und Wagner, diese Zeitschr. 61, 387. 1914.
2. Mitteilung. Diese Zeitschr. 116, 71. 1921.

2) Der Wissenschaftlichen Gesellschaft in Warschau vorgelegt Fe-
bruar 1919.

3) Nachdem mir die Literatur durch längere Zeit unzugänglich war,
kann ich die Arbeit von Ernst J. Lesser (diese Zeitschr. 103, 1. 1920),
die sich mit denselben Fragen beschäftigt und zu ähnlichen ne
gelangt, nur in dieser Form erwähnen.
| +) Siehe z. B. Noorden, Die Zuckerkrankheit 1918, Gigon, Neuere
Diabetesforschung. Erg. d. inn. Med. 9. 1920; Lichtwitz, Klinische
Chemie 1918, S. 131.

90 J. K. Parnas:

Herabsetzung der Glykogenbeständigkeit in der Leber und dem-
zufolge Störung des wichtigsten unter den Faktoren, welche den
Zuckerspiegel im Blut regulieren.

2. Durch Herabsetzung der Fähigkeit, Zucker in den Ver-
brauchsorganen, also im Herzen, den Muskeln, in der Leber und
den Drüsen zu verbrennen, oder allgemeiner, zu zersetzen.

Seit der Entdeckung des experimentellen Pankreasdisbetes
wurde über die Frage experimentiert und nachgedacht, ob eine
Herabsetzung des Zuckerverbrauches in Frage kommt oder nicht.

Diejenigen Autoren, welche in den letzten Jahren über diese
Frage gearbeitet oder zusammenfassend geschrieben haben, ge-
langten zu verschiedenen Entschlüssen und vielfach zur Bekennt-
nis, daß die Frage, ob die Traubenzuckerverbrennung im Diabetes
herabgesetzt ist, als unentschieden zu betrachten sei.

Wir beschränken uns darauf, diejenigen Versuche kurz zu
besprechen, welche sich auf die Zuckerverbrennung durch Mus-
keln beziehen.

In den letzten Jahren haben M. Landsberg!) sowie J. Forschbach
und Schaeffer?) darüber gearbeitet. Landsberg bestimmte den Zucker-
verbrauch aus dem Blut, welches durch arbeitende Hinterextremitäten
von normalen und pankreaslosen Hunden floß; er fand keinen Unterschied
zwischen dem Verbrauch normaler und pathologischer Muskeln. Lands-
berg berücksichtigte die Kohlenhydratvorräte der Muskeln nicht; er stellte
aber eine sehr wichtige Tatsache fest, nämlich daß der Zuckergehalt im
Blut auf den Zuckerverlust aus dem Blut ohne Einfluß ist.

Forschbach und Schaeffer bestimmten den Kohlenhydratverlust
in den hinteren Extremitäten normaler und pankreasloser Hunde; die
physiologische Zirkulation des Blutes war erhalten. Der Gesamtgehalt
des Muskels an Kohlenhydraten wurde bestimmt, jedoch der im Blut kreisende
Zucker vernachlässigt. So arbeitete — worauf Forschbach und Schaeffer
nicht achteten — der normale Muskel bei geringem Zuckergehalt des Blutes
und großen Vorräten im Gewebe, dagegen der diabetische Muskel bei
minimalen Vorräten und hohem Spiegel der Glucose im kreisenden Blut.

Forschbach und Schaeffer gelangen zum Schluß, daß im Diabetes
die Zuckerverbrennung gehemmt ist. Die Unterschiede zwischen den
Bedingungen im normalen und pathologischen Versuch sowie die Nicht-
berücksichtigung des kreisenden Zuckers lassen diesen Schluß bedenklich
erscheinen. Über Verbrauch oder Nichtverbrauch von Zucker im Gewebe
können nur solche Versuche Aufschluß geben, in welchen alle Kohlenhydrate
berücksichtigt werden, welche mit dem arbeitenden Muskel in Berührung

1) Dtsch. Arch. f. klin. Med. 115, 465. 1914.

2) Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 82, 334. 1918.

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. III. 91

kommen. Sonst besteht eine Lücke, welche den ganzen Versuch undeutlich
macht und die Schlüsse zweifelhaft erscheinen läßt, die auf ihn gestützt
werden.

Die Versuche, über welche hier berichtet wird, wurden an
isolierten Muskeln pankreasloser, diabetischer Winterfrösche aus-
geführt. Die Fragestellung setzt sich aus folgenden Teilfragen
zusammen:

1. Werden Kohlenhydrate während der Ruhe sowie der Arbeit
bei pankreaslosen Tieren im Muskel verbraucht?

2. Werden sie dabei, wie in normalen Muskeln, über Milch-
säure abgebaut ?

3. Wird Milchsäure in den Muskeln pankreasloser Frösche
verbrannt ?

4. Welchen mechanischen Wirkungsgrad hat die Kohlen-
hydratverbrennung in Muskeln diabetischer Frösche? |

Das Material und die Vorbereitung der Versuche.

Die Versuche wurden an großen Wasserfröschen ausgeführt, welche
in den Gegenden von Warschau eingefangen worden sind. Da für solche
Versuche der allgemeine Zustand der Tier® von Bedeutung ist, so will ich
bemerken, daß die Frösche in einem ungeheizten Zimmer in einem Bassin
gehalten wurden, der mit feuchtem Moos gefüllt war. Diese Art der Auf-
bewahrung erwies sich als die beste, jedenfalls war sie besser als die Auf-
bewabrung der Frösche in fließendem Wasser bei Zimmertemperatur, als
die Aufbewahrung in Wasser bei sehr niedriger Temperatur (die Frösche
bekommen dann Krämpfe oder gar Kältediabetes), auch besser als die Auf-
bewahrung in einem künstlichen Sumpf aus Torfmoosen und Wasser. Die
Frösche, welche in Moos und Kälte gehalten wurden, bekamen nicht die
bekannten erisypelartigen Hauterscheinungen, die Sterblichkeit war mini-
mal, sie befanden sich im Schlaf. Einige Tage vor dem Versuch wurden
sie bei 5—7° im Moos gehalten.

Die Operation.

Sobald der Frosch in Ätherdämpfen narkotisiert worden ist, wird er
auf dem Goltzschen Froschkreuz aufgebunden und so aufgestellt, daß das
Tier auf dem Rücken liegt und dabei leicht die linke Seite nach oben hebt.
Die Haut wird in 8 mm Entfernung rechts von der Mittellinie durch einen
25 mm langen Schnitt durohschnitten, dann die Muskeln; der Pylorusteil
des Magens wird ergriffen und die Duodenumschlinge mit Pankreas und
Milz hervorgeholt; dabei auch derjenige Leberlappen umgedreht und
hervorgeholt, mit welchem der Leberfortsatz des Pankreas zusammenhängt:
die hervorgeholten Organe werden auf mit Ringerlösung befeuchteter
Watte gebettet, mit welcher der Schnitt umgeben worden ist.

92 J. K. Parnas:

Da im Winter der Verdauungstractus untätig ist, so habe ich keine
Bedenken getragen, ihn zu anämisieren: es wurde nicht nur die V. portae
abgebunden, welche im Pankreas verläuft, sondern auch die A. mesenterica.
Dadurch wird die Hyperämie vermieden, welche nach Abbindung der
Pfortader auftritt. Die Leber wird durch die V. abdominalis und die A.
hepatica reichlich mit Blut versorgt. Nachdem die genannten Gefäße im
Mesenterium zwischen Milz und Pankreas abgebunden sind, wird der
Processus hepaticus hoch und sorgfältig abgebunden, dann werden die
Gefäße durchschnitten und das Pankreas mit den Fingern vom Magen und
Darm abgerissen, von der Leber losgeschnitten. Muskeln und Haut werden
sorgfältig zugenäht.

Man bringt die Frösche durch den luftreichen Wasserstrom unter
einer Luftpumpe am schnellsten zum Bewußtsein. Sie werden dann weder
"auf Eis, wie von Pflüger und von Loewit empfohlen, noch in fließendem
Wasser gehalten, sondern bei 6—7° im Moos. Sie befanden sich vorzüglich,
die Wunden heilten schnell; nach dem Verlauf von drei Wochen konnten
Frösche in bester Verfassung in den Versuch genommen werden.

Glucosurie wurde am dritten Tag durch quantitative Zuckerbestim-
mung nach der letzten Methode von Bang (Kupfer-Kaliumjodatmethode)
festgestellt. 0,5 ccm Harn wurden mit der Bangschen Lösung (CuSO, RO
auf 25 ccm aufgefüllt, in 10 ccm wurde dann reduziert und titriert; die
Werte wurden an einer eigens angefertigten Eichungskurve abgelesen.

Wenn die Frösche im Mobs gehalten werden, so erzeugen sie wenig
Harn und verlieren nicht viel Zucker. Um Glucosurie (resp. Diabetes)
festzustellen, brachte ich den Frosch bei derselben Temperatur (6—7°)
in Wasser: dann scheidet er eine Harn- und Zuckermenge aus, die mehr
als zehnmal so groß ist. Der Harn wird mit einer Pipette aus der Blase
entnommen. So wurde der am 2. XII. operierte Frosch in fast trockenem
Moos gehalten, er schied am 9. XII. 0,4 com Harn mit 0,93 mg Glucose
aus. Der Harn aus 8 normalen Fröschen reduzierte damals entsprechend
0,12 mg Glucose im Kubikzentimeter. Derselbe pankreaslose Frosch
wurde bei 7° im Wasser gehalten und schied am 11. XII. 3,4 com Harn
mit 7 mg Glucose aus, am 12. XII. 5 com Harn mit 8,64 mg Glucose.

Für die Muskelversuche wurden solche Frösche verwendet, welche
7—21 Tage lang Glucosurie hatten, und bei welchem nach der Tötung
vollständiges Fehlen des Pankreas festgestellt wurde. l

Die Versuche.
I. Der Kohlenhydratverbrauch des ruhenden Muskels.

16. XII. Die Frösche sind am 2. XII. operiert worden. Die Hinter-
beine wurden in Sauerstoff aufgehängt, nachdem die einen Gastrocnemien
als Kontrollen entnommen worden sind.

&) Kontrolle: Gewicht 1,16 g, Kohlenhydratgehalt: 14,6 mg, d. h.
1,26%. Der Muskel, welcher 30 Stunden in Sauerstoff gehangen hat, ent-
hält 13,7 mg, d. h. 1,18% Kohlenhydrat.

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. IH. 93

b) Kontrolle: Gewicht 1,28 g, enthält 18 mg Kohlenhydrat, ent-
sprechend 1,41%. Nach 30 Stunden 17,3 mg, entsprechend 1,35%, Kohlen-
hydrat.

Es wurde also ein Ruheverbrauch gefunden, der 0,07%, des
Muskelgewichtes in der Zeit von 30 Stunden beträgt und von
ähnlicher Größenordnung ist wie der Ruheverbrauch normaler
Muskeln. (0,05, 0,07, 0,05, 0,045%,.)

Ho. Milchsäurebildung.

a) In der Wärmestarre: Der Frosch ist am 4. XII. operiert worden;
der Versuch wurde am 18. XII. vorgenommen. Die Milchsäure wurde nach
dem Verfahren bestimmt, welches von Parnas (1914) sowie von Parnas
und Lasksa-Mintz!) beschrieben worden ist: Extraktion des Gewebes mit
gesättigter Ammonsulfatlösung, Ausäthern, Oxydation der Milchsäure zu
Aldehyd und Bindung des Aldehyds an gemessenes Bisulfit. Jodometrische
Bestimmung des unverbrauchten Bisulfits. _

Wärmestarre: 1,36 g Muskel; der Milohsäuregehalt entspricht 8,57 ccm
Jod (0,01 n), entsprechend 0,322%, Milchsäure.

Frischer Muskel: 3,290 g; der Milchsäuregehalt entspricht 1,45 ccm
(0,01 n) Jod, entsprechend 0,02%, Milchsäure.

Der Ruhegehalt und der maximale Gehalt des erstarrten
Muskels an Milchsäure ist folglich im pankreasdiabetischen Tier
genau so wie im normalen.

IH. Milchsäurebildnng und Zuckerzersetzung bei GESEIS
Arbeit.

a) Operation 16. XII. Versuch; 28. XII

Ruhewerte: 0,94 g Fleisch (Gastrocnemius) enthalten 12,45 mg Kohlen-
hydrate entsprechend 1,325%. 2,81 g Fleisch (Oberschenkel) enthalten
0,49 mg Milchsäure, entsprechend 0,027%.

Nach völliger Ermüdung durch Tetanisieren in Wasserstoffatmo-
sphäre:

. 0,94 g Muskel (Gastroonemius) enthalten 10,65 mg Kohlenhydrat, ent-

sprechend 1,14%..

2,16 g Fleisch (Oberschenkel) verbrauchen 8,38 cem 0,01 u Jod, ent-
sprechend 4,44 mg oder 0,162% Milchsäure.

b) Operiert am 14. I. Versuch am 5. II. a

Der eine Gastrocnemius wurde in Wasserstoffatmosphäre ermüdet,
seine Zuckungen wurden isometrisch aufgeschrieben. Der symmetrische
Muskel arbeitete in Sauerstoff; die Spannung ist auf der gleichen Tafel
aufgezeichnet. (Tafel I.)

Gewicht der Muskeln: 1 g. Beide wurden auf Milchsäure analysiert.

1) Diese Zeitschr. 116, 64.

94 J. K. Parnas:

Der anærob ermüdete Muskel enthielt Milchsäure, entsprechend 4,79 ccm
0,01 n Jod, d. h. 0,248%. Der Muskel, welcher in Sauerstoff gearbeitet
hatte, enthielt Milchsäure, entsprechend 0,57 ccm 0,01 n Jod, d. s. 0,03%.

Dlie Versuche vom 28. XII. und 5. II. zeigen, daß die Fähig-
keit, Kohlenhydrate in Milchsäure zu verwandeln, die Äquivalenz
der zersetzten Kohlenhydrate und der gebildeten Milchsäure unter
ansroben Bedingungen sowie die Milchsäureverbrennung im
Sauerstoff bei pankreaslosen Fröschen genau die gleiche ist wie
bei normalen.

IV. Die Erholungsatmung anærob ermüdeter Muskeln.

.9.I. Der Frosch ist am 28. XII. operiert worden. Der eine Gastroc-
nemius wurde durch 28’ langes indirektes Tetanisieren ermüdet, der andere
war frisch. Der Sauerstoffverbrauch wurde mit Barcrofftmanometern und
im Respirationsgläschen nach Parnas gemessen. Temperatur 16°.

Nach 24 Stunden sind die Atmung des ermüdeten und die des une
ermüdeten Muskels gleich geworden. Während 27 Stunden 10’ verbrauchten
die Muskeln (0,84 g Gewicht):

Ungereizt: 0,283 mg, d.i. 0 ‚0337% Oz»
Ermüdet: 1,32 mg, d.i. 0,157 % O,.

Also auch die Erholungsatmung der Muskeln ist bei pan-
kreaslosen Tieren die gleiche wie bei normalen Tieren.

V. Der Kohlenhydratschwund bei oxyblotischer Arbeit.

Die Versuche wurden genau so durchgeführt, wie in der vor-
hergehenden Mitteilung für normale Muskeln beschrieben worden
ist. Als Vorversuche seien solche angeführt, in welchen die Arbeit
nicht gemessen worden ist, die Muskeln alle 8—12” gereizt wurden
und der Versuch dann abgebrochen wurde, als die Zuckungen
deutlich schwächer wurden.

a) Versuch 6. XII., operiert am 27. XI. Der Versuch dauerte 32 Stun-
den, der Muskel zuckte 10 000—12 000 mal. Gewicht des Muskels: 1,22 g.

Der Kontrollmuskel enthält 20,5 mg, d. i. 1,66% Kohlenhydrate. Nach
der Arbeit enthält der Muskel 15,3 mg Kohlenhydrat; der Verlust beträgt
folglich 5,2 mg, d. i. 0,43%, des Muskelgewichte.

b) 8. XII. Operiert am 27. XI.

Der Versuch dauerte 27 Stunden. Das BETON beträgt 1,45 g
(Gastrocnemius).

Der Kontrollmuskel enthält 18,3 mg Kohlenhydrat, d. i. 1,26% ; nach
der Arbeit 14,6 mg, d. i. 1,01%. Der Kohlenhydratverlust beträgt folglich
3,7 mg oder 0,25%.

Sartorius desselben Frosches. Reizung aller 6”, Unterbrechung durch
eine Bowditchuhr. Der Versuch dauerte 32 Stunden, der Muskel zuckte

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. II.

18000 mal. Als der Ver-
such unterbrochen wur-
de, war die Contractili-
tät noch ausgezeichnet,
die Erregbarkeit da-
gegen sehr herabgesetzt.

Der Kontrollmuskel
(226 mg) enthält 2,9 mg,
d. i. 1,29% Kohlenhy-
drat. Nach der Arbeit
1,1 mg, d. i. 0,49% Koh-
lenhydrat.

Die Angaben über
diejenigen Versuche,
in welchen sowohl die
geleistete Arbeit als
auch der Kohlen-
hydratverbrauch ge-
messen worden ist,
sind in der Tabelle I
und den Tafeln 2, 3, 4
enthalten.

Die Versuchsda-
ten zeigen klar, daß
zwischen dem Koh-
lenhydratverbrauch
isolierter, arbeitender
Muskeln pankreas-
loser und normaler
Tiere kein Unter-
schied besteht. Der
mechanische Wir-
kungsgrad der Koh-

lenhydratverbren-
nung ist bei dem
Muskel des pankreas-
losen Frosches ge-
ringer als beim nor-
malen. Wenn die Mus-
keln aus einer an-
deren Energiequelle

Tabelle I.

Dauer des Versuchs

Mechanischer Wirkungs-
grad nach Kol. 16 u. 18

17 | 18

Mechanischer Wirkungs-
grad nach KoL 16 u. 12

Maximale Arbeit

Entwickelte Spannung

| 15 | 16

— EE e nn — — —

Zahl der
Zuckungen · 10°

dem korrigiertenKohlen-
hydratverbrauch entspr.

DieWärmemenge welche
dem Kohlenhydrat-
verbrauch entspricht

Abnahme des Kohlen-
hydratgehalts korrigiert
für den Ruheverbrauch

Abnahme des
Kohlenhydratgehalts

Kohlenhydratgebalt des
Muskels nach der Arbeit

Kohlenhydratgehalt
des Kontrollmuskels

Gliykogengehalt der
Leber

Abstand eines Reizes
vom anderen

Länge des Muskels

Gewicht des Muskels

el Datum der Operation

Art des Muskels

Datum des Versuches

|
ss

©- |

g. 10° in cal | %

44 | 22 be 17,75 | 3,92 | 3,58 | 16,2

DieWärmemenge,welche

cal

27 | 46h

A
a

31»!

19,2 |

39 | 23
67 | 16

4,450| 2,61 | 2,
19,1 | 6,933 3,96 | 3,

cnemius

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94 J. K. Parnas:

Der anzrob ernüdete Muskel enthielt Milchsäure, entsprechend 4,79 eem
0,01 n Jod, d. h. 0,248%,. Der Muskel, welcher in Sauerstoff gearbeitet
hatte, enthielt Milchsäure, entsprechend 0,57 ccm 0,01 n Jod, d. s. 0,03%.

Die Versuche vom 28. XII. und 5. II. zeigen, daß die Fähig-
keit, Kohlenhydrate in Milchsäure zu verwandeln, die Äquivalenz
der zersetzten Kohlenhydrate und der gebildeten Milchsäure unter
anzroben Bedingungen sowie die Milchsäureverbrennung im
Sauerstoff bei pankreaslosen Fröschen genau die gleiche ist wie
bei normalen.

IV. Die Erholungsatmung anærob ermüdeter Muskeln.

D. L Der Frosch ist am 28. XII. operiert worden. Der eine Gastroc-
nemius wurde durch 28’ langes indirektes Tetanisieren ermüdet, der andere
war frisch. Der Sauerstoffverbrauch wurde mit Barcrofftmanometern und
im Respirationsgläschen nach Parnas gemessen. Temperatur 16°,

Nach 24 Stunden sind die Atmung des ermüdeten und die des une
ermüdeten Muskels gleich geworden. Während 27 Stunden 10’ verbrauchten
die Muskeln (0,84 g Gewicht):

Ungereizt: 0,283 mg, d. i. 0,0337% Oe,
Ermüdet: 1,32 mg, d.i, 0,157 % O,.

Also auch die Erholungsatmung der Muskeln ist bei pan-
kreaslosen Tieren die gleiche wie bei normalen Tieren.

V. Der Kohlenhydratschwund bei oxybiotischer Arbeit.

a) Versuch 6. XII., operiert am 27. XI. Der Versuch dauerte 32 Stun-
den, der Muskel zuckte 10 000—12 000 mal. Gewicht des Muskels: 1,22 g.

Der Kontrollmuskel enthält 20,5 mg, d. i. 1,66%, Kohlenhydrate. Nach
der Arbeit enthält der Muskel 15,3 mg Kohlenhydrat; der Verlust beträgt
folglich 5,2 mg, d. i. 0,43%, des Muskelgewichts.

b) 8. XII. Operiert am 27. XI.

Der Versuch dauerte 27 Stunden. Das Wee EE beträgt 1,45 g
(Gastrocnemius).

Der Kontrollmuskel enthält 18,3 mg Kohlenhydrat, d. i. 1,26%; nach
der Arbeit 14,6 mg, d. i. 1,01%. Der Kohlenhydratverlust beträgt folglich
3,7 mg oder 0,25%.

Sartorius desselben Frosches. Reizung aller 6”, Unterbrechung durch
eine Bowditchuhr. Der Versuch dauerte 32 Stunden, der Muskel zuckte

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. III.

18 000 mal. Als der Ver-
such unterbrochen wur-
de, war die Contractili-
tät noch ausgezeichnet,
die Erregbarkeit da-
gegen sehr herabgesetzt.

Der Kontrollmuskel
(226 mg) enthält 2,9 mg,
d. i. 1,29% Kohlenhy-
drat. Nach der Arbeit
1,1 mg, d. i. 0,49%, Koh-
lenhydrat,

Die Angaben über
diejenigen Versuche,
in welchen sowohl die
geleistete Arbeit als
auch der Kohlen-
hydratverbrauch ge-
messen worden ist,
sind in der Tabelle I
und den Tafeln 2, 3, 4
enthalten.

lenhydratverbren-
nung ist bei dem
Muskel des pankreas-
losen Frosches ge-
ringer als beim nor-
malen. Wenn die Mus-
keln aus einer an-
deren Energiequelle

Tabelle I.

grad nach Kol. 16 u. 12

— |;

5 Maximale Arbeit

Entwickelte Spannung

Zahl der
Zuckungen + 10°

DieWärmemenge,welche
dem korrigiertenKohlen-
hydratverbrauch entspr.

19,1 | 6,933 3,96 | 3,67

cal

, ge 10°| in cal %
| 16,2 | 27

DieWärmemenge,welche
dem Kohlenhydrat-
verbrauch entspricht

Abnahme des Kohlen-
hydratgehalts korrigiert
für den Ruheverbrauch

12
cal

Abnahme des e © o
Kohlenhydratgehalte 8 ei vi
Kohlenhydratgehalt des ` ce SQ
Muskels nach der Arbeit Ñ E, -u
Kohlenhydratgehalt ee ©. 4
des Kontrollmuskels —— E
Glykogengehalt der zë en
Leber

Abstand eines Reizes
vom anderen

Länge des Muskels

6
dann
12
12
12

Gewicht des Muskels

Datum der Operation

Art des Muskels

cnemius

Datum des Versuches

Op J. K. Parnas:

schöpfen würden als aus den Kohlenhydraten, so wäre der Wir-
kungsgrad im Gegensatz dazu höher als beim normalen Tier.

Bemerkungen zur Theorie der Diabetes.

Es gelang mir keinen Unterschied zu finden zwischen der
Kohlenhydratzersetzung sowie der Kohlenhydratverbrennung in
isolierten Muskeln normaler und pankreasloser diabetischer
Frösche; und in der gesamten Literatur dieses Gebietes sehe ich
keine einzige Tatsache, welche das Bestehen eines solchen Unter-
schiedes — auch bei anderen Tieren — wirklich beweisen würde.
Der Muskel scheint in der Mobilisierung und im Verbrauch seiner
Kohlenhydratvorräte ganz selbständig zu sein: dieses bezieht sich
sowohl auf normale Muskeln als auch auf solche, welche längere
Zeit hindurch nicht mehr mit dem Pankreas im Zusammen-
hang sind.

Wir müssen einen Einwand betrachten, welchen Forsch-
bach und Schaeffer gegen alle Versuche erhoben haben, die an
isolierten Muskeln ohne Kreislauf und ohne Zusammenhang mit
anderen Organen die hier erörterten Fragen zu entscheiden
suchen. Nach Forschbach und Schaeffer kann der isolierte
Muskel eines pankreaslosen Tieres die Fähigkeit haben, Zucker
zu verbrennen, obwohl er diese Fähigkeit nicht besaß, solange
er sich im Organismus befand. Die Anpassung des Ferment-
mechanismus an die Bedürfnisse des Organismus erfordert eine
gewisse Regulierung, und diese Regulierung wird durch Ver-
änderungen derjenigen Agenzien bewirkt, welche die Wirksamkeit
der Fermente beeinflussen. Die Aufgabe der inneren Sekretion
besteht darin, diese Veränderungen hervorzurufen. Wenn der
Energiebedarf in den Muskeln steigt, so „wirken sie auf den
Fermentmechanismus in ihrer Gesamtheit im Sinne einer Förde-
rung“; wenn der Muskel ruht, so wirken sie hemmend oder ver-
bleiben inaktiv. Wenn ihr Zusammenwirken durch Ausfall eines
fördernden Bestandteiles gestört wird, so überwiegt die hemmende
Wirkung: dieser Zustand soll eben beim pankresslosen Tier be-
stehen; Wenn der Muskel aber aus dem Organismus des dia-

‚betischen Tieres entnommen wird, so befindet er sich in dem
gleichen Zustand, wie wenn er aus dem normalen Organismus
entnommen wäre, er ist in beiden Fällen außerhalb der Wirkung
hemmender und fördernder Stoffe. Nur der im Muskel enthaltene

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. II. 97

Fermentmechanismus ist dann für den Kohlenhydratabbau maß-
gebend; und Forschbach und Schaeffer sagen, es sei nicht zu
verstehen, wie die Pankreasexstirpation eben diesen Ferment-
mechanismus beeinflussen sollte.

Dies ist die Anschauung von Forschbach und Schaeffer;
ich sehe aber die Grundlagen nicht, auf welche die Lehre von einer
Beeinflussung der Regulierung des Muskelkohlehydratverbrauchs
für die Arbeit dieses Muskele durch ‚Hormone‘ gestützt werden
könnte. Sowohl der Muskel wie das Herz erweisen sich in der
Ausnutzungihrer Kohlenhydrate als ganz selbständig, und
es besteht zur Zeit keine Notwendigkeit für die Anpassung der
Mobilisation und der Zersetzung von Kohlenhydraten im Muskel-
gewebe an die Bedürfnisse andere wirksame Faktoren anzunehmen,
als die Änderungen, welche im Gewebe selber zufolge der Tätig-
keit eintreten.

In den Versuchen, welche hier sowie in der vorhergehenden
Arbeit beschrieben worden sind, ist die Frequenz der Zuckungen,
die keine Ermüdung hervorruft, die gleiche, wie die optimale,
nicht ermüdende Frequenz der Kontraktionen nicht isolierter,
physiologisch durchbluteter Froschmuskeln in den Versuchen von
Weiss und Cervello.

Meine Versuche zeigen überdies, wie genau die Einrichtungen,
welche sowohl im normalen wie dem ‚diabetischen‘‘ Muskel ent-
halten sind, den Verbrauch an Kohlenhydraten dem Energiebedarf
anpassen. Die Annahme, daß der Verbrauch durch „Hormone“
beeinflußt wird, die von außerhalb des Muskels kommen, un-
begründet und keineswegs unentbehrlich ist. Der Verbrauch wird
durch die Tätigkeit geregelt, die Tätigkeit durch nervöse Einflüsse.
Es ist hier selbstverständlich nur von der willkürlich inner-
vierten Tätigkeit die Rede, nicht vom Tonus.

Der Muskel ist in der Ausnutzung seiner Kohlenhydratvorräte
selbständig, solange er voll überlebt; die Überlebensdauer scheint
von der Arbeit, die er leistet, unabhängig zu sein, soweit er ohne
Ermüdung (d. h. Anhäufung von Ermüdungsprodukten) und
ohne Erschöpfung (d. h. Aufbrauchung seiner Vorräte) arbeitet.
In der bisherigen Muskelphysiologie, die sich vorwiegend mit
asphyktischen Muskeln beschäftigte, wurde das Entgegengesetzte
angenommen: daß ein arbeitender Muskel kürzer überlebt als ein
ruhender. E og a

Biochemische Zeitschrift Band 116. 7

98 J. K. Pamas:

Für das Überleben des isolierten Muskels durch längere Zeit
erscheint indessen die Mitwirkung von Faktoren notwendig zu
sein, welche dem Muskel von anderen Geweben zugeführt werden
müssen. Ich sehe hier von der Ergänzung der verbrauchten Vor-
räte und dem Schutz vor Infektion ab: ich habe nur diejenigen
Faktoren im Auge, welche für die Erhaltung der inneren Struktur
des Muskels notwendig sind. Vielleicht ist dazu ein Sekret der
Nebenniere oder des Pankreas notwendig: wir vermögen darüber
nichts auszusagen. Jedenfalls arbeitet die Muskelstruktur noch
sehr lange, nachdem der Muskel aus dem Organismus entfernt
worden ist oder das Pankreas beseitigt: und so lange sie arbeitet,
so lange kann sie auch Kohlenhydrate verbrennen.

Die Verhältnisse liegen beim Muskel ganz anders als bei der
Leber: die Kohlenhydratvorräte dieses Gewebes bilden eine zweite
Bereitschaft der Muskeln, und ihre Beständigkeit oder Mo-
bilisierung wird mittels eines Mechanismus reguliert, in welchem
chemische Reize eine Rolle spielen. Lesser!) hat nachgewiesen,
daß die Pankreasexstirpation beim Frosch eine Verstärkung der
Glykogenhydrolyse in der Leber bedingt; wir wissen nicht, ob
dies infolge Fehlens eines chemischen Agars eintritt, welches der
Leber die Erhaltung des Glykogens ermöglicht, oder eines solchen,
welches die Adrenalinwirkung aufhebt, welche die Glykogen-
hydrolyse in der Leber fördert.

Glykogen und Traubenzucker gehen ineinander in einer Re-
aktion über, welche sehr wenig Wärme entbindet oder bindet.
Wenn Glykogen und Wasser in solchen molekularen Verhältnisse
nebeneinander vorhanden sind, wie dies in den Zellen der Fall
sein kann, so müßte das Gleichgewicht völlig nach der Seite des
Traubenzuckers verschoben sein. Wenn Schollen einer konzentrier-
ten wässerigen Glykogenlösung in der Leberzelle beständig sind,
so kann dies auf einem falschen Gleichgewicht beruhen, auf der
Abwesenheit von Katalysatoren, oder Anwesenheit negativ kata-
Iysierender (hemmender) Faktoren. Aber entstehen können solche
Glykogenschollen nur durch innere Arbeit der Leberzelle, und
diese Arbeit kann sehr viel größer sein als die Energiemenge,
welche durch die Reaktion n. H,O + Glykogen = n (Trauben-
zucker) gebunden oder entwickelt wird: ebenso wie die innere
Arbeit der Nierenepithelien sehr viel größer ist als die osmotische
1) Diese Zeitschr. 58, 355. 1913.

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. Ill. 99

Arbeit, die sie leisten. Vielleicht ist für die Leistung dieser inneren
Arbeit, von. welcher die scheinbar statische, in Wirklichkeit
dynamische Beständigkeit des Glykogens in der Leberzelle ab-
hängt, irgendein Faktor notwendig, der vom Pankreas herrührt.

Unter den Versuchen, welche für eine Herabsetzung der
Zuckerverbreunung im Diabetes sprachen, traten in den letzten
Jahren die Versuche von F. Verzar und Fejer!) hervor. Verzar
hatte gezeigt, daß bei normalen curarisierten Hunden die In-
fusion von Traubenzucker stets eine Erhöhung des respiratorischen `
Quotienten zur Folge hat, die Verbrennungen werden überhaupt
gesteigert, als ob das erhöhte Angebot an Traubenzucker einen
erhöhten Verbrauch zur Folge hätte. Bei pankreaslosen Tieren
bleibt dieser Effekt aus, sobald der Diabetes voll entwickelt ist.,
In den ersten Tagen nach der Exstirpation tritt noch der Verzar-
Effekt auf. Dann verschwindet er; die Erhöhung der Ver-
brennungen und des Respirationsquotienten nach Infusion von
Laevulose tritt noch auf, wenn er nach Glucoseinfusion nicht
mehr auftritt, dann schwindet er auch.

Versuchen wir zu überlegen, was die Versuche von Verzar
und Fejer eigentlich aussagen, so ist zunächst auf einen Punkt
aufmerksam zu machen: der Überschuß der Verbrennungen über
den Ruhewert in der Zeit, in welcher der Respirationsquotient
erhöht erscheint, entspricht der Verbrennung eines kleinen Teiles,
etwa 10%, der infundierten Zuckermenge. Sollte dies nicht ge-
rade die Zuckermenge sein, welche verbrannt werden muß, damit
die Energie für die innere Arbeit geliefert werde, welche für die
Konzentrierung und Festlegung des Glykogens als Zucker not-
wendig ist? |

Dieser Vorgang spielt sich vorwiegend, vielleicht ausschließ-
lich in der Leber ab. Die Leber ist in erster Linie dasjenige Ge-
webe, welches überschüssigen Zucker aufnimmt; sie ist auch das
einzige Organ (von Leukocyten und Verdauungsorganen abge-
sehen), von welchem wir wissen, daß es auf Berührung mit dem
zu verarbeitenden Material mit erhöhter Aktivität reagiert. Für
Traubenzucker ist dies besonders von Ed. Freise gezeigt worden;
in der künstlich durchbluteten Leber steigt die Kohlensäure-
- produktion besonders stark an, wenn Traubenzucker zugesetzt
wird. Embden und Isaak haben die, auch in diesem Zusam-

1) Diese Zeitschr. 58, 140. 1918.

100 | J. K. Parnas:

menhang sehr wichtige, Tatsache gefunden, daß die normale,
künstlich durchblutete Hundeleber Glucose und Laevulose zu
Milchsäure umsetzt, daß dagegen die diabetische Hundeleber
diese Fähigkeit nicht mehr besitzt; in einem gewissen Zeitpunkt
vor der völligen Entwicklung des Diabetes kann noch Laevulose,
aber nicht mehr Glucose zersetzt werden: es besteht hier das
gleiche Verhältnis zwischen beiden Kohlenhydraten wie nach den
Versuchen von Verzar. |

Bei dem Muskelgewebe fehlt eine Erhöhung des Stoffwechsel:
als Reaktion auf das vergrößerte Angebot des wichtigsten Be-
triebsstoffes. Der Stoffwechsel im Muskel hängt während der
Ruhe von der Temperatur, wahrscheinlich von der Jahreszeit und
von dem inneren Zustand des Gewebes ab; während der Tätigkeit
hängt er mit der Intensität der Tätigkeit (mit der erzeugten Span-
nung) zusammen. Es mag ja sein, daß die Anhäufung von Glykogen
im Muskel auch Arbeit und erhöhten Stoffumsatz forderter. und
daß während des Speicherns auch die Zuckerverbrennung erhöht
ist; aber die Glykogenspeicherung im Muskel ist jedenfalls ein
— im Verhältnis zur Speicherung in der Leber — langsam ver-
laufender und geringfügiger Prozeß. Es sei hier nochmals die
wichtige, von Landsberg ermittelte Tatsache erwähnt, daß der
Zuckerverbrauch des Muskels aus dem durchfließenden Blut
von der Hyperglykämie nicht beeinflußt wird.

Aus den hier angeführten Gründen glaube ich, daß die Mehr-
verbrennung von Zucker, die von Verzar und seinem Mit-
arbeitern als Folge von Zuckerinfusion beobachtet worden ist,
in der Leber stattfindet. Insbesondere auch deshalb, weil
die Muskeln in diesen Versuchen durch Curare stillgelegt worden
sind. Wenn sich dfe Sache so verhält, so hängt das Ausbleiben
des Effektes bei pankreaslosen Tieren mit der Unfähigkeit zu-
sammen, Glykogen zu speichern; also mit einer Eigenschaft,
welche so oft bei der diabetischen Leber festgestellt worden ist
und mit der Leberverfettung, der Einstellung des Stoffwechsels
auf Fettverbrennung zusammenhängt.

So möchte ich die Ergebnisse von Verzar deuten; und im
Zusammenhang mit den hier beschriebenen Tatsachen sehe ich
keinen Grund für die Behauptung, daß Muskeln diabetischer
Tiere einen anderen Stoffwechsel hätten als normale Muskeln,
daß sie unfähig sein sollten, Kohlenhydrate zu zerlegen und als

Kohlenhydratstoffwechsel der isolierten Amphibienmuskeln. III. 101

Betriebsstoff bei der Arbeit zu verwenden. Als eines der ge-
wichtigsten Argumente betrachte ich die Tatsache, daß das Ver-

hältnis > im Pankreasdiabetes und im menschlichen Diabetes

viel geringer ist als bei tiefer Phlorizinglucosurie.

Es wird notwendig sein, den Kohlenhydratumsatz des ‚‚dia-
betischen‘‘ Muskele, wie er hier am Frosch untersucht worden ist,
auch am warmblütigen Tier zu prüfen. Wahrscheinlich wird dies
in der Weise geschehen müssen, daß an einem kleinen Muskel
eines großen Tieres zugleich die Arbeit, der Zuckerschwund aus
dem fließenden Blute und der Schwund von Kohlenhydratvorräten
durch Vergleich mit dem symmetrischen ruhenden Muskel unter-
sucht wird.

Über den
mechanischen Wirkungsgrad der in isolierten Amphibien-
muskeln stattfindenden Verbrennungsprozesse').

(Vorläufige Mitteilung.)

Von
Jakob K. Pärnas.

(Aus dem Phyvsiologisch-Chemischen Institut der Universität Warschau.)
(Eingegangen am 30. Dezember 1920.)
Mit 1 Tafel und 1 Abbildung im Text.

In einer vorhergehenden Mitteilung?) habe ich den mecha-
nischen Wirkungsgrad der Kohlenhydratverbrennung in isolierten
Froschmuskeln behandelt. Es wurde das Verhältnis der maxi-
malen Arbeit der isometrisch gespannten Muskeln zu dem gleich-
zeitigen Kohlenhydratschwund bestimmt; die potentielle Energie
der Spannung wurde in Tausenden von Zuckungen erzeugt, die
so geleitet wurden, daß der Muskel nicht ermüdete, seinen Zu-
stand unverändert beibebielt und nur an Kohlenhydraten verarmte.
Es wurde auf Grund früherer Untersuchungen angenommen,
daß die verschwindenden Kohlenhydrate vollständig zu Kohlen-
säure und Wasser verbrennen. Der gefundene mechanische
Wirkungsgrad beträgt in Gastrocnemien 24,3—36%, der um-
gesetzten chemischen Energie, für Sartorien nahezu 50%. «

Es wurden bereits in jener Arbeit die Ziele der Versuche
erörtert, über die jetzt zu berichten ist. Es handelt sich darum,
den mechanischen Wirkungsgrad des isolierten Muskels in langen
Reihen von Erholungs- Ermüdungs- Kreisprozessen zu bestim-
men, wobei der gesamte Stoffwechsel sowohl der Ermüdungs-
als der Erholungsprozesse mitbestimnt würde.

1) Der Wissenschaftlichen Gesellschaft in Warschau vorgelegt im
Juni 1919.
2) C. r. 103, 1037.

J. K. Parnas: Über den mechanischen Wirkungsgrad usw. 103

Solche Versuche sind bis jetzt nicht ausgeführt worden; "
ihnen am nächsten stehen die Versuche von Chauveau und
Kauffmann!), diesich nicht auf isolierte, sondern bei erhaltenem
Blutkreislauf mechanisch abgesonderte Muskeln beziehen. In
den Versuchen von Hill!) wurde bei Bestimmung des Wirkungs-
grades nur die Ermüdungswärme experimentell bestimmt, die
Erholungswärme wurde auf Grund anderer Versuche in Rech-
nung gestellt.

Für die Zwecke der gegenwärtigen Untersuchung kamen
zwei Wege in Frage, den gesamten Energieumsatz zu bestimmen:
man konnte ihn entweder calorimetrisch oder auf Grund des
Sauerstoffverbrauches messen. Calorimetrische Bestimmungen
wären hier die sicherste Grundlage; aber ein genügend empfind-
liches und gut isoliertes Calorimeter, aus welchem man die Muskel-
zuckungen herausleiten und aufschreiben könnte, ist wohl schwer
zu konstruieren. Selbst die Bestimmung des Sauerstoffver-
brauches bei gleichzeitiger Registrierung der erzeugten Spannung _
war keine einfache Aufgabe, doch ließ sie sich lösen.

Die Schwierigkeiten beruhten darin, daß die Muskelkammer
Gasdichtigkeit und eine Vorrichtung verbinden mußte, die es
ermöglichte, die Spannung der zuckenden Muskeln zu messen.
-Für die Messung des Sauerstoffverbrauches kam von vornherein
nur die manometrische Messung als die einzige genügend empfind-
liche in Frage; diese verlangte aber nicht nur eine gasdichte
Kammer. sondern auch ein unveränderliches Kammervolumen.

Ich habe eine Kammer angegeben, welche oben und unten durch
Schieber verschlossen ist; diese Schieber bewegen sich dicht in vorzüglich
angepaßten Stopfbüchsen und sind durch leichtes Knochenöl abgedichtet.
Die Vorrichtung ist völlig gasdicht, die Schieber dabei so ‚beweglich, daß
durch den oberen Schieber der Muskel mit dem isometrischen Muskelhebel
näch Bürker verbunden werden kann und seine Spannung geschrieben
werden kann. Der untere Schieber dient dazu, um dem Muskel die gewünschte
Grundspannung zu erteilen. Sollte der Gasdruck in der Kammer an dem
mit ihr verbundenen Barcrofft-Manometer abgelesen werden, so brachte
man beide Schieber in eine Lage, die ein für alleınal bestimmt war, und
bei der das Volumen der Kammer bekannt war.

Der Bau der Kammer geht aus der Zeichnung hervor. Sie enthält
einen geräumigen Behälter, der durch eine weite Öffnung mit ihr verbunden,
mit Paraffin bedeckt ist, und auf Glaswolle 10 % Kalilauge enthält. Ein
zweiter seitlicher Tubus enthält die Elektroden, die zur Reizung des Nerven

1) Journ. of physiol. 46, 435.

104 J. K. Parnas: Über den mechanischen Wirkungsgrad der in

dienen; unten ist ein Halın angesetzt, durch welchen bei offenem Mano-

meterhahn die Kammer mit Sauerstoff gefüllt werden kann. Die Schieber-

büchsen sind mit Picein in Glasröhren eingekittet, die das abdichtende Öl
enthalten. Am Boden der Kammer befindet sich Ringerlösung, welche in
einem Stück Filtrierpapier emporsteigt und die Luftfeuchtigkeit bestimmt.

Die Unterbringung des Muskels in der Kammer, die Reizung und

Aufzeichnung der Spannung, die Belastung oder Spannung der Muskeln,

die Eichung des Apparates — alles wird genau so durchgeführt, wie bei
der früher beschriebenen Kammer. Eine
zweite Kammer, die mit der ersten bis auf
die beweglichen Schieber und die Elektroden
identisch ist, enthält den symmetrischen
Kontrollmuske. Die beiden Kammern
konnten infolge glastechnischer Schwierig-
keiten und der Unbequemlichkeit, mit einem
so komplizierten Doppelapparat zu arbeiten,
nicht mit einem gemeinsamen Wassermantel
umgeben werden. Während des Versuches
stehen beide Kammern mit ihren Mano-
metern nebeneinander auf dem Tisch, von
Wärmequellen entfernt und geschützt; für
die Ablesungen des Gasdruckes aber wird
die Arbeitskammer von dem Muskelheber
abgelöst, die Schieber in die richtige Lage
gebracht und mittels Wachs darin- fixiert,
dann werden beide Kammern in ein gut ge-
rührtes Wasserbad gebracht und nach 20
der Gasdruck abgelesen.

i Das Volumen der Kammer beträgt
54 ccm; wenn sie den Muskel, 2 ccm Lauge,
Öl und Ringerlösung enthält, so beträgt das
Gasvolumen 48 ccm. Das gleiche gilt für
die Kontrollkammer. Die Senkung des Gas-

Zur spannenden druckes um 1 mm Brodiesche Gallenlösung

Schraube (spez. Gew. 1,034) entspricht dem Verbrauch

Abb. 1. von 4,8cmm Sauerstoff, also 0,006 mg; dies

entspricht der Entwicklung von 0,023 cal.

Nachdem der Muskel im Apparat aufgehängt und die Kammer
mit Sauerstoff gefüllt ist, wird noch 6 Stunden gewartet, damit
sowohl Gewebe als Flüssigkeiten mit Sauerstoff gesättigt werden.
Dann lasse ich den Muskel einige Stunden lang arbeiten, um
die erste Periode stärkerer Zuckungen hinter sich zu haben und
damit in Verbrauch und Zutritt von Sauerstoff zum Muskel
eine Art dynamischen Gleichgewichts eintritt: dann arbeitet
der Muskel ohne Ermüdung ganz gleichmäßig und wird von der

isolierten Amphibienmuskein stattfindenden Verbrennungsprozesse. 105

Oberfläche aus genügend mit Sauerstoff versorgt. In diesem Zeit-
punkt beginnen die Messungen von Arbeit und Sauerstoffver-
brauch: die Messung wird in mehreren Abschnitten durchgeführt.
Ich bringe hier die genaue Beschreibung eines Versuches, dessen
graphisches Protokoll hier beigefügt ist; die Ergebnisse anderer
Versuche, die in der gleichen Weise durchgeführt worden sind,
enthält die Tabelle (s. Tafel III).

Das Gastrocnemius-Nerv-Muskelpräparat einer R. esculenta wurde
am 10. III. um 1} Ubr vormittags angefertigt; der Apparat zusammen-
gestellt und der darin aufgebängte Muskel, sowie der symmetrische Kontroll-
muskel im Parallelapparat bis 4 Uhr im Sauerstoff gelassen. Dann werden
die Schieber freigemacht, in die richtige Lage gebracht, dem Muskel die
Spannung von 20 g erteilt und die Reizung durch Öffnungsströme eines
großen Schlittenapparates begonnen, dessen primäre Ströme (2 V) mittels
einer Bowditchuhr unterbrochen wurden. Alle 20” erfolgte eine Zuckung,
die Reize waren bei einem Rollenabstand von 42 om maximal. Nach
8 Stunden (12 Uhr nachts) Würden die Schieber arretiert, die Kammer
von dem Spannungsmesser gelöst zugleich mit der Kontrollkammer, in
ein Wasserbad von konstanter Temperatur eingetaucht und nach 20
durch Öffnen des Manometerhahnes in beiden Kammern Atmosphären-
druck hergestellt. Damit beginnt die eigentliche Messung. Nachdem die
Kammer wieder mit dem Hebel verbunden war und die Reizung wieder
begonnen hatte, arbeitete der Muskel mit der gleichen Regelmäßigkeit,
die ich früher beschrieben hatte. Die während vieler Stunden gleich-
mäßigen Zuckungen steigen im Laufe des zweiten Versuchstages lang-
sam an. ;

Es wurden in diesem Versuche drei Abschnitte gemessen:

A. von 11. III. 120 a.m. bis 10h 10’ a.m.
B. von 11. III. 11 20 a.m. bis 4h20 p.m.
C. von 11. IH. 440 p.m. bis 12. III. 12b 20’ a. m.

Muskellänge 35 mm; Barometerdruck 746—750 mm. 1. Abschnitt:
Reduziertes Gasvolumen 44,78 ccm, Druckabnahme (korrigiert, d. h. ver-
mindert um die Druckabnahme in der Kontrollkommer) beträgt 120 mm.
Der Sauerstoffverbrauch beträgt folglich: 0,538 ccm = 0,764 mg.

Dies entspricht bei Annahme von Zuckerverbrennung der Produktion
von 2,67 cal.

In diesem Zeitabschnitt hat der Muskel 1620 Zuckungen ausgeführt,
deren durchschnittliche Maximalspannung 92 g beträgt. Die maximale
Arbeit dieser Spannung beträgt:

1,49 - 10° - 10-4. 3,5

29600 bangen,
1,25

Der mechanische Wirkungsgrad beträgt demnach -=> 2,67 = 46%.

In dem zweiten Arbeitsabschnitt wurden 825 Zuckungen mit der
Spannung von je 85,5 g ausgeführt; dies entspricht der maximalen Arbeit

106 J. K. Parnas: Über den mechanischen Wirkungsgrad der in

von 0,58 cal. Es nahm der Druck um 55 om ab, was einem Verbrauch
von 0,348 mg O, der Produktion von 1,22 cal. entspricht. Der Wirkungs-
grad beträgt hier 47%.

Im dritten Abschnitt führte der Muskel 1440 Zuckungen von je 96 g
aus, die maximale Arbeit betrug also 1,14 cal. Die Druckabnahme beträgt
119 mm, der Sauerstoffverbrauch 0,84 mg, folglich die Wärmebildung
2,65 cal. Der Wirkungsgrad beträgt hier 43%.

Weitere Ergebnisse enthält die Tabelle:

e FRAEN TE 55 É *
$ SE SS 2:4 Ša 93 Ra
patum 4 | 63| FIT FE ps |PS|ge
SAED EEF = 33 8
— EE dE E EE aj aS
14. II. | 32 | 15° |44,8 |1225| 64 ' 0,44 153 |428
14. IIL. 32 | 15° |448| 980! 58 029 |104| 41,3
6.IV.! 37 | 15° | 45,1 |1480, 88 | 0,742 12,6 |435
6.1V.] 37 | 15° |45.1| 470| 84 0.224 | 0,78 | 44.3
6. IV.) 37 | 15° | 45,1 | 720: 92 0.392 | 1,37 | 43,6

Der mechanische Wirkungsgrad beträgt in meinen Versuchen
durchschnittlich 44%, des aus dem Sauerstoffverbrauch berech-
neten Energieumsatzes. Ich schreibe diesen Versuchen einen
hohen Grad von Genauigkeit zu. Die Empfindlichkeit und Ge-
nauigkeit der chemischen Methode, die einfache und eindeutige
Abhängigkeit des Energieumsatzes von dem Sauerstoffverbrauch,
der gut definierte und gleichbleibende Zustand des Muskels zu
Beginn und zu Ende eines jeden Versuchsabschnittes; die Kor-
rektur für Ruheverbrauch durch den parallelen Atmungsversuch
am ruhenden symmetrischen Muskel; die Durchführung mehrerer
Bestimmungen an dem gleichen Muskel: all dies erteilt diesen
Bestimmungen einen höheren Grad von Genauigkeit als anderen
Bestimmungen an Einzelmuskeln.

Aus äußeren Gründen konnte ich den Wirkungsgrad an an-
deren Muskeln nicht mehr bestimmen. Die hier gefundenen
Werte liegen dem Wirkungsgrad des Zuckerverbrauchs an Sarto-
rien näher, als an Gastrocnemien. In den Versuchen an Sartorien
war indessen der Wirkungsgrad der Kohlenhydratverbrennung
mit größerer Exaktheit und Sicherheit bestimmt als an Gastro-
cnemien, denn es fiel in den ersteren das unsichere Moment des
Ruhekohlenhydratverbrauches weniger ins Gewicht als in den
letzteren.

isolierten Amphibienmuskeln stattfindenden Verbrennungsprozesse.. 107

Der Vergleich des Wirkungsgrades, der sich aus der Be-
stimmung des Kohlenhydratverbrauches ergibt, mit demjenigen,
der aus dem Sauerstoffverbrauch bestimmt wurde, zeigt, daß
der Wirkungsgrad des Sauerstoffverbrauches in keinem Fall
geringer ist als der Wirkungsgrad der Kohlenhydratzersetzung.
Daraus folgt, daß in isolierten Muskeln, die unter für die Oxy-
dationsvorgänge günstigsten Bedi en arbeiten, keine andere
Energiequelle anzunehmen ist als Kohlenhydratverbrennung.

Über den Stoffwe®sel der Amphibienlarven.

Von
Jakob K. Parnas und Zofia Krasinska.

[Aus dem Physiologisch-chemischen Institut der Universität Warschau).]

(Eingegangen am 4. Januar 1921.)
Mit 15 Abbildungen im Text.

Die Untersuchung, über welche hier berichtet werden soll, wurde im
Jahre 1915 begonnen; der eine von uns verdankte es damals der Gast-
freundschaft des Biologisch-Enibryologischen Instituts der Universität zu
Krakau, daß er seine dienstfreic Zeit wissenschaftlichen Arbeiten widmen
konnte. Um in der Arbeitsrichtung der Anstalt zu bleiben, deren Mittel
benutzt wurden?), begannen wir damals eine Untersuchung über die Atmung
von Froschembryonen; wir wollten damals in erster Linie die Abhängigkeit
des Sauerstoffverbrauches von dem Fortschreiten der Entwicklung er-
witteln, und erfahren, welche Bestandteile des Eies an diesen Umsetzungen
teilnehmen. Das wichtigste Ergebnis der Versuche, welche an R. esculenta,
Bufo variabilis und vulgaris ausgeführt worden sind, war die Feststellung,
daß der Zuwachs in der Atmungsintensität mit der Entwicklung nicht
gleichmäßig ist: in einzelnen Entwicklungsphasen verbrauchten die Eier
Sauerstoff mit gleichmäßiger Geschwindigkeit, welch& recht plötzlich in
eine neue, größere übergeht: besonders charakteristisch erschien der Knick
in der Sauerstoffverbrauchskurve, welche der Anlage der Medullarfalten
entspricht. Es wurde damals auch festgestellt, daß der Fettgehalt von
Eiern und von — in gleicher Zahl — ausgeschlüpften Larven des-
selben Weibchens gleich war, daß folglich der Entwicklung des Froscheies
keine Fettverbrennung entspricht.

Im Jahre 1915 arbeiteten Bialaszewicz und Błędowski in War-
schau über den gleichen Gegenstand; ihre Untersuchungen behandelten
viele Fragen der Entwicklungsphysiologie der Froscheier und führten in

1) Der Wissenschaftlichen Gesellschaft in Warschau vorgelegt im
Juni 1919.

2) Professor Emil Godlewski jun., der im Jahre 1902 als erster
die Atmung von Froscheiern quantitativ verfolgte, unterstützte uns mit
allen Mitteln, und vertrat selbst oft den Experimentator, wenn derselbe
dienstlich von seinen Versuchen ferngehalten wurde.

J. K. Parnas und Zofia Krasinska: Stoffwechsel der Amphibienlarven. 109

einigen Punkten zu anderen Schlüssen als unsere Versuche: die Atmungs-
intensität wuchs gleichmäßig mit der Entwicklung, der respiratorische
Quotient deutete auf Fettverbrennung.

Im Jahre 1919 haben wir unsere Versuche wieder aufgenommen;
die Ergebnisse teilen wir mit.

Es wäre überflüssig, über die Bedeutung der Oxydations-
prozesse für das Leben des Embryos ausführlich zu behandeln;
diese Frage ist von den Forschern, die sich mit diesem Gegen-
stand beschäftigt hatten — J. Loeb, Godlewski, Warburg,
Bialtaszewicz sowie Roux, Samassa, Schultze —, mit
aller Klarheit behandelt worden. Wir möchten nur betonen,
daß die Oxydationsvorgänge im Embryo anders gedeutet werden
müssen als diejenigen, welche im erwachsenen Organismus statt-
finden. Dem Erwachsenen ist der oxydative Stoffwechsel im
wesentlichen Verbrennung: der verbrauchte Sauerstoff dient zur
Verbrennung und erscheint als CO, und H,O wieder. Im Embryo
überwiegt der assimilatorische Stoffwechsel, die Umwandlung von
Reservestoffen in Bestandteile der lebenden Substanz. Die Ver-
brennungen treten hier quantitativ gegen diejenigen chemischen
Vorgänge zurück, welche im assimilatorischen Teile des Stoff-
wechsels des erwachsenen Organismus nicht faßbar sind.

Der Sauerstoffverbrauch wurde in mehrtägigen Versuchen be-
stimmt; die Eier entwickelten sich in Warburgschen Respirationsgläschen
mit seitlichen Kammern, die Kalilauge enthielten; der Sauerstoffverbrauch
wurde mittels Barcrofftmanometer abgelesen. Die Respirationsgläser hatten
ein Volumen von je 18 ccm; die Eier lagen (in Gallerte, manchmal be-
schnitten, manchmal auch von Gallerte befreit) am Boden der Gläschen.
Im gleichen, genau regulierten Wasserbade — bei Unterzimmertemperatur
— wurden Behälter mit Eiern der gleichen Provenienz gehalten, aus
welchen bei Ablesungen der Respirationsapparate Proben zur Kontrolle
des Entwicklungszustandes entnommen wurden. Die Ablesungen der
Druckabnahme (in Millimetern) an den — mit Brodiescher Lösung ge-
füllten — Manometern wurden nach der Formel

Verbrauchtes Sauerstoffvolumen =

Gasvolumen des Respirationsglases!) x Druckabnahme

10 000
umgerechnet und auf 0° und 760 mm reduziert.

Die Druckänderungen, welche durch physische Sättigung des
Wassers, der Gallerte und der Eier mit Sauerstoff oder Luft

1) Unter Berücksichtigung des Gasvolumens in den Manometern.

110 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

bedingt werden, finden in den ersten Stunden der Versuche statt.
Die kurze Dauer dieser Störungen im Vergleich mit der langen
Dauer des Versuches stellt den gewichtigsten Vorteil langdauern-
der Versuche dar. In späteren Zeiten des Versuches besteht
bereits ein Sättigungsgleichgewicht, welches nur durch den Sauer-
stoffverbrauch der atnıenden Embryonen gestört wird; der Sauer-
stoffverbrauch kann dann als innere Atmung der Eier angesehen
werden.

Die Versuche wurden bei 15° geführt, wenn der Stoffwechsel
längerer Perioden gemessen werden sollte, bei 11°, wenn wir den
Atmungsverlauf in einzelnen Entwicklungsabschnitten kennen
lernen wollten. Diese Temperaturen liegen jedenfalls denjenigen
sehr nahe, bei welchen sich die Eier der im Frühling laichenden
Batrachier entwickeln.

Die Temporarieneier waren künstlich befruchtet!); sie wurden nach
dem Erscheinen der ersten Furche in den Versuch genommen. Die Eier
von Bufo und Esculenta entstammten der normalen Kopulation.

Bei langdauernden Versuchen mußte als Fehlerquelle der
Gaswechsel von Mikroorganismen in Frage kommen, für welche
die Gallerte als Nährboden dienen konnte. Wir haben indessen
in Austrichpräparaten von Gallerten, in welchen sich Eier 70 Stun-.
den lang entwickelt hatten, keine Bakterien nach Färbung finden
können.

Es war ferner mit der Möglichkeit zu rechnen, daß die Stoff-
wechselprodukte, die ins Umgebungswasser der Embryonen hin-
ausdiffundieren, auf den Stoffwechsel hemmend rückwirken könn-
ten. Indessen haben wir ein Kriterium im normalen Verlauf
der Entwicklungsvorgänge, und zwar in der Übereinstimmung
der Embryonen in dem Respirationsgläschen mit den Embryonen
im größeren Kontrollgefäiß. Aus dem Verlauf der Respirations-
intensität kann man nicht auf normalen Verlauf der Entwicklungs-
prozesse schließen; so kann nach O. Warburg die Entwicklung
der Seeigeleier ohne bedeutende Herabsetzung der Respirations-
vorgänge aufgehalten werden. Dagegen kann der normale
Verlauf der Entwicklung als Kriterium des gleichfalls nor-

1) Die Eier wurden in Porzellankuvetten mittels weicher Fischbein-
sonden schnell trocken ausgestrichen (einschichtig), darauf aus einer Pi-
pette mit konzentriertem Sperma befeuchtet; erst dann wurde Wasser
dazugegeben. i |

Stoffwechsel der Amphibienlarven, 111

malen Verlaufes der chemischen Lebensvorgänge angesehen
werden: zumindest liegt nichts vor, was gegen diese Auffassung
spräche.

Es mußten solche Versuchsbedingungen eingehalten werden,
unter welchen (bei gegebener Temperatur) die Eier für ihre
maximale Entwicklungsintensität genügend Sauerstoff durch
Diffusion erhalten; wenn der Sauerstoffzutritt der begrenzende
Faktor für Stoffwechsel und Entwicklung wird, dann treten völlig
unübersichtliche Verhältnisse ein. Wir wählten folglich genügend
niedrige Temperaturen und genügend hohen Sauerstoffpartial-
druck, und überzeugten uns, daß eine Erhöhung des O,-Partial-
drucks keine Steigerung des Sauerstoffverbrauchs bei gegebener
Temperatur bedingt. Wenn wir die Froscheier bei 15° sich ent-
wickeln ließen, dann waren die Embryonen nach 70 Stunden
(s. Tabelle II) in Sauerstoff ein wenig weiter fortgeschritten als
in Luft, in der Versuchsreihe III (s. Tabelle IV) sind diese Unter-
schiede kaum merkbar. Bei 11° verschwanden sie ganz, denn die
Diffusionsgeschwindigkeit des Sauerstoffs ist bei dieser Tem-
peratur gegenüber 15° so gut wie unverändert, dagegen die Ent-
wicklungsgeschwindigkeit stark herabgesetzt. Die Gallerthülle,
die im Verhältnis zum Ei so dick ist, könnte vielleicht den Sauer-
stoffzutritt zu den atmenden Schichten des Eies einschränken:
das Gas kann durch das dünne Gel wohl mit der gleichen Gec-
schwindigkeit durchtreten wie durch reines Wasser, aber Kon-
vektionsströme sind ausgeschlossen. Wir haben in Parallel-
versuchen, in welchen sich die einen Eier in ihren Gallerthüllen
entwickelten, die anderen ohne, und zwar sowohl in Luft wie
in reinem Sauerstoff, keine merklichen Unterschiede in der Ent-
wicklung feststellen können: die Geschwindigkeit des O,-Durch-
tritts durch die Hüllen einzelner Eier muß also bei 11° oder 15°
im Vergleich mit der Geschwindigkeit des Sauerstoffverbrauchs
groß sein. Übrigens könnte die Anwesenheit der Gallerte als
_ Hindernis des Sauerstoffzutritts die Kurven des Verbrauchs nur
verschieben, nicht deformieren!\.

_ 1) Unter den Bedingungen der natürlichen Entwicklung des Frosch-
eies — also in Tümpeln und Bächen — sieht man in jedem Laichklumpen
Embryonen von recht verschieden fortgeschrittener Entwicklung. Hier
spielt wahrscheinlich der Sauerstoffzutritt für die tieferen Schichten der
Klumpen doch die Rolle eines die Entwicklung begrenzenden Faktore.

112 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

Die Embryonen, welche zur Kontrolle der Entwicklungs-
stadien dem großen Behälter entnommen waren, wurden in
Formalin gehärtet und gezeichnet; in manchen Versuchen wurden
die Entwicklungsstufen an Hand der bekannten Zieglerschen
Modellreihe mit der Nummer des entsprechenden Modells be-
zeichnet. In dieser Weise sind auch die Entwicklungsstufen auf
den Kurvenbildern bezeichnet.

Der Einfluß der Befruchtung auf den Gaswechsel ist von
Warburg an Seeigeleiern, von Bialaszewicz und Błędowski
an Eiern von Rana temporaria untersucht worden. In den Ver-
suchen der letzteren Forscher stieg die Geschwindigkeit des
Sauerstoffverbrauchs in 6,2 Stunden nach der Befruchtung
um 76%.

Wir haben gefunden, daß befruchtete Eier von Bufo vulgaris
(40 Eier, t = 14°) in den ersten 14 Stunden und in Luft 0,34 cmm
O, für das Ei und die Stunde verbrauchen; unbefruchtete Eier
verbrauchen nur je 0,09 cmm. In reinem Sauerstoff ist die Diffe-
renz zwischen dem Verbrauch befruchteter und unbefruchteter
Eier ebenso groß, obwohl die absoluten Werte infolge Sauerstoff-
verbrauchs für die Sättigung der Eier mit Sauerstoff viel
höher sind.

Wir legen kein großes Gewicht auf diese Messungen; da die
unbefruchteten Froscheier in wenigen Stunden nach dem Ver-
lassen der Eileiter die Befruchtbarkeit verlieren, so müssen sie
als absterbende Organismen betrachtet werden, deren Sauerstoff-
verbrauch keine klare physiologische Bedeutung hat. Vielleicht
handelt es sich z. B. um Oxydation ungesättigter Lipoide, also
um einen Vorgang, der in normal sich entwickelnden Froscheiern
nicht stattfindet. Wir halten den hohen Partialdruck des Kohlen-
dioxyds und den niedrigen des Sauerstoffs, wie sie von Biala-
szewski und Błędowski in den Eiern im Eileiter gefunden
haben, für einen wichtigen physiologischen Faktor: indem durch
diese Gasdrucke die Eier in einem Zustand von Asphyxie und
Narkose erhalten werden, bleiben sie in den langen Zeiträumen
konserviert, in welchen das Ei vor der Befruchtung von dem
Stoffaustausch mit dem mütterlichen Organismus abgeschnitten ist.

Wir haben den Verlauf des Sauerstoffverbrauchs in Em-
bryonen von 32 Blastomeren an bis zu ausgeschlüpften Kaul-

Stoffwechsel der Amphibienlarven. 113

quappen bestimmt. Wenn die Versuche an Eiern im Stadium
von 2 Blastomeren begonnen werden, dann sind die ersten Meß-
perioden durch die Ausgleichung der Drucke getrübt und können

20 30

49 ` dëi
Zieglers Modet N? 12 NETS A7?
Abb. 1. Reihe I. O,-Verbrauch für 20 Embryonen von Versuchsbeginn an.

nicht vollwertig in Betracht gezogen werden. Die Experimente
der Reihe I und II (Tabelle I und II, Abb. 1 und 2) geben ein
allgemeines Bild des Atmungsverlaufs; die Frühstadien bis zur
Anlage der Medullarfalten sind ausführlich in den Versuchen der
Reihe IX (Tabelle V, Abb. 5 und 6) gemessen, welche bei niederer

Biochemisehe Zeitschrift Band 116. 8

114 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

—

o
Zıeglers
eg

* Are
LA 20 Kid ai 77 H
NEI Are NP Gk AGITI NSS AE

Abb. 2 Reihe II. Rana temporaria 20 Embryonen O,-Verbrauch in cmm.,

Temperatur durchgeführt wurden. Die Reihe III (Tabelle IV,
Abb. 4) enthält den Verlauf der mittleren Periode, den Übergang

Abb.8, Reihe I. Experiment V. Rana temporaria
O,-Verbrauch in cmm für 20 Embryonen von Ver-
suchsbeginn an.

von der Gastrula zur Neu-
rula; die späteren Ab-
schnitte, bis zum Aus-
schlüpfen, sind in den
Reihen XII (Tabelle VI.
Abb. 8), Reihe XVIII (Ta-
belle VII, Abb. 7), Reihe
XIX (Tabelle VI, Abb. 8)
behandelt, die sich auf Es-
culenteneier beziehen. Aus
dem Verlauf des Sauerstoff-
verbrauchs in den Experi-
menten der Reihe I und DU
(Tabelle I, II, III, Abb. 1,
2, 3) geht hervor, daß der
Zuwachs der Atmungs-
intensität nicht konti-
nuierlich ist. Zu Beginn

Stoffwechsel der Amphibienlarven. 115

der Entwicklung ist der Sauerstoffverbrauch fast gleichmäßig
und nimmt nur unbedeutend in den Stufen späterer Morula
und Blastula zu. Die Vermehrung der Zellen ist mit einer
unbedeutenden Steigerung des Sauerstoffverbrauchs verbunden;
wir ziehen keine Schlüsse über den übrigen Stoffwechsel. Erst
die Formung einer Gastru-
la bedingt einen bedeuten- — ang
deren Zuwachs der Oxyda- 7% f E
tionsintensität: während der
Gastrulierung sehen wireinen |
kontinuierlichen Zuwachs, 250 u
der aber klein ist im Ver- j
gleich mit dem anfänglichen
Knicke. Eine gewaltige Be- — i
schleunigung des Sauerstoff- | "DV
verbrauchs tritt erst mit der / s
Anlage der Neuromedullar- |
falten ein: dieser Augenblick en i SE TE
tritt in dem Experiment der i J—
Reihe IX (Tabelle V, Abb. 5, YA d f
6) deutlich hervor. In allen %2 — SE
unseren Versuchen ist dieser &
Punkt sehr deutlich, die P
À
|

4
Ca
LU
NT

morphogenetischen Prozesse
äußern sich hier überaus
deutlich in der Stoffwechsel-
intensität. Wir möchten F
sagen, daß die Teilung Zi gars y Se A e 20 30 —
der Zellen und die Diffe- Au 4 Reihe II. Rana temporaria O,-Verbrauch für
renzierung in potentiell 20 Eier seit Versuchsbeginn. O,-Verbrauch pro Stunde
e in Sauerstoff. O,-Verbrauch pro Stunde in Luft.
verschiedene Zellen bei |
nahezu gleichbleibendem Sauerstoffverbrauch vor sich geht, daß
dagegen die Differenzierung der Keimblätter, also die Bildung
chemisch und strukturell differenter Zellen, eine Steigerung des
Stoffwechsels bedingt, und im Dienste des erhöhten Stoffwechsels
steht der erhöhte Sauerstoffverbrauch. |
Von Beginn der Neurula bis zur Bildung der äußeren
Kiemen verändert sich die Atmungsintensität nur wenig. Die
Kiemenbildung stellt den dritten Wendepunkt der Sauerstoff-

tt dees

116 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

verbrauchskurve dar: dann folgt eine Zeit sehr gleichmäßiger
Atmung.

Es muß erwogen werden, ob die Knickpunkte der Sauerstoff-
verbrauchskurve nicht durch äußere Faktoren bedingt werden,
vor allem durch den Sauerstoffzutritt zum Ei. So wäre daran

eu denken, daß bei der Neurulabildung die Abweichung von der
Kugelgestalt des Eies und der vergrößerte Quotient der Ober-
fläche durch die Masse einen ausgiebigeren Sauerstoffzutritt und
vielleicht dadurch erhöhten Verbrauch gestattet. Die Gesamtheit
unserer Versuche spricht gegen eine solche Auffassung. Gastrulae

— EN

9 : 20 50 70 700 70
G Le AU = d
EE Ae VT Ne 7 Zb "
Abb.5. Reihe IX. Rana temporaria O,-Verbrauch in emm für 2 Eier seit Versuchsbeginn.

atmen gleich stark in Luft und reinem Sauerstoff (Serie I, II, III, `
Tabellen I—-1V, Abb. 1—4), obwohl die verfügbare Sauerstoff-
menge in diesen Fällen sehr verschieden ist. Eine Gastrula ver-
braucht bei 15° soviel O, (0,147 cmm pro Stunde), wie eine
Neurula bei 11° (0,153 cmm), wie verschieden die Oberflächen-
gestaltung auch. ist. Nicht der Sauerstoffzutritt, sondern der
innere Verbrauch ist für die Sauerstoffäufnabme maßgebend.
Wir möchten den Verlauf des Sauerstoffverbrauches in Ab-
hängigkeit von der morphologischen Entwicklung folgendermaßen
deuten. Die Entwicklung der Gewebe und die Differenzierung
ist mit einer Umwandlung und Differenzierung der Eiweißkörper
verbunden. Die Vorratseiweißkörper des Eies bestehen aus wenigen

Stoffwechsel der Amphibienlarven. 117

Eiweißarten, und diese müssen jene Aminosäuren in gen@gender
Menge enthalten, welche für die Larve notwendig sind, aber nicht
von ihr hergestellt werden können. Es ist dagegen nicht wahr-
scheinlich, daß die endogenen Aminosäuren ebenfalls in genau
denjenigen Verhältnissen im Eiweiß des Eies enthalten sind, in
welchem sie in den Bestand der Larve eingehen werden. Bei dem
Umbau der Eiweißstoffe erfolgt wahrscheinlich nicht nur eine
Umstellung der Aminosäuren, sondern auch ein Umbau der
Aminosäuren. Dieser Umbau ist natürlich mit einer Abspaltung
von Fragmenten der Aminosäurenmoleküle verbunden. Außer

Leg
-
-
-
-

eh ode =| || Stunden
70 20 30 40 al ai 700
Zieglers Model NET W213 NETIS
Abb. 6. Reihe IX. O,-Verbrauch für 1000 Eier pro Stunde. Durchschnittswert aus
Experiment 1 und 2.

—

— 50 60 20

gegenseitiger Umwandlung der Aminosäuren muß auch die Bildung
von Basen, Kohlenhydraten u. a. aus Eiweiß erfolgen. Solche Pro-
zesse sind wahrscheinlich mit Oxydationen verbunden; die Oxy-
dationen können entweder mit der Einführung von Hydroxylen
in die Körper verbunden sein, welche zu Bestandteilen des Organis-
mus werden: für eine solche Verwendung des Sauerstoffs spricht
der niedrige respiratorische Quotient, den Bialaszewicz und
Bledowski beobachtet haben, und der nicht einer Fettver-
brennung entsprechen kann, wie er früher gedeutet worden ist.
Oder aber die Oxydationen dienen zur Umwandlung der abge-
spalteten organischen Fragmente der Eiweißmoleküle in solche
Verbrennungsprodukte, welche für die Ausscheidung besonders
geeignet sind. Eine solche Auffassung der Oxydationsprozesse
erscheint um so wahrscheinlicher, als die Reservefette des Eies

118 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

währeml der Entwicklung weder quantitativ noch qualitativ eine
Umwandlung erfahren: wir haben uns davon überzeugt, indem
wir qualitativ und quantitativ den Fettgehalt unbefruchteter
Eier und ausgeschlüpfter Larven bestimmten.

Wir stellen uns vor, daß die innere Arbeit, welche für die
Umgruppierung der chemischen Bestandteile und den Aufbau der _
lebenden Struktur erforderlich ist, durch die Energie eben der-
jenigen Prozesse gedeckt wird, welche zur Synthese der einfachen
chemischen Bestandteile führen. Die chemische Umformung und
die Strukturbildung sind in den sich entwickelnden Embryonen

7]
72 2 30 "Te e "a

eh Ap Aën NSM ES

A Zaemer

Abb. 7. Reihe XVIII. Rana esculenta 20 Embryonen O,-Verbrauch in cmm.

chemisch und energetisch gekoppelt. Nach unserer Auffassung ist
cs nicht die Menge lebender Substanz im Embryo, nicht die
Menge der Zellfermente und ihre besondere Verteilung, welche
durch ihre Fähigkeit, Oxydationsprozesse zu beschleunigen, die
Intensität der Verbrennungen in der Zelle bestimmen. Die Ver-
brennungen stellen einen Teil der Umsetzungen dar, aus welchen
die lebende Substanz und ihre Bestandteile hervorgehen.

Wir stellen uns vor, daß in den ersten Entwicklungsphasen,
also während der Furchung und Teilung der Eizelle in potentiell
verschiedene Zellen, lediglich eine Verteilung bereits vorgebildeter
chemischer Bestandteile unter den neugebildeten Zellen stattfindet;
diese Bestandteile bestimmen das spätere chemische Geschehen

Stoffwechsel der Amphibienlarven. | 119

in der Zelle. In diesen Entwicklungsphasen hat doch Masing
keinen Zuwachs des Nucleinphosphors im Ei feststellen können.
Erst wenn die Differenzierung der Gewebe (Keimblätter)

e
È
j ENAN,

zi "weis Il. yon Vo

Geng i

Abb. 8. Reihe XIX. Rana esculenta O,-Verbrauch für 200 Embryonen. Reihe XII. Rana
esculenta Oe Verbrauch für 20 Embryonen. Durchschnittswert für 3 Experimente.

stattfindet, dann beginnt eine intensive chemische Arbeit, deren
Ausdruck die Steigerung des Sauerstoffverbrauchs ist.

Aus der Größe des Sauerstoffverbrauchs kann man schließen,
daß die Entwicklungsprozesse an Verbrauch organischer Substanz
sehr sparsam verlaufen. Eine susgeschlüpfte Larve enthält (nach

120 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

Davenport) 44%, Trockensubstanz: wenn man davon 129, als
— während der Entwicklung nicht verbrennendes — Reserve-
fett abzieht, so verbleiben etwa 33%, des Lebendgewichts als
Substanz, welche die Struktur der Larve resp. des Embryos bildet.
In unseren Versuchen verbraucht ein Ei bis zum Ausschlüpfen
der Larve 27 cmm, d.h. 0,039 mg Sauerstoff: diese Menge ent-
spricht höchstens 0,054 mg CO, oder 0,0146 mg C. Wenn eine
Kaulquappe von 2 mg Gewicht etwa 0,6 mg Eiweißsubstanzen
enthält, darin etwa 0,3 mg C, dann beträgt die Kohlenstoffmenge,
welche dem Ei während der Entwicklungsvorgänge verloren geht.
höchstens 5%, derjenigen Menge, mit welcher die Kaulquappe
ausschlüpft. Die Eiweißstoffe des Eies müssen in ihrer Zusammen-
nn für die Bedürfnisse der Gewebsbildung, die aus ihnen
hervorgehen soll, aus-
gezeichnet vorberei-
tet sein, d.h. eine (für
den Froschembryo)
sehr hohe biologische

Abb. 8a. Buf. vulgaris. Von der Eiablage ab gemessen. Wertigkeit!)besitzen.
Reihe XIV. Bufo variabilis 40 Embryonen; cmm O,-Ver- S
brauch von Versuchsbeginu an. ` In Parallelver

suchen, in welchen die

Eier einmal in Sauerstoff, das anderemal in Luft lebten, haben wir
folgende Erscheinung beobachtet: nach der Sättigung des Wassers,
der Gallerte und des Eies folgt eine Periode, in welcher der Sauer-
stoffverbrauch der Eier bei 150 und bei 760 mm O,-Druck gleich ist.
Diese Periode umfaßt die Blastula- und Gastrula-Stadien; darauf
beginnt mit der Steigerung des Sauerstoffverbrauchs, die für den
Beginn des Neurulastadiums bezeichnend ist, eine Divergenz der
Sauerstoffverbrauchskurven in 20- und 100 proz. Sauerstoffatmo-
sphäre. Die Embryonen verbrauchen von da an erheblich mehr
Sauerstoff bei höherem Partialdruck dieses Gases. In der Ver-
suchsreihe III (Tabelle IV, Abb. 4) verbrauchen junge Embryonen
mit kaum angelegter Medullarrinne 0,586 cmm O, in der Stunde
in reinem Sauerstoff, dagegen nur 0,257 cmm in 20 proz. Sauer-
stoff. Die Entwicklungsunterschiede waren am Ende dieses Ver-
suches äußerst gering, kaum bemerkbar: die Larven aus der
Sauerstoffatmosphäre waren ein wenig schlanker, kaum um
wenige Stunden älter als diejenigen aus der Luftatmosphäre.
1) Im Sinne von Thomas, Arch. f. Anat. u. Physiol. 1909.

Stoffwechsel der Amphibienlarven. 121

Wir finden also, daß in unseren Versuchen die Erhöhung des
Sauerstoffpartialdrucks über 150 mm einen erheblichen Einfluß
auf die Intensität der Oxydation, aber einen unerheblichen Ein-
fluß auf die Entwicklungsgeschwindigkeit hat.

Es scheint nicht leicht, diese Erscheinung zu erklären. Viel-
leicht haben die intermediären Stoffwechselvorgänge im Ei einen
breiten Spielraum für relative Anoxybiose; in geringerem Sauer-
stoffdruck an den Verbrauchsorten mögen vielleicht intermediäre
Produkte in unvollständig oxydiertem Zustand ausgeschieden
werden, bei höherem als CO, und H,O.

Wir müssen im Anschluß daran einige bekannte Tatsachen
erörtern, in welchen der Einfluß des Sauerstoffdrucks auf die
Entwicklungsgeschwindigkeit hervortritt. In den bekannten Ver-
suchen von Roux entwickeln sich Eier, die in der Tiefe eines
Röhrchens liegen, nur in der Nähe einer Luftblase normal, die
entfernteren bleiben zurück. Samassa fand, daß Eier in Wasser-
stoff, Stickstoff oder im Vakuum nur bis zur Blastula gelangen;
E. Godlewski-gun. hat beobachtet, daß in Luft befruchtete Eier
im Wasserstoff nur zum Blastulastadium gelangen; wenn sie in
Luft zurückgelangen, so entwickeln sie sich weiter. Godlewski
faßt die Entwicklung in sauerstofffreier Atmosphäre als einen Vor-
gang auf, bei welchem kein Sauerstoff von außen zutritt, der in
dem Ei und der Gallerte enthaltene Sauerstoff dagegen genau
ausgenutzt wird. Godlewski beobachtete auch, daß Eier sich
viel schneller entwickeln, wenn die Luft mit Sauerstoff durchperlt
wird, als wenn sie sich in flachen Schalen an der Luft befinden.

Die Widersprüche zwischen diesen und unseren Versuchen
möchten wir folgendermaßen erklären. Bei gleichen Sauerstoff-
drucken.und gleicher Oberfläche der Embryonen wird der Sauer-
stoffzutritt genügend oder ungenügend een, je nach der

1. Temperatur, von welcher der Sauerstoffverbrauch abhängt,

2. der Verteilung der Embryonen in der sauerstoffhaltigen

Flüssigkeit.
Der Einfluß der Verteilung macht sich z. B. in M. Henzes Ver-
suchen über die Atmung der Seeigeleier geltend; auch in der Tat-
sache, daß Teniporarieneier, die sich frei in Klumpen entwickeln,
je nach der Lage in Klumpen weiter oder weniger weit fortge-
schritten sind.

Bei höheren Sauerstoffdrucken erhalten die Eier auf dem.

122 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

Wege der Diffusion reichlich Sauerstoff, und der Sauerstoffdruck
wird nicht zum die Entwicklung begrenzenden Faktor. Wir haben
beobachtet, daß Eier, die mit oder ohne Gallerte lose am Boden
von Erlenmeyerkolben lagen, sich bei 14° mit gleicher Geschwin-
digkeit in Luft und in Sauerstoff entwickelten (Kontrollen der
Reihen II und III).

Der Temperstureinfluß ist klar: bei 10° und 20° findet die
Diffusion mit gleichbleibender Geschwindigkeit statt, der Sauer-
. stoffverbrauch aber ist bei 20° 2,3fach größer als bei 10°. Der
Sauerstoffzutritt, der bei 10° genügt, um maximale Entwicklungs-
geschwindigkeit zu gestatten, kann bei 20° zum begrenzenden
Faktor der Entwicklungsgeschwindigkeit werden.

Wir glauben, daß bei Berücksichtigung der beiden genannten
Faktoren die scheinbare Divergenz der Ergebnisse von God-
lewski und von uns erklärbar ist.

Um das Minimum des Sauerstoffdruckes kennen zu lernen,
unter welchem Froscheier sich noch entwickeln können, haben
wir 2 Versuchsreihen ausgeführt. Es wurden alle 24 Stunden die
Entwicklungsstadien der Embryonen beobachtet, welche sich in
Gasmischungen von verschiedenem Sauerstoffgehalt und bei atmo-
sphärischem Druck befanden. In der Reihe V (Abb. 9), welche
zur ersten Orientierung diente, wurden frühe Morulae in Wasser-
stoffgemischen mit 1-, 5-, 10- und 20 proz. O, eingeführt; jede
Flasche enthielt außerdem 15 ccm ausgekochtes Wasser. In reinem
H, und in l proz. Sauerstoff entwickelten sich die Eier bis zur
Blastula, dann blieb die Entwicklung stehen, obwohl der Sauerstoff
nicht erschöpft war. In höherprozentigen Sauerstoffgemischen
entwickelten sich die Eier, die Geschwindigkeit des Entwicklungs-
vorganges war nach Maßgabe des Sauerstoffdruckes herabgesetzt.

In der Versuchsreihe VII (Abb. 10) werden die Eier direkt
aus den Eileitern auf die Innenwand kleiner Stöpselgläser ge-
bracht, sofort mit kleinster Menge konzentrierten Spermas be-
fruchtet und nach 5’ (in einem Versuch absichtlich nach 20’)
mit ausgekochtem, wasserstoffgesättigtem Wasser gefüllt: jetzt
erst: beginnt die Aufquellung der Gallerte. Die 6 Gläser werden
nun unter Wasser umgedreht und mit je 29ccm Wasserstoff,
Sauerstoff und Gemischen gefüllt, welche 1-, 4-, 10- und 20 proz. O,
enthielten. Die Temperatur beträgt in diesen Versuchen 10 bis

Stoffwechsel der Amphibienlarvon. 123

17° und ist für alle Gläschen, die in einem gemeinsamen Wasser-
bad stehen, genau gleich. |

Die Ergebnisse sind in Abb. 10 zusammengestellt: im Wasser-
stoff sowie in ausgekochtem Wasser entwickelt sich das Ei bis
zur Blastula, im 1 proz. O, gelangt es bis zur Neurula. In anderen
Gemischen sehen wir sehr regelmäßige Verspätung der Entwick-
lung, je nach dem Sauerstoffdruck. Auf Grund dieser Versuche
sprechen wir die Überzeugung aus, daß die ersten Stadien der
Furchung einen echten anaeroben Vorgang darstellen. Die Sauer-
stoffmengen, welche das Ei aufnehmen konnte, bevor es in die
sauerstofffreie Atmosphäre kam, können nur minimal gewesen
sein, die Gallerte quoll bereits in sauerstofffreiem Wasser. Das
Ei befand sich lange vor Beginn der Furchung unter äußerst
geringem Sauerstoffdrucke, jedenfalls unter einem geringeren
als derjenige, in welchem eine Gastrula nicht vorwärts
kommt. Übrigens entwickelten sich die Eier, welche 20’ lang
an der Luft waren, nicht weiter als diejenigen, welchen nach 5
Sauerstoff entzogen worden ist.

In den Versuchen der Reihe VII (Abb. 10) sowie in einem
der Respirationsversuche (Reihe II, Abb. 11) sind die Eier in der
Luft weiter zurückgeblieben als in Sauerstoff. In beiden Ver-
suchen befinden sich die Eier in geringen Wassermengen, eigentlich
nur in stark gequollener Gallerte. Die Verspätung war erheblich
geringer, als der Verspätung im Sauerstoffverbrauch entsprach.
Vielleicht hemmen die weniger oxydierten intermediären Produkte
die Entwicklung stärker als die Endprodukte der Verbrennung,
und dieser Faktor tritt in Erscheinung, wenn sich das Ei in ge-
ringen Wassermengen entwickelt, nicht aber in großen.

Zwei Punkte werden in der Entwicklung des Froscheies durch
den Verlauf sowohl der Oxydationsvorgänge, als der morpho-
genetischen Vorgänge hervorgehoben. Der erste liegt an der
Grenze zwischen der Blastula und der Gastrula; in diesem Punkte
hört die Fähigkeit anaerober Entwicklung auf und es tritt die
erste Steigerung des Sauerstoffverbrauchs ein. Der zweite Punkt
liegt am Beginn der Neurula, er fällt also mit der Veränderung
der äußeren Form zusammen; es beginnt in diesem Punkt eine
Periode erhöhten Sauerstoffverbrauchs, der besonders deutlich in
einer reinen Sauerstoffatmosphäre in Erscheinung tritt. Wir ver-

124 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

suchten es, diese Punkte noch in anderer Weise zu charakterisieren:
wir erwarteten, daß die Entwicklungsvorgänge eine steigende
Empfindlichkeit gegen Narkotica aufweisen, und prüften, ob in
diesen Punkten eine plötzliche Steigerung der Empfindlichkeit
auftritt. Es war anzunehmen, daß die Embryonen um so empfind-
licher gegen bestimmte Konzentrationen von Narkoticis sein wer-
den, je weiter ihre Entwicklung fortgeschritten sein wird: sowohl
die besondere Empfindlichkeit des Nervengewebes, als überhaupt
die Zunahme der Empfindlichkeit mit Zunahme der Struktur ließ
dieses erwarten (Warburg).

Wir beobachteten den Verlauf der Entwicklung in Lösungen
von Äthylurethan und von Chloralhydrat von steigender Konzen-
tration und bestimmten die Konzentration, welche die Entwicklung
in bestimmter Phase befindlicher Embryonen vollständig hemmte.
Es wurden Urethanlösungen von 0,001—0,1n geprüft, die Gefäße
standen in einem gemeinsamen Wasserbad bei freiem Luftzutritt; `
die Embryonen wurden alle 24 Stunden gezeichnet.

Die Abb. 11—16 enthalten die Resultate in graphischer Dar-
stellung. In Urethanlösungen von !/,, n an und in Chloralhydrat-
lösungen von !/,„n an zeigen alle Entwicklungsstufen regelmäßig
abgestufte Verspätung der Entwicklung. Es interessieren uns aber
vor allem Grenzkonzentrationen, welche auf bestimmte Entwick-
lungsstufen tödlich wirken. |

In 0,1n-Urethanlösungen geht das frisch befruchtete Ei unter
Anlage von unregelmäßigen Furchen zugrunde (Abb. 11); die
Blastula entwickelt sich nicht (Abb. 12); die Gastrula legt Medul-
larfalten an und dehnt sich ein wenig aus, dann aber geht sie zu-
grunde, ohne sich geschlossen zu haben Eine Neurula aber
entwickelt sich in O,1n-Urethanlösung 10 Tage lang, wenn auch
sehr langsam.

In !/,n-Urethanlösungen entwickelt sich das Ei zur frühen
Blastula und geht dann zugrunde (Abb. 11); die Blastula ent-
wickelt sich nicht (Abb. 12); die Gastrula entwickelt sich zur
Neurula (Abb. 13), und die Neurula entwickelt sich zu anormalen
säbelförmig gekrümmten, aber lebhaften, mit Kiemen versehenen,
susgeschlüpften Larven.

Die Empfindlichkeit gegen Zellnarkotica hat also zu Beginn
der Gastrulabildung ein Maximum: in Pösungen, in welchen die
Entwicklung das Blastulastadium nicht überschreiten kann, ent-

Stoffwechsel der Ampbibienlarven. 125

wickeln sich bereits fertige Gastrulae zu Neurulen, und Neurulae
zu lebhaften Kaulquappen. |

Diese Versuche weisen wieder auf den Beginn der Differenzie-
rung der Keimblätter hinalseinen physiologisch-chemisch besonders
charakterisierten Punkt. Die geringere Empfindlichkeit späterer
Entwicklungsstadien des Froscheies scheint eine neue und unerwar-
tete Erscheinung zu sein. Sie besteht wohl kaum in einer veränderten
Permesbilität der Körperhülle für die angewandten Narkotica,
denn es wären dann auch höhere Konzentrationen unwirksam.

. Wir möchten die beschriebenen Tatsachen in folgender theore-
tischer Fassung auszudrücken versuchen:

Die Bedingungen der Furchung sind — abgesehen von dem
Befruchtungsimpuls und der Anwesenheit eines wässerigen Me-
diums — im Ei vollständig gegeben: die Furchung kann ohne
oxydativen Stoffwechsel vor sich gehen. Während der Blastula-
entwicklung bereiten sich die Bedingungen für eine neue Phase
des Stoffwechsels, für den oxydativen Stoffwechsel, vor, und von
diesem hängen die Vorgänge der Gewebsbildung ab. Sauerstoff-
mangel hält diese Vorgänge auf. Dieser Vorgang, welcher die
Überleitung auf den oxydativen Eigenstoffwechsel des neuen In-
dividuums darstellt, scheint gegen Narkotica besonders empfind-
lich zu sein; wenn das oxydierende und die Oxydationen aus-
nutzende System der lebenden Substanz einmal angelegt ist, dann
ist die Empfindlichkeit gegen Narkotica geringer.

Um festzustellen, ob die Fette während der Entwicklungs-
vorgänge im Froschei eine Umwandlung erfahren, haben wir in
abgezählten Mengen von Eiern eines Weibchens den Fettgehalt und
die Art der Fette bestimmt; der Rest der Eier wurde befruchtet,
und nachdem sie sich zu gerade ausgeschlüpften Kaulquappen
(Zieglers Modell Nr. 20) entwickelt hatten, wurde in einer ab-
gezählten Menge von Kaulquappen wieder eine Fettbestimmung
vorgenommen. Wir haben uns der Bestimmungsmethode nach
Kumagawa-Suto sowie nach Liebermann bedient, folglich
nicht nur die Neutralfette, sondern auch freie Fettsäuren und
solche, die sich in hydrolysierbaren Lipoiden befinden, bestimmt).

1) Beim Vergleich der Eier und der Kaulquappen bestimmt man die
Eier samt Gallerte, die Kaulquappen ohne Gallerte. Die Gallerte enthält

indessen — nach Giacosa — nur Mucin, es kann folglich der Fettgehalt
vernachlässigt werden.

126 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

Die Art der Fettsäuren wurde durch Bestimmung der Acidität
und der Jodzahl bestimmt. Außerdem haben wir das Cholesterin
nach Authenrieth-Funk bestimmt und die Menge des chloro-
formlöslichen Phosphors.

1. R. esculenta, Juni 1915, Fettbestimmung nach Kumagawa.
3970 Eier enthalten 1,1232 g Fettsäuren. 1 Ei wiegt 2,6 mg und enthält
0,283 mg Fettsäure. 565 Larven (Zieglers Nr. 20) enthalten 0,1597 g
Fettsäuren; eine Kaulquappe enthält 0,2835 mg Fettsäure.

2. R. temporaria, April 1919 (Methode Liebermann). 372 Eier ent-
halten 0,1542 g Fettsäure; 1 Ei 0,336 mg. 580 Larven 0,1940 g Fettsäure;
l Kaulquappe 0,335 mg. Jodzahl, Eifett: 0,0626 g, verbrauchen: 66,6 mg.
Jodzahl: 106,4. Kaulquappenfett: 0,0979 g verbraucht 101 mg J. Jodzahl: 104.

3. R. temporaria, April 1919 (Methode Liebermann). 774 Eier enthal-
ten 0,2490 g Fettsäuren; 1 Ei 0,322 mg. 463 Kaulquappen enthalten 0,1580 g
Fettsäuren; 1 davon 0,343 mg. Acidität: 0,1245g Fettsäure aus Eiern ver-
braucht 3,43 ccm !/,.-NaOH. Molekulargewicht: 362. 0,0795 g Kaulquappen-
fettsäure verbrauchen 2,21 ccm O ’/n-NaOH. Molekulargewicht: 364.

Ad Vers. 2. Cholesteringehalt: Eier 8,5 mg Cholesterin in 62,6 mg
Fettsäuren, also 13,6°%,. Kaulquappen 16,4 mg Cholesterin in 97 mg Fett-
säuren; also 16,7%.

Die Fettsäuren der Froscheier und der Kaulquappe stellen
bei Zimmertemperatur eine schön gelbe, krystallinische Masse dar.
Nach Berücksichtigung des Cholesteringehalts beträgt das Mole-
kulargewicht der Fettsäuren etwa 308, ist also scheinbar größer,
als dem Gehalt von 18 Kohlenstoffatomen entspräche; doch kann
diese Schätzung unrichtig sein, wenn etwa außer Cholesterin
andere hohe Alkohole im Eifett enthalten sind. Die hohe Jodzahl
(sie beträgt für Ölsäure 89) beweist, daß unter den Fettsäuren
der Eier und Kaulquappen mehrfach ungesättigte enthalten sind.

Aus diesen Bestimmungen geht klar hervor, daß die Fette
an dem Entwicklungsstoffwechsel der Froscheier nicht teilnehmen.
Dieses Ergebnis steht im Widerspruch sowohl mit den Behaup-
tungen derjenigen Forscher, welche einen Fettverbrauch während
der Entwicklung gefunden haben, wie derjenigen, welche Fett-
zunahme beobachteten.

Zur Bestimmung des lipoiden Phosphors wurden die Eier in
Alkohol und Quarzsand zerrieben; in der gleichen Weise wurden
abgerählte Kaulyuappen behandelt. Der Alkoholextrakt wurde
abfiltriert und abgedampft, der Rückstand und das Unlösliche
wurde mit Chloroform heiß ausgezogen. Der Verdampfungsrück-
stand des Chloroformauszugs wurde mit Soda und Salpeter ver-
brannt, der Phosphor nach Lorentz - Pregl bestimmt.

Stoffwechsel der Amphibienlarven. 121

L Versuch 27: Befruchtung am 5. IV. 896 Eier geben 0,0152 g
Mg,P,O-, entsprechend 4,2 mg P. 1 Ei enthält 0,0045 mg P. 448 Kaul-
quappen geben 0,1122 g Ammonphosphormolybdat, entsprechend 3,56 mg P.
l Kaulquappe enthält 0,00356 mg P.

2. Versuch 29. 1087 Eier geben 0,0240 g Mg,P,O,, entsprechend
6,68 mg P; 1 Ei 0,00614 mg P. 500 Kaulquappen 0,1593 g Phosphor-
molybdat, entsprechend 4,62 mg P; 1 Ei 0,00425 mg P.

Die Eier aus dem Versuch 27 wiegen je 6,4 mg, aus dem Versuch 29
9,5 mg. Daraus erklären sich die Unterschiede im P-Gehalt. Die Kaul-
quappen enthalten weniger Lipoidphosphor als die Eier, aus denen sie
entstanden sind. Die Abnahme des Lipoidphosphors stimmt mit der
Hypothese von J. Loeb überein, nach der „Lecithinphosphor‘‘ während
der Entwicklung des Eies in Nucleinphosphor umgewandelt wird.

Versuchsprotokolle.
Tabelle I.
Versuchgreihe I, R. — (Abb. 1).

Sauerstoffverbrauch Sauerstoffverbrauch
S 5 von EEE ab und 1000 — pro Stunde Histologische
s fa Ee los 2 Olaa è e Jh a Kontrolle:
md - S a PS EK Asa” 5 5 F- Nummer des
25 s 13535, EIERE = z S | entsprechen-
F P ERTE Si S Er E | E E Iden Ziegler:
S Pa’ Es RaR > | > | > | Modeles
i cmm | cm mm | cmn cmm | cmm | cmm
EERE i Ml l lla
132507113 | 13,7 | 16,2] — | 15,0 48,5] 59 | — | 54
16% 50 13, 3 17,5 | 21,6| 21,6! 20,0 | | |
= 4 tar ui * At 29,9] 102 el 93
ma 138 418 | 420 411| 200 |
sm Ga 68,2 | 662| 612| 575 1125 125 la KEE?
39A 50| 12,81 76,9 | 75,5| 71,2] 69,5 |
o el 15" | 900%] 88'7| 850) 83'8 (2 136 |137 OG Nr. 12
15,71152,5 163,0 205,41 141,6. | A Neurula
Ge 5 | 14.31174.9 1187,7|232,4| 169,8 Jong |229 |360 Ka Nr. 15
153 — | — |255,7|/174,1 | 5
"a Ba | — AH = | = IS GR
—* 15 15,0} — | — 408,7 269,7 — — — —
SUR 45 Lä -— — 453,6 20,65 — ke |
9% 10| 13,3] - | — |477 A 309,1] — | — 644 22 Nr. 17
9 114,8 | — 482,0) 312,0] — — Ne

Befruchtet: 11% a. m.; Messung begonnen: Bh 20 p.m. Versuch 1:
20 Eier in Gallerte, Luft; — 6: 20 Eier ohne Gallerte, Luft; Versuch 4:
20 Eier mit Gallerte, Sauerstoff; Versuch 2: 20 Eier in Gallerte, Luft. Gas-
volumen in Respirationsgläschen: 14,4 ccm. e

*) Von 39h 50’ bis 45h 40’ unterbrochen, Geschwindigkeit nach durch-
schnittlichem Wert der zwei vorhergehenden Perioden interpoliert.

128 3. K. Parnas und Zofia Krasinska:

Tabelle II.
Versuchsreihe II (Abb. 2).

Sauerstoffverbrauch von
Versuchsbeginn an

ö — — —— — —

Ver- Ver-
such 1 | such 8 | such 7
omm cmm cmm

Embryologie oder
Kontrolle:

Ver- | Ver- | Ver- N
! ummer der
such 1 ‚such 8 such leie gier - Modele.

Zeit seit Vor |
suchsbeginn

l
)

AA 20 |13,8| 1,72) 1,85! 4,53 ul 15,60; 52,80164 Blastomeren
bh 1138| 2,83] 1,60: 65,301 41,5 —
ue 45° |142| 10,20) 6541 1878| — | Blastula 10%),
mas 142] 128 | 84 | 191 | mn 3 =
15° bai 16.5 | 17. A =
37h ao 114,6] 62,2 | 620 | 76,5 | 125 Ir uer | Gastrula 12
43230 15 | 796 | 768 | 95,6 [ 1% u SS
o p älen uara ez a Ur, 5920) Nouma 15
bAghpeo 11472 |258. | egen
64h 30° |15111752 |1670 |293.7 282,0 291,0 1625,0 —
sen 5 Wales 1738 [31683 | — — — Nr. 16

9h p. m., im Stadium von 64 Blastomeren.
Versuch 1: 20 Eier, Gallerte, Luft. Versuch 3: 20 Eier, ohne Gallerte,
Luft. Versuch 7: 20 Eier, Gallerte, Sauerstoff. Gasvolumen: 13,2 ccm.
Nach Abschluß des Versuches: In einzelnen Gefäßen ganz gleichmäßig
entwickelte Embryonen. Versuch 7: Embryonen entwickelt wie im großen
Kontrollbassin. Versuch 1 und 3: Um 2 bis 3 Stunden verspätete Embryonen.

Tabelle III.
Versuchsreihe II. Versuch 5 (Abb. 3).

j | Soe f- Sauerstoff verbraueh

Zeit seit Temperatur! \erbrauch für 1000 Eler Embryologische
Versuchsbeginn und die Stande Kontrolle
in° | omm "en O jo

23h 25 14,9 | 644 | z
26» 50 | 151 | 868 | 244,5
miy B u ` e e
16,8 101,0 | 679 |
A7 50 148 | 2345 = — Ge Weg eg
52h 5 14,7 438,0 adi Iren SaNE
: i | Kiemen

R. temporaria. Befruchtet: 25. III. 12h mittags. Bei 7° bis Beginn
der Messung. Manometer geschlossen: 27. III, 10h 40’ a. m.; die Eier sind
in diesem Zeitpunkt frisch, Blastulae. Im Versuch: 20 gallertfreie Eier, in S;
der Versuch wurde 36 Stunden lang geführt; als Kontrolle: gleichzeitige
Eier bei offenem Luftzutritt und Eier im großen, geschlossenen Gefäß mit
Sauerstoff. Die Entwicklungsstadien im Respirationsglas und beiden
Kontrollen gleichmäßig. Am Ende: ausgeschlüpfte Larven mit Kiemen. Im
Respirationsglas 2 Embryonen nach etwa 60% zugrunde gegangen. Aus die-
sem Grunde in Kurve und Abbildung nur die ersten 52 Stunden angegeben.

Stoffwechsel der Amphibienlarven. 129

Tabelle IV.
Reihe III (Abb. 4).

Sauerstoffverbrauch für
1000 Eier und die Stunde

— |24822335
252 324.0 | 323.0 V en

nende Neu-

| 250 362.0 332, 0| rulis
257 515,0 586,0 | 17. Vor

Kiemenaus-
bruch

Reihe 3. R. temporaria. Befruchtung: 27. III. 11h a.m., bis Ver-
suchsbeginn bei 7°. Versuchsbeginn: 29. III. 6h 30 p.m. Bei Beginn:
Gastrulae.

Versuch 1: 20 Eier ohne Gallerte, Sauerstoff. Versuch 3:
20 Eier mit Gallerte, Sauerstoff. Versuch 4: 20 Eier mit Gallerte,
Luft. Versuch 7: 20 Eier ohne Gallerte, Luft. Bei Versuchsende:
Alle Embryonen lebendig und gleichmäßig entwickelt; nicht ausgeschlüpfte
Larven mit geschlossener Medullarrinne und kurzem Schwanz.

Sauerstoffverbrauch von
Versuchsbeginn an

Nammer des
entsprechen-
dep Modells

Ver-
such 1

Temperatur

Zeit von Ver-

suchsbeginn an

1410113,5 | 537 | 53,7] 770| 723

18b 20) 14,5 | 74,75] 74,5 | 104,1 | 99.
A 401 15,2 104, 5 106, 5 | 150,0 | 141,
39 25115 191, 5 |171 A 302,0 314,

"Za Eu Se

Tabelle V.
Reihe IX (Abb.5 und 6).

Sauerstoflver-
brauch für
1000 Eier und | Nummer des entspre-

die Stunde chenden Modells von
Durchschnitt Ziegler
1 und 2

— —
20 Eier
Zeit seit ; Tempe- Š

Versuchs- | ratur
beginn Ver- Ver- Ver-
such 1 | such 6 | such 2

46.9 10. Blastula
10?/,. Beginnende

Gastrula
63,7 11. Gastrula

| 74,8 12!/,. Gastrula
|
}

bk ap) 96 | 628 8 | 654 66,0 | 19. Gastrula
63 | 113 | 67,5 | 6855| 69.4

6515| 112 | 750 | 7605| 77.0

65a 30 112 | 754 | 7650| 774

m| 111 | 791 | 775 | 787 PE

8147| 111 |1078 |1003 |1075 d

8 | 122 |1148 |1060 |1163

85h ap) — |1154 |1066 |1170 1043 |13. Gastrula. Be-
89h 15°] 11,2 | 122,2 |112,0 |125,0 ginn der Neuro-
91a 30| 111 |1275 |1160 |1284 — medularhalter

1 `
105h 12,8 | 171,7 |151,6 | 176,0
Biochemische Zeitschrift Band 116. 9

130 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

Rana temporaria. Befruchtung: 1 p.m., 5. IV. Versuchsbeginn
6. IV. 12530 a.m. Entwicklungsstadium zu Versuchsbeginn: frühe
Blastula. In jedem Versuch 20 Eier, Gallerte beschnitten. Bei Versuchs-
ende: späte Neurula. Im Versuch 1: alle Eier gleichmäßig entwickelt,
übereinstimmend mit Kontrolle. Versuch 6: ein Teil der Eier verspätet.
Versuch 2: 1 Ei tot.

Tabelle VI.
Reihe XII (Abb. 8).

Sauerstoffverbrauch von Ver- | Sıurrstoffverbrauch für

O s

; 540 654 479 120. Unverzweigte
h

173 30 | 189,2 194,0 166,0 h20 556 582 Kiemen

aa 48 | 2542 | 2630 | 2288
40» 28' | 430.0 | 4410 | 3940 e ës En
h

47 623,0 | 536,0 | 489,0 Vie | 729 | en
65h 71320 | 747.0 | 7128

R. esculenta. Im Versuch je 16 ausgeschlüpfte Larven (Modell Nr. 20),
umgerechnet auf 20 Larven. Luft: 15°.

Tabelle VII.
Reihe XVIII (Abb. 7).

Sauerstoffverbrauch von Ver- | Sauerstoffverbrauch für
Zeit von suchsbeginn an, für 20 Larven | 1000 Eier und die Stunde Nummer der ent-

Versuchs- sprechenden
Ver- Ver- Ver- Ver- Ver- Ver-
beginnen | „uch 8 | such 8 | such 8 [such 8 |such 8 Ziegler-Modelle

cmm O, | emm emm

such 6
cmm

cmm O, | emm O,

17. Medullarrinne
geschlossen
181/4.

19. Äußere Kie-
men

OI,

Zu Versuchsbeginn: je 32 Eier in Gallerie, späte Neurula (Zieglers
Modell 15). Die Zahlen sind auf 20 Eier umgerechnet. 15°. R. esculenta.

Stoffwechsel der Amphibienlarven. 131

Tabelle VIII.
Reihe XIX (Abb. 8).

Modells

E Sauerstoffverbrauch von Ver- | Sauerstoffverbrauch für

Si suchsbeginn für 20 Embryonen | 1000 Embryonen u. die Stunde] Nummer des
2 entsprechenden
Ki Ver- Ver- Ver- Ver- Ver- Ver- Zieglerschen
2 such 7 such 2 such 4

1429,6

R. esculenta. Im Versuch je 16 Embryonen, umgerechnet auf 20. 15°.

132 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

a | 20 eem H, | 19 cem H,
KEE

ur
þad
*

Abb.9. Versuchsreihe V, 2. IV. wurden je 40 Eier in Pulverflaschen mit gut schließenden
Glasstopfen eingebracht, die Flaschen mit ausgekochtem Brunnenwssser gefüllt und dann
je 20 cem der Gasgemische eingeleitet. Die geschlossenen Gläser sind in ein Wasserbad
vers-nkt. Die Zimmertemperatur schwankt zwischen 10° und 14°. Am Versuchsende
wurde der Sauerstofigebalt des verbleibenden Gases bestimmt (Apparat von Peterson-
Tobiesen).
Versuch 1: 20 ccm Luft.

ñ 2: 20 ccm H, + 1 ccm O,.

4 8: 20 ocm H,+1ccm O,. Am Versuchsschluß: 58,6% O,.

8 4: 19 ccm H, +1 com Luft. „ u 16% 0O..

a 5: 20 cem H,. wi = 0,8% O,.
Alle 24 Stunden wurden die Embryonen gezeichnet,

133

Stoffwechsel der Amphibienlarven.

RAS
SCH

"J9UU9]9293 Genoiiogg opp uəpma Oeptnie Ee aire

‘431998893 "H ioeeeuw :8 unt moog +'H man "
“H mme Li “ "unt WSSOT+"H maan pg “
“H w 0% :9 “ "unt u) 0% :2 D

"Ju W 1 +’H W 6I :9 yansıaa “tO W090 :T yonsıaa

—oMurauos GI PUN „EI usyasımz IJV, Ip
ame] ur ınyJeIodulsL uassop “Jy9NBJ93 peqIessu A UJO UF gaigaioegtnatd "NINJA Zunydsjwusen W9 Ng af m — Iosseyq Jonn — 918 uopaum
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op uəpma usynujmw 9 YILU ‘494yONIJIq wwıadg UNIƏJUIZUOJ IUI UAFU aouio 1101 pun uotoasorsne Zryysrydsu A IPY uf ƏM
uaosuli Uoa puva Ooiaugt I9p uL peus Upa 201 ausmmouyus 5 gugiodoat, Ioujo oa? WAA "AL E "TA OyjsısyonsıoA 'OT'qAAV

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anng

a
SC les — —
19850 M uno 61 | *H woo
| — —— WE eng

¿E

134 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

Se Han: — a/e- Aqua
Uretan | Uretan | Uretan | Uretan — font.

8. IV.
Neuruls

10. IV. |

14. IV.

Abb. 11. Versuchsreihe VIII. Am 4. IV. 5h 50 p. m. werden die Eier einer Temporaria Ọ

befruchtet;; um 7h 50’ werden je ein Dutzend in Bechergläser eingebracht, welche Äthyl-

urethanlösungen in Konzentrationen n/,,, Plan, Pla, Dluw und n/, enthalten. Alle Becher-

gläser stehen in derselben Küvette, in welcher sich die Hauptmenge der Eier entwickelt;

die Temperatur des Wassers schwankt zwischen 13° und 18°. Die Entwicklungsstadien
werden alle 24 Stunden durch Zeichnung festgelegt.

` Stoffwechsel der Amphibienlarven. 135

Le
9

H
. —

RECH WE EE

Saa: — 100-7 SS —
— — Wasser

Blastula | Blastula | Blastula | Blastula | Blastula

-epog

Uretan

2. IV. | Blastula

ez
det:

4. IV.

~ D
4 z

14. IV.

Abb. 12. Versuchsreihe VI. 1. IV, 7b p. m. werden frühe Blastulae von R. temporaria in
Bechergläser eingelegt, die 2/1", Als Dle-, 2/100" ü/ew-Ääthylurethanlösungen enthalten.
Versuch sonst wie Reihe VII. Temperatur 10—18°.

136 J. K. Parnas und Zofia Krasinska:

d — Le
=

u and
i
14. IV.

Abb. 13. 10. IV. wurden frühe Gastrulae von R. temporaria in pls, niw u und 2/,-Äthyl-
urethanlösungen eingebracht. Sonst wie Reihe VIII und VI

Stoffwechsel der Amphibienlarven. ` 137

Abb. 14. Versuchsreihe VIa. Am 1. IV. wurden Neurulae von R. temporaria in n/,o-,

nae, De, D/o- Und A/,oe-Äthylurethanlösungen eingelegt: wie Reihe VIII usw. In n/,.-

Urethan schließen sich die Medullarrinnen und die Embryonen entwickeln sich zu säbel-

förmigen Larven; nach 8 Tagen lebendig In n/,-Urethan noch am 28. IV. zwar unnor-
male, aber lebhaft bewegliche Larven.

Über den Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen
auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl.

Von

d. Abelin.
(Aus dem Physiologischen Institut der Universität Bern.)
(Eingegangen am 11. Januar 1921.)
Mit 12 Abbildungen im Text.

In einer früheren Mitteilung wurde über den Einfluß zweier
chemisch nahe verwandter Verbindungen, des Tyramins und des
Dijodtyramins, auf die Entwicklung von Froschlarven berichtet!).
Es konnte dabei festgestellt werden, daß Dijodtyramin die Meta-
morphose der Froschlarven viel intensiver als das Tyramin be-
einflußt. Es tauchte somit die Frage nach der Bedeutung des
Jods für die Metamorphose von Froschlarven auf. Vorliegende
Untersuchung bezweckte eine weitere Verfolgung der früher
. gemachten Beobachtung. Es galt nun, sowohl dem Dijod-
tyramin sehr nahe stehende Stoffe (wie Dijodtyrosin und jod-
haltige Eiweißkörper), als auch verschieden konstituierte Jod-
verbindungen zum Vergleich heranzuziehen. Mit der gleichen
früher beschriebenen Methodik wurden folgende Verbindungen
untersucht:

K-, Na-, NH,-Jodid Dijodtyrosin

Kalium jodatum (KJO,) Jodalbacid

Lugolsche Lösung Tyrosin

Dijodsalicylsäure Kalium sozojodolicum

Dijodsalol Dijod-dithymol (Aristol)

Jodopyrin Jodgallicin

nichtjodierte Eiweißkörper zahlreiche Normaltiere als Kontrolle.

Die bis jetzt (außer der Schilddrüse selbst) den Kaulquappen
gegenüber als wirksam gefundenen Substanzen sind am besten

1) Beiträge zur Kenntnis der physiologischen Wirkung der protein-
ogenen Amine. IV. Mitt., diese Zeitschr. 10%, 58.

J. Abelin: Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen usw. 139

in zwei Gruppen einzuteilen: 1. Stoffe, welche zwar die Meta-
morphose beeinflussen, sonst aber bei den Kaulquappen keine
typischen Symptome einer Schilddrüsenwirkung hervorrufen
(Plazentagewebe [Abderhalden], Tyramin, gewisse Fraktionen
der Schilddrüsenstoffe, Prostatagewebe u.a.); 2. Stoffe, welche
neben einer Beschleunigung der Metamorphose eine ganz cha-
rakteristische, der Schilddrüse sehr ähnliche Wirkung aufweisen!).
Eine Entwicklungsbeschleunigung allein ist also noch keine
Schilddrüsenwirkung. Die sehr schnell verlaufende und haupt-
sächlich frühzeitig eintretende Metamorphose nach Schilddrüsen-
verfütterung bedingt nämlich, daß viele lebenswichtige Organe
in einem noch nicht funktionsfähigen Zustande zum Vorschein
kommen. Die Anlagen der Dauerorgane des Frosches sind auch
bei der Larve vorhanden. Während der Larvalzeit reifen diese
Teile ganz allmählich. Wird aber die Larvalperiode durch Dar-
reichung von Schilddrüse künstlich unterbrochen, so kann das
Tier natürlich nur mangelhaft ausgebildete Organe zur Welt
bringen [Jahrisch?)]. Die Folge ist, daß der Verlauf der Meta-
morphose nach Schilddrüsenfütterung vom normalen Gang der
Larvenumbildung abweicht. Wie bereits in der früheren Mit-
teilung erwähnt (S. 83), bestehen die Hauptsymptome der Meta-
morphose nach Schilddrüsengabe in einer ganz charakteristischen
Atmung der Tiere, in der Resorption des Schwanzes vor Durch-
bruch der Vorderbeine usw.

Legt man den hier ausgeführten Versuchen nicht nur die
Entwicklungsbeschleunigung, sondern auch die ganz typische
Schilddrüsenwirkung zugrunde, so ergibt sich, daß nur Dijod-
tyrosin, Dijodtyramin und Jodalbacid wirksam waren.
Die anderen organischen Jodsubstanzen, sowie das nicht jodierte
Tyrosin waren ohne Wirkung. In betreff des Dijodtyrosins sei
erwähnt, daß es auch in den Versuchen von M. Morse?) wirkte.
Es wirkten also nur ganz spezifisch gebaute Jodverbindungen,
und es ist interessant festzustellen, daß es sich dabei um physio-
logisch vorkommende, körpereigene Strukturen handelt.

1) Es wäre vielleicht noch eine Gruppe von Stoffen zu erwähnen,
welche den Eintritt der Metamorphose verzögern (Thymus). Diese Stoffe
kommen aber hier nicht in Betracht.

23) A. Jahrisch, Arch. f. d. ges. Physiol. 179, 159.

3) M. Morse, zit. nach Zentralbl. f. Physiol. 30, 133.

140 J. Abelin: Über deg Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen

Im Dijodtyrosin ist das Jod an die biologisch wichtige Amino-
säure, im Jodalbacid — an Albumosen und Peptone, im Dijod-
tyramin — an einen Aminosäureabkömmling — ein proteinogenes
Amin gebunden. Das Dijodsalol oder die Dijodsalicylsäure ent-
hält das Jod ebenso gebunden wie das Dijodtyrosin, das Jod steht
ebenfalls in o-Stellung zum Hydroxyl, da aber das Gesamtmolekül
einen anderen Aufbau hat, waren die Substanzen unwirksam.
Es mußten also zwei wichtige Bedingungen vorliegen, damit die
Substanz auf die Froschlarven wirkte: sie mußte erstens ganz
spezifisch gebaut sein (in unserem Fall physiologisch ähnlich),
sie mußte zweitens Jod enthalten. War eine dieser Bedingungen
nicht erfüllt (Tyrosin, Jodopyrin u. al, so war auch die typische
Wirkung nicht zu erzielen. Es liegt hier ein Spezialfall einer ver-
breiteten und ganz gesetzmäßigen Erscheinung, die man auch
bei anderen Stoffgruppen, wie z.B. den Schlafmitteln, findet.
Auch hier kommt es ja nicht nur auf das Brom oder die Äthyl-
gruppe, sondern zugleich auch auf die Gesamtstruktur an. Gerade
bei den Schlafmitteln, wo es sich ebenfalls um die Auslösung
eines physiologischen Vorganges handelt, ist in diesem Zusammen-
hange die Feststellung interessant, daß auch hier physiologisch
ähnlich gebaute Stoffe (Harnstoff, Carbaminsäure, Oxypyrimidine,
Hydantoin) gute Grundlagen zum Anheften wirksamer Grup-
pierungen (Br, Alkyl, Aryl usw.) darstellen. Ähnlich scheinen die
Verhältnisse bei den jodhaltigen Verbindungen, welche den
physiologischen Vorgang der Metamorphose beeinflussen, zu
liegen.

Außer der Thyreoidea wurden von verschiedenen Autoren
fast alle anderen Drüsen des tierischen Körpers geprüft. E. und
M. Hoskins!) fanden neuerdings, daß der Vorderlappen der
Hypophyse die Metamorphose normaler Tiere beschleunigt und
bei schilddrüsenlosen Larven die Metamorphose hervorruft.
Das benutzte Präparat (von Armour and Co.) war jodhaltig.
E. C. Kendall fand darin Jod in einer Konzentration von
1:40 000, dies entspricht einem Jodgehalt der frischen Drüse
von 1 : 200 000. Die Prostatadrüse wurde von Macht?) unter-
sucht. Macht hat Larven verschiedener Amphibien (Rana

2) E. u. M. Hoskins, Endocrinology 4, 1. 1920; Ber. über d. ges.

Physiologie 2, 572.
2) D. Macht, Ber. über d. ges. Physiologie 3, 575.

auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl. 141

sylvatica, palustris, 'catesbiana; Bufo lentiginosus und Ambly-
stoma punctata) ununterbrochen mehrere Wochen lang mit
Prostatagewebe gefüttert. Das Ergebnis bestand in einer Ent-
wicklungsbeschleunigung und Wachstumsförderung. Um eine
typische Schilddrüsenwirkung kann es sich dabei nicht handeln,
denn die Schilddrüsenstoffe wirken wachstumshemmend. Auf-
fallend ist auch die'sehr lange Dauer der Prostatafütterung; für
die Schilddrüsenwirkung genügt dagegen eine 2—3 malige Dar-
reichung von Thyreoidea.

Von Wichtigkeit ist noch das Verhalten des anorganischen
Jods. Hat Jod in Form der Jodlösung, der Alkalijodide oder
Jodate einen Einfluß auf die Entwicklung und Metamorphose
der Froschlarven? Die Literaturangaben darüber (sowie über die
Wirkung jodierter Eiweißkörper) sind nicht übereinstimmend.
Außer den bereits angeführten Untersuchungen!) sind die Arbeiten
von Swingle?) zuerwähnen. Nach Swingle rufen geringe Mengen
von Jod oder Jodalkalien eine Beschleunigung der Metamorphose.
hervor. Auch bei schilddrüsenlosen Larven, die sonst nicht meta-
morphosieren, wird nach Swingle durch Verfütterung von Jod
oder Jodkalium die Metamorphose eingeleitet und zu Ende ge-
führt. Diesen positiven Befunden Swingles stehen die Ver-
suche von Romeis, Morx und Morse entgegen. Meine bis-
herigen Versuche mit anorganischen Jodiden waren negativ,
es ist aber möglich, daß hier Konzentration des Jods, Gattung
und Alter der Tiere, die Art der Ernährung usw. eine Rolle spielen.
Swingle nahm z.B. außerordentlich verdünnte Lösungen von
Jod (l : mehrere Millionen), in meinen Versuchen waren die
Jodkonzentrationen höher. Ich gedenke daher eine größere An-
zahl von Versuchen mit Jodkali und "Lugolscher Lösung unter
veränderten Bedingungen anzustellen. Es sei nur erwähnt, daß
in einem gegenwärtig (16. III. 21) noch im Gange befindlichen
Versuch geringe Mengen von Lugolscher Lösung beim Axolotl
mehrere Metamorphosen-Symptome ausgelöst haben. Ob die
Metamorphose zu Ende gehen wird, läßt sich noch nicht sagen.

1) Vgl. Mitt. IV, diese Zeitschr. 10%, 78.
2) Stringle, Journ. of General Physiol. 1, 593. 1919; 2, 161; Endo-
crinology 2, 284.

142 J. Abelin: Über den Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen

1. Versuche an Froschlarven.
I. Versuche mit 8-5-Dijodtyrosin.

OH
J

CH,CH(NH,) - COOH
Das Dijodthyrosin wurde entweder in feiner Suspension
oder in der berechneten Menge Natronlauge gelöst dem Wasser
zugesetzt. Gewöhnlich wurden 10—20 mg zugegeben. Bei einer
Wassermenge von 200 ccm ergab sich eine Dijodtyrosinverdünnung
von 1: 20 000 bis 1 : 10 000.

Versuch 1: Beginn des Versuches: 24. V. 1920.

Rana esculenta aus dem botanischen Garten.

Entwicklungsstadium: große, gut ernährte Kaulquappen, die
Hinterbeinchen sind noch nicht ausgebildet, man sieht nur kleine Stummeln.

Zahl der Tiere: 5.

Mittlere Schwanzlänge . CECR 20,8 mm
S Rumpflänge . ........ 12,0 -
SS Rumpfbreite . . ....... 79 „

Die Wassermenge betrug 200ccm. Vom Dijodtyrosin wurden
zugesetzt: am 24. V. 10 mg, am 26. V. 15 mg, am 30. V. 15 mg, am 1. VI.
15 mg.

' Die ersten Zeichen der Wirkung zeigten sich bereits am 1. VL

3. VL Bei 2 Tieren Zuspitzung der hinteren Körperteile, bei 3 Tieren
sind die Hinterbeinchen deutlich größer geworden.

4. VI. Bei 2 Tieren ist der Mund nicht mehr larval, sondern breit mit
Ober- und Unterkiefer, die Tiere sind auch abgemagert. Zusatz von 20 mg
Dijodtyroesin. |

5. VI. Bei noch einem Tier sind die Umbildungen am Mund aus-
gesprochen, die Abmagerung ist noch weiter fortgeschritten.

7. VI. Bei allen Tieren sind die Hinterbeinchen deutlich differenziert,
die Augen sind vorspringend. Die Schwanzverkleinerung beginnt am
9. VI., an diesem Tag bricht bei einem Tier das rechte Vorderbeinchen
durch.

10. VI. Die Einschmelzung des Schwanzes ist sehr deutlich, 1 Tier
hat bereits 2 Vorderbeinchen, alle Versuchstiere haben einen Froschmund,
die Atmung ist erschwert, die Tiere atmen unter Mitbewegung des
ganzen Körpers, ganz wie nach Verfütterung von Schilddrüse.

11. VI. Außer den früher aufgezählten Symptomen tritt eine deut-
liche Farbenänderung der Haut auf. Am 12. VI. brechen die Vorderbein-
chen bei noch einem Tier durch. 3 Tiere haben noch keine Vorderbeinchen,
der Schwanz ist aber stark eingeschmolzen, bei 2 Tieren ist er ganz klein
geworden, die Hinterbeinchen nehmen leicht Streckstellung ein.

auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl. 143

13. VI. 2 Tiere mit Vorder- und Hinterbeinchen und nur ganz kleinem
Schwanz sind tot, bei einem anderen Tier brechen die Vorderbeinchen durch.
Die Metamorphose der Tiere schreitet noch bis zum 16. VI. fort.
Die Tiere sind schwächlich und werden mit 10 proz. Formalin abgetötet.

Kontrolle zu diesem Versuoh.

Herkunft, Entwicklungsstadiufn, Größe der Tiere wie beim Versuch
mit Dijodtyrosin. Diese Tiere sowie alle anderen Versuchstiere wurden mit
gekochtem Fleisch gefüttert. Am 3. VI. waren bei einem Tier die Hinter-
beinchen länger geworden, bei den anderen 4 Tieren waren sie nur unbedeu-
tend länger als zu Beginn des Versuches. In den nachfolgenden Tagen
zeigte nur das eine Tier eine zunehmende Differenzierung, die übrigen Tiere
waren nur ganz wenig verändert. Am 16. VI., dem letzten Beobachtungstag,
hatte nur 1 Tier 2 Vorderbeinchen, die Schwanzreduktion hatte eben be-
gonnen; die übrigen Kontrolltiere waren noch im larvalen Stadium, eines
von ihnen hatte Vorderbeinchen, die Hinterbeinchen waren nur bei 2 Tieren
in Ober- und Unterschenkel differenziert, der Mund war larval mit Horn-
kiefer (vgl. Abb. 1, unterste Reihe). Das erste Tier rechts hat zwar Vorder-
beinchen aber zugleich einen noch langen Schwanz. Bei den Versuchstieren
der 2 oberen Reihen ist dagegen der Schwanz klein, die Vorderbeinchen
schlecht ausgebildet.

Versuch 2: Beginn: 24. VI. 1920.

Rana esculenta. Herkunft: Tümpel an der Aare, gefangen
anfangs Juni.

Entwicklungsstadium: mittelgroße Tiere, die Hinterbeinchen
sind noch schwach entwickelt, keine Vorderbeinchen, Schwanz lang.

Zahl der Tiere: 8.

Mittlere Schwanzlänge . . . ..... 28,2 mm
Se Rumpfläne . ........ 13,8 „
ep Rumpfbreite . . ....... 9,3 „

Die Wassermenge betrug wie in allen übrigen Versuchen 200 ccm.
Zusätze von Dijodtyrosin: am 24. VI. 15 mg, am 25. VI. 10 mg, am
27. VI. 20 mg. Bis zum 27. VI. waren noch keine Körperveränderungen
vorhanden, am 25. VI. sehr starke Kotentleerungen. Am 28. VI. waren bei
4 Tieren die Hinterbeinchen länger, es begann auch eine Körperzuspitzung.
Am 29. VI. Nahrungsverweigerung. Die Kotentleerung ist sehr reichlich.
Alle 8 Tiere haben die Hornkiefer abgeworfen, der breite Froschmund
ist gut ausgebildet, die Hinterbeinchen sind länger geworden, die Atmung
ist erschwert, die Hautfärbung erscheint heller, bei 4 Tieren ist der Schwanz
deutlich verkürzt, bei den anderen 4 Tieren beginnt die Schwanzresorption.
Die Augen sind stark vorgewölbt, der Spiraldarm ist verschwunden, bei
2 Tieren schimmern die vorderen Extremitäten durch. Besonders ausge-
sprochen ist die auch bei der Schilddrüsenwirkung auftretende erschwerte
Atmung unter Mitbewegung des ganzen Körpers. Die Kontrolltiere
sind dick, dunkel gefärbt, haben nur ganz kleine Hinterbeinchen, zeigen
ganz normale Atmung, Spiraldarnı.

144 J. Abelin: Über den Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen

30. VI. Bei 3 Tieren sind Vorderbeinchen durchgebrochen, rapide
Schwanzreduktion, typische „Schilddrüsentiere‘‘ mit kurzem Schwanz,
breitem Kopf, zugespitztem Hinterleib.

Am 1. VII. haben 6 Versuchstiere Vorderbeinchen, 2 Tiere sind tot,
unter den Kontrolltieren hat noch keine einzige Larve Vorderbeinchen
oder Schwanzverkürzung (vgl. Abb. 3, NN 6 u. 7).

Versuch 3: Beginn: 25. VI. 1920.

Rang esculenta, gefangen am 23. VL in einem Tümpel an der
Aare. Mittelgroße Tiere mit nur kleinen Hinterbeinchen, Vorderbeinchen
keine, langer Schwanz. 8 Tiere.

Mittlere Schwanzlänge . . ...... 32,0 mm
= Rumpflänge . ... 2... 15,5 ,
F Rumpfbreite . . . . 2.2... 10,0 „

Fütterung mit gekochtem Fleisch. Wassermenge 200 ccm. Zusätze
von Dijodtyrosin: am 25. VI. 15 mg, am 27. VI. 20 mg, am 29. VI.
15 mg.

. Am 27. VL sind bei 3 Tieren die Hinterbeinchen länger geworden,
am 28. VI. verschwand die Darmspirale. Am 29. VL ist ein vorderes rechtes
Beinchen durchgebrochen, beginnende Schwanzreduktion, bei 5 Tieren
breiter Froschmund, erschwerte Atmung, Pulsieren des ganzen Körpers,
helle Hautfärbung. Am 30. VL sind bei 4 Tieren Vorderbeinchen durch-
gebrochen, der Schwanz dieser Tiere ist bedeutend kürzer geworden; am
1. VII. hatten schon 6 Tiere Vorderbeinchen und Schwanzreduktion.
Von den 8 Kontrolltieren hat nur 1 Tier Vorderbeinchen. :

2. VII. 2 Tiere haben vollständig metamorphosiert, der Schwanz ist
verschwunden, sie sterben im Laufe des Tages. Bei 2 anderen Tieren ist
der Schwanz stark reduziert, auch die Vorderbeinchen sind zum Vorschein
gekommen, die Atmung der Tiere ist ruhiger geworden. Am 3. VII. gehen
die meisten Tiere ein. Unter den Kontrollen haben 3 Vorderbeinchen,
sie unterscheiden sich aber wesentlich von den Dijodtyrosintieren und von
Schilddrüsentieren, in erster Linie durch den langen Schwanz und durch
die langsame Schwanzresorption, auch die typische erschwerte Atmung
fehlt vollkommen (vgl. Abb. 3, NN 4 u. 5).

Versuch 4: Beginn: 13. VII. 1920.

Rana esculenta, gefangen in einem Tümpel bei Muri. Junge
Kaulquappen, die Hinterbeinchen sind kaum sichtbar, nur 1 Tier hat
4 mm lange Hinterbeinchen, Vorderbeinchen keine.

Zahl der Tiere: 5.

Mittlere Schwanzlänge ae ,».. 18 mm
» Rumpflänge ...... 2... 95 „
Pr Rumpfbreite . . . 22.2.0. 6,2 „

200 ccm Wasser, Dijodtyrosin wurde nur zweimal zugesetzt, am
13. und 14. VII. je 20 mg.

Eine deutliche Wirkung konnte bereits am 15. VII. festgestellt werden:
die Tiere haben eine veränderte Atmung (Mundbodenatmung) nebst kräf-
tigen ununterbrochenen Bewegungen des ganzen Körpers.

auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl. 145

16. VII. Bei sämtlichen Tieren ist der Spiraldarm verschwunden,
Mund noch larval, Atemfrequenz 132 in der Minute, unter Bewegung des
ganzen Körpers, bei 2 Tieren Schwanzreduktion.

17. VII. Rapide. Verkleinerung des Schwanzes, bei 2 Tieren sind im
Laufe des Tages Vorderbeinchen zum Vorschein gekommen, aber in Form
von ganz zarten Stummeln. Bei 3 Tieren sind noch keine Vorderbeinchen
vorhanden, aber der Schwanz ist beinahe ganz verschwunden (vgl. Kon-
trollversuch mit K,- Na-, NH,-Jodid vom 13. VILL (Vgl. Abb. 4, N 8).
Die Kontrolltiere (N 9) stellen typische Larven dar. In N 10 dieser Ab-
bildung ist eine andere Serie von Larven dargestellt, bei der erst gegen
Ende Juli die normale Metamorphose eintritt. Der Unterschied gegenüber
der oberen Reihe der gleichen Abbildung ist sehr deutlich: langer Schwanz,
starke vordere Extremitäten.

Versuch 5: Beginn: 22. VII. 1920.

Rana esculenta, gefangen in einem Tümpel an der Aare. Junge
große Kaulquappen ohne Hinterbeinchen; die Tiere haben großen Schwanz
mit breiten Flossen. 4 Tiere.

Das Dijodtyrosin wurde in der berechneten Menge Natronlauge auf-
gelöst und als Na-Salz dem Wasser (200 ccm) zugesetzt. Als Futter wurde
gekochtes Fleisch verwendet. Zusätze von Dijodtyrosin: am 22. VIL
20 mg, am 23. VII. 30 mg, am 24. VII. 30 mg, am 25. VII. 20 mg.

Am 26. VII., d. h. 4 Tage nach Beginn des Versuches, werden die
Hornkiefer abgeworfen, die Mundgegend ist in Umbildung begriffen.

27. VII. Die Hinterbeine sind groß und dick, sie sind in Ober- und
Unterschenkel gut differenziert, die Zehen und die Schwimmhäute sind
ebenfalls gut ausgebildet. Die Schwanzflossen werden resorbiert, bei
2 Tieren ist auch eine Reduktion des Schwanzes sichtbar, bei einem Tier
ist 1 linkes Vorderbeinchen durchgebrochen. Mundbodenatmung und
Pulsieren des ganzen Körpers, die Haut hat eine mehr grüne Farbe
angenommen. .

29. VII. Die Atmung ist immer noch stark erschwert, der Schwanz
wird immer mehr resorbiert, die Tiere haben charakteristische Geigenform,
Vorderbeinchen bei 2 Tieren, bei 2 anderen Tieren seitliche Anschwel-
lungen im vorderen Körperteil. Unter den Kontrolltieren hat keine einzige
Larve Vorderbeinchen, die Hinterbeinchen sind ebenso wie zu Beginn
des Versuches klein, die Tiere sind groß, der Darm ist spiralig gewunden,
Mund larval.

Am 30. VII. sterben plötzlich die Versuchstiere ab, wohl infolge einer
Vergiftung. Es wurde ins Wasser etwas gekochtes Fleisch gelegt. Bei
der hohen Außentemperatur trat rasch Fäulnis ein, die Tiere erstickten.

II. Kontrollversuch mit Tyrosin.
Beginn: 28. VII. 1920.
Esculentalarven aus einem Tümpel an der Aare, gefangen am
17. VII. Jüngere Larven mit langem Schwanz, kleinen Hinterbeinchen
und ohne vordere Extremitäten. Tiere dieses Fanges und ganz ähnlichen
Aussehens wurder auch zu den Versuchen mit Schilddrüsentabletten,

Biochemische Zeitschrift Band 116. 10

146 J. Abelin: Über den Einfluß spezitisch gebauter Jodverbindungen

Dijodtyrosin, Jodalbacid verwendet. Fütterung mit gekochtem Fleisch,
Wassermenge 200 ccm, Wasserwechsel jeden zweiten bis dritten Tag.
6 Tiere.

Mittlere Schwanzlänge . . . ..... 24,0 mm
ge Rumpflänge . . ... 2 .2.. 11,5 ,
ZS Rumpfbreite `... 8,0 ,„

Zusätze von Tyrosin: am 28. VII. 20 mg, am 29. VII. 30 mg, am
30. VII. 20 mg, am 1. VIII. 30 mg, am 3. VIII. 25 mg, am 5. und 7. VIII.
je 30 mg.

Am 7. VIII. zeigen die Tiere keine Veränderung der Körperform auf.
Die Hinterbeinchen sind etwas gewachsen, sind aber noch klein, Ober-
und Unterschenkel lassen sich nur bei einigen Tieren unterscheiden, Horn-
kiefer vorhanden, keine Abmagerung, bei keinem Tier weder Vorder-
beinchen noch Anschwellungen am vorderen Körperteil. Die Tiere wurden
bis zum 17. VIII. weiter beobachtet, eine Entwicklungsbeschleunigung
konnte nicht festgestellt werden (vgl. Abb. 5, obere Reihe).

IM. Versuche mit Jodalbacid.

Jodalbacid entsteht bei der Spaltung von jodiertem Eiweiß
mittels Alkali. Es enthält 10% Jod!). Nach den Untersuchungen
von A. Ostwald?) enthält Jodalbacid Dijodtyrosin.

“Versuch 1: Beginn des Versuches: 12. VII. 1920.

Rana esculenta, gefangen in einem Tümpel bei Muri. Die Hinter-
beinchen sind nur wenig differenziert, keine Vorderbeinchen. 4 Tiere.

Mittlere Schwanzlänge . . ...... 24,0 mm
5 Rumpflänge.......... 11,5 -
e Rumpfbreite `, 8,25 „

Länge der Hinterbeinchen . . . .... 6,5 —

200 ccm Wasser. 12. VII. Zugabe !/, Tablette Jodalbacid, am 13. VII.
Wasserwechsel und Zugabe einer halben Tablette Jodalbacid. 14. VII.
Wasserwechsel und Zugabe !/, Tablette. Bei 3 Tieren sind die Hinter-
beinchen länger geworden, bei 1 Tier sind Hinterbeinchen von roter Farbe
durchgebrochen. Die Tiere haben cine erschwerte Atmung und Zu-
spitzung der Körperform.

16. VII. Die Hornkiefer sind abgefallen. Sämtliche Tiere haben einen
Froschmund, Atmung wie bei Schilddrüsentieren, Atemfrequenz
114 in der Minute. Der Schwanz ist bei allen Versuchstieren stark ver-
kürzt, die Hinterbeinchen sind zwar länger geworden, aber noch nicht gut
ausgebildet. 1 Tier hat ganz kleine, nur beim Schwimmen sichtbare Hinter-
beinchen, der Schwanz ist aber trotzdem um die Hälfte verkürzt.

17. VII. Bei 3 Tieren sind Vorderbeinchen durchgebrochen, aber nur
in Form von wenig differenzierten und pigmentlosen Stummeln. 1 Tier

2) S. Fränkel, Arzneimittelsynthese, III. Aufl., S. 597.
2) A. Oswald, Zeitschr. f. physiol. Chemie 30, 71, 74, 75.

auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl. 147

hat noch keine Vorderbeine, aber trotzdem einen ganz kleinen Schwanz,
der Mund ist ebenfalls nicht mehr larval, sondern breit, ohne Hornkiefer.
Atmung sehr frequent, Augen vorgewölbt. Die Tiere sind wenig beweglich,
liegen längere Zeit auf dem Rücken. In der Nacht auf den 18. VII. gehen
die Tiere ein.

Versuch 2: Beginn: 24. VII. 1920.

Esculentenlarven, gefangen am 17. VII. an der Aare; 5 jüngere
Tiere ohne Vorderbeinchen.

Mittlere Schwanzlänge . ....... 25,0 mm
vw ` Rumpfläne . .. 2.2.2... 12,5 -
er Rumpfbreite . . ....... 85 „

Zusätze von Jodalbacidtabletten: am 24. VII. !/, Tablette, am 26. VII.
!/, Tablette, am 27. und 29. VII. und 1. VIII. je 1 Tablette.

Am 29. VII., also 5 Tage nach Beginn des Versuches, hatten die Tiere
die charakteristische Geigenform, am Schwanz treten Zeichen einer beginnen-
den Resorption auf. Am 2. VIII. werden die Hornkiefer abgeworfen, der
Schwanz ist deutlich verkürzt.

3. VIII. Atmung sehr erschwert (wie nach Verfütterung von
Schilddrüse), Pulsieren des ganzen Körpers bei der Atmung, die Hinter-
beinchen sind größer geworden, die Schwanzlänge nimmt rasch ab. Bei
allen Tieren breiter Froschmund. Im Laufe der nachfolgenden Tage gehen
die Tiere ein.

IV. Kontrollversuch mit Schilddrüsentabletten von Burroughs
Wellcome and Co.

Beginn des Versuches: 18. VII. 1920.

Sehr große Kaulquappen mit langem Schwanz, keine Hinter-
b-inchen. Gefangen am 17. VII. in einem Tümpel an der Aare. 5 Tiere.

Mittlere Schwanzlänge . . . 2.2... 24,7 mm
F Rumpflänge . . ....... 13:9: 5;
e Rumpfbreite . . . . 2.2... 8,5 „

Verwendet wurde eine Aufschwemmung von 1 Tablette (à 0,324 g)
in 10 ccm Wasser. Die Tiere befanden sich in einem Becherglas mit 200 ccm
Wasser und wurden mit gekochtem Fleisch gefüttert. Zusätze der Schild-
drüsentablettenaufschwemmung: am 18. VII. 3ccm, am 19. VII. 3 ccm,
am 20. VII. 3 ccm, am 22. VII. 3 ccm. Das Wasser wurde jeden zweiten
bis dritten Tag gewechselt. Am 22. VII. war die Atmung der Tiere sehr
erschwert, das erste wichtige Zeichen einer Schilddrüsenwirkung; am
23. VII. wurden die Hornschuppen abgeworfen, die dargereichte Nahrung
wurde nicht gefressen, die Atmung ist erschwert, der Schwanz wird
kleiner. Am 24. VII. wird die Schwanzlänge bestimmt, sie betrug bei
Tier I 9,5 mm, bei Tier II 12 mm, bei Tier III 14,1 mm, bei Tier IV 14 mm,
bei Tier V 13,2 mm, im Mittel 12,4 mm gegenüber 24,7 mm zu Beginn des
Versuches, der Schwanz ist also um die Hälfte kleiner geworden. Bei der
Atmung wird der ganze Körper bewegt, Atemfrequenz 120—130 in der

10*

148 J. Abelin: Über den Einfluß spezifisch gehauter Jodverbindungen

Minute, Froschmund. Die Hinterbeinchen haben an Größe nicht zugenom-
men, keine Vorderbeinchen.

"25. VII. Weitere Verkürzung des Schwanzes, Atemtypus wie am
24. VII. Auf der Bauchseite sieht man in der Gegend der vorderen Extre-
mitätenanlagen Gasblasen, die synchron mit der Atmung pulsieren. Bei
2 Tieren sind seitliche Löcher durchgebrochen, die vorderen Extremitäten
sind aber noch nicht zum Vorschein gekommen. Im Laufe des Tages
sterben 2 Tiere.

27. VII. 3 Tiere leben, der Schwanz ist beinahe verschwunden, die
Hinterbeinchen sind wenig differenziert, an Stelle der Vorderbeinchen
sind nur pigmentlose Stummeln vorhanden, die Tiere liegen oft auf dem
Rücken. Am 28. VII. gehen die Tiere ein.

Wir finden also in diesem Versuche die gleichen typischen Symptome
wie nach Eingabe von Dijodtyrosin, Dijodtyramin oder Jodalbacid.

V. Vergleichsversuche mit anderen jodhaltigen Substanzen.
Versuch mit K-, Na-, NH,-Jodid.

Beginn: 13. VII. 1920.

Rana esculenta, gefangen in einem Tümpel bei Muri.

Anzahl der Tiere: 5, davon haben 4 Tiere sehr kleine, kaum sicht-
bare Hinterbeinchen, bei 1 Tier sind dagegen die Hinterbeinchen etwa
5 mm lang und gut differenziert.

Mittlere Schwanzlänge . . . ..... 18,5 mm
e Rumpflänge . ........ 9,5 „
D Rumpfbreite . . .2..... 6,2 5;

Verwendet wurde rine Lösung, welche aus Doud + P300- NaJ —
nioo- NH al bestand.

13. VII. 200 eem Wasser + 3 cem der Mischung.

14. VII. Fütterung mit rohem Fleisch, Zusatz von 5 ccm der Mischung.

15. VII. Bei einem Tier sind die Hinterbeinchen länger geworden,
Wasserwechsel und Zusatz von 8ccm der Jodsalzlösung.

16. VII. Die Tiere haben ein ganz anderes Aussehen als diejenigen
mit Dijodtyrosin und Jodalbacid gefütterten, die Atmung ist ruhig
und nicht beschleunigt, die Hinterbeinchen sind klein und dünn. Nur
I Tier hat wie zu Beginn des Versuches dickere Hinterbeinchen, der Mund
ist aber noch larval, der Schwanz ist lang. Zusatz von 10 ccm der Lösung.

18. VII. Wasserwechsel, bis jetzt sind keine weiteren Veränderungen
an den Tieren zu sehen. Die mit Dijodtyrosin und Jodalbacid behandelten
Tiere haben bereits metamorphosiert (vgl. Versuch 4 mit Dijodtyrosin und
Versuch 1 mit Jodalbacid). Am 19. VII. Zusatz von 15 ccm, am 20. VJI.
Zusatz von 20 ccm der Lösung. Bei 3 Tieren läßt sich eine geringe Ab-
magerung am Unterleib erkennen.

25. VII. 1 Tier hat 2 Vorderbeinchen, aber einen sehr langen
Schwanz, kein Aussehen eines Schilddrüsentieres; bei den anderen Tieren
keine wesentliche Veränderung der Körperform, Mund larval mit Horn-
kiefer. Zusatz von 20 ccm der Lösung.

auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl. 149

26. VII. Noch 1 Tier bekommt ein Vorderbeinchen.

27. VII. Die Schwanzresorption bei den 2 Tieren mit Vorder-
beinchen geht sehr langsam, der Schwanz ist lang, Atmung normal,
bei den 2 anderen Tieren keine Symptome einer Metamorphose. Zusatz
von 10 eem der Mischung. Seit dem 13. VII. wurden insgesamt 100 ccm
der Jodsalzlösung zugesetzt.

28. VII. Wasserwechsel, von den beiden metamorphosierten Tieren
hat eins noch einen langen Schwanz. Bei 2 Tieren noch keine Hinter-
beinchen, kein Froschmund. Am 30. VII. sterben die beiden metamorpho-
sierten Tiere, die 2 anderen Tiere zeigen auch am 1. VIII. keine Veränderung.

Versuch mit Lugolscher Lösung.

Beginn: 11. VII. 1920.

Rana esculenta, gefangen in einem Tümpel an der Aare. Kleine
Larven, die Hinterbeinchen sind sehr zart und bei der Betrachtung der
Tiere von oben nicht sichtbar. 3 Tiere.

Mittlere Schwanzlänge . . . ..... 19,0 mm
Se Rumpflänge . . ....... 90 „
ée Rumpfbreite . .. ...... 4,8 „

Verwendet wurde eine 10fach verdünnte Lugoische Stammlösung.
Von dieser Lösung wurde zu den 200 ccm Wasser, in welchem sich die Tiere
befanden, zugesetzt: am 11. VII. 0,2 ccm, am 12. VII. 0,3 ccm, am 13. VII.
0,5ccm, am 14. VII. 0,6ccm, am 15. VII. 1 ccm, am 16. VII. 0,5 ccm,
am 19. VII. 0,5 ccm.

Am 19. VII. waren die Hinterbeinchen ganz klein und nicht differen-
ziert, die mit Dijodtyrosin und Jodalbacid behandelten Tiere waren zu
dieser Zeit bereits metamorphosiert.

20. VII. Es treten geringe Zeichen einer Schwanzverkleinerung auf,
in der Mundgegend ebenfalls geringgradige Veränderungen, die Atmung
ist normal. Zusatz von 0,5 ccm der Lösung.

21. VII. Keine Vorderbeinchen, Zusatz von 1l ccm der Lösung. Am
22. VII. gehen 2 Tiere ein, der Schwanz ist deutlich kleiner geworden,
die Hinterbeinchen sind größer als bei den Kontrolltieren,
das dritte Tier starb am 31. VII. und hatte noch einen relativ langen Schwanz,
es hatte nicht das Aussehen eines Schilddrüsentieres.

Es sind also Zeichen einer Wirkung vorhanden. Wegen Tiermangel
konnte der Versuch leider nicht wiederholt werden.

Versuch mit Kaliumjodatum (KJO,).

Verwendet wurde eine ?/,„-Lösung. Der Versuch begann am 18. VII.
1920. Die Tiere stammten aus einem Tümpel an der Aare, sie hatten keine
Hinterbeinchen. 5 Larven.

Mittlere Schwanzlänge . . ...... 20,0 mm
» BRumpflänge . ......2.. 10,0 „
F Rumpfbreite. a.a.’ 1,2: zi

150 J. Abelin: Über den Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen

Zu je 200 ccm Wasser wurden von der ?/,0-KJO,-Lösung zugesetzt:
am 18. VII. 0,5 ccm, am 19. VIL 1l ccm, am 20. VIL 1,5ccm, am 21. VII.
2ccm, am 22, VII. l ccm und am 24. VII. 1 ccm.

27. VII. Die Tiere sind mager, Mund larval, Schwanzspitze etwas
gebogen. Kein Aussehen von metamorphosierenden Larven. Zusatz von
l ccm der Sie RO, Lösung.

28. VII. Alle Tiere sind tot.

Versuch mit Dijodsalol.

Beginn: 20. VII. 1920.
Esculentalarven aus einem Tümpel an der Aare, junge kräftige
Tiere ohne Hinterbeinchen.

Mittlere Schwanzlänge . . ...... 32,0 mm
* Rumpflänge . ... .. 13,2 „
Ge Rumpfbreite . ....... , 85 „

4 Tiere. 0,465 g Dijodsalol wurden in 10 ccm Wasser suspendiert
(2/,0), die Tiere wurden mit gekochtem Fleisch gefüttert. Zusätze der
Dijodsalolsuspension: am 20. VII. 1 ccm, am 22. und 25. VII. je Leem,
am 27. VII. 1,öccm, am 30. VII. und 1. VIII. je 1 ccm. Es war keine
wesentliche Veränderung an den Tieren festzustellen, die Hinterbeinchen
sind nur wenig gewachsen, Hornkiefer vorhanden, keine Vorderbeinchen.

Versuch mit Dijodsalicylsäure.

Beginn: 20. VII. 1920.
Esculentalarven. Herkunft und Entwicklungsstadium wie im
Versuch mit Dijodsalol. 3 Tiere.

Mittlere Schwanzläng: . . 2. .2.... 24,5 mm
PN Rumpflänge . ........ 12,0 -
An Rumpfbreite . . .. 2.2... 6,7 „

= Es wurde eine Suspension von (0,39 g Dijodsalicylsäure in 10 ccm

Wasser (?/,0) verwendet. Von dieser Suspension wurde je l ccm an ver-
schiedenen Tagen zugesetzt. Die Tiere wurden bis zum 4. VIII. beobachtet,
es konnte kein Zeichen einer Entwicklungsbeschleunigung oder einer rasche-
ren Metamorphose festgestellt werden: Hornkiefer vorhanden, kleine Hinter-
beinchen, keine vorderen Extremitäten, keine Abmagerung.

Versuch mit Kalium sozojodolicum.
Beginn: 20. VII. 1920.

Zahl der Versuchstiere: 5. Tiere gleichen Fanges und gleichen
Aussehens wie in den Versuchen mit Dijodsalol und Dijodsalicylsäure.

Mittlere Schwanzlänge . . . 2.2... 22,0 mm
be Rumpflänge . ... aaaea’ 10,0 „
4 Rumpfbreite . . . 2. 22...65 „

auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl. 151

Vom Kalium sozojodolicum wurde eine Suspension von 0,465 g in
IO eem Wasser hergestellt (?/,,). Jedesmal wurde 1,0—1,5ccm dieser
Suspension dem Wasser zugesetzt. Beobachtungsdauer bis zum 4. VIII.
Keine Wirkung (s. Photographie).

Versuch mit Jodopyrin.

Beginn: 20. VII. 1920.
Beschreibung der Tiere s. in den Versuchen mit Dijodsalol und Dijod-
salicyleäure. 4 Tiere.

Mittlere Schwanzlänge . . ...... 26,0 mm
= Rumpflänge . ........ 13,5 -
P Rumpfbreite `... 82 „

0,31 g Jodopyrin wurden in 10 ccm Wasser aufgeschwemmt, 1,0 bis
1,5 ccm Suspension wurden jedesmal zugesetzt. Am 27. VII. hat 1 Tier
ein Ödem, der Spiraldarm ist stark aufgetrieben, das Tier stirbt im Laufe
des Tages. Die anderen 3 Tiere wurden bis zum 4. VIII. beobachtet, keine
Entwicklungsbeschleunigung.

Versuch mit Dithymoldijodid (Aristol).

Beginn: 22. VII. 1920.

4 Tiere, Esculentalarven aus einem Tümpei an der Aare. Junge
Tiere mit langem Schwanz und ganz kleinen Hinterbeinen. Am 22., 24.
und 26. VII. wurden je 2 Tropfen einer Suspension von 0,45 g Aristol
in 1Occm Wasser zugesetzt. Am 27. und 30. VII. wurden je 0,5 com,
am 1. VIII. 0,8 ccm der Suspension zugesetzt. Bis 4. VIII. keine Wirkung.

Versuch mit Jodgallicin.

Beginn: 24. VII. 1920.

3 Esculentalarven aus einem Tümpel an der Aare. Größe und
Entwicklungsstadium der Tiere wie im Versuch mit Dijodsalicylsäure.
0,5 g Jodgallicin wurden in 10 ccm Wasser suspendiert. Zusätze: am 24.
und 26. VII. je 2 Tropfen, am 27. VII. 0,5 ccm, am 30 VII 0,5ccm, am
1. VIII. 0,75ccm der Suspension. Die Larven haben bis zum 4. VII.
ihr Aussehen nicht verändert: Spiraldarm, larvale Mundöffnung, keine
Vorderbeine, sehr langer Schwanz.

2. Versuche am Axolotl.

Während bei der Froschlarve die Metamorphose sozusagen
eine obligate Erscheinung ist, gibt es einige Tiere, die lebens-
lang im larvalen Zustande bleiben. Ein solches Tier ist der sog.
Axolotl. Als eine Larve in Dauerform behält es auch die larvalen
Organe, z.B. die Kiemen, den Rückensaum usw. Die larvale
Form des Axolotl wurde lange Zeit als die endgültige angesehen.
Marie v. Chauvin hat nachgewiesen, daß der Axolotl ebenso

152 J. Abelin: Über den Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen

wie jede andere Larve metamorphosieren kann. Sie erzielte die
Metamorphose durch vorsichtiges und allmähliches Angewöhnen
der Tiere an das Atmen an der Luft. Nach dem Bekanntwerden
der Gudernatschen Versuche war es wichtig, die Wirkung der
Schilddrüsenstoffe auf die Metamorphose des Axolotl zu prüfen.
J. Huxley!) hat vor kurzem nachgewiesen, daß es auch durch
Verfütterung von Schilddrüsensubstanz gelingt, beim Axolotl
die Metamorphose hervorzurufen. Bei den vielen Beziehungen,
die sich in den angeführten Versuchen zwischen Thyreoidea-
substanzen einerseits und Dijodtyramin und Dijodtyrosin anderer-
seits ergeben haben, interessierte mich das Verhalten des Axolotls
dem Dijodtyrosin gegenüber. In der Tat gelang es durch Ein-
gabe von Dijodtyrosin ganz ebenso wie durch Schild-
drüsenfütterung den Axolotl zur Metamorphose zu
zwingen. Der Verlauf der Metamorphose und die Endforn des
Tieres ist in beiden Fällen die gleiche und es ist äußerlich
nicht zu unterscheiden, welches Tier unter dem Ein-
flusse von Schilddrüse und welchesunter Dijodtyrosin-
wirkung metamorphosiert hat.

Den Eintritt der Metamorphose beim Axolotl kann man,
worauf mich Prof. Asher bei der Diskussion der Ergebnisse auf-
merksam machte, unter der Annahme erklären, daß durch die
Ernährung mit Schilddrüsenpräparaten das Sauerstoffbedürfnis
der Organismen wesentlich gesteigert wird. Zahlreiche Unter-
suchungen des Berner Physiologischen Instituts, insbesondere
die zuletzt erschienene Arbeit von Durand?), haben gezeigt,
daß nach Schilddrüseneinnahme die Tiere empfindlicher gegen
Sauerstoffmangel werden. Ein größeres Sauerstoffbedürfnis beim
Axolotl würde das Tier nötigen, immer mehr zur Lungenatmung
überzugehen, und dies würde schließlich zum Verlust der Kiemen
und zur Metamorphose führen. Einen Anhaltspunkt für diese
Auffassung liefert auch die Tatsache, daß Axolotltiere metamor-
phosieren, wenn sie längere Zeit in ausgekochtem Wasser gehalten
werden. Auch hier stellt wahrscheinlich der Sauerstoffmangel
infolge des verminderten Sauerstoffgehaltes des Wassers den
auslösenden Faktor dar.

1) J. Huxley, Nature 1920.
2) Leon Asher, Beiträge zur Physiologie der Drüsen. 44. Mitteilung
von M. Durand. Diese Zeitschr. 106, 254.

auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl. 153

Die Tiere wurden täglich mit Würmern, Schnecken oder mit Fleisch
gefüttert. Das Wasser wurde jeden Tag gewechselt, immer kam nur Wasser
von Zimmertemperatur zur Anwendung. Die Thyreoideatabletten wurden
. von den Tieren gern genommen, das Dijodtyrosin wurde zuerst in Fleisch
eingehüllt verfüttert. Nach einiger Zeit wollten aber die Tiere solches Fleisch
nicht mehr aufnehmen. Das Dijodtyrosin wurde dann in der berechneten
Menge NaOH gelöst und subcutan in die Schwanzgegend eingespritzt. Die
Dauer der Metamorphose schwankte zwischen 6—8 Wochen. Während der
Metamorphose hungerten die Tiere öfters. Sowohl im Versuch mit Dijodtyrosin
als auch im Kontrollversuch mit Schilddrüsenfütterung trat auffallender-
weise nach den ersten Zeichen der Metamorphose eine Erholung ein. Die
Tiere wurden wieder lebhafter, die anfangs etwas kleiner gewordenen
Kiemen wuchsen wieder, es entwickelten sich auch neue Kiemenfäden
(vgl. Versuch 2 und Kontrollversuch). Erst nach weiterer Eingabe der
fraglichen Substanzen bildete sich der Metamorphosezustand endgültig
aus. Die Verwendung des Axolotl zu Metamorphosestudien hat den
Vorteil, daß sich die einzelnen Vorgänge der Umbildung viel besser
übersehen lassen als an Froschlarven. Nach der Metamorphose bleiben
die Axolotl am Leben und können weiter beobachtet werden, während die
Froschlarven nach einer künstlich beschleunigten Metamorphose unfehlbar
zugrunde gehen.

Versuche mit Dijodtyrosin.

Versuch 1: Axolotl schwarz, kleineres Tier. Gesamtlänge 115 mm.
Das Tier befand sich in einer Schale mit 600 ccm Wasser Zu diesem Wasser
wurde Dijodtyrosin zugesetzt, zuerst nur 10 mg, in den nachfolgenden
Tagen wurde bei jedem Wasserwechsel die zugegebene Dijodtyrosinmenge
immer erhöht, also 20, 30, 40 und 60 mg. Ein deutlicher Erfolg ließ sich
nicht feststellen. An der Haut traten nur vereinzelte goldgelbe Flecken auf.
Es wurde daher versucht, das Dijodtyrosin subcutan einzuspritzen. Am
9. IX. wurden 10 mg und am 11. IX. 17 mg Dijodtyrosin-Na eingespritzt.
Von der Haut des Tieres lösen sich farblose Platten ab, das Wasser ist
getrübt. In Fleisch eingehüllt nimmt das Tier am 15. IX. 40 mg, am 17. IX.
70 mg und am 18. IX. 40 mg Dijodtyrosin auf. Am 20. IX. beginnt eine
Hungerperiode, zugleich treten auch starke Formveränderungen des Tieres
auf. Der Mundrand ist nicbt mehr breit-oval, sondern zugespitzt, dreieckig;
die Augen springen sehr stark vor, der Flossensaum ist zum großen Teil
resorbiert. Während er zu Beginn des Versuches dicht am Kopfe begann,
beginnt er jetzt erst an den Hinterbeinen. Zahlreiche neue Hautflecken.
Die Kienyenbüschel sind etwas kleiner geworden, sie stehen nicht mehr
vertikal, sondern liegen beinahe horizontal. Das Tier hungert bis zum
27. IX.

28. IX. Die Kiemen werden immer mehr resorbiert, das Tier kommt
in eine Schale mit 300 ccm Wasser + 30 mg Dijodtyrosin.

2. X. Zu 300ccm Wasser werden 15mg Dijodtyrosin zugesetzt.
Die Kiemen sind jetzt etwa nur halb so lang wie zu Versuchsbeginn. Am
A X. 3 mg, am 8. X. 5 mg Dijodtyrosin per os (in Fleisch).

154 J. Abelın: Uter deu EinBus spez.fisch gebauter Jodverbindungen

8. X. Links sind fast keine Kemenbüschel vorhanden, rechts sind sie
noch gut erkennbar.

10. X. Keine Büschel mehr, an deren Stelle befinden sich nur kleine,
nach abwärts geborene Piattchen Der Kopf wird außerhalb des Wassers
gehalten. das Tier bleibt an der Luft einige Minuten ganz ruhig.

Vom 8. bis 15. X. hurserte das Tier wieder. Fortwährend werden
große Hautpartien ahzestußen. die Aussen bleiben vorsprinzend, der Rücken-
saum ist bereits am 12. X. vollkommen verschwunden. In der nachfolgenden
Zeit lebt das Tier frei an der Luft.

Versuch 2: Beginn des Versuches: 1. X. 1920.

Axolotl schwarz, Gesamtiärge 152mm, Länge des Rückensaumes
120,1 mm.

Die einzelnen Kiemenfaden sind groß und gut entwickelt, ihre Größe
schwankt zwischen 2,S und 5mm; der Mund ist breit. keine Hautflecke,
kein Abetoßen von Epidermisa

Am 2X. Eingabe von lù mg Dijadtsrasin mit robem Fleisch. Am
3. und 4. X. nimmt das Tier keine Nahrung auf. wahrend es früher immer
begierig fraß. Die Kiemenmessunzen ergeben keine Grüßenveränderung,
nur sind die einzelnen Faden verandert. Eridermisabschuppung. Das
Tier wird in eine Lösung von 15 mg D.jodtyrosin in 400 ccm Wasser gebracht.
Am 5. X. 5mg. am 7. und À XN. je lÜ mg Dijodtyroesin mit Fleisch. Am
8. X. treten am Rücken Hau:fecke auf. viele Fäden an den Kiemenbüscheln
sind verkümmert. Am 9.. 10.. 12. und 13 X. je 10 mg Dijodtyrosin mit
Fleisch, außerdem am 12. und 13. N. je 1 Wurm. Vom 14. bis zum 16. X.
hungert das Tier. An den Kiemen. am Rückensaum, an den Augen keine
neuen Veränderungen. Am 16. N. 0 mg. am 17. X. 10 mg Dijodtyrosin
mit Fleich. Am 18 und 19. N. keine Nahruncsaufnahme. Am 20. X.
I Wurm. am 21. X. 15 mg Dijattyrosin mit 1 Wurm. Vom 14. bis 21. X.
hat daa Tier grüße Schwerirkeiten beim Fansen der Nahrung. Während
fruber Freisch und Wurmer sehr schnell und mit großem Geschick gefangen
wurden, muß jetzt die Nahrung 1—2 Minuten vor dem Munde gehalten
werden. bis sie genommen wind. 23 X. Das Teer hat wieder sein normales
Aussehen erhalten, an den Kiemenbüscheln sind viele neue Fäden auf-
getreten. die Kiemen stehen wieder vertikal. das Tier ist lebhaft, frißt viel,
fangt leicht die Nahrung. Am 24. und 25 A je 35 mg Dijodtyrosin mit
Fleisch, kein Exophthalmus, keine Hautunz. keine Resorption des Rücken-
ezumes. 26. bis 27. X. Nahrunssverweiserung. das Wasser ist stark trüb.
die Kiemenbüschel sind wieder in mehr horizontaler Stellung. die einzelnen
Faden sind leicht gebogen. Da das Tier das Fieisch mit Dijodtyrosin nicht
mehr aufnimmt, wird zur subcutanen Einverleibung des Präparates über-
rezanzen. Am 28. A Injektion von 20 mg. am J. X. und 1. XL von je
25 mg Dijodtsrosin Keine auffallenden Veränderungen bis zum 2 XI.
Am 3. XL beginnt die Hautung. Das Tier erhält am 4. XL 20 mg Dijod-
tyrosin per os, am 5. XL 25mg subcutan. am 9. XI. 20 mg subcutan.

Seit dem 5. XL nimmt die Grüße der Kiemenbüschel sowie der ein-
zelnen Fäden wesentlich ab. Am 9. NI. ist auch ein starkes Vorspringen
der Augen festzustellen. Am Rücken einzelne Hautflecke. In den nach-

auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl. 155

folgeszmden Tagen (10. bis 16. XI.) nimmt die Reduktion der Kiemen und
des MXückensaumes immer zu, das Tier ist wenig beweglich, frißt einmal
in 3 — 4 Tagen, Augen vorspringend, starke Häutung. Am 16. XI. beginnt
ene KE ungerperiode, die bis zum 29. XI. dauert. Während dieser Zeit hatte
dass "zer ausgedehnte Häutung, die Zahl der Hautflecke ist bei diesem Tier
viel 3<leiner als bei den anderen Tieren. Die letzten Überreste der Kiemen-
bischel verschwinden zwischen dem 27. bis 30. XI. Seit dem 29. XI.
zemalach regelmäßige, aber immerhin erschwerte Nahrungsaufnahme,
Nalaruzngsverweigerung nur selten. Das Tier hält die Nasenlöcher außerhalb
des VV assers und kann auch einige Minuten an der Luft ganz ruhig bleiben.
Es befindet sich in einer flachen Schale mit sehr wenig Wasser. Nach einigen
Teen erträgt das Tier den Aufenthalt im Wasser nicht mehr, es wird an
dr E ft gehalten.

Tabelle I.

Kerm engröße des mit Dijodtyrosin gefütterten Axolotl in ver-
schiedenen Stadien der Metamorphose.

SEI Si 8| 8j | £ SI £

Le e e .

83 8 8 S © ⸗ 4 P

FORT: |ELIEFIEFIETIET TEL
SE 5| Si Si 2| z SI 2

ol al Al a| Si g gl s

m mm mm m mm mm

0, 0,0
links. 0,5 | 0,0
I. rechts 0,0

O Om O

wf
pea
KA

oo oo
oo wu So
2
©

links....| 111 |110! 85| 96| 91|

Auffallend an dieser Tabelle ist zuerst die Verkleinerung und dann
das ee Wachstum der Kiemen (vgl. die Zahlen vom 11. und 23. Okt.).
Der Axolotl zeichnet sich durch sehr starke Regenerationsfähigkeit aus.
Mara kann einzelne Kiemen ganz abschneiden, nach einiger Zeit werden sie
ersetzt, der Versuch kann fünf- bis sechsmal wiederholt werden (Dumeril).

=
Em
or
©
ke
©

Kontrollversuch mit Verfütterung von Schilddrüsen-
substanz.

E Axolotl schwarz, Gesamtlänge 151 mm, breiter Mundrand, gut ent-
wickelter Rückensaum, Vorderbeinchen 25—27 mm.

Ebenso wie beim Dijodtyrosin kamen auch in diesem Versuch: zuerst
geringe Thyreoideamengen zur Anwendung. 1 Schilddrüsentablette

à 0,324 g (von Burroughs Wellcome) wurde in 10 ccm Wasser suspendiert,
davon wurde Leem auf 500 ccm Wasser, verdünnt. In dieser äußerst ver-
dünnten Aufschwemmung befand sich nun das Tier. Die Suspension wurde
jeden Tag gewechselt. Der Versuch begann am 10. VIII. 1920. Bereits

156 J. Abelin: Über den Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen

am vierten Tage nach Versuchsbeginn konnten deutliche Veränderungen
festgestellt werden: Abstoßung der Epidermis, die Hautfärbung ist etwas
verändert, der Schwanz ist etwas gekrümmt. Es wurden dann in der
nachfolgenden Zeit jeden Tag 1—2 ccm der Thyreoideasuspension dem
Wasser zugesetzt. Außerdem erhielt das Tier täglich 1 Wurm. Am 18. VIII.
waren auch die Kiemen stark verändert, sie liegen flach dem Körper an,
das dritte (unterste) Kiemenpaar ist fast ganz verkümmert und hat keinen
Fadenkranz. Die Haut ist dicht pigmentiert, das Tier ist schwächlich,
wenig beweglich. Am 25. VIII. erscheinen die Kiemen etwas gebogen,
zum Teil ohne Epidermis, die Zahl der Kiemenfäden hat sich erheblich
vermindert. Aus äußeren Gründen hat das Tier vom 25. VIII. bis zum
4. IX. keinen Thyreoideazusatz bekommen, es hat in dieser Zwischenzeit
sich von den Folgen der Thyreoideazufuhr erholt. Die Kiemen stehen nun
wieder vertikal, es sind auch zahlreiche neue Kiemenfäden aufgetreten;
das Tier ist wieder kräftig und lebhaft. Am 4. IX. wird mit der Zugabe
der Thyreoideasuspension begonnen; am 4., 6. und 7. IX. werden dem
Wasser je A ccm, am 9. IX. 2ccm der Tablettenaufschwemmung hinzu-
gefügt. Da in den letzten Tagen keine Veränderungen am Tier festzustellen
sind, wird die Schilddrüsensubstanz per os eingegeben. Vom 13. bis 18. IX.
nimmt das Tier die erste Schilddrüsentablette (Burroughs Wellcome & 0,324),
vom 20. bis 27. IX. die zweite Tablette auf. Am 25. IX. erscheint das dritte
Kiemenpaar etwas gekrümmt, die Augen sind vorspringend. Vom 27. IX.
bis 7. X. wird die dritte, vom 7. bis 11. X. die vierte und vom 11. bis
13. X. die fünfte Schilddrüsentablette verfüttert. Bereits am 9. X. beginnt
eine starke Abstoßung von Epidermis, die Kiemen sind kleiner geworden,
starker Exophthalmus. Am 14. X. ist der allergrößte Teil des Rücken-
saumes resorbiert, die Kiemen sind klein, der Mund spitzwinklig, das
Tier ist abgemagert, trotzdem daß es täglich frißt. Im Laufe der nächsten
2 Wochen ist die äußere Metamorphose abgeschlossen, die Kiemen sind sehr
klein, vom Rückensaum ist nur noch ein kleiner Überrest geblieben, fort-
während hat das Tier ausgedehnte Verluste von Epidermis, der Kopf wird
immer außerhalb des Wassers gehalten. Die Nahrungsaufnahme ist er-

Tabelle II.

Kiemengröße des mit Schilddrüsentabletten gefütterten Axolotl
in verschiedenen Stadien der Metamorphose.

| Am Am | Am | Am Am
10. Aug. | 11. Okt. | 19. Okt. ı 25. Okt. | 2. Nov.

Paar Ä 1920 | 1920 | 1920 | 1920 | 1920

! o | mm | mm | mm | mm | mm

I. rechts . . .1100 | 87 | zo | 31 | 00
links... .1 127 | 77 | 61 | 28 i 00

II. rechts... | 11,8 | 91 | 63 | 29 | 00
links. . . j 11,9 | 43 j 4&1 | 19 | 00
IIT. rechts . | 10,1 | 48 | 30 | 15 1 00
links. . | 10,9 | 59 | 51 | 27 | 0,0

auf die Metamorphose von Fruschlarven und vom Axolotl. 157

schwert. Am 24. XI. verläßt das Tier das Wasserbecken und wird ver-
steckt in der Zimmerecke aufgefunden. Seitdem lebt es frei an der Luft.
Zur gleichen Zeit begann auch eine Hungerperiode, die vom 22. bis 27. XI.
dauerte.

Die mitgeteilten Befunde geben wieder Anlaß zur Aufstellung
der Frage nach der Bedeutung der Jodkomponente
bei der künstlichen Auslösung der Metamorphose.
Auf Grund der Erfahrungen mit verschiedenen Schilddrüsen und
unter Berücksichtigung der Ergebnisse mit Dijodtyrosin, Dijod-
tyramin, Jodalbacid ist an der Notwendigkeit eines Jodgehaltes
nicht zu zweifeln. Die Thyreoideawirkung auf die
Kaulquappen und den Axolotl darf in erster Linie
dem jodhaltigen Bestandteil der Schilddrüse zuge-
schrieben werden!). Ob auch bei den zahlreichen anderen
Schilddrüsenwirkungen das Jod beteiligt sein muß, ist damit
natürlich noch nicht bewiesen. Manche Autoren sprechen direkt
von einem Parallelismus zwischen dem Jodgehalt der Schild-
drüse und ihrer Wirkung auf die Froschlarven (A. Grahem,
Rogoff u. al, Vielleicht ist in dieser Fassung die Behauptung
nicht ganz zutreffend, weil unter pathologischen Bedingungen im
Schilddrüsengewebe noch andere Stoffe vorkommen, welche die
Wirkung der jodhaltigen Bestandteile verändern können. Auf die
Bruchteile von Prozenten an Jod kommt es aber hier weniger an,
sondern hauptsächlich auf die Frage: Sind die wirksamen Be-
standteile jodhaltig oder jodfrei? Es mag hier noch hingewiesen
werden, daß nach neueren Untersuchungen von Wegelin und
Abelin?) Schilddrüsen von Neugeborenen, die fast durchwegs
jodfrei sind, auch beinahe ausnahmslos im Froschlarvenversuch
wirkungslos sind. Auch hier erweisen sich Jodgehalt und ‚„Wirk-
samkeit“ aneinander geknüpft. In gleichem Sinne sind auch die
Versuche von Rogoff und Marine?) zu deuten. Mit Hilfe der

1) Neuerdings haben Herzfeld und Klinger (Schweiz. med.
Wochenschr. Nr. 27. 1920) auch einen jodfreien Auszug aus der
Schilddrüse wirksam gefunden. Es liegt darüber nur eine vorläufige Mit-
teilung vor; die genauere Diskussion dieser Beobachtung muß daher bis
zum Erscheinen der ausführlichen Abhandlung verschoben werden.

2) Wegelin und Abelin, Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmu:kol.
1921.

3) M. Rogoff and D. Marine, Journ. of pharmacol. a. exp. therapeut.
9. 1916; Collected Papers from the H. K. Cushing Laboratory 5. 1916—17.

158 J. Abelin: Über den Eumntuf spezifisch gebauter Jodverbindungen

Barythydrolyse nach Kendall haben Rogoff und Marine die
Schilddrusenstoffe in drei Fraktionen zerlegt: „A“, „B“ und
„Rest“. Fraktionen , B“ und ‚Rest‘ enthielten nur Spuren von
Jod und waren im Froschlarvenversuch wirkungslos. Fraktion ‚A‘
enthielt dagegen relativ viel Jod (12 mal mehr als „B‘ und ca.
50 mal mehr als , Rest“) und zeigte die typische Metamorphosen-
beschleunigung der Kaulquappen.

Die Versuche mit Dijodtyrosin, Dijodtyramıin sind noch in-
sofern von einem gewissen Interesse, als es wieder gelungen ist,
eine für Schilddrüsenstoffe ganz charakteristische Wirkung — die
Metamorphosenbeschleunigung — durch bekannte, einfach gebaute
Substanzen zu erzielen.

Zusammenfassung.

l. Für den Eintritt und den Verlauf der Metamorphose
der Froschlarven erweisen sich organische Jodverbindungen vom
Typus gewisser jodhaltiger Eiweißabbauprodukte von großer
Wichtigkeit. Dijodtyrosin, Jodalbacid beeinflussen die Meta-
morphose der Kaulquappen (Rana esculenta) ganz ähnlich wie
die Schilddrüsenstoffe. In gleichem Sinne wirkte in früheren
Versuchen Dijodtyramin.

Eine Anzahl anders konstituierter organischer Jodverbin-
dungen (Dijodsalicylsäure, Dijodsalol, Jodopyrin, Kalium sozo-
jodolicum, Dijoddithyvmol, Jodgallicin) war dagegen wirkungslos.

Neben der Schilddrüse gibt es manche andere Drüsen und
neben einigen spezifisch gebauten Jodverbindungen gibt es eine
Anzahl von Stoffen, welche zwar entwicklungsbeschleunigend
wirken können, welche aber nicht imstande sind, den typischen
Symptomenkomplex der Schilddrüsenwirkung zu erzeugen.

2. Die Wirksamkeit des Dijodtyramins. Dijodtyrosins und
Jodalbacids ist besonders dann zu berücksichtigen, wenn für die
Froschlarvenversuche nicht native Schilddrüsensubstanz, sondern
Thyreoideaabbauprodukte oder Thyreoideaextrakte genommen
werden.

3. Ebenso wie an Froschlarven ruft Dijodtyrosin auch beim
Axolotl Metamorphose hervor. Der Verlauf und das Ergebnis
der Umbildung ist dabei ganz ähnlich wie nach Schilddrüsen-
fütterung.

auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl. 159

Erklärung der Abbildungen.

L Wirkung des Dijodtyrosins.

A. Auf Froschlarven: Abb. 1, N1; Abb. 2, N4; Abb. 3, N 6;
Ahb. 4, N 8; Abb. 6, N 13. Kontrollen dazu: Abb. 1, N 3; Abb. 2, N 5;
Abb. 3, N 7; Abb. 4, N 9; Abb. 6, N 14.

B. Auf Axolotl (Versuch 2). Abb. 8. Vor der Eingabe des Dijod-
tyrosins; Abb. 9. Nach Abschluß der Metamorphose.

(Versuch 1); Abb. 10. Während der Metamorphose; Abb. 11 (kleineres
Tier) gegen Schluß der Metamorphose.

IL Wirkung des Jodalbacids. Abb. 1, N 2; Abb. 5, N 12.
Kontrollen dazu: Abb. 1, N 3, Abb. 5, N 11.

III. Wirkung der Schilddrüsentabletten.

A. Auf Froschlarven. Abb. 7, N 15.

B. Auf Axolotl. Abb. 12. Vor der Metamorphose; Abb. 11 (größeres
Tier. Nach der Metamorphose.

Tyrosin: Abb. 5, N1l. Kalium jodatum: Abb. 7,N 16; Dijod-
salizylsäure: Abb. 7, N 17.

Aussehen normal metamorphosierender Kaulquappen (langer Schwanz,
sehr gut ausgebildete Extremitäten): Abb. 4, N 10.

Wegen Raummangel konnten die Abb. der mit Jodopyrin, Jod-
gallicin, Dijodsalol, Kal. sozojodolicum und Aristol behandelten Tiere
nicht zum Abdruck gelangen. Die Tiere sehen wie N17 in Abb. 7 aus.

Abb, 1.

160 J. Abelin: Über den Einfluß spezifisch gebauter JJodverbindungen

AA
ar
vers

(RR

Abb. 2.

Abb. 3.

auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl. 161

Abb. 4.

Abb. 5.

Biochemische Zeitschrift Band 11€. 11

162 J. Abelin: Über den Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen

Abb. 8.

Alb. 7.

auf die Metamorphose von Froschlarven und vom Axolotl. 163

Abb. 8, Abb. 9,

Abb. 10.

EH?

164 J. Abelin: Einfluß spezifisch gebauter Jodverbindungen usw.

Abb. 11.

Abb. 12.

Hämolyse und Metallsalze.

Von
N. Waterman.

(Aus dem Laboratorium des Antoni van Leeuwenhoekhuis, Amsterdam.)
(Eingegangen am 25. Januar 1921.)

Angeregt durch die Mitteilungen Bechholds?) über „Hämolyse
und Blutkörperchenbau‘, möchte ich über einige Versuche be-
richten, die mit ganz anderen Zwecken vor ungefähr 1 Jahre von
mir gemacht wurden.

Es handelte sich um die Bestimmung des Einflusses von
Metallsalzen auf die Ätherhämolyse, deren Mechanismus mir noch
wenig geklärt zu sein scheint.

So wie die Untersuchungen Bechholds über Hämolyse unter
ultramikroskopischer Beobachtung in Bedeutung über das eigent-
liche Untersuchungsobjekt weit hinausgehen, handelte es sich bei
mir um das Studium zweier Faktoren, Äther (als lipoidlösender
Stoff) und Metallsalze, welche beide in der Tumorforschung und
Therapie eine gewisse Rolle spielen. Ultramikroskopische Kontroll-
untersuchungen vorzunehmen, war ich nicht in der Lage.

Methode.
I.

Kleine Eprouvetten wurden beschickt mit dreimal gewasche-
nen Blutkörperchen in 10proz. Emulsion (gewöhnlich wurde
Pferdeblut benutzt); bisweilen wurde zum Vergleich nur !/,, ver-
dünntes defibriniertes Blut verwendet; das Blut war mit den be-
treffenden Salzlösungen in absteigender Menge versehen.

Über das Blut wurde nun 1 ccm reinste Äther geschichtet, die
Eprouvetten mit Korkstöpseln versehen, und in den Eisschrank
gestellt. Nach ungefähr 12 Stunden wurden die Ablesungen ge-

1) Diese Zeitschr. 109.

166 N. Waterman:

macht. Die stattgefundene Hämolyse zeigt sich sehr scharf als
roter Ring an der Grenzfläche beider Flüssigkeiten, um so schärfer,
als die Blutkörperchen sich inzwischen langsam mehr oder weniger
zu Boden gesenkt haben.

Nachstehende Tabelle gibt eine Übersicht über die Wirksam-
keit der verschiedenen Salze. Kurz vorweg genommen, stellt sich
heraus, daß Zn und Cd noch in Konzentrationen von !/,0— "/10000
hämolysebehindernd wirken, Cu sogar noch in weit schwächeren
Verdünnungen, wobei aber eine braungraue Verfärbung zu beob-
achten ist. In stärkeren Konzentrationen stellt sich selbstverständ-
lich in allen Eprouvetten Ausflockung der Blutkörperchen ein.

Im Gegensatz nun mit diesen Feststellungen zeigen be-
merkenswerter Weise die Blutkörperchen mit HgCl, in ähnlichen
Verdünnungen versehen, eine bedeutende Verstärkung der
Hämolyse.

Es haben also Ca und Ba gar keine Wirkung in dieser Bezie-
hung, im Gegensatz zu ihrer schützenden Wirkung gegenüber der
Hämolyse durch Hypotonie leicht zu bestätigen. Diese Schutz-
wirkung ist. Parallel geht das Fehlen ausflockender Wirkung. Man
ist also zur Annahme gezwungen, daß Ba und Ca in anderer
Weise die Blutkörperchensubstanz beeinflussen als die beobach-
teten Metallsalze, welche nebenbei die Blutkörperchen ihrerseits
wohl auch gegen Hämolyse durch Wasser oder hypotonische
Lösung schützen!).

Die Tabelle bestätigt das schon vorher mitgeteilte: Cu und
Zn haben eine eminent schützende Wirkung dem Äther gegenüber,
schon bei !/soonfachen Verdünnungen; auch CdCl, besitzt bei
1/00 — !/10000 Verdünnung eine sehr bemerkenswerte schützende
Wirkung. Einen auffallenden Gegensatz zeigt nun das Sublimat,
das zu einer schützenden Wirkung viel höheren Konzentrationen
bedarf. Die Zone von !/,ooo— !/10000 bewirkt bedeutende Förde-
rung der Ätherhämolyse; nur in noch stärkerer Konzentration
tritt eine schützende Wirkung zutage. Diese Zahlen unterscheiden
sich in der Größenordnung von denen, welche Bechhold für
direkte Hämolyse und fallende Wirkung angibt, wohl ein Hinweis,
daß hier keine identischen Prozesse studiert werden. Es sollen in

3) Nach Einwirkung höherer Konzentration fällt es bisweilen schwer,
überhaupt noch Hämolyse zu erhalten. Zum Wasser zugefügte Salzsäure
ruft aber wiederum Hämolyse hervor.

Hämolyse und Metallsalze. 16

Tabelle I.

l ccm gewaschenes Pferdeblut 1/,,, l com defibriniertes Pferdeblut e

— —

Detfibri-

niertes |. Resultat fügte ? Resultat |

Pferde-| (Äther- ge > Other, en Bemerkungen
blut !/,. | Hämolyse) Hämolyse)

1 rb A 1 Sg |
1 T 1 + . ei A]
1 Dë 01 1 + 4 | Keine Flockung
1 | + 0,2 1 F
LI ++] 05 1 ++
| BaCl; "Ni, l ,

1 | ++ 0,02 1 ++ Kleine Flockung
1 + 0,03 H St?
1 | +| 0,06 1 df
1 + 0,1 1 + | Kein Unterschied in
1 | PF 0,2 1 + der Hämolysierung
1 +| 05 1 +|

ZnCl, Idi, | s

ID Lea RN HO |
1 — | 20 I | — E aufge-
1 ei 9 e : hoben

i PS | ,

i | = | ai | —' + | Starke Flockung
1 — 0,2 1 ; —
1 — 0,5 1 | —

CuCl: !/2°/0 i <
1, — 0,02 1 -- nee aufge-
1 — 0,03 I — oben
] — 005 1 ` nET
1 = 0,1 F e iFlockung und Ver-
1 — 0,2 1 > _ | färbung
— 05 1 | es

| I | *
| He, (di, |

E VE +++ 0,02 K sea Verstärkte Hämo-
1 |++++| 008 1 |++++ lyse
1 |++++! 005 E EE ONE
1: AFFE 0,1 E o t | Keine Flockung
1 EHH 0,2 1 | t+
1 -1 05 ` — |

168 N. Waterman:

aller Kürze noch einige Ergänzungen hinzugefügt werden, nament-
lich die Wirkung des CdCl, betreffend, das am meisten studiert
wurde. Oberhalb der schützenden Konzentration nämlich stellt
sich nicht allein die Behinderung der Ätherhämolyse nicht mehr
ein, sondern zeigt sich eine hämolysefördernde Wirkung. Diese
Umschlaggrenze ist aber nicht scharf anzugeben, denn sie ist in
bedeutendem Maße von dem Alter der Blutkörperchen abhängig,
indem sich bei längerem Aufenthalte im Eisschrank eine erhöhte
Empfindlichkeit für die Ätherhämolyse bemerkbar macht und
bisweilen schon für CdC1,-Konzentrationen von !/sooo— "Jegen die
schützende Wirkung verloren gegangen und verstärkte Hämolyse
an ihre Stelle getreten ist.

Auch liegt die Umschlaggrenze bei verschiedenen Tierarten,
wie das zu erwarten war, in Hinsicht auf die anderen schon be-
kannten Unterschiede in verschiedener Konzentrationsbreite.

II.

Es liegt angesichts dieser Verhältnisse eine Betrachtung der
Einwirkung dieser Metallverbindungen auf die Zellipoide sehr nahe.
Im Gegensatz nämlich zu dem Sublimat besitzen die Cd-Salze
eine ausgesprochene fällende Wirkung auf Lipoide.

Bei daraufhin gerichteten Versuchen konnte dann auch beim
Versetzen von Lipoidlösungen mit CdCl,-Lösungen schöne Aus-
flockungen beobachtet werden, die unter bestimmten quantita-
tiven Verhältnissen durch ein Optimum gehen. Als Lipoidlösungen
dienten vornehmlich mit physiologischer Kochsalzlösung hörge-
stellte Emulsionen von methylalkoholischem Pankreas- oder Tumor-
(Hühner-Sarkom) Extrakt. Es sei zugegeben, daß es sich hier um
undefinierte Phosphatidgemische handelt; aber die vielen Handels-
präparate dürften doch auch nichts weniger als rein betrachtet
werden. Die Flockung wurde aber an einer 2 proz. Agfa-Lecithin-
emulsion bestätigt, ebenso wie die Lage des Optimums. Die be-
nutzten Pankreas- und Tumorlipoidemulsionen dienten als „Anti-
gene“ bei der Ascolischen Meiostagminreaktion.

Tabelle II zeigt die quantitativen Verhältnisse.

Im Gegensatz also zu dem Sublimat, dessen Wirkungen auf
die Blutkörperchensubstanz und ultramikroskopischen Verände-
rungen als Folge davon, Bechhold und seine Mitarbeiter auf
Grund Ausbleibens von Lipoidausflockung ausschließlich ins

Hämolyse und Metallsalze. 169

Tabelle II.

Verwendete Lipoidemulsion ‘Resultat CdCi,Lösung | Temperatur
ccm J em | °C

Methylalkohol. Pankreas-
extrakt 10 proz. Emulsion

oO
O c
Qt Dm

IS
A | ++ |
0,2 SE 0,1
0,2 | ch 0,2 20° C
0,2 | 0,3
0,2 | + 0.5
0,2 | BET 0,05 |
0,2 | +++ 0,1
0,2 | HA + 0,2 | $ 50° C
0,2 ! 0,3
0,2 | 0,5
Idem ő proz. Emulsion : i Ha proz.
1 e = | 0,01 |
1 | — 0,02
—1 * | 0,05 |
l +++ 0,1 |
N 4 62 8000
l j- A- | 0,3 |
1 d ! 0,5 |
1 H | 1 |
1 i J- 2
Agfa-Lezithin-Emuls. 2 proz.. i | 1 proz.
+0,9 aq. dest. + 1 | — Leichte 0,02
+ Ge an n»n +I | — Opaleszenz Ge |
+0, nu a FI" e d ‚05
+08 n o» +| - 3 0,1 37° C
+08 a #1 + 0,2
+05 „o „ „ +1 ++ 0,5
+0 „ „ +1 — (Opaleszenz) 1 |

Gebiet der Eiweißkörper verlegen, muß m. E. doch bei der Einwir-
kung der Cd (und Zn)-Salze auch den Lipoidstoffen Rechnung
getragen werden. Es wäre auch sehr interessant, das Verhalten
dieser Salze ultramikroskopisch zu verfolgen; auch die Beobach-
tung der Ätherhämolyse allein würde wohl lohnend sein.

II.

An diese Beobachtungen anknüpfend, läßt sich nun noch ein
weiterer Versuch ausführen. Die eben erwähnten ‚Antigene‘ sind
nämlich stark wirksame Hämolytica; die Pankreasextrakte vor
allen hämolysieren gewaschene Blutkörperchen sogar in tausend-
fachen Verdünnungen; auch das Hühnersarkomextrakt wirkt
hämolytisch. Wärme beschleunigt die Hämolyse bedeutend.

170 N. Waterman: Hämolyse und Metallsalze.

Versetzt man nun Blutkörperchenemulsion mit Cd, Zn oder
Cu-Lösungen von derselben Größenordnung wie vorher bei den
Ätherversuchen beschrieben wurde, fügt „Antigen“-Emulsion
hinzu und stellt das Ganze auf das Wasserbad von 37—50°C,
dann bleibt ebenfalls die Hämolyse aus. Das gilt aber nur von
den höheren Termen, denn bei Hinzufügung sehr verdünnter
Salzlösungen zeigt sich wiederum Beschleunigung der Hämölyse.
Nachstehende Tabelle gibt einige quantitative Daten.

Tabelle III.
Gewasch. Piordebl. 1 proz. CdCi„Lösung| 10 proz. „Antigen“-Emuls. | Resultat nach !/, Btd.

50° C

Kompl. Hämolyse
Spur e
Keine S

Es besteht also eine vollkommene Übereinstimmung zwischen
Ätherwirkung und „Antigen‘“-Affekt, und die Schlußfolgerung,
daß beide Substanzen auf dasselbe Substrat einwirken und ähn-
liche Reaktionen auslösen, dürfte nicht zu gewagt sein.

Vielleicht kann diese kleine Studie zur besseren Erkenntnis
der Hämolyse und Blutkörperchenzusammensetzung beitragen,
wenn die Resultate bestätigt und auch ultramikroskopisch verfolgt
werden. Damit würde vielleicht auch der Tumorforschung genutzt
sein, denn, wie schon anfangs gesagt, geht dieses Studium über
das eigentliche Objekt, das Blutkörperchen, hinaus.

Das optische Drehungsvermögen der Dextrose unter dem
Einfluß von Salzsäure.

II. Mitteilung.

Änderungen des Drehungs- und Reduktionsvermögens von Dex-
troselösungen in Salzsäure bei 100°.

Von
Hans Murschhauser.

(Aus der akademischen Klinik für Kinderheilkunde in Düsseldorf.)
(Eingegangen am 25. Januar 1921.)
Mit 4 Abbildungen im Text.

Die Vorgänge, die sich bei der Einwirkung von Salzsäure auf
Dextrose abspielen, sind abhängig von der Temperatur, von der
Säure- und zum Teil auch von der Dextrosekonzentration der
Lösungen.

In meiner ersten Abhandlung über diesen Gegenstand!) habe
ich die Verhältnisse für eine Temperatur von 20,4°, und zwar
lediglich in bezug auf das Drehungsvermögen dargelegt.

Ich hatte dabei die von Erdmann bereits 1855 gemachte
Beobachtung, daß der Rückgang der Birotation von Dextrose-
lösungen durch Zusatz von Salzsäure beschleunigt würde, in syste-
matischer Weise verfolgt und damit den Konzentrationsbereich
für die Säure fixiert, innerhalb dessen der Mutarotationsverlauf
von Dextrose für uns meßbar zu verfolgen ist. Es ergab sich, daß
0,005 proz. Salzsäure eine eben noch nachweisbare Beschleunigung
des Rotationsrückganges gegenüber wässerigen Lösungen bewirkt,
während von 7 proz. Säure ab der Vorgang mit solcher Geschwin-
digkeit sich vollzog, daß er innerhalb der zum Lösen usw. benö-
tigten Zeit von 5 Minuten bereits abgeschlossen war.

1) Diese Zeitschr. 104, 214. 1920.

172 H. Murschhauser:

Bei dieser Gelegenheit stellte ich ferner fest, daB Lösungen
von Dextrose in kalter Salzsäure nach Ablauf der Mutarotations-
periode Drehungen aufweisen, die sich mit der aus wässerigen Lö-
sungen berechneten spezifischen Drehung für die Dextrose nicht
deckten. Die Enddrehung war bei Lösungen bis zu einem Gehalt
von 2% Salzsäure normal, von hier ab stellte sich eine mit der
Säurekonzentration ansteigende Erhöhung des Endwertes ein.

Diese Werte für die Enddrehung bleiben, falls die Konzentra-
tion an Säure und Dextrose gering ist, für längere Zeit konstant.
Dagegen treten in Lösungen höherer Säure- und Dextrosekonzen-
trationen nachträglich Steigerungen des Endwertes ein; bei den
höchsten Konzentrationen folgt dieser anfänglichen Zunahme des
Endwertes ein alsbald einsetzender, dauernd fortschreitender Rück-
gang der Drehung, der durch die Zuckerzersetzung bedingt ist.

Sämtliche Reaktionen sind in ihrem Geschwindigkeitsverlauf
ceteris paribus von der Säurekonzentration der Lösung abhängig.

Die unter dem Einfluß starker Salzsäure auf Dextrose bei
Zimmertemperatur nachträglich auftretende Erhöhung der Dre-
hung führte E. Fischer!) auf die teilweise Synthese einer Gluco-
biose zurück, die er wegen des analogen Verhaltens ihres Osazons
mit der Maltose als Isomaltose bezeichnet hat. E. Fischer hatte
sie gewonnen, indem er 100 g Glucose in 400 ccm Salzsäure (spez.
Gewicht 1,19) löste und die Lösung 15 Stunden bei 10—15° auf-
bewahrte.

Bei Anwendung niedrigerer Dextrose- und Säurekonzentra-
tionen ist die Entstehung von Isomaltose mindestens zweifelhaft.
Trotzdem wird sie von verschiedenen Seiten angenommen und die
unter bestimmten Verhältnissen beobachtete Konstanz der Dre-
hung von Dextrose in konzentrierter Salzsäure als eine scheinbare
bezeichnet und darauf zurückgeführt, daß die zweifellos vorhan-
dene Zunahme der Drehung durch eine allmähliche, an der sich
langsam entwickelnden Gelbfärbung zu erkennenden Zerstörung
von Dextrose ausgeglichen wird 31.

Die Entstehung von Isomaltose in dextrosearmen Lösungen
bei Zimmertemperatur ist vorläufig hypothetisch.

Dagegen liegt die Möglichkeit nicht allzufern, daß, wenn starke
Salzsäure in konzentrierten Dextroselösungen die Bildung einer

1) E. Fischer, B. 23, 3687. 1890; 28, 30, 24. 1895.
2) John Daish, Journ. Chem. Soc. 105, 2053.

Opt. Drehungsvermögen d. Dextrose unter d. Einfluß von Salzsäure. 173

Glucobiose schon in der Kälte veranlaßt, derselbe Effekt in
Lösungen geringerer Dextrose- und Säurekonzentrationen, in
denen bei gewöhnlicher Temperatur keine Einwirkung stattfindet,
bei höheren Temperaturen ausgelöst würde.

Über das Verhalten von Dextrose gegen Salzsäure in der
Wärme ist noch wenig bekannt. Kubler!) fand, daß beim Kochen
von 1 g Dextrose mit 5 proz. alkoholischer Salzsäure in 12 Stunden
32,35— 48,14%, mit wässeriger 5proz. Säure 5,07—5,63% des
Zuckers in derselben Zeit zerstört würden.

Als Produkte der Einwirkung von Salzsäure auf Dextrose bei
75° entsteht nach Harrison?) zunächst Isomaltose. Diese er-
leidet eine weitere Umwandlung; neben huminartigen Bestand-
teilen werden Ameisensäure und Lävulinsäure gebildet, also die-
selben Stoffe, die unter denselben Verhältnissen, nur bedeutend
schneller, aus Lävulose entstehen.

In der vorliegenden Arbeit?) sollte ermittelt werden, ob und
in welchem Grade sich Drehung und Reduktionsvermögen von
Dextrose unter dem Einfluß von Salzsäure bei 100° ändern, und
welche Rolle hierbei die Säure- und Dextrosekonzentration spielen.

Die Untersuchung wurde, .worauf ich in meiner ersten Mit-
teilung bereits hingewiesen, in der Absicht ausgeführt, festzustel-
len, ob sich aus dem Verhalten der Dextrose gegen Salzsäure bei
der Temperatur des kochenden Wassers Perspektiven für die Ver-
wendung der Salzsäuremethode zur quantitativen Bestimmung
von Dextrose und Lävulose nebeneinander eröffneten. Um klarer
zu sehen, habe ich die Lösungen nach wechselnder Erhitzungsdauer
gleichzeitig auf ihr Drehungs- und Reduktionsvermögen unter-
sucht.

Die Beantwortung der vorliegenden Frage schließt die Lösung
einer weiteren in sich ein, nämlich der nach der Bildung von Iso-
maltose aus Dextrose in Lösungen niedrigerer Säurekonzentra-
tionen bei höheren Temperaturen.

- Da die Isomaltose eine spezifische Drehung von ap = + 140°
aufweist, also nahezu das dreifache derjenigen der Dextrose, und
andererseits Fehlingsche Lösung schwächer reduziert als die

1) Arch. de pharmacol. 246, 620. 1908.

2) Journ. of the Amer. chem. soc. 36, 586.

3) Die Versuche wurden gemeinschaftlich mit H Nopper, H.Wolfers
und H. Schürmann ausgeführt.

174 H. Murschhauser:

Monose, so muß sich ihre Entstehung schon durch die Zunahme
des Drehungsvermögens und Verminderung des Reduktionsver-
mögens der Lösung dokumentieren.

Da ich nach meinen bisherigen Erfahrungen die Überzeugung
gewonnen, daß die Dextrosekonzentration nicht ohne Einfluß auf
das Resultat sein würde, habe ich dieselbe weitgehend variiert.
In der Wahl der Salzsäurekonzentrationen ließ ich mich von den
Ergebnissen meiner früheren Untersuchungen in der Kälte leiten.
Da von der Einwirkung in der Wärme ein erhöhter Effekt zu er-
warten war, durfte die Salzsäurekonzentration nicht so hoch ge-
nommen werden, daß schon in der Kälte eine Erhöhung der Dre-
hung oder gar eine Zerstörung von Dextrose eintreten konnte;
andererseits aber wollte ich mit der Konzentration nicht zu tief
gehen. Die gewählten Säurekonzentrationen waren 5,1, 8,1 und
10,19%.

Experimenteller Teil und Ergebnis.

Zur Einführung in die von mir angewandte Methodik sei an `
dem Beispiel einer 19,45 proz. Dextroselösung in 5,1proz. Salz-
säure der Gang der Arbeitsweise kurz beschrieben.

Die Dextrose, die ich zu den Versuchen verwendete, stammte
von E. Merck und war ein „Purissimum, wasserfrei‘‘-Präparat.
Für die Ausführung der vorliegenden Versuche spielt der geringe,
wechselnde Wassergehalt keine Rolle, da der Drehungs- und Re-
duktionswert in jedem Falle vorher bestimmt worden war.

Die für eine Versuchsserie mit bestimmtem Dextrose- und
Säuregehalt benötigte Lösung wurde in einer Portion bereitet und
dieser bestimmte, gleiche Volumina für jede Einzeluntersuchung
entnommen. Zur Herstellung obiger Lösung wurden 100 g Dex-
trose zu 500 cem 5,1 proz. Salzsäure gelöst. Die Polarisation der
Lösung erfolgte frühestens 1 Stunde später.

Um die Ablesungen am Polarisationsapparat auf Normalver-
hältnisse (d. h. auf wässerige Lösung) umrechnen zu können, mußte
ich den Einfluß der Säure auf die Drehung für jede Konzentration
bestimmen. Das geschah durch den Vergleich des Drehungswertes
der betreffenden salzsauren Lösung mit dem der wässerigen Lösung
von demselben Dextrosegehalt (nach 24 Stunden).

Von der so bereiteten Lösung dienten je 50 ccm zum Erhit-
zungsversuch. Zur Ausführung derselben wurde der mit der Lö-
sung beschickte Kolben nach erfolgtem Wägen in ein kochendes

Opt. Drehungsvermögen d. Dextrose unter d. Einfluß von Salzsäure. 175

Wasserbad versenkt und am Rückflußkühler bis zum Ablauf einer
bestimmten Frist erhitzt. Über die Erhitzungsdauer belehrt uns
die Tabelle. Nach dem Erhitzen wurde rasch abgekühlt, etwaige
Gewichtsverluste durch Wasser ergänzt.

Da die Lösungen nach dem Erhitzen mehr oder minder stark
gefärbt waren, konnte die Ablesung im Polarisationsapparat erst
nach Aufhellung mit Kohle erfolgen. Der adsorbierende Einfluß
einer bestimmten Menge Kohle auf die Drehung wurde durch
einen Kontrollversuch an der farblosen Ausgangslösung ermittelt
und bei der Umrechnung auf Normalverhältnisse berücksichtigt.

Die in den Tabellen unter der Rubrik ‚Drehung korrigiert“
aufgeführten Zahlen geben uns die Drehungswerte an, wie wir
sie bei der Polarisation einer wässerigen Lösung ohne Anwendung
von Kohle erhalten haben würden. Aus ihnen ist die prozentuale
Änderung der Anfangsdrehung (diese ebenfalls auf Wasser bezogen)
berechnet. |

Das Drehungsvermögen wurde in einem Halbschattenappa-
rate nach Schmidt und Haensch bestimmt; die Länge des ver-
wendeten Polarisationsrohres betrug 189,4 mm. Auf Grund dieser
Angabe konnte die Umrechnung auf spezifische Drehung unter-
bleiben. Als Beleuchtungsquelle diente das Chlornatriumlicht.

Zur Bestimmung des Reduktionsvermögens wurden 20 cem
der sauren Zuckerlösung mit Natrionlauge neutralisiert und auf
200,0 ccm mit destilliertem Wasser ergänzt. 10 ccm der Verdün-
nung dienten zur Bestimmung des Reduktionsvermögens. Bei dex-
troseärmeren Lösungen wurden die Verdünnungsverhältnisse ent-
sprechend variiert. Die Bestimmung selbst erfolgte nach E. Pflü-
ger. Das gewogene Kupferoxydul wurde als Dextrose in Rech-
nung gebracht. Die letzte Rubrik der nachfolgenden Tabellen
zeigt die prozentualen Verluste der Lösungen an Reduktionskraft
nach den verschiedenen Erhitzungszeiten.

Wir stellen zunächst die bereits bekannte Tatsache fest, daß
die nicht erhitzte Lösung von Dextrose in 5,1 proz. Salzsäure eine
stärkere Rechtsdrehung aufweist, als die wässerige Lösung von
demselben Zuckergehalt. Bei den salzsäurereicheren Lösungen sind
die Unterschiede wesentlich größer. `

Wird die salzsäurehaltige Dextroselösung auf 100° erhitzt, so
tritt alsbald eine Verstärkung der Rechtsdrehung ein. Dieselbe
beträgt nach 15 Minuten bereits 3, nach 30 Minuten 4,5%, des

176 H. Murschhauser:

Tabelle I.

Dextrose in 5,1 proz. Salzsäure.

Drehung der wässerigen Lösung nach 24 Stunden = 19,45°. Nach dem
Reduktionsvermögen enthält die Lösung 19,450% Dextrose.

: Änderung d.
Drehung der Änderung der ' Reduktions-
Dauer des sulzsauren ` Drenang Drehung durch | vermögens
Erhitzens Losung Si korrigiert **) das Erhitzen = durch das
Erhitzen
i in ° i in ° in % | in %
Vor dem Erhitzen 19,50 ‚19,45 | — =
Io Std. 20.10 120.05 +3,00 — 4,98
te ës 20.35—20,40 20,30- 20,35. -+4,37 bis +4,62| — 5,7
I. ;; 20,50 20,45 ‚514 — 1,45
Sr 20.10 20.05 +3,08 — 9
D, 19,30 ‚19,25 ' — 1,02 — 12,49

5 „ 15 Min. 19,45—19,50 | 19,40 —19,45 | — 0,25 bis +0,00 | — 12,19

*) Der Einfluß des Adsorptionsvermörens der Kohle auf die Drehung
ist in diesen Zahlen bereits eliminiert. |

**) Der in Kontrollversuchen eruierte EinfluB von Kohle und Säure
auf die Drehung der Pextroselösung ist eliminiert.
ursprünglichen Drehungswertes. Nach etwa 1 Stunde ist der Gipfel
der Steigerung erreicht. Von hier ab geht die Drehung zurück ;
sie steht nach 3stündiger Erhitzungsdauer noch über, nach
6stündiger unter dem Werte der Ausgangsdrehung.

Im Gegensatz hierzu sinkt das Reduktionsvermögen der Lö-
sung vom Beginn des Erhitzens an dauernd ab. Der Rückgang
ist anfänglich viel stärker als in späteren Zeitabschnitten. Die
Verluste betragen nach 15 Minuten bereits 5, nach 6stündigem
Erhitzen 12,49°,, des Reduktionswertes der ursprünglichen Lö-
sung.

Wir begegnen hier der interessanten Erscheinung, daß beim
Erhitzen einer Lösung von Dextrose in Salzsäure unter gewissen
Versuchsbedingungen das Drehungsvermögen zunimmt, während
das Reduktionsvermögen gleichzeitig eine bedeutende Abnahme
erfährt. po |

Es ist oben darauf hingewiesen worden, daß die beim Auf-
bewahren konzentrierter Dextroselösungen in kalter, konzentrier-
ter Salzsäure auftretende Drehungszunahme durch die Bildung
einer Glucobiose erklärt wurde. Aus der experimentell ermittelten
Kombination von Erscheinungen, einer Drehungszunahme bei
gleichzeitiger Abnahme des Reduktionsvermögens müssen wir

Opt. Drehungsvermögen d. Dextrose unter d. Einfluß von Salzsäure. 177

den Schluß ziehen, daß die Einwirkung von Salzsäure geringerer
Konzentrationen auf Dextrose in der Hitze zur Bildung derselben
Stoffe führt, dieinkonzentrierten Dextroselösungen in starker
Salzsäure schon bei Zimmertemperatur entstehen.

Es findet also in demselben Milieu, in dem man sonst die
Zerstückelung komplizierter Kohlenhydratkomplexe vornimmt,
die Synthese eines größeren Zuckermoleküls aus einer Monose statt.
Ob dabei eine Biose oder Polyose entsteht, mag vorläufig unbe-
sprochen bleiben; vielleicht liegt auch hier, wie bei der Einwir-
kung in der Kälte von verschiedenen Seiten angenommen wird,
ein Gemisch beider vor.

Die bloße Annahme der Entstehung von Biose oder Polyose vermag
allerdings das prozentuale Verhältnis zwischen den Änderungen des Dre-
hungs- und Reduktionsvermögens nicht zu erklären. Denn versucht man
rechnerisch die Menge der entstandenen Isomaltose aus dem Drehungs-
zuwachs zu ermitteln, so bemerkt man alsbald, daß die anfängliche Abnahme
des Reduktionsvermögens mit der Zunahme des Drehungsvermögens nicht
Schritt hält.

Als Beispiel diene der einstündige Erhitzungsversuch der Lösung
von 20%, Dextrose in 5,1 proz. Salzsäure. Nach dem spezifischen Drehungs-
vermögen der Isomaltose berechnen wir, daß das Plus von 5,1% an Drehung
einer Bildung von genau 3g Isomaltose entspricht. Angenommen nun,
daß das Reduktionsvermögen der Isomaltose ebensogroßB wäre wie das
der Dextrose, so ist die Verminderung um 3%, immer noch viel zu gering
im Vergleich mit der experimentell gefundenen von 7,45%.

In der Tat geht ja neben der Dextroseumwandlung eine Zuckerzer-
störung einher, die mit der Isomaltosebildung zusammen die verstärkte
Verminderung des Reduktionsvermögens bedingt.

Nach den bisher gewonnenen Zahlen wurde versucht, diejenige
Erhitzungsdauer zu errechnen, die zur Erzielung des Drehungs-
wertes der nicht erhitzten Ausgangslösung benötigt würde. Wie
aus der letzten Horizontalreihe der Tabelle I ersichtlich, ist diese
mit 5 Stunden 15 Minuten genau getroffen worden. Während also
die Reduktionskraft der Urlösung innerhalb dieser Zeit um 12,2%
heruntergegangen ist, decken sich die Werte für die absolute Dre-
hung vollständig.

Man möchte geneigt sein, aus diesem Verhalten der Dextrose
den Schluß zu ziehen, daß die optischen Erscheinungen mehr Aus-
sichten böten für die Schaffung einer Methode zur quantitativen
Bestimmung von Dextrose und Lävulose nebeneinander auf Grund
ihres Verhaltens gegen Salzsäure als das Reduktionsvermögen.

Biochemische Zeitschrift Band 116. 12

178 H. Murschhauser:

In der oben geschilderten Weise wurden des ferneren Lösun-
gen von 19,45%, Dextrose in 8,06 und 10,1 proz. Salzsäure bereitet
und auf ihr Verhalten beim Erhitzen untersucht. Das Ergebnis
findet sich in den Tabellen II und III.

Tabelle II.
Dextrose in 8,06 proz. Salzsäure.

Drehung der wässerigen Lösung nach 24 Stunden = 19,45°. Nach dem
Reduktionsvermögen enthält die Lösung 19,45%, Dextrose.

Änderung d.
Drehung der Dreh Änderung der Reduktions-
Dauer des der salzsauren k —— Drehung durch vermögens
Erhitzens | Lösung *) OEE das Erhitsen durch das
| Erhitzen
N in ® in ° In a in %
Vor dem Erhitzen ! 19,65 19,45 — —
a Std. I 20,65 20,45 +5,14 — 6,68
la n 20,75—20,80 | 20,55—?20,60 | +5,65bis +5,91 | — 6,58
l, 20,50 20,30 +4,37 — 904
2. 19,90 19,70 +1,28 — 11,46
3 4 19,45—19,50 | 19,25—19,30 | — 1.02 bis —0,77 | — 13,00
6 „ 18,00 17,80 —848 - — 19,22
2 „ 83Min. | 19,80 19,60 +0,77 — 12,08

*) Der Einfluß des Adsorptionsvermögens der Kohle auf die Drehung
ist in dieser Zahlenreihe bereits eliminiert.
*) Der Einfluß von Kohla und Säure auf die Drehung ist eliminiert.

Tabelle IH.
Dextrose in 10,1 proz. Salzsäure.

Drehung der wässerigen Lösung nach 24 Stunden = 19,45°. Nach dem
Reduktionsvermögen enthält die Lösung — 19,42%, Traubenzucker.

Änderung d.
Drehung der Dreh Anderung der BReduktions-
Dauer des salzsauren k ung Drehung durch | vermögens
Erhitzens Lösung *) orriciert das Erhitsen | durch das
Erhitzen
in ® in ° in e in e

Vor dem Erhitzen || 19,75

19,45
LL St 20,85 20,55 + 5,65 — 80
df 20,80—20,85 | 20,50—20,55 |+ 5,39bis +5,65! — 8,38
— 20,45 20,15 + 3,84 — 10,59
a, 19,85 19,55 + 0,51 — 12,95
an. 19,20 18,90 — 2,82 — 15,42
3, 19,00 1X,70 — 3,85 — 15,26
6, 16,60 16,30 — 16,19 — 25,1

*) Korrektur für den Einfluß der Kohle ist erfolgt.
**) Einfluß von Kohle und Säure auf die Drehung ist eliminiert.

Opt. Drehungsvermögen d. Dextrose unter d. Einfluß von Salzsäure. 179

Bei den höheren Säurekonzentrationen (8,06 und 10,1%,) wie-
derholen sich im großen und ganzen die Erscheinungen, die wir
bei der 5,1 proz. Salzsäure kennen gelernt haben. Die Unterschiede,
die hierbei auftreten, sind zeitliche. Bei allen Säurekonzentra-
tionen steigt die Drehung zunächst an, um dann dauernd abzu-
nehmen. Während aber der Gipfel, dessen Höhe durch die Säure-
konzentration nicht beeinflußt wird, bei der 5proz. Säure nach
ca. 1 Stunde gewonnen wird, ist er bei der 8,1l proz. nach 30,
bei der 10,1 proz. Säure
schon nach 15 Minuten
erreicht. Vom Gipfel-
punkt geht die Drehung
alsdann um so rascher
zurück, je höher der
Säuregehalt der Lösung
ist; mit anderen Worten:
Die Kurven für den
Drehungsverlauf steigen
und fallen um so steiler,
je höher die Säure-
konzentration der Lö-
sung ist.

Wie bei der 5,1 proz.

Salzsäure sinkt auch bei H R: OES E EE E
) Abb. 1. Prozentuale Ände des Drehungs- und Re-
der 8,1 und 10 proz. das duktionsvermögens einer 19,45 pros. Dextroselösung in

Reduktionsvermögen = ei proz. Salzsäure bei 100°.
der Dextroselösung böses a) KE ON EH en
Beginn des Erhitzens.
Die prozentuale Abnahme desselben ist um so stärker, je höher
die Säurekonzentration ist. Sie beträgt beispielsweise nach 6stün-
diger Erhitzungsdauer bei Verwendung von

5,1l proz. Säure... .... 12,5%,
bei 8,1 proz. Säure . . . . . . 19,2%
bei 10,1 proz. Säure ...... 25,1%

der Reduktionskraft der Ausgangslösung.

Die weiteren Erhitzungsversuche wurden mit Lösungen an-
gestellt, die ca. 10%, Dextrose in 5,1— 8,1 und 10,1 proz. Salzsäure
enthielten. Die Ergebnisse finden sich in den Tabellen IV, V
und VI.

12*

180 H. Murschhauser:

Tabelle IV. Dextrose in 5,lproz. Salzsäure.
Drehung der wässerigen Lösung nach 24 Stunden = 9,75°.

Drehung der Diekune eur eh
D d salzsauren rehung dure
— Lösung *) korrigiert *) das Erhitzen
in °
Vor dem Erhitzen| 9,85
1 Std. 9,95
e EEN 9,80
6 . 9,35
12 ` 8,80

Versuchsreihe II.
Drehung der wässerigen Lösung nach 24 Stunden = 9,95°.

Vor dem Erhitzen | 10,05 9.95 — —
1/, Std 10, 10—10,15| 10, 00-10, 05| + 0,5 bis+1,0 — 45
Un 10.20 10,10 + 15 — 43
er EN 10,10 + 15 — 53
1: 10,20 10, 10 + 15 — 56
S äi 10, ‘05—10, 101 9, 95—10, OO 0 bis+0,5 — 59

*) Der Einfluß des Adsorptionsvermögens der Kohle auf die Drehung
ist hierbei bereits eliminiert.

sai d. h. der in Kontrollversuchen eruierte Einfluß von Kohle und
Säure auf die Drehung der Dextrose ist hierbei eliminiert.

Tabelle V. Dextrose in 8,1 proz. Salzsäure.
Drehung der wässerigen Lösung nach 24 Stunden = 9,70°.

derung des

Drehung der Änderung der 3
Dauer des salzsauren nee Drehung durch —
Erhitzens Lösung *) das Erhitzen das Erhitzen

Vor dem Erhitzen | 9,% ;
1/, Stunde 10,10 — 3,7
| ay 10,00 — 8,7
3 Stunden 9,55—9,60 — BA
6 e 8,80 — 15,2
12 e 1,65 — 25,9

Versuchsreihe II.
Drehung der wässerigen Lösung nach 24 Stunden = 9, 95°, S

Vor dem Erhitzen || 10,15 9,95 — —
1/, Stunde 10,25 10,05 + 10 — 54
F y 10,20 10,00 + 05 — 6,2
WE 10,20 10,00 + 05 — 62
3 Stunden 9,75 9,55 — 40 — 10,2

*) Der Einfluß des Adsorptionsvermögens von Kohle auf die Drehung
ist in diesen Zahlen eliminiert.

**) Der in Kontrollversuchen ermittelte Einfluß von Kohle und Säure
auf die Drehung ist hierbei eliminiert.

Opt. Drehungsvermögen d. Dextrose unter d. Einfluß von Salzsäure. 181

Tabelle VI.
Dextrose in 10,2 proz. Salzsäure.
Drehung der wässerigen Lösung nach 24 Stunden = 9,10°.

Drehung der Dreh Änderung der Beduktions-
Dauer des salzsauren k Ve ns Drehung durch vermögens
Erhitsens Lösung *) orrigiert *) | das Erhitzen durch das
Erhitzen
in ° in %

Vor dem Erhitzen || 9,35
1 Stunde 9,20

6 Stunden 7,40

12 ~ 5,90

Versuchsreihe II.
Drehung der wässerigen Lösung nach 24 Stunden = 9,95°.

Vor dem — 10,20 9,95 — —-
1/, Stunde 10,35 10,10 + 15 — 47
LE 5 10,10—10,15 | 9,85—9,90 | — 1,0bis —0,5] — 6,4
DR 10,10 9,85 — 10 — 70
3 Stunden 9,50 9,25 — 71 — 12,3

*) Einfluß von Kohle auf die Drehung eliminiert.
**) Einfluß von Kohle und Säure auf die Drehung eliminiert.

Die Tabellen und die daraus konstruierten Kurven der Abb. 2
bieten ein ähnliches Bild wie die der 20 proz. Dextroselösungen.

Bei der Lösung mit 5,1 proz. Salzsäure tritt zunächst wiederum
ein Anstieg des Drehungsvermögens auf, das sich während der
zweiten halben Stunde konstant erhält, um dann eben so flach,
und zwar annähernd parallel mit der korrespondierenden Lösung
der ersten Versuchsreihe abzufallen.

Die Drehung der Dextroselösung mit 8,1 proz. Salzsäure er-
reicht denselben Gipfel wie die 5,1 proz., fällt aber dann früher und
etwas steiler, aber wiederum parallel mit der korrespondierenden
Lösung der vorigen Versuchsreihe ab; noch steiler wird der Abfall
bei der 10 proz. Säure.

Die Kurvenbilder beider Versuchsreihen (mit 20 und 10%,
Dextrose) weisen denselben Charakter auf; die Unterschiede zwi-
schen beiden sind quantitative.

Die Punkte für die Drehung der 20 proz. Lösungen liegen auf
der ganzen Strecke höher als die entsprechenden der lOproz. Die
Erscheinung ist mit dem anfänglich stärkeren Anstieg (d. h. reich-
licherer Isomaltosebildung) bei den 20%, Dextrose enthaltenden
Lösungen in Zusammenhang zu bringen.

182 H. Murschhauser:

Damit steht in voller Harmonie die Tatsache, daß die prozen-
tuale Abnahme des Reduktionsvermögens bei den 20 proz. Lösun-
gen durchweg größer ist als bei den analogen Lösungen mit 10%
Dextrose. Es mag dahingestellt sein, ob diese Annahme allein
die Unterschiede in der Verringerung des Reduktionsvermögens
bei den beiden Versuchsserien zu erklären vermag. Im übrigen

BE ee ee E EE EE E E e E E
RS GEES

A d BS DE e
SKS ee a ee
m EE We
TT Se TC
s Te a Ee
C I NOS 1 17 1 19
z CH NSS See
x DE EEE BR ER AN a u u BE
ji ELE NE
Pe ER BE Bea Ba
= RS ER NIIT TF Nm
Ha
Sr bebe? S_—1 1 55
Eee BEE Br ER N a Eh]
SR E RR RR REN E
EM EEE En DE en ie DE EEE
COCOT RE RE HE HR KR E re
SSES EES DR ——

Abb. 2. Prosentgale Änderung des Drehungs- und Reduktionsvermögens einer ca. 10 proz.
i Dextroselösung in
VII. 6,1prozs. Salzsäure bei 100°.
VII 8,

. IX. 101 „ » .n
a) Drehungskurven. b) Reduktionskurven.

gilt für die 10 proz. Dextroselösungen das gleiche, was von den
20 proz. gesagt ist: Die Verminderung der Reduktionskraft hebt
mit dem Beginn des Erhitzens an, verläuft von der 2. Stunde ab
nahezu geradlinig mit der Erhitzungsdauer und nahezu parallel
mit den analogen Kurven der 20 proz. Lösungen.

Die Drehungs- und Reduktionsverhältnisse wurden ferner an
Lösungen studiert, die ca. 5 bzw. 2,25%, Dextrose in 5,1, 8,1 und
10,1 proz. Salzsäure enthielten.

Opt. Drehungsvermögen d. Dextrose unter d. Einfluß von Salzsäure. 183

Tabelle VII.
Dextrose in 5,1l proz. Salzsäure.
Drehung der wässerigen Lösung von demselben Dextrosegehalt = 4,50°.
Nach dem Reduktionsvermögen enthält die Lösung = 4,52%, Dextrose.

Änderung des
— e Beduktionsver-
mögens durch

Erhitzens das Erhitzen
in %
Vor dem Erhitzen | 4,60 4,50 — gu
1 Stunde 4.50 4.40 — 2% 2 3.45
3 Stunden 4.45 4,35 — 32 — 3,66
e n 4.35 425 — BP — 75
12o o” | 405 3.95 —12? —135

Versuchsreihe II.
Drehung der wässerigen Lösung von demselben Dextrosegehalt = 5,00°.
Nach dem Reduktionsvermögen enthält die Lösung = 5,00% Dextrose.

Vor dem Erhitzen 5,05 5,00 — —
3/ Stunde 5,05 5,00 + 0,0 — 1,4
13 * 5,05 5,00 + 0,0 — 12

1 S 5,00 4,95 — 10 — 2,4
1 e 5,00 4,95 — 10 — 26
1 Ge 5,00 4,95 — 10 — 2,4
3 Stunden 4,90 4,85 — 30 — 38
6 H 4,70 4,65 — 7,0 — 7,4

*) Der Einfluß des Adsorptionsvermögens der Kohle auf die Drehung
ist in dieser Zahlenreihe eliminiert.
*) Der Einfluß von Kohle und Säure auf die Drehung ist eliminiert.

Tabelle VOI.
Dextrose in 8,1 proz. Salzsäure.

Drehung der wässerigen Lösung von demselben Dextrosegehalt nach
24 Stunden = 5,00°. Nach dem Reduktionsvermögen enthält die Lä,
sung = 5,00%, Dextrose.

Änderung des
Drehung der Änderung der
Dauer des salssauren | ke et | Drehung durch | mogens durch
Erhitzens Lösung das Erhitzen das Erhitzen
in ® in % in %
Vor dem Erhitzen) 510 | 500 = —
1/, Stunde 5,05 | 4,95 — 10 — 2,2
hm 5,05 4,95 — 10 — 18
e 5,00 4,90 — 2,0 — 8,6
— J— 5,00 4,90 — 2,0 — 30,
A Stunden 4,70 4,60 — 80 — 80
6 „ 4.45 4,35 — 13,0 — 12,2
12 „ 3,90 3,80 — 24.0 — 242

*) Der Einfluß der Kohle auf die Drehung ist berücksichtigt.
*+) Der Einfluß von Kohle und Säure auf die Drehung der Lösungen
ist eliminiert.

184 H. Murschhauser:

Tabelle IX.
Dextrose in 10,1 proz. Salzsäure.

Drehung der wässerigen Lösung von demselben Dextrosegehalt nach
24 Stunden = 4,65°. Nach dem Reduktionsvermögen enthält die Lösung
== 4,65%, Dextrose.

Änderung der

Drehung durch
korrigiert*®) | das Erhitzen

Vor dem Erhitzen

3 Stunden
6 „
12 19 ?
II. Versuchsreihe.
Die Lösung enthält 5,00%, Dextrose.
Vor dem Erhitzen 5,15 5,00 — —
2/4 Stunde 5,05 4,90 — 20 — 30
DW 5,00 4,85 — 30 — 50
3 Stunden 4,55 4,40 — 12,0 — 11,6
6 y» 4,05 8,90 — 22,0 — 21,8

HI. Versuchsreihe.
Die Lösung enthält nach dem Reduktionsvermögen = 5,00%, Dextrose.

Vor dem Erhitzen | 5,15 5,00 — | —
6 Stunden | 4,10 3,95 | — 21,0 — 20,6

= _*) Der Einfluß der Kohle auf die Drehung der Lösung ist hierbei
Der Einfluß von Kohle und Säure auf die Drehung ist eliminiert.
Wenn man die Zahlen für die Änderung der Drehung beim
Erhitzen der Lösungen dieser Versuchsreihe (ca. 5%, Dextrose) in
ein Koordinatensystem einträgt, so erhält man nahezu gerade
Linien. Wie bei den beiden vorausgehenden Versuchsreihen fällt
die Gerade bei der schwächsten Säurekonzentration am flachsten,
bei der höchsten am steilsten ab. Da eine Änderung des Drehungs-
vermögens im positiven Sinne bei keiner der angewandten Konzen-
trationen und Erhitzungszeiten auftrat, so könnte man geneigt
sein, in diesem Falle die Isomaltosebildung zu negieren. Eine
genauere Betrachtung der Zahlen wie der Kurvenbilder führt je-
doch zu der Überzeugung, daß auch bei dieser Dextrosekonzen-
tration noch eine, wenn auch ganz schwache Bildung von Iso-
_ maltose vorliegen muß. Die Drehung der Lösung in 5,1 proz. Salz-

Opt. Drehungsvermögen d. Dextrose unter d. Einfluß von Salzsäure. 185

säure bleibt beim halbstündigen Erhitzen bestehen, während das
Reduktionsvermögen um 1,4%, zurückgeht, und die Winkel, wel-
che die beiden anderen Linien (8 und 10%, HCl) mit der Horizon-
talen bilden, sind bis zum Ablauf der ersten Stunde spitzer als in
ihrem späteren Verlauf.

Bezüglich der Abnahme des Reduktionsvermögens mit der
Erhitzungsdauer gilt dasselbe, was über die lOproz. Lösungen

7a — Fam Ke Ee?
a "ee GEET EE EE E WE EEE DE EES KEE

äm, DZ N

ORT
TEE
"Ta
AE

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AUAHI YR

HH
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sage agaagassssssRassë S

3Std 4Std Std Et Aë Itd Mid NSA 12Std

Abb. 3. Prozentuale Änderung des Drehungs- und Reduktionsvermögens einer 5proz.
Dextroselösung in
IV. 5,1proz. Salzsäure bei 100°,
V. 81 „ » o »
VI. 10,1 „ a

a) Drehungskurven. b) Reduktionskurven.

gesagt worden ist. Die Abnahme beginnt mit dem Erhitzen, und
ihr Verlauf mit der Erhitzungsdauer folgt nahezu einer Geraden.

Auch hinsichtlich der relativen Beziehungen zwischen den
5 und 10 proz. Lösungen gilt dasselbe, was zwischen der 20 und
10%, Dextrose enthaltenden Lösungen zu konstatieren war. Der
Rückgang des Reduktionsvermögens war bei den 20 proz. in allen
Punkten relativ stärker als bei den 10 proz.; er ist bei den 10 proz.
stärker als bei den 5proz. Lösungen.

186 H. Murschhauser:

Die allmähliche Verminderung der Isomaltosebildung mit der
Verringerung der Dextrosekonzentration und die dadurch bedingte
Umformung der bei den höheren Dextrosekonzentrationen anfäng-
lich stark gekrümmten Drehungskurven zu Geraden einerseits, die
mit der Verminderung der Dextrosekonzentration einhergehende
Verflachung der Kurven für das Reduktionsvermögen anderer-
seits führen eine Annäherung der zusammengehörigen Drehungs-
und Reduktionskurven herbei. Dadurch wird ein allmählicher
Ausgleich in den Zahlen für die prozentualen Änderungen des
Drehungs- und Reduktionsvermögens geschaffen. Im allgemeinen
zeigt sich aber stets die Tendenz, daß das Reduktionsvermögen
ceteris paribus etwas stärker zurückgeht als das Drehungsver-
mögen. Der Unterschied ist aber bei den höheren Dextrosekon-
zentrationen größer als bei den niedrigen.

Tabelle X.
Dextrose in 5,1 proz. Salzsäure.
Drehung der wässerigen Lösung von demselben Dextrosegehalt = 2,25°.

Vor dem Erhitzen | 2,30 2
1 Stunde 2,25 2,20
3 Stunden 2,25 2,20
6 J 2,15—2,20 | 2,10—2,15
I2 y 2,05 | 2,00
Tabelle XI.

Dextrose in 8,1 proz. Salzsäure.
Drehung der wässerigen Lösung von demselben Dextrosegehalt = 2,25°.

Änderung des
Reduktionsver-

Ve dem Erhitzen 2,30 2,25 —
1 Stunde 2,25 2,20 — 2,1 —
3 Stunden 2,20 2,15 — 4,3 —
6 „ 2,05 2,00 — 10,8 —
12 a | 1,80 1,75 — 21,7 —

*) Der Einfluß der Kohle auf die Drehung ist in der Zahlenreihe
eliminiert.
**) Der Einfluß der Kohle und Säure auf die Drehung ist eliminiert.

Opt. Drehungsvermögen d. Dextrose unter d. Einfluß von Salzsäure. 187

Tabelle XII.
Dextrose in 10 proz. Salzsäure.
Drehung der wässerigen Lösung von demselben Dextrosegehalt = 2,25°.

*) Der Einfluß der Kohle auf die Drehung ist hierbei eliminiert.
Der Einfluß der Kohle und der Säure auf die Drehung ist
eliminiert.

Bei den 2,25%, Dextrose enthaltenden Lösungen sind nur die
Drehungsänderungen bestimmt worden. Anhaltspunkte für die
Bildung von Isomaltose liegen hier nicht vor. Die prozentualen
` Drehungsverluste sind bei Verwendung von 5,1 und 8proz. Salz-
säure als Lösungsmittel geringer als bei den 5 proz. Dextroselösun-
gen, bei 10, proz. Salzsäure merkwürdigerweise später etwas
größer, doch fallen derartige Differenzen bei solch langer Erhit-
zungsdauer und so bedeutenden Verlusten nicht ins Gewicht.

Zum Schlusse sei ein Kurvenbild beigefügt, das uns den
Drehungsverlauf der verschiedenen Zuckerlösungen in 5,1, 8,1
und 10,1 proz. Salzsäure wiedergibt. Aus demselben ist unschwer
abzuleiten, daß die Isomaltosebildung bei Anwendung noch
höherer Dextrosekonzentrationen eine bedeutende Steigerung er-
fahren wird.

Zur Vervollständigung der vorstehenden Angaben sei noch
erwähnt, daß die Lösungen von 2,25, 5 und 10%, Dextrose in den
verschiedenen Salzsäurekonzentrationen in der Kälte farblos sind.
Die Lösungen mit 20%, Dextrose weisen einen schwachen Stich
ins Gelbe auf. Sämtliche Lösungen behalten diese Eigenschaft in
der Kälte aufbewahrt für lange Zeit bei. Beim Erhitzen erfahren
sie jedoch bald eine allmählich von gelb in braun übergehende
Verfärbung und scheiden bei fortdauerndem Erhitzen braun-
_ schwarze Niederschläge von Huminstoffen ab. Die Geschwindig-
keit, mit der diese Veränderungen eintreten, hängt unter sonst
gleichen Umständen von der Säurekonzentration ab.

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buryasg

Opt. Drehungsvermögen d. Dextrose unter d. Einfluß von Salzsäure. 189

ist aber für die verschiedenen Säurekonzentrationen gleich. Es
wird um so früher erreicht, je höher der Säuregehalt der
Lösung ist.

Der Rückgang der Drehung beim fortgesetzten Erhitzen er-
folgt vom Scheitelpunkte ab annähernd linear mit der Erhitzungs
dauer. Bei Lösungen gleicher Dextrosekonzentration fällt der ab-
steigende Ast der Kurven um so steiler ab, je saurer die Lösung
ist, d.h. die Geschwindigkeit der Zuckerzerstörung steigt ceteris
paribus mit der Säurekonzentration.

Die absteigenden Äste der Drehungskurven verlaufen bei den
Lösungen gleichen Säuregehaltes annähernd parallel; dabei liegen
die Kurven der lOproz. Dextroselösungen tiefer, mit anderen
Worten: Die prozentuale Abnahme des Drehungsvermögens ist
bei den 10 proz. Lösungen durchweg stärker als bei den Lösungen
mit 20% Dextrose.

Das Reduktionsvermögen geht vom Beginn des Erhitzens an
dauernd, und zwar von der 2. Stunde ab annähernd linear zurück.
In der ersten Viertel- bzw. halben Stunde ist der Abfall, namentlich
bei den Lösungen mit 20%, Dextrose, weit stärker als in späteren
Zeitabschnitten. Die prozentuale Abnahme des Reduktionsver-
mögens ist bei den 10%, Dextrose enthaltenden Lösungen durch-
weg geringer als bei den 20 proz.

Die Kombination der Erscheinungen — Zunahme des Dre-
hungsvermögens bei gleichzeitiger Abnahme des Reduktionsver-
mögens — ist auf die Bildung von Isomaltose oder Polysacchariden
(Dextrine) zurückzuführen. Ein Teil der Verminderung des Re-
duktionsvermögens entfällt auf die gleichzeitig stattfindende
Zuckerzerstörung. |

Auch in den späteren Stadien der Erhitzung ist das Re-
duktionsvermögen stets stärker verringert als das Drehungs-
vermögen; die Kurven nähern sich jedoch mit der Erhitzungs-
dauer.

Bei 5proz. Dextroselösungen in Salzsäure wechselnder Kon-
zentration ist die Isomaltosebildung äußerst gering. Die Erschei-
nungen sind im übrigen dieselben wie bei den 10 und 20 proz. Lö-
sungen. Die prozentuale Abnahme des Drehungsvermögens ist’
stärker, die des Reduktionsvermögens schwächer als bei den kor-
respondierenden Lösungen mit 10%, Dextrose.

190 H. Murschhauser: Optisches Drehungsvermögen der Dextrose usw.

Die Reduktions- und Drehungskurvenrücken um so näher an-
einander heran, je geringer der Dextrosegehalt der Lösungen wird.

Das Maximum der Drehungssteigerung (= Isomaltosebildung)
hängt nicht von der Säure-, sondern von der Dextrosekonzentra-
tion der Lösung ab. Dagegen ist der Zeitpunkt, nach welchem
dieses Maximum erreicht wird, von der Konzentration der Säure
abhängig.

Die Ergebnisse gründen sich auf Versuche in 5,1, 8,1 und
10,1 proz. Salzsäure.

Bemerkungen zu den Mitteilungen von R. Kochmann
und M. Kochmann. j

Von

E. Salkowski.

(Eingegangen am 25. Januar 1921.)

1. Mit seiner Mitteilung: „Über Schwefelwasserstoffbildung
aus Sulfaten durch Faeces“ hat R. Kochmann!) auf einen sehr
verbreiteten, aber wenig beachteten, ja von den letzten Autoren,
die sich hierüber geäußert haben, geradezu in Abrede gestellten
Vorgang hingewiesen. Sasakiund Otsu ka?) haben in ihrer Arbeit
„Experimentelle Untersuchungen über die Schwefelwasserstoff-
entwicklung der Bakterien aus Cystin und sonstigen Schwefel-
verbindungen“: 21 Bakterienarten untersucht und gelangen auf
S. 215 zu dem Schluß:

„Aus Taurin vermögen Bakterien kein H,S zu entwickeln,
bekanntlich auch nicht aus Sulfaten.“

Gegen diesen Ausspruch habe ich?) Stellung genommen und
auf die Ursachen hingewiesen, durch welche die genannten Autoren
wahrscheinlich zu dem irrigen Schluß gelangt sind. R.Kochmann
ist diese Mitteilung augenscheinlich entgangen, sonst würde er
wohl auf dieselbe eingegangen sein; vermutlich ist das dadurch
verursacht, daß mein Hinweis unter ‚Kleinen Mitteilungen‘ steht,
solche aber erfahrungsgemäß sehr häufig nur als „Kleine Mit-
teilungen“ in die referierende Literatur übergehen ohne Bezeich-
‘nung des betreffenden Gegenstandes und dadurch natürlich ver-
loren gehen. Mir ist es wenigstens öfters so gegangen.

In der genannten Mitteilung beziehe ich mich auf eine weit
zurückliegende Arbeitt), welche u. a. auch die Reduktion der

1) Diese Zeitschr. 112, 191. 1920.

2) Diese Zeitschr. 39, 208. 1912.

3) Zeitschr. f. physiol. Chemie 83, 165. 1913.
t) Berl. klin. Wochenschr. 1888, Nr. 36.

192 E. Salkowski:

Sulfate zu Sulfiden behandelt. Es sei mir gestattet, einen Teil des
Wortlauts aus der Zeitschrift für physiologische Chemie wieder-
zugeben. Es heißt daselbst:

„Daß gewisse Fäulnisbakterien auch diese sehr viel schwierigere Reduk-
tionsarbeit!) (nämlich der Sulfate zu Sulfiden) zu vollbringen vermögen
— welche durch nascierenden Wasserstoff unter keinen Umständen gelingt ?),
ja überhaupt durch kein chemisches Mittel in wässerigen Lösungen — ist
unzweifelhaft. .

Es ist mir lange bei der Untersuchung der städtischen Spüljauche auf-
gefallen, daß der Gehalt dieser Flüssigkeit an schwefelsauren Salzen ein
ganz regelloser ist. Der Gehalt daran steht in keiner Beziehung zu der etwas
wechselnden Konzentration der Spüljauche, dagegen in einem unverkenn-
baren Zusammenhange mit dem Grade der Fäulnis. War die Fäulnis nur
wenig’ bemerkbar, was in kalten Wintermonaten öfters vorkommt, so war
der Gehalt an Schwefelsäure (d. h. Sulfaten) besonders hoch.

Es ließ sich weiterhin leicht nachweisen, daß der Gehalt an schwefe -
sauren Salzen beim Aufbewahren der Spüljauche in geschlossenen Flaschen
mit der Zeit abnimmt unter Eintritt starker Fäulnis und Entwicklung von
Schwefelwasserstoff, welcher allerdings der Hauptmenge nach infolge des
Gehaltes der Flüssigkeit an Eisen als Schwefeleisen auftritt, mitunter bis
zu dem Grade, daß die Flüssigkeit kaum nach H,S riecht, es sei denn, daß
man sie ansäuert. So wurden aus 250 ccm einer Spülflüssigkeit, die fast
ohne Zeichen der Fäulnis zur Untersuchung gelangte, 0,1128 g Bariumsulfat
erhalten, aus derselben Flüssigkeit 21 Tage später 0,0492 g, noch 4 Tage
später 0,0463 g. Eine andere Spüljauche gab bei der ersten Untersuchung
0,0898 g, 3 Monate später 0,0337 g, eine dritte bei der ersten Untersuchung
0,0812 g, 25 Tage später 0,0562 g.

Von besonderem Interesse endlich war die Untersuchung einer vierten
Probe, welche sofort nach der Entnahme in eine vollständig damit gefüllte
Glasstöpselflasche gegeben war und in dieser 14 Tage gestanden hatte.
250 com dieser stark fauligen Flüssigkeit lieferten nur 0,004g Bariumsulfat.
In diesem Falle also, der besonders günstige Bedingungen geboten hatte,
war die Reduktion der Sulfate beinahe bis auf den letzten Rest er-
folgt.“ Ä

Die Reduktion der Sulfate zu Sulfiden findet in einem enor-
men, man könnte sagen, gigantischen Maßstabe in allen mit
Schwemmkanalisation ausgerüsteten Städten statt, war aber bis-
her nicht nach der quantitativer Richtung verfolgt. Gewiß ist auch

die von R. Kochmann aufgefundene Schnelligkeit, mit der die

1) Im Vorhergehenden handelt es sich um die Bildung von Schwefel-
wasserstoff aus dem sog. neutralen Schwefel des Harns.

2) Damit soll natürlich nicht gesagt sein, daß Bakterien die Reduktion
auf einem anderen Wege bewirken als durch nascierenden Wasserstoff.

Bemerkungen. 193

Reduktion wenigstens mit Kaninchenfaeces erfolgt, als ein uner-
wartetes Resultat zu bezeichnen. Wenn ich am Schlusse meiner
damaligen Mitteilung die Reduktion der Sulfate zu Sulfiden durch
Darmbakterien nur als möglich hingestellt habe, so geht aus dem
Zusammenhang hervor, daß ich dabei an die Tätigkeit der Bak-
terien im Darm des lebenden Individuums gedacht habe. Die von
-Kochmann angezogene Beobachtung Roese hierüber ist meines
Wissens erst später gemacht.

2. Die außerordentlich interessante Mitteilung M. Koch-
manns: „Quantitative Untersuchungen des Magnesium-Kalk
und Barium-Antagonismus‘‘!) erinnert mich an alte Versuche von
mir?), die ich bei dieser Gelegenheit, da sie nicht ohne Interesse
sind, der Vergessenheit entreißen möchte. Meine Absicht war,
beim lebenden Tier durch Verstopfung der Harnkanälchen die
Funktion der Niere allmählich ohne operativen Eingriff auszu-
schließen. Die Verstopfung sollte durch Bildung unlöslicher Nieder-
schläge geschehen. Ich nahm an, daß diese Niederschläge sich
nicht im Blut, sondern erst in der Niere bilden würden. Zu den
Versuchen wählte ich Natriumsulfat und Strontiumnitrat oder
Strontiumchlorid?). Die Versuche sind an Kaninchen angestellt.
Meistens kamen 10proz. Lösungen in Mengen von 8—10 ccm
pro Tag in Anwendung. Es wurden bald beide Substanzen sub-
cutan eingeführt, an verschiedenen Körperstellen, bald beide in
den Magen, die eine vormittags, die andere abends, bald die eine
subcutan, die andere in den Magen und die Einspritzungen min-
destens 8 Tage lang gemacht. Der Erfolg entsprach den Erwar-
tungen sehr wenig. In vielen Fällen blieben die Harnkanälchen
ganz frei von Niederschlägen, in anderen bildeten sich geringe
Mengen davon und nur in einem Falle war ein erheblicher Teil
der Harnkanälchen mit großen, schon makroskopisch sichtbaren
Kristallen verstopft. Interesse bot auch das Verhalten des Harns.
Derselbe enthielt reichlich schwefelsaure Salze und Strontium
nebeneinander. Beim Ansäuern mit Salzsäure wurde er zunächst

1) Diese Zeitschr. 11%, 191. 1920.

3) Virchows Archiv 69, 12 des S.-A.

3) Strontium statt Barium, das an sich geeigneter erschien, nahm ich,
weil ich die giftige Wirkung des Bariums fürchtete. Die Einwirkung der
Uransalze und der chromsauren Salze auf die Nieren war damals noch nicht
bekannt.

Biochemische Zeitschrift Band 116. 13

194 E. Salkowski: Bemerkungen.

klar, falls er, wie gewöhnlich bei alkalischer Reaktion, trüb ent-
leert war, sehr bald aber — je nach dem Gehalt an Strontium früher
oder später — entstand ein feinkörniger, mikrokristallinischer
Niederschlag von Strontiumsulfat. Die Menge desselben betrug
in einem Falle, in dem sie bestimmt wurde, 0,102 g in 100 ccm.
Kaninchenharn vermag also Strontiumsulfat in Lösung zu halten
bzw. die Ausscheidung desselben zu verhindern. Die Alkalescenz
ist übrigens keine notwendige Bedingung dafür. Als die Versuche
bei Fütterung mit Weizen gemacht wurden, bei welcher klarer,
saurer Harn entleert wird, schied sich auch erst nach Zusatz
von Salzsäure Strontiumsulfat aus.

Über die Trennung aliphatischer Amine voneinander
und von Ammoniak,

Von
Hartwig Franzen und Artur Schneider.

(Aus dem Chemischen Institut der Technischen Hochschule zu Karlsruhe.)

(Eingegangen am 26. Januar 1921.)

In Pflanzen sind gelegentlich Ammoniak und aliphatische
Amine nachgewiesen worden. Da flüchtige Basen sich leicht aus
den Pflanzen abscheiden lassen und dadurch der Untersuchung
bequem zugänglich sind, war es uns darum zu tun, ein Verfahren
zu besitzen, welches gestattet, einerseits das Ammoniak von den
Aminen zu trennen und andererseits das Gemenge der Amine
möglichst quantitativ zu zerlegen. Ein für den gewünschten Zweck
geeignetes Verfahren war evtl. das von Maurice François?) und
von J. Berthaume?) angegebene, welches zum Teil auf Vorar-
beiten von J. Weiss?) beruht. Die Trennung der drei Methylamine
voneinander und von Ammoniak wird nach der Methode in fol-
gender Weise durchgeführt.

Die Chlorhydrate werden in wenig Wasser gelöst, die Lösung
mit Seesand gemischt, das Ganze im Vakuumexsiccator scharf
getrocknet und in einem Soxhletapparat erschöpfend mit Chloro-
form extrahiert. Hierbei gehen die Chlorhydrate des Dimethyl-
amins und des Trimethylamins in Lösung, während die des Methyl-
amins und des Ammoniaks ungelöst zurückbleiben.

Die Chloroformlösung wird zur Trockne gebracht, der Rück-
stand gewogen, in der 2000fachen Menge Wasser gelöst, auf 0°
abgekühlt, mit Jod-Jodkaliumlösung versetzt und eine Stunde bei 0°
stehengelassen. Hierbei scheidet sich das Trimethylamin als Per-

1) C. r. 144, 567. 1807.
2) C. r. 159, 1253. 1910.
3) A. 267, 257. 1892.

13*

196 H. Franzen und A. Schneider:

jodid ab; es wird abgesaugt, mit wenig verdünnter Jod-Jodkalium-
lösung nachgewaschen, in Natriumsulfitlösung gelöst, und aus der
alkalisch gemachten Lösung die Base überdestilliert und titriert.
Das Filtrat vom Trimethylaminperjodid wird mit Natriumsulfit-
lösung entfärbt und ebenso wie die Trimethylaminlösung weiter-
behandelt.

Der Inhalt der Extraktionshülse wird mit heißem Wasser
ausgezogen, die wässerige Lösung unter Zusatz von etwas Natron-
lauge und Sodalösung mit gelbem Quecksilberoxyd geschüttelt,
wobei das Ammoniak in eine unlösliche komplexe Quecksilber-
verbindung übergeht, während das Methylamin gelöst bleibt. Die
Quecksilberverbindung des Ammoniaks wird abfiltriert und aus
dem Filtrat das Methylamin überdestilliert und titriert.

Bei der Beschreibung der Methode sind keine Beleganalysen
gegeben, so daß man sich über ihre Genauigkeit kein Bild machen
kann. Wir haben deshalb die Methode in ihren einzelnen Phasen
nachgeprüft und auch noch die Äthylamine in den Bereich der
Untersuchungen gezogen, um zu sehen, inwieweit die Methode an-
wendbar ist, um das in den Pflanzen vorhandene Gemenge der
Basen zu zerlegen und die einzelnen Bestandteile möglichst quan-
titativ zu bestimmen.

Die Forscher haben kein Verfahren angegeben, um das Am-
moniak aus dem Ammoniummercurioxyd wieder abzuscheiden und
quantitativ zu bestimmen. Dies war für unsere Zwecke notwendig,
um die Menge des in den Pflanzen enthaltenen Ammoniaks zu
bestimmen. Versuche, die Quecksilberverbindung durch Destil-
lation mit starker Natronlauge zu zerlegen, schlugen fehl, da hier-
bei nur ein Teil des Ammoniaks in Freiheit gesetzt wird. Es ge-
lingt jedoch leicht, die Base abzuscheiden, wenn die Quecksilber-
verbindung mit überschüssiger Ameisensäure auf dem Wasser-
bade erwärmt wird; hierdurch wird das Quecksilberoxyd zu metal-
lischem Quecksilber reduziert und das Ammoniak in Freiheit
gesetzt; aus dem Reaktionsgemisch läßt es sich nach dem Alkalisch-
machen übertreiben und titrimetrisch bestimmen.

Zunächst wurde das Verhalten des Ammoniaks gegen gelbes
Quecksilberoxyd geprüft, um zu sehen, ob es tateächlich quanti-
tativ von diesem zurückgehalten wird und quantitativ wieder-
gewonnen werden kann. Zu diesem Zweck wurde eine bestimmte

Menge Ammonchlorid in Wasser gelöst, die nötige Menge Natron-

Trennung aliphatischer Amine voneinander und von Ammoniak. 197

lauge, Sodalösung und Quecksilberoxyd hinzugefügt und 2 Stun-
den auf der Schüttelmaschine geschüttelt. Die Quecksilberverbin-
dung wurde abgesaugt, mit schwach alkalischem Wasser gewaschen,
mit Ameisensäure reduziert, alkalisch gemacht, das Ammoniak
übergetrieben und titriertt. Von dem angewandten Ammonchlorid
wurden in 5 Versuchen wiedergefunden

99,8 — 99,8 — 98,6 — 99,5 — 99,6%, .

Resultate, die durchaus befriedigend sind. Das Filtrat von den
Quecksilberverbindungen wurde ebenfalls alkalisch gemacht, die
Basen abgetrieben und titriert; bei den 5 Versuchen wurden
gefunden |

0,3 — 0,2 — 0,0 — 0,1 — 0,0%,

berechnet auf Ammonchlorid. Es zeigt sich also, daß das Ammo-
niak nicht völlig durch das Quecksilberoxyd aufgenommen wird.

Weiter wurde das Verhalten des Methylamins gegen gelbes
Quecksilberoxyd untersucht, wofür natürlich ein völlig ammoniak-
freies Präparat verwendet werden mußte. Zu diesem Zwecke
wurde das technische Präparat von Methylaminchlorhydrat, wel-
ches uns zur Verfügung stand und welches 17% Ammonchlorid
enthielt und mit Nesslers Reagens einen dicken braunen Nieder-
schlag gab, einer zweimaligen Reinigung mit Quecksilberoxyd
unterworfen; es gab dann keine Braunfärbung mit Nesslers Rea-
gens mehr, sondern einen rein gelben Niederschlag. Zur Unter-
suchung seines Verhaltens gegen Quecksilberoxyd wurde ebenso
wie beim Ammonchlorid verfahren. Es zeigte sich, daß eine recht
erhebliche Menge Methylamin — 0,6% — berechnet auf Chlor-
hydrat in dem Quecksilberoxyd bleiben; in dem Filtrat wurden
nur 98,0— 98,2%, wiedergefunden.

Dann wurde die Trennung von Ammoniak und Methylamin
durch gelbes Quecksilberoxyd untersucht, und zwar zunächst in
der Weise, daß ein Gemisch äquimolekularer Mengen der beiden
Basen (je 5 MM der Chlorhydrate) analysiert wurde; weiter wurde
dann die Menge des Ammoniumchlorids vermehrt und die des
Methylaminchlorhydrates vermindert, so daß bei der dritten Ver-
suchsreihe auf 9 MM Ammonchlorid 1 MM Methylaminchlorhydrat
kam. Es zeigte sich, daß immer zuviel Ammoniak und zu wenig
Methylamin gefunden wird, und zwar gestaltet sich das Ergebnis
um so schlechter, je mehr Ammonchlorid und je weniger Methyl-

198 H. Franzen und A. Schneider:

aminchlorhydrat angewandt wird. Das rührt natürlich daher, wie
aus dem vorhergehenden Versuch zu ersehen ist, daß, je mehr
Quecksilberoxyd angewandt werden muß, um das Ammoniak zu
binden, auch desto mehr Methylamin zurückgehalten wird. Es
scheint daher durchaus möglich, daß bei einem bestimmten Ver-
hältnis von Ammonchlorid zu Methylaminchlorhydrat, d. h. wenn
ein sehr großer Überschuß des ersteren vorhanden ist, alles Methyl-
amin beim Quecksilberoxyd bleibt. Nun ist es sehr wahrscheinlich,
daß unter den flüchtigen basischen Stoffen der Pflanzen das Am-
moniak bei weitem überwiegt, wie ja auch aus der folgenden Ab-
handlung hervorgeht. Es schien deshalb geboten, das Methylamin
zunächst anzureichern, was am besten durch Ausziehen des Ge-
menges der Chlorhydrate mit absolutem Alkohol geschehen konnte.
Nach dieser Vorbehandlung wurden bei Anwendung der 15- und
30fachen Menge Ammonchlorid auf einen Teil Methylaminchlor-
hydrat immer noch annehmbare Werte erhalten.

Weiter wurde die Löslichkeit der vier Chlorhydrate in Chloro-
form untersucht. Es zeigte sich, daB Ammoniumchlorid und Methyl-
aminchlorhydrat bei 12stündiger Extraktion nichts an Chloroform
abgeben. Allerdings wurde bei der Aufarbeitung des Extraktions-
hülseninhaltes beim Ammonchlorid nur 98%, und beim Methyl-
aminchlorhydrat nur 97,2%, wiedergefunden. Die Ursache sind
aber lediglich mechanische Verluste; es läßt sich nicht vermeiden,
daß beim Auskratzen des in einer Glasschale getrockneten Gemi-
sches von Sand und Chlorhydrat kleine Mengen des letzteren an
den Wänden der Schale haftenbleiben. Bei l12stündiger Extrak-
tion des Gemisches von Seesand und Dimethylaminchlorhydrat
und Trimethylaminchlorhydrat mit Chloroform gehen die Chlor-
hydrate quantitativ in die Lösung über, denn nach dieser Zeit
konnten in dem Hülseninhalt keine Basen mehr nachgewiesen wer-
den. Die im Chloroform wiedergefundenen Mengen — 95,4 und
95,8% — entsprechen allerdings nicht ganz den angewandten,
jedoch ist die Differenz auch in diesem Falle wieder auf mechani-
sche Verluste beim Umfüllen des Gemisches zurückzuführen.

Die Untersuchung des Verhaltens von. Dimethylamin gegen
Jod-Jodkaliumlösung ergab, daß in der angewandten Verdünnung
tatsächlich kein Perjodid abgeschieden wird, und daß sich im Fil-
trat die Base quantitativ wiederfindet..

Bei der Untersuchung des Verhaltens von Trimethylamin

Trennung aliphatischer Amine voneinander und von Ammoniak. 199

gegen Jod-Jodkaliumlösung wurden als Perjodid 98,0 u. 98,3%, der
Base wiedergefunden; ein geringer Teil, 0,6— 1,0%, geht jedoch
in das Filtrat über.

Bei der Trennung der beiden Basen wurde entsprechend den
oben erwähnten Versuchen etwas zu wenig Trimethylamin und
etwas zu viel Dimethylamin gefunden.

Die Versuche zeigen, daß entsprechend den Angaben der
französischen Forscher sich das Gemisch der Chlorhydrate von
Ammoniak und den drei Methylaminen durch Extraktion mit
Chloroform quantitativ in zwei Gruppen scheiden läßt, und zwar
sind unlöslich Ammonchlorid und Methylaminchlorhydrat, löslich
Di- und Trimethylaminchlorhydrat. Die Trennung der Bestand-
teile der beiden Gruppen läßt sich beim Di- und Trimethylamin-
chlorhydrat mit Hilfe von Jod-Jodkaliumlösung einigermaßen
quantitativ durchführen, jedoch findet sich beim Dimethylamin
etwas Trimethylamin. Etwas weniger befriedigend gestalten sich
die Verhältnisse bei der Trennung des Ammoniaks vom Methyl-
amin mit Quecksilberoxyd, wenn die Menge des ersteren nicht
zu stark überwiegt; es bleibt auch in diesem Falle immer etwas
Methylamin beim Ammoniak und etwas des letzteren findet sich
beim ersteren. Überwiegt das Ammoniak aber sehr stark, so
werden die Zahlen recht schlecht; in diesem Falle ist es geboten,
zunächst eine Anreicherung des Methylamins durch Extraktion
des Gemisches der Chlorhydrate mit absolutem Alkohol vor-
zunehmen.

Nun kommen in den Pflanzen aber nicht nur Methylamine,
sondern auch höhere Amine vor, und es war von besonderem Inter-
esse, zu sehen, ob sich die bei den ersteren Aminen brauchbare
Trennungsmethode auch auf höhere Amine anwenden ließe. Um
das zu erfahren, wurden Versuche mit den Äthylaminen an-
gestellt.

Das Verhalten des Äthylamins gegen gelbes Quecksilberoxyd
war das gleiche wie das des Methylamins, und auch bei der Tren-
nung des Ammoniaks vom Äthylamin ergaben sich gleiche Ver-
hältnisse, so daß sich mit Hilfe von Quecksilberoxyd eine ange-
näherte Trennung dieser beiden Basen durchführen läßt. Dagegen
kann Äthylaminchlorhydrat von den Chlorhydraten des Di- und
Triäthylamins durch Chloroform nicht getrennt werden, da sie
in diesem Lösungsmittel alle drei löslich sind. Ebensowenig läßt

200 H. Franzen und A. Schneider:

sich Diäthylamin von Triäthylamin mit Hilfe von Jod-Jodkalium-
lösung trennen, da schon in recht starker Verdünnung die erste
Base ein Perjodid gibt und aus der Lösung der zweiten das
Perjodid nicht quantitativ ausfällt. Was für die Äthylamine
gilt, wird voraussichtlich für alle höheren Amine Gültigkeit
haben.

Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit lassen sich in fol-
gende Sätze zusammenfassen:

L Die Chlorhydrate der in den Pflanzen vorkom-
menden flüchtigen Basen lassen sich mit Hilfe von
Chloroform in zwei Gruppen teilen; in dem Lösungs-
mittel unlöslich sind Ammonchlorid und Methylamin-
chlorhydrat, löslich Di- und Trimethylaminchlorhy-
drat, die Chlorhydrate der Äthylamine und voraus-
sichtlich auch die der höheren Amine.

2. Ammoniak und Methylamin lassen sich mit Hilfe
vongelbem Quecksilberoxyd befriedigend voneinander
trennen, falls dieMenge des Ammoniaks nicht zu stark
überwiegt; ist das der Fall, so ist eine Anreicherung des
Methylamins durch Extraktion der Chlorhydrate mit
absolutem Alkohol geboten. Es findet sich jedoch im-
meretwasMethylaminbeim Ammoniak undAmmoniak
beim Methylamin. Es ist deshalb nicht zulässig, beim
Auffinden von Basen in dem Filtrat vom Quecksilber-
oxyd ohne weiteres auf Methylamin zu schließen, son-
dern sie müssen, namentlich, wenn nur kleinere Men-
gen vorhanden sind, näher gekennzeichnet und die
Trennung eventuell noch einmal durchgeführt werden.

3. Dimethylamin und Trimethylamin lassen sich
mit Hilfe von Jod- Jodkaliumlösung befriedigend von-
einander trennen. Eine Trennung des Diäthylamins
und Triäthylamins auf diesem Wege ist jedoch nicht
möglich und voraussichtlich auch nicht die der höhe-
ren sekundären und tertiären Amine.

4. Ammoniak wird sigh voraussichtlich von den
meisten Aminen mit Hilfe von gelbem Quecksilberoxyd
abtrennen lassen; man wird also, sobald sich aus dem
Quecksilberrückstand größere Mengen Basen abschei-
den lassen, auf Ammoniak schließen dürfen.

Trennung aliphatischer Amine voneinander und von Ammoniak. 201

Verhalten von Ammoniak gegen gelbes Quecksilberoxyd.

0,2671 g (5 MM) Ammoniumchlorid wurden in einen Kjeldahlkolben
in 150 ccm Wasser gelöst, 7 ccm 30 proz. Natronlauge, 10 ccm 40 proz. Soda-
lösung und 5g fein gepulvertes gelbes Quecksilberoxyd hinzugefügt und
2 Stunden auf der Schüttelmaschine geschüttelt. Die Quecksilberverbin-
dungen wurden abgesaugt und 5 mal mit je 10 ccm einer Lösung von 20 com
30 proz. Natronlauge und 40 ccm 40 proz. Sodalösung in 11 Wasser aus-
gewaschen, in einen Kjeldahlkolben gespült, 5ccm Ameisensäure hinzu-
gefügt und 20 Minuten auf dem siedenden Wasserbade erwärmt. Das Reak-
tionsgemenge wurde mit Wasser verdünnt, überschüssige Natronlauge
hinzugefügt, das Ammoniak abgetrieben, in 60,0 ccm "/,,-Salzsäure auf-
gefangen und die nicht verbrauchte Säure mit "/,,„-Baryt-Lösung zurück-
titriert.

Das Filtrat von den Quecksilberverbindungen wurde ebenfalls in
einen Kjeldahldestillationsapparat gegeben, mit Natronlauge alkalisch ge-
macht, die Basen übergetrieben und wie vorher bestimmt.

1. Quecksilberrückstand: verbraucht 49,9ccm Blo HO ent-
sprechend 0,2670 g Ammonchlorid, 99,8%.

Filtrat: verbraucht 0,15 ccm 8/10-HCl entsprechend 0,0008 g Ammon-
chlorid, 0,3%.

2. Quecksilberrückstand: verbraucht 49,9 cem 32/io-HCl, ent-
sprechend 0,2760 g Ammonchlorid, 99,8%.

Filtrat: verbraucht 0,1 com / -HCl, entsprechend 0,0005 g Ammon-
chlorid, 0,2%.

3. Quecksilberrückstand: verbraucht 49,8 cem Die HCL ent-
sprechend 0,2665 g Ammonchlorid, 98,6%.

Filtrat: verbraucht 0,0 ccm Blo HOL

4. Quecksilberrückstand: verbraucht 49,75 cem #/,,„.HCl, ent-
sprechend 0,2663 g Ammonchlorid, 99,5%.

Filtrat: verbraucht 0,05 ccm Bio HOL entoprechend 0,0003 g Ammon-
chlorid, 0,1%.

5. Quecksilberrückstand: verbraucht 49,8 cem Dia HUL ent-
sprechend 0,2665 g Ammonchlorid, 99,6%.

Filtrat: verbraucht 0,0 eem %/,.„.HCl.

Verhalten von Methylamin gegen gelbes Quecksilberoxyd.

Für die Versuche stand uns ein technisches Methylaminchlorhydrat
zur Verfügung, welches noch recht beträchtliche Mengen Ammonium-
chlorid enthielt. Um seine Menge zu bestimmen, wurden 0,3373 g des Salzes
wie bei der vorhergehenden Versuchsreihe behandelt.

Quecksilberrückstand: verbraucht 8,4 ccm Blo HCL entsprechend
0,045 g Ammonchlorid, 16,8%.

Filtrat: verbraucht 40,7 ccm Se HCl, a raeng 0,2749 g Methyl-
aminchlorhydrat, 81,4%.

Das Salz enthielt also rand 17%, Ammonchlorid.

202 H. Franzen und A. Schneider:

Zu seiner Entfernung wurden 100g Methylaminchlorhydrat in I 1
Wasser gelöst, eine Lösung von 100g Natron und 500g Krystallsoda in
1 1 Wasser und 300 g Quecksilberoxyd hinzugefügt und 2 Stunden geschüt-
telt. Die Quecksilberverbindungen wurden dann abgesaugt, mit wenig
Wasser gewaschen, das Filtrat der Wasserdampfdestillation unterworfen
und das Destillat in verdünnter Salzsäure aufgefangen. Die Lösung wurde
dann auf dem Wasserbade zur Trockne eingedampft und der Salzrückstand
noch einmal dem gleichen Reinigungsverfahren unterzogen und zum Schlusse
im Vakuumexsiccator über Kali und Schwefelsäure getrocknet. Ausbeute
70g. Das so gereinigte Salz gab mit Nesslers Reagens eine rein gelbe
Fällung.

0,3373g (5 MM) Methylaminchlorhydrat wurden ebenso wie das
Ammonchlorid mit Quecksilberoxyd behandelt und Quecksilberrückstand
und Filtrat in gleicher Weise verarbeitet.

1. Quecksilberrückstand: verbraucht 0,3ccm A/,„HCl, ent-
sprechend 0,0020 g Methylaminchlorhydrat, 0,6%.

Filtrat: verbraucht 49,0 ccm ?/,.-HCl, entsprechend 0,3309 g Methyl-
aminchlorhydrat, 98,0%.

2. Quecksilberrückstand: verbraucht 0,3ccm Bike HO, ent-
sprechend 0,0020 g Methylaminchlorhydrat, 0,6%.

Filtrat: verbraucht 49,1 cem ?/,,-HCl, entsprechend 0,3316 g Methyl-
aminchlorhydrat, 98,2%.

Trennung von Ammoniak und Methylamin.

1. Versuchsreihe.

0,2673 g (5 MM) Ammonchlorid und 0,3373g (5 MM) Methylamin-
chlorhydrat wurden in 200 ccm Wasser gelöst, 7 ccm 30 proz. Natronlauge,
10 ccm 20 proz. Sodalösung und 5g gelbes Quecksilberoxyd hinzugefügt,
2 Stunden geschüttelt und dann weiter wie bei den vorhergehenden Ver-
suchen auch behandelt.

1. Quecksilberrückstand: verbraucht 52,3cem #/,..HCI, ent-
sprechend 0,2799 g Ammonchlorid, 104,6%.

Filtrat: verbraucht 48,1 ccm ale HCl, entsprechend 0,3249 g Methyl-
aminchlorhydrat, 96,2%.

2. Quecksilberrückstand: verbraucht 52,1 ccm 2/,.-HCl, ent-
sprechend 0,2788 g Ammonchlorid, 104,2%,.
| Filtrat: verbraucht 48,0 ccm %/,,-HCl, entsprechend 0,3242 g Methyl-
aminchlorhydrat, 96,0%.

2. Versuchsreihe.

0,4009 g (7,5 MM) Ammonchlorid und 0,1686g (2,5 MM) Methyl-
aminchlorhydrat, 200 com Wasser, 11 ccm 30proz. Natronlauge, 15 ccm
20 proz. Sodalösung, 7,5 g Quecksilberoxyd wurden wie bei dem vorher-
gehenden Versuch behandelt.

l. Quecksilberrückstand: verbraucht 76,9ccm Blo HC, ent-
sprechend 0,4116 g Ammonchlorid, 107,6%. °

Trennung aliphatischer Amine voneinander und von Ammoniak. 203

Filtrat: verbraucht 22,8ccm 2/,.„-HCl, entsprechend 0,1540 g Methyl-
aminchlorhydrat, 91,2%.

2. Quecksilberrückstand: verbraucht 76,8ccm 2/,„-.HCl, ent-
sprechend 0,4110 g Ammonchlorid, 107,2%.

Filtrat: verbraucht 22,7 ccm glo HOL entsprechend 0,1533 g Methyl-
aminchlorhydrat, 90,8%,

8. Versuchsreihe.

0,4811 g (9 MM) Ammonchlorid und 0,0675 g (1 MM) Methylamin-
chlorhydrat, 200 ccm Wasser, 13 com 30 proz. Natronlauge, 18 com 20 proz.
Sodalösung und 9g Quecksilberoxyd wurden wie vorher auch behandelt.

1. Quecksilberrückstand: verbraucht 91,0 ccm “ho HO, ent-
sprechend 0,4870 g Ammonchlorid, 110,0%.

Filtrat: verbraucht 8,65 ccm Blue HCl, entsprechend 0,0584 g Methyl-
aminchlorhydrat, 86,5%.

2. Quecksilberrückstand: verbraucht 91,1] ccm "/,o-HCl, ent-
sprechend 0,4876 g Ammonchlorid, 111,0%.

Filtrat: verbraucht 8,7 cem 2/10-HCI, entsprechend 0,0588 g Methyl-
aminchlorhydrat, 87,0%.

4. Versuchsreihe.

0,3373 g (5 MM) Methylaminchlorhydrat und 5,0g Ammonchlorid
wurden in wenig Wasser gelöst, auf dem Wasserbade zur Trockne ein-
gedampft, in eine Extraktionshülse gegeben, 24 Stunden im Vakuum-
exsiccator über Kali und Schwefelsäure getrocknet und dann 1 Stunde
im Soxhletapparat mit absolutem Alkohol extrahiert. Die alkoholische
Lösung wurde zur Trockne gebracht, der Salzrückstand gewogen, in 250 ccm
Wasser gelöst, 42 ccm 30proz. Natronlauge, 60 ccm 20 proz. Sodalösung
und 30g gelbes Quecksilberoxyd hinzugefügt und wie vorher behandelt.

1. Filtrat: verbraucht 42,3com A2/,,„-HCl, entsprechend 0,2857 g
Methylaminchlorhydrat, 84,6%.

2. Filtrat: verbraucht 42,lcom Blo HOL entsprechend 0,2843 g `
Methylaminchlorhydrat, 84,2%.

0,3373g (5 MM) Methylaminchlorhydrat und 10,0g Ammonchlorid
wurden wie vorher auch behandelt. Der gewogene Salzrückstand wurde
in 250 com Wasser gelöst, 50 ccm 30 proz. Natronlauge, 85 ccm 20 proz.
Sodalösung und 42 g gelbes Quecksilberoxyd hinzugefügt und weiter wie
bei den vorhergehenden Versuchen auch behandelt.

1. Filtrat: verbraucht 41,8ccm Dale HO, entsprechend 0,2823 g
Methylaminchlorhydrat, 83,6%.

2. Filtrat: verbraucht 41,6ccom 2/,0-HCl, entsprechend 0,2810 g
Methylaminchlorhydrat, 83,2%.

Löslichkeit von Ammonchlorid und Methylaminchlorhydrat
in Chloroform.
0,2673g Ammonchlorid (5 MM) wurden in wenig Wasser gelöst, 5g
Quarzsand hinzugegeben, im Vakuumexsiccator über Kali und Schwefel-
säure getrocknet, das Gemisch in eine Extraktionshülse gefüllt, diese noch-

204 H. Franzen und A. Schneider:

mals 24 Stunden getrocknet und in einem Soxlethapparat 24 Stunden mit
Chloroform extrahiert. Das Lösungsmittel wurde verdampft, wobei kein
Rückstand hinterblieb. Die Extraktionshülse wurde vom Chloroform
befreit, mit heißem Wasser extrahiert und in der wässerigen Lösung das
Ammonchlorid durch Titration bestimmt.

Verbraucht 49,0 ccm #/,..HCl, entsprechend 0,2623 g Ammonchlorid,
98,0%.

0,3373 g (5 MM) Methylaminchlorhydrat wurden in der gleichen Weise
wie das Ammonchlorid behandelt. Die Chloroformlösung gab nach dem
Verdampfen keinen Rückstand.

Verbraucht 48,6ccm Blo HOL entsprechend 0,3282 g Methylamin-
chloxhydrat, 97,22%.

Löslichkeit von Di- und Trimethylaminchlorhydrat in Chloroform.

0,2444 g (3 MM) Dimethylaminchlorhydrat und 0,2864 g (3 MM) Tri-
methylaminchlorhydrat wurden in wenig Wasser gelöst, die Lösung mit
Quarzsand gemischt, das Ganze im Vakuumexsiccator über Kali und
Schwefelsäure getrocknet, die Mischung in eine Extraktionshülse gegeben,
diese nochmals 24 Stunden getrocknet und dann 12 Stunden mit frisch
destilliertem Chloroform extrahiert. Die Chloroformlösung wurde ver-
dampft, der Salzrückstand mit Wasser aufgenommen und in der Lösung
die Basen durch Titration bestimmt. Die Extraktionshülse wurde vom
Chloroform befreit, mit heißem Wasser ausgezogen und in der Lösung die
Basen ebenfalls durch Titration bestimmt.

1. Chloroformauszug: verbraucht 57,2 cem Blo HO entsprechend
95,4%.

Wässerige Lösung: verbraucht 0,0 ccm Blo HCl.

2. Chloroformauszug: verbraucht 57,5 ccm ?/,,-HCl, entsprechend
95,8%.

Wässerige Lösung: verbraucht 0,0 ccm 2/19- HCI.

Verhalten von Dimethylamin gegen Jod-Jodkaliumlösung.

0,2444 g (3 MM) Dimethylaminchlorhydrat wurden zu 300 ccm in
Wasser gelöst, 100 ccm der Lösung auf 0° abgekühlt, mit 30 ccm einer
zuvor ebenfalls auf 0° abgekühlten Lösung von 127 g Jod und 150 g Kalium-
jodid zu 11 Wasser versetzt und eine Stunde bei 0° stehengelassen. Die Lösung,
in welcher keinerlei Abscheidung zu bemerken war, wurde über Glaswolle
abgesaugt und diese mit 5 ccm einer auf 0° abgekühlten Mischung von 1 Teil
der Jod-Jodkaliumlösung und 3 Teilen Wasser nachgewaschen. Auf dem
Filter blieb nicht der geringste Rückstand. Das Filtrat wurde in einen
Kjeldahlkolben gegeben, mit Natriumsulfitlösung entfärbt und die Basen
nach dem Übertreiben durch Titration bestimmt.

1. Verbraucht 30,3ccm #/,..-HCl, entsprechend 0,2470 e Dimethyl-
aminchlorhydrat, 101,19.

2. Verbraucht 30,15ccm 2/,.-.HCl, entsprechend 0,2458 g Dimethyl-
aminchlorhydrat, 100,59.

Trennung aliphatischer Amine voneinander und von Ammoniak. 205

Verhalten von Trimethylamin gegen Jod-Jodkaliumlösung.

0,2864 g (3 MM) Trimethylaminchlorhydrat wurden zu 300 ccm in
Wasser gelöst und 100 ccm der Lösung wie bei dem vorhergehenden Ver-
such mit der Jod-Jodkaliumlösung behandelt. Die in reichlicher Menge
abgeschiedenen Perjodidkrystalle wurden über Glaswolle abgesaugt und
mit 5 ccm einer auf 0° abgekühlten Lösung von 1 Teil der Jodlösung und
3 Teilen Wasser nachgewaschen. Die Krystalle wurden aus dem Filter
mit 2/,-Natriumsulfitlösung herausgelöst, die Lösung mit Wasser verdünnt
und die Basen in der üblichen Weise bestimmt. Das Filtrat von den Per-
jodidkrystallen wurde mit Natriumsulfitlösung entfärbt und in der Lösung
die Basen ebenfalls bestimmt.

1. Niederschlag: verbraucht 29,4ccm %/,..HCl, entsprechend
0,2809 g Trimethylaminchlorhydrat, 98,0%.

Filtrat: verbraucht 0,2ocm ?/,.-HCl, entsprechend 0,0019 g Tri-
methylaminchlorhydrat, 0,6%

2. Niederschlag: verbraucht 29,55 ccm #/,,-HCl, entsprechend
0,2824 g Trimethylaminchlorhydrat, 98,3%.

Filtrat: verbraucht 0,3ccm "/,..HCl, entsprechend 0,0029 g Tri-
methylaminchlorhydrat, 1,0%.

Trennung von Di- und Trimethylamin mit Jod-Jodkaliumlösung.

0,2037 g (2,5 MM) Dimethylaminchlorhydrat und 0,2387 g (2,5 MM)
Trimethylaminchlorhydrat wurden zu 200 cem in Wasser gelöst und 150 com
dieser Lösung wie vorher mit 45ccm Jod-Jodkaliumlösung versetzt und
eine Stunde bei 0° .stehengelassen. Der Niederschlag wurde abgesaugt, mit
verdünnter Jod-Jodkaliumlösung nachgewaschen, in ?/,-Natriumsulfit-
lösung gelöst und die Basen wie früher bestimmt. Das Filtrat wurde mit
a/,-Natriumsulfitlösung entfärbt und die Basen durch Titration ermittelt.

1. Niederschlag: verbraucht 24,2ccm 2/,-HCl, entsprechend
0,2312 g Trimethylaminchlorhydrat, 97,2%.

Filtrat: verbraucht 25,8ccm Die HO entsprechend 0,2103g Di-
methylaminchlorhydrat, 103,2%.

2. Niederschlag: verbraucht 24,0 cem Blue HOL entsprechend
0,2293 g Trimethylaminchlorhydrat, 96,0%.

Filtrat: verbraucht 25,5ccm De HO, entsprechend 0,2079g Di-
methylaminchlorlıydrat, 102,0%.

Verhalten von Äthylamin gegen Quecksilberoxyd.

0,4077 g (5 MM) Äthylaminchlorhydrat wurden ebenso wie beim
Ammoniumchlorid mit 5 g Quecksilberoxyd geschüttelt und das Reaktions-
gemenge in der gleichen Weise aufgearbeitet.

1. Quecksilberrückstand: verbraucht 0,5com 2/,..HCl, ent-
sprechend 0,0041 g Äthylaminchlorhydrat, 0,8%.

Filtrat: verbraucht 48,0com %/,,.-HC, entsprechend 0,3913 g Äthyl-
aminohlorhydrat, 96,0%.

206 H. Franzen und A. Schneider:

2. Quecksilberrückstand: verbraucht 0,4ocm 2/,.HQG, ent-
sprechend 0,0033 g Äthylaminchlorhydrat, 0,8%.

Filtrat: verbraucht 48,3 ccm #/,,-HCl, entsprechend 0,3938 g Äthyl-
aminchlorhydrat, 96,6%.

Trennung von Ammoniak und Äthylamin.
1. Versuchsreihe.

0,2673g (5 MM) Ammonchlorid und 0,4077g (5MM) Äthylamin-
chlorhydrat wurden ebenso wie bei der Trennung von Ammoniak und
Äthylamin behandelt.

1. Quecksilberrückstand: verbraucht 52,1 ccm 2/,..HCl, ent-
sprechend 0,2788 g Ammonchlorid, 104,2%,.

Filtrat: verbraucht 47,5 ccm #/,.„-HCl, entsprechend 0,3873 g Äthyl-
aminchlorhydrat, 95,0%.

2. Quecksilberrückstand: verbraucht 51,9 com Die HOL ent-
sprechend 0,2778 g Ammonchlorid, 103,8% .

Filtrat: verbraucht 48,0 ccm Se HCL entsprechend 0,3913 g Äthyl-
aminchlorhydrat.

2. Versuchsreihe.

0,4009 g (7,5 MM) Ammonchlorid und 0,2039 g (2,5 MM) Äthylamin-
chlorhydrat wurden ebenso wie bei der analogen Versuchsreihe bei der
Trennung von Methylamin und Ammoniak behandelt.

1. Quecksilberrückstand: verbraucht 77,0 cem Sie HCl, ent-
sprechend 0,4121 g Ammonchlorid, 108,0%.

Filtrat: verbraucht 22,6ccm "/,.„-HCl, entsprechend 0,1838 g Äthyl-
aminchlorhydrat, 90,4%.

2. Quecksilberrückstand: verbraucht 76,8 ccm Die HO, ent-
sprechend 0,4110 g Ammonchlorid, 107,2%.

Filtrat: verbraucht 22,6 ccm ?/,„-HCl, entsprechend 0,1838 g Äthyl-
aminchlorhydrat, 90,4%.

8. Versuchsreihe.

0,4811g (9 MM) Ammonchlorid und 0,0815g (1 MM) Äthylamin-
chlorhydrat wurden ebenso wie bei der analogen Versuchsreihe bei der
Trennung von Ammoniak ung Äthylamin behandelt.

1. Quecksilberrückstand: verbraucht 90,9 cem Die HCl, ent-
sprechend 0,4865 g Ammonchlorid, 109,0%.

Filtrat: verbraucht 8,6 ccm Bi, HL entsprechend 0,0701 g Äthyl-
aminchlorhydrat, 86,0%.

2. Quecksilberrückstand: verbraucht 91,1 ccm »2/io HC, ent-
sprechend 0,4876 g Ammonchlorid, 111,0%.

Filtrat: verbraucht 8,7 ccm 2/,.„-HCl, entsprechend 0,0709 g Äthyl-
aminchlorhydrat, 86,2%.

Löslichkeit von Äthylaminchlorhydrat in Chloroform.
0,2446 g (3 MM) Äthylaminchlorhydrat wurden in wenig Wasser ge-
löst, die Lösung mit 5g Quarzsand gemischt und dann ebenso weiter be-
handelt, wie bei der Bestimmung der Löslichkeit der Methylaminchlor-
hydrate in Chloroform.

Trennung aliphatischer Amine voneinander und von Ammoniak. 207

1. Chloroformauszug: verbraucht 29,25 ccm ale HCl, entsprechend
0,2385 g Äthylaminchlorhydrat, 97,5%.

Wässerige Lösung: verbraucht 0,0 ccm #/,„-HCI.

2. Chloroformauszug: verbraucht 29,4 ccm ?/,„-HCl, entsprechend
0,2397 g Äthylaminchlorhydrat, 98,0%.

Wässerige Lösung: verbraucht 0,0 ccm 2/,.-HCl.

Löslichkeit von Di- und Triäthylaminchlorhydrat in Chloroform.

0,2192 g (2 MM) Diäthylaminchlorhydrat und 0,2752 g (2 MM) Tri-,
äthylaminchlorhydrat wurden ebenso behandelt wie bei dem analogen Ver-
guch mit den entsprechenden Methylaminkörpern.

l. Chloroformauszug: verbraucht 39,9 cem Sie HO, entsprechend.
99,7%-

Wässerige Lösung: verbraucht 0,0ccm R/,0.-HCl, entsprechend
0,0%. Ä
2. Chloroformauszug: verbraucht 39,7 com le HO, entsprechend
99,2%. | Ä
Wässerige Lösung: verbraucht 0,0ccm A/,.-HCl, entsprechend

Verhalten von Diäthylamin gegen Jod-Jodkaliumlösung.

0,5479 g (5 MM) Diäthylaminchlorhydrat wurden zu 700 ccm in Wasser
gelöst und 100 ccm der Lösung ebenso behandelt wie bei dem analogen
Versuch mit Dimethylamin und Trimethylamin. In diesem Falle bildete
sich ein recht erheblicher Niederschlag von Diäthylaminperjodid.

1. Niederschlag: verbraucht 22,8ccm 2/io-HCl, entsprechend
0,2498 g Äthylaminchlorhydrat, 45,6%.

Filtrat: verbraucht 26,1 ccm ale HCL entsprechend 0,2860 g Äthyl-
aminchlorhydrat, 52,2%.

2. Niederschlag: verbraucht 23,1 ccm pl HU, entsprechend
0,2531 g Äthylaminchlorhydrat, 46,2%.

Filtrat: verbraucht 25,9 ccm Blo HO, entsprechend 0,2838 g Äthyl-
aminchlorhydrat, 51,8%.

Verhalten von Triäthylamin gegen Jod-Jodkaliumlösung.

0,4128 g (3 MM) Triäthylaminchlorhydrat wurden (um die gleiche
Verdünnung wie beim Trimethylamin zu erhalten) in 430 ccm Wasser
gelöst und 100 ccm dieser Lösung wie beim Trimethylamin behandelt.

1. Niederschlag: verbraucht 22,4 ccm R/,o-HCl, entsprechend
0,3082 g Triäthylaminchlorhydrat, 74,7%.

Filtrat: verbraucht 9,5 ccm 2/,.-HCl, entsprechend 0,1307 g Triäthyl-
aminchlorhydrat, 31,7%.

2. Niederschlag: verbraucht 22,2ccm 2/,..HCl, entsprechend
0,3055 g Trimethylaminchlorhydrat, 74,0%.

Filtrat: verbraucht 9,3 cem glo HC], entsprechend 0,1280 g Triäthyl-
aminchlorhydrat, 31,0%.

Über die chemischen Bestandteile grüner Pflanzen.
13. Mitteilung.
Über die flüchtigen basischen Stoffe grüner Pflanzen.

Von x

Hartwig Franzen, Adolf Wagner und Artur Schneider.
(Aus dem chemischen Institut der Technischen Hochschule zu Karlsruhe.)

(Eingegangen am 26. Januar 1921.)

Vor einiger Zeit!) konnte der eine von uns gemeinschaftlich
mit Adolf Wagner zeigen, daß in den Blättern grüner Pflanzen
allgemein ein Gemisch ungesättigter Alkohole vorkommt. Das
seinerzeit untersuchte Pflanzenmaterial wurde gleichzeitig dazu
benutzt, um einiges über die flüchtigen basischen Bestandteile
der Pflanzen zu erfahren, vor allen Dingen, um zu sehen, ob es
gelingt, mit so geringen Pflanzenmengen einzelne dieser Stoffe zu
erkennen. Über die Verbreitung flüchtiger basischer Stoffe in den
Pflanzen sind wir noch sehr schlecht unterrichtet; nur in einigen
sind aliphatische Amine mit Sicherheit nachgewiesen worden, und
auch über das Vorkommen von Ammoniak wissen wir noch recht
wenig.

Das fein gehackte Pflanzenmaterial, 1 kg, wurde in Wasser
aufgeschlämmt, und zunächst durch Wasserdampf die flüchtigen
nichtbasischen Stoffe abgetrieben. Der Destillationsrückstand
wurde dann unter Umschütteln mit Barytwasser bis zur schwach
alkalischen Reaktion versetzt, und so lange durch den dicken Brei
Wasserdampf hindurchgeleitet, bis das Destillat nicht mehr al-
kalisch reagierte. Es hatte bei allen Pflanzen den gleichen wider-
lichen Geruch. Das Destillat wurde mit gl, HOT unter Zusatz von
Methylrot als Anzeiger titriert.

1) Sitzungsberichte d. Heidelberger Akad. d. Wiss., Mathem.-natur-
wiss. Klasse, Abt. A, Jg. 1920. 2. Abh.

H. Franzen, A. Wagner u. A. Schneider: Flüchtige basische Stoffe usw. 209

Die Menge verbrauchter ?/, „HCl war bei den einzelnen Pflan-
zen die folgende: Ä

Schöllkraut (Chelidonium majus) . . . . 52 ccm
Wein (Vitis vinifera). . . .... e e Ek
Gelbe Rübe (Daucus carota) . . . . . . 19 „
Ackerwinde (Convolvulus arvensis). . . . 28 „
Erdbeere (Fragaria elatior) . ...... 21 „
Schlafmohn (Papaver somniferum) . . . 3 „
Rhabarber (Rheum raponticum) . . . . 146 „
Mauerpfeffer (Sedum acre) . . . ... . 37 „
Adlerfarn (Pteris aquilina) . . . .... 59 ,„
Brennessel (Urtica dioica). . . . .... AR „
Wiesenrispengras (Poa pratensis) .. .. 4 ,„
Rhododendron . . ....... 21220. 6 `
Spitzwegerich (Plantago lanceolata) . . . 20 „
Haselnuß (Corylus avellana) . ..... 14 ,
Spitzahorn (Acer platanoides). . . ... 12 „
Birke (Betula alba) . . . . aa’ 13 „
Epheu (Hedera helix) . . . . 2.2... E `
Georgine (Dahlia variabilis). . . .. . . 16 „
Wintereiche (Quercus sessiliflora) . . . . 55 „
Kälberkropf (Chaerophyllum silvestre) . . 23 „,
Beinwell (Symphytum officinale) . . . . 25 ,„
Mangold (Beta vulgaris) . .. ..... A „
Sonnenblume (Helianthus annuus). ... 13 ,
Pfefferminze (Mentha piperita) . . . . . 22. -p

Wolliger Schneeball (Viburnum lantana) . 5,5 -
Pyramidenpappel (Populus pyramidalis) . 7 „
Platane (Platanus vulgaris)... ... . T 3
Heckenkirsche (Lonicera Xylosteum) . . 26 „,
Aus den Versuchen folgt, daß in allen 28 untersuchten Pflan-
zen flüchtige basische Stoffe vorhanden sind, und da sie in keiner
fehlen, darf man mit recht großer Sicherheit schließen, daß sie
ein normaler Bestandteil aller grünen Pflanzen sind.

Die neutralisierten Destillate wurden auf ein kleines Volumen
eingedampft und zunächst aufbewahrt, um später nach der in der
vorhergehenden Mitteilung beschriebenen Methode analysiert zu
werden. Zu diesem Zwecke wurde die Lösung der Chlorhydrate
in einen Kjeldahlkolben gespült, die Flüssigkeit alkalisch gemacht,
die Basen übergetrieben und in überschüssiger Sie HO aufge-
fangen. Die salzsaure Lösung wurde dann in einer tarierten Glas-
schale auf dem Wasserbade zur Trockne eingedampft, im Vakuum-
exsiccator über Kali und Schwefelsäure getrocknet und das Ge-

Biochemische Zeitschrift Band 116. 14

210 H. Franzen, A. Wagner und A. Schneider:

wicht des Salzrückstandes bestimmt. Dieser wurde in wenig Was-
ser gelöst, mit Quarzsand vermischt, das Ganze wieder im Vakuum-
exsiccator getrocknet, in eine Extraktionahülse gefüllt, diese noch-
mals 24 Stunden getrocknet und 4 Stunden im Soxhletapparat
mit frisch destilliertem Chloroform extrahiert.

Der nach dem Abdestillieren des Chloroforms verbleibende
geringe Rückstand wurde in Wasser gelöst und aus einem Kjel-
dahldestillationsapparat die Basen übergetrieben, in Bike HCl auf-
gefangen und die nicht verbrauchte Salzsäure unter Zusatz von
Methylrot als Anzeiger zurücktitriert. Die Basen wurden dann
nochmals übergetrieben, in pl HO aufgefangen, die Lösung zur
Trockne eingedampft, der geringe Salzrückstand mit wenig Wasser
aufgenommen, einige Tropfen der Lösung auf einem Objektträger
mit Platinchloridlösung versetzt und die ausgeschiedenen Kry-
stalle unter dem Mikroskop beobachtet. Gleichzeitig wurde dieselbe
Reaktion mit Ammonchlorid, Dimethylamin- und Trimethylamin-
chlorhydrat angestellt. Chloroformauszug.

Der Inhalt der Extraktionshülse wurde nach dem Vertreiben
des Chloroforms mit heißem Wasser ausgezogen, die wässerige
Lösung nach Zusatz der nötigen Menge Natronlauge und Soda-
lösung 2 Stunden mit gelbem Quecksilberoxyd geschüttelt, die
Quecksilberverbindungen abgesaugt und gewaschen. Der Filter-
rückstand wurde dann in einen Kjeldahlkolben gespült, Ameisen-
säure hinzugefügt, auf dem Wasserbade erwärmt, alkalisch ge-
macht, das Ammoniak übergetrieben, in "/, „HCl aufgefangen,
titriert und dadurch die Menge des Ammoniaks bestimmt. Queck-
silberrückstand.

Aus dem Filtrat vom Quecksilberrückstand wurden die Basen
übergetrieben, in pl HCl aufgefangen und titriert. Sie wurden
dann nochmals übergetrieben, in pi HOI aufgefangen, die Lösung
der Chlorhydrate zur Trockne eingedampft, der Salzrückstand mit
wenig Wasser aufgenommen, einige Tropfen mit Platinchlorid-
lösung unter dem Mikroskop versetzt und die entstehenden Kry-
stalle beobachtet; gleichzeitig wurde Ammonchlorid und Methyl-
eminchlorhydrat in derselben Weise beobachtet.

Auf die eben beschriebene Weise wurde das alkalische Destil-
lat der folgenden Pflanzen behandelt:

Wein (Vitis vinifera).

Chlorhydrate: 0,4300 g.

Flüchtige basische Stoffe grüner Pflanzen. 211

Chloroformauszug: 0,0011 g einer braunen, nicht krystallinen Sub-
stanz.

Quecksilberrückstand: verbraucht 74,1 ccm 2/,,„-HCl, entsprechend
0,3966 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbraucht 1,1 eem Sie HOL entsprechend 0,0059 g Ammon-
chlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Wilder Jasmin (Philadelphus coronarius).

Chlorhydrate: 0,7824 g aus 5kg Blätter.

Chloroformauszug: 0,0008 g einer braunen, nicht krystallinen Sub-
stanz.

Quecksilberrückstand: verbraucht 137,5 com &/,,-HCl, entsprechend
0,7359 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbraucht 1,6 com 2/,.-HCl, entsprechend 0,0086 g Ammon-
chlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Brennessel (Urtica dioica).

Chlorhydrate: 0,2100 g.

Chloroformauszug: verbraucht 0,05 ccm 8, HC], entsprechend 0,0003 g
Ammonchlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Quecksilberrückstand: verbraucht 32,1 com #/,.-HCl, entsprechend
0,1718 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbraucht 0,5 ccm Se BO, entsprechend 0,0027 g Ammon-
chlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Spitzahorn (Acer platanoides).

Chlorhydrate: 0,072 g.

Chloroformauszug: verbraucht 0,2 cem Bi, HO, EE E 0,0011 g
Ammonchlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Quecksilberrückstand: verbraucht 11,6ccm Sie HO entsprechend
0,0629 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbraucht 0,3 ccm Glo HO, entsprechend 0,0016 g Ammon-
chlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Platane (Platanus vulgaris).

Chlorhydrate: 0,0600 g.

Chloroformauszug: verbraucht 0,2 ccm Blo HO, entsprechend 0,0011 g
Ammonchlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Quecksilberrückstand: verbraucht 8,8ccm Blo HO, entsprechend
0,0471 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbraucht 0,2 ccm So HO, entsprechend 0,0011 g Ammon-
chlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

LA?

212 H. Franzen, A. Wagner und A, Schneider:

Pfefferminze (Mentha piperite).

Chlorhydrate: 0,0450 g.

Chloroformauszug: verbraucht 0,1 oom 2/,„.-HCl, entsprechend 0,0006 g
Ammonchlorid.

Quecksilberrückstand: verbraucht 5,5 ccm ®/,„.HCl, ———
0,0297 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbraucht 0,25 ccm 2/,.-HCl, en 0,0013 g Ammon-
chlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Wolliger Schneeball (Viburnum lantana).

Chlorhydrate: 0,0050 g.

Chloroformauszug: verbraucht 0,0 com 2/,.-.HCl.

Quecksilberrückstand: verbraucht 0,7 com ole HO, entsprechend
0,0037 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbraucht 0,0 com #/,,„.HCl.

Mangold (Beta vulgaris).

Chlorhydrate: 0,0110 g.

Chloroformauszug: verbraucht 0,05 ccm 2/,.-HCl, entsprechend 0,0003g
Ammonchlorid.

Mikroskopische Prüfung: keine Krystalle wahrnehmbar.

Quecksilberrückstand: verbraucht 1,2 oom ?/,.-HCl, entsprechend
0,0064 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbraucht 0,2 ccm R/,.-HCl, entsprechend 0, 0011 g Ammon-
chlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Rhododendron.

Chlorhydrate: 0,0370 g.

Chloroformauszug: verbraucht 0,05 oom 2/19- HCl, entsprechend 0,0003 g
Ammonchlorid.

Mikroskopische Prüfung: keine Krystalle wahrnehmbar.

Quecksilberrückstand: verbraucht 85,0 com S 10- HC, a ne
0,0267 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbräucht 0,2 ocom #/,,„-HCl, entsprechend 0,0011 g Ammon-
chlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Beinwell (Symphytum officinale).

Chlorhydrate: 0,1220 g.

Chloroformauszug: verbraucht 0,2 cem 2/19- HCl, entsprechend 0,0011 g
Ammonchlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Quecksilberrückstand: verbraucht 19,95 cem ®/,,„-HCl, entsprechend
0,1066 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbraucht 0,5 ccm "/,.-HCl, entsprechend 0,0027 g Ammon-
ohlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammoniumchlorid.

Schlafmohn (Papaver somniferum).

Chlorhydrate: 0,2345 g.

Flüchtige basische Stoffe grüner Pflanzen. 213

Chloroformauszug: verbraucht 0,25 ccm Se HCl, entsprechend 0,0013g
Ammonchlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid. |

Quecksilberrückstand: verbraucht 39,0 ccm Blo HOL entsprechend
0,2085 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbraucht 0,5 com HEH) entsprechend 0,0027 g Ammon-
chlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Schöllkraut (Chelidonium majus).

Chlorhydrate: 0,020 g.

Chloroformauszug: verbraucht 0,05 ccm Bi, HCl, entsprechend 0,0003 g
Ammonchlorid.

Mikroskopische Prüfung: Aminonchlorid.

Quecksilberrückstand: verbraucht 2,1 cem Blo HU entsprechend
0,0110 g Ammonchlorid. |

Filtrat: verbraucht 0,2 ccm Blo HOL entsprechend 0,0011 g Ammon-
chlorid.

Mixkroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Georgine (Dahlia variabilis).

Chlorhydrate: 0,0920 g.

Chloroformauszug: verbraucht 0,1 ccm "e HCl, entsprechend 0,0006 g
Ammonchlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Quecksilberrückstand: verbraucht 14,45 ccm De HO, entsprechend
0,0773 g Ammonchlorid.

Filtrat: verbraucht 0,2 cem Sa HO, entsprechend 0,0011 g Ammon-
chlorid.

Mikroskopische Prüfung: Ammonchlorid.

Wie die Analysen zeigen, bestehen die flüchtigen basischen
Stoffe der untersuchten Pflanzen im wesentlichen aus Ammoniak.
In Chloroform lösliche und mit Quecksilberoxyd nicht reagierende
Amine sind in ihnen höchstens in Spuren vorhanden. Um sie zu
isolieren müssen jedenfalls erheblich größere Pflanzenmengen in
Arbeit genommen werden.

Was wir über die Verbreitung des Ammoniaks in den Pflan-
zen wissen, ist, wie schon weiter oben gesagt, herzlich wenig. Wenn
die bei Weh mer, ‚Die Pflanzenstoffe‘‘ angegebenen Literatur-
stellen zugrunde gelegt und kritisch durchgesehen werden, so ist
diese Base mit Sicherheit nur in den grünen Blättern der folgenden
Pflanzen nachgewiesen worden:

Chenopodium vulvaria, Mercurialis annua, Daucus carota.

Die weiter oben angeführten Analysen zeigen, daß Ammoniak
oder ein Ammoniak leicht abspaltender Stoff in den 13 untersuch-

214 H. Franzen, A. Wagner u. A. Schneider: Flüchtige basische Stoffe usw.

ten Pflanzen vorhanden ist, und es dürfte wahrscheinlich sein,
daß die flüchtigen basischen Bestandteile der anderen 15 Pflanzen
im wesentlichen auch aus Ammoniak bestehen, so daß dieser Stoff
wahrscheinlich ein normaler Bestandteil aller grünen Pflanzen
ist. Weitere Untersuchungen über die flüchtigen basischen Be-
standteile der grünen Pflanzen sollen mit größeren Materialmengen
angestellt werden.

Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit lassen sich in folgende
Sätze zusammenfassen:

1. In 28 untersuchten Pflanzen sind ausnahmslos
flüchtige basische Stoffe vorhanden, so daß diese zu
den normalen Bestandteilen grüner Pflanzen gehören
dürften.

2. In 13 der untersuchten Pflanzen bestehen die
flüchtigen basischen Stoffe im wesentlichen aus Am-
moniak, so daß dieserKörper oder ein ihn leicht abspal-
tender Stoff weit verbreitet in den grünen Pflanzen ist
und wahrscheinlich zu ihren normalen Bestandteilen
gehört. Die Menge anderer flüchtiger basischer Stoffe
tritt ihm gegenüber weit zurück.

Untersuchungen über Fällungsbedingungen der Wa.R.-
Antigene (Herzextrakt).

Von
Rudolf Müller.

(Aus der serodiagnostischen Station der Klinik für Geschlechts- und Haut-
krankheiten in Wien.)

(Eingegangen am 28. Januar 1921.)

Seitdem die Theorie der spezifischen Antigen-Antikörperreak-
tion bei der Wa.R. zugunsten einer Lipoid-Eiweißfällungsreaktion
verlassen wurde, spielt die Frage der optimalen physikalischen Fäl-
lungsbedingungen des Antigens eine immer wichtigere Rolle. Wie
ungemein abhängig der Reaktionsausfall von diesen Bedingungen
ist, zeigt vor allem die vor Jahren von Sachs und Rondoni mitge-
teilte Tatsache von dem Zusammenhang der Antigenwirkung und der
Mischungsgeschwindigkeit des alkoholischen Stammextraktes mit
Kochsalzlösung. Seit die von Porges gefundenen Präcipitations-
reaktionen durch die von Sachs und Georgi, sowie Meinicke
angegebenen Methoden neuerdings berechtigte Beachtung in theo-
retischer und klinischer Hinsicht gefunden haben, nimmt natur-
gemäß auch das Interesse an den Fällungsbedingungen des alko-
holischen Herzextraktes in verstärktem Maße zu. Neben dem
von Sachs und Rondoni gefundenen Gesetze spielt vor allem die
Kochsalzkonzentration des Antigens, deren Wirkungen besonders
von Meinicke!) in einigen Arbeiten von theoretischer und prak-
tischer prinzipieller Wichtigkeit studiert wurden, eine maßgebende
Rolle. Die Wirkung von Cholesterin bei den Fällungsvorgängen
(Porges, Hermann und Perutz, Sachs) wurde in neuerer Zeit
wieder von Sachs und Georgi eingehenderer Untersuchung unter-

1) Von den zahlreichen Publikationen Meiniokes seien hier besonders
die Arbeiten aus der Zeitschr. f. Immunitäteforsch. 27, H. 4 u. 238, H. 3—4
hervorgehoben.

216 R. Muller:

zogen. Relativ wenig Aufmerksamkeit dagegen wurde beim Stu-
dium der Fällungsvorgänge dem Lösungsmittel Alkohol bisher
geschenkt. Ich gelangte nun in Verfolgung einer von mir gemach-
ten Beobachtung über den Stabilitätsgrad des mit Kochsalzlösung
gemischten Herzextraktes zur Kenntnis gesetzmäßiger Beziehun-
gen zwischen dem Alkohol und den drei anderen beteiligten Fak-
toren: Kochsalz, Lipoid und Wasser, die vielleicht geeignet wären
zur angestrebten gleichmäßigen, nach Gesetzen regelungsfähigen
Antigenbereitung beizutragen. Jedenfalls halte ich die im folgen-
den mitgeteilten Befunde für geeignet, die Sachs-Rondonischen
und Meinickeschen Angaben über die Dispersitätsveränderungen
durch bestimmte Arten von Extraktverdünnung unserem Verständ-
nis näherzubringen.

Zum Verständnis der folgenden Ausführungen will ich vorausschickend
wiederholen, wie der von uns verwendete Herzextrakt (,,N“-Extrakt) be-
reitet wird: Der Rinderherzstammextrakt (,,C‘‘) (10 Herzbrei : 100 Alkohol)
wird im Wasserbad zur Hälfte abgedampft und in heißem Zustand in etwas
mehr als die doppelte Menge physiologischer Kochsalzlösung rasch ein-
gegossen!).

Um mich zu überzeugen, wieviel aus den im Zimmer aufbe-
wahrten watteverschlossenen, mit ‚N -Extrakt beschickten Eprou-
vetten durch Verdunsten entweicht und welchen Einfluß dieser
Verlust auf die Antigene ausübt, verschloß ich zum Vergleich eine
zweite Reihe Eprouvetten mit Korkstöpsel, die mit Paraffin luft-
dicht gemacht wurden, während eine dritte Reihe unverschlossen
gelassen wurde. Ich bemerkte nun, daß aus den beiden nicht mit
Kork verschlossenen Eprouvetten schon nach wenigen Tagen eine
erhebliche Menge Flüssigkeit verdunstet war, ohne daß jedoch
im kolloidalen Aussehen der Mischung eine nennenswerte Änderung
eingetreten wäre. Überraschenderweise war dagegen die Mi-
schung in der luftdicht verschlossenen Eprouvette —
wo natürlich keine Volumsveränderung eingetreten war — deut-
lich ausgeflockt. Wiederholungen des Versuches zeigten das-
selbe Ergebnis. Diese Erscheinung war nicht ohne weiteres erklär-
lich. Es war von vornherein eher anzunehmen gewesen, daß in:
der offenen Eprouvette zuerst Flockung eintritt, da ja hier einer-
seits das Lösungsmittel, der Alkohol, in recht beträchtlicher Weise

—

1) Näheres in „Serodiagnose der Lues“ von Rudolf Müller. Urban
& Schwarzenberg 1913.

Antigene. 217

vermindert wurde und andererseits das Kochsalz, das bekannt-
lich fällende Wirkung auf Lipoide ausübt, durch die Verdun-
stung der Wasser-Alkoholmenge relativ vermehrt wurde. Und
gerade der entgegengesetzte Effekt war eingetreten! Ich gelangte
zu folgender Überlegung: Die verwendete Kochsalzmenge genügte
jedenfalls zur Lipoidfällung, was durch das Ergebnis in dem ver-
schlossenen Röhrchen erwiesen war. Wenn es gerade im offenen
Röhrchen trotz der hier höheren Kochsalzkonzentration nicht
zur Lipoidfällung kam, so konnte die Ursache darin gelegen sein,
daß hier Wasser und Alkohol nicht in den Mengen oder in dem
Verhältnis zueinander vorhanden waren, wie dies zum Vorgange
der Ausfällung bei der gegebenen Salzmenge notwendig zu sein
scheint. Da aber von dem leichter verdunstenden Alkohol ein
größerer Teil abgedampft sein mußte als vom Wasser (das nur
in etwa doppelter Menge vorhanden war), so gelangte ich zur
Konklusion, daß bei der Fällung von Lipoid durch eine bestimmte
Kochsalzkonzentration die Menge des in der Lösung vorhandenen
Alkohols eine wichtige Rolle spielen müsse. Entsprechende Ver-
suche überzeugten mich von der Richtigkeit meiner Vermutung,
daß die Fähigkeit einer bestimmten Kochsalzmenge,
kolloidal gelöstes Lipoid aus einer Wasser - Alkohol-
mischung auszufällen, von dem Verhältnis zwischen
den Wasser- und Alkoholmengen der Flüssigkeit ab-
hängt.

‘ Versuchsbeispiel 1 (Tabelle I): Mehrere Reihen Eprouvetten
werden mit je 3ccm Kochsalzlösung beschickt. Die Konzentration der

Kochsalzlösung ist in den Röhrchen jeder einzelnen Reihe gleich, steigt
jedoch in jeder der Reihen von 1°/%ọ bis 20°/,.. Nun wird in die Röhrchen

Tabelle Í.

59/00 K K | Pr Pr Pr sultate wurden er-

Die Buchstaben bezeichnen den physikalischen Zustand der Mischung.
K = kolloidal, Pr = Präcipitation.

218 R. Müller:

jeder Reihe "unverdünnter alkoholischer Herzextrakt (,„C‘‘)!) langsam
längs der Eprouvettenwand in ansteigender Menge (1—8 ccm) zugefügt.
Die Mischung erfolgt nach Verschluß mit dem Finger durch zweimaliges
Schwenken. Der Versuch wird wiederholt mit einem Extrakt, der nur die

Hälfte Lipoid enthält (c sl . (Wir stellten diesen Extrakt vor dem Versuch
durch Verdünnen einer Menge „C‘‘ mit gleicher Menge 86 proz. Alkohol
her.) Nach einiger Zeit wird abgelesen (Tabelle I).

Der Versuch zeigt, daß bei gleicher Menge Salzwasser von
bestimmter Salzkonzentration, die mit einem gewissen Quantum
Herzextrakt kolloidale Lösung gibt, eine Erhöhung der Extrakt-
menge zuerst zur dichteren Trübung und schließlich zur Präcipi-
tation führt. Je konzentrierter die Salzlösung, ein desto geringeres
Quantum Extrakt ist zur Präcipitation erforderlich. Schon die

Tatsache, daß auch bei C GR also einem Extrakt mit der halben

Lipoidmenge, die Präcipitation bei ungefähr demselben Verhältnis
von Salz-Wasser-Alkohol eintritt, macht es wahrscheinlich, daßnicht
etwa die mit der Erhöhung von Extrakt einhergehende Vermeh-
rung der Lipoidmenge die Ursache der Lipoidfällung ist, daß diese
vielmehr durch die größere Menge Alkohol hervorgeru-
fen wird. Davon kann man sich übrigens weiterhin leicht über-
zeugen, wenn man in eine der Eprouvetten mit kolloidaler Lösung
einige Tropfen Alkohol zusetzt. Es kommt bald zu dichter Trü-
bung und schließlich zur Fällung.

Um die fällende Wirkung des Alkohols quantitativ zu bestim-
men, stellten wir mehrere Versuche an, von denen wir hier einige
Beispiele anführen wollen. |

Versuchsbeispiel 2 (Tabelle II A und II B): Mehrere Eprouvetten
werden mit je 2ccm einer l proz. Kochsalzlösung beschickt. In eine Reihe
der Eprouvetten wird je 1 cem „C“, in eine zweite Reihe je l com cz

in derselben Weise wie in Versuch 1 zugefügt und mit der Salzlösung durch
Umkippen gemischt. Nun wird längs der Eprouvettenwand 96 proz. Alko-
hol in ansteigender Menge zugefügt (0,05—5,0). Es zeigt sich nun (Ta-
belle II A) in den mit „C“ beschickten Eprouvetten, daß schon bei 0,05
Alkoholzusatz die Präcipitation aus der kolloidalen Lösung beginnt und daß
die Ausfällung bei 0,1 — 1,0 komplett ist. Bei weiterer Erhöhung des Alkohol-

1) Der „C“-Extrakt wird, wie schon kurz erwähnt, folgendermaßen
bereitet: 10g feinzerhacktes Rinderherz werden durch 100 ccm 96 proz.
Alkohol bei 56° durch 24 Stunden extrahiert und nach Abkühlung bei
Zimmertemperatur filtriert.

Antigene. 219

zusatzes wird die Fällung inkomplett, es tritt bei 3 ccm zarte Suspension
ein, ohne daß die Teilchen zu Boden sinken, bei 5 ccm zeigt sich nur mehr

zarteste Trübung. Im Parallelversuch mit C 3 setzt die Präcipitation schon

bei 0,05 komplett ein, dagegen führt schon ein geringerer Überschuß von
Alkohol wieder zur Lösung. Bei 5ccm Alkoholzusatz ähnelt die Lösung an
Klarheit dem unverdünnten „C“-Extrakt. Ein ähnliches Ergebnis zeigt
Tabelle II B, wo der vermehrten Salzwassermenge (4 ccm) entsprechend
erhöhter Alkoholzusatz zur Fällung nötig war. Auch hier beginnt die Fällung

am Parallelversuch mit C L schon bei geringerem Alkoholzusatz, dagegen

kommt es auch, wie im früheren Versuch 2, schon bei geringerem Alkohol-
überschuß wieder zur aan 2% — lassen sich natürlich in be-
liebiger Weise variieren. S

Tabelle IIA.
x Y

— — — —

KÉ 1 ccm

f 2 ——
Kolloidal] .... | ET kolloidal
| 2 ccm
e d e
Teilweise kolloidal . RW g i »
S de 2 Trübung und Aus-
Trübung und Aus- š 0,4 a
- fällung | a 0,45 e
n 0,5 ”
S 1,0 e Suspens. in Schwebe
Suspens. in Schwebe ; š 3,0 a zartest trüb
Zartest trüb ... ! e 5,0 Š klar
Tabelle IIB
A B
See
Ergebnis A ` | SE Alkohol | | Ergebnis B
C 1 ccm d c L 1
+NaCl 1°/,, een
4 ccm
NaCl 1°
Zart kolloidal + lo |} zart kolloidal
| a | 01
4 0,4 e
5 0,5 5 teilweise präcip.
Teilweise präcip. . $ 0,7 A
| x 1,0 á ausgeflockt
Ausgeflockt | a 2,0 n
| e 3,0 S teils koll., teils pr.
Teils — SE pr. | S 50 | 2 zart getrübt
Zart getrü | 8 10.0 |! x klar

220 | R. Müller:

Das Resultat ist immer eindeutig: Lipoid wird aus einer
kolloidalen Lösung, die durch Mischung von alkoholi-
schem Herzextrakt und entsprechender Menge Koch-
salzlösung entsteht, durch geeigneten Alkoholzusatz
zur Ausfällung gebracht.

Die frappantesten Resultate erhält man, wie erwähnt, durch Ver-
gleich von luftdicht verschlossenen und offen gelassenen, mit kolloidalem
Extrakt beschickten Röhrchen. Natürlich muß das Verhältnis zwischen
Alkohol und Wasser annähernd richtig getroffen sein. Man erhält z. B.
mit den meisten „N“-Extrakten in einigen Tagen das beschriebene Resultat.
Man darf aber mit dem Abdampfen nicht zu nahe jener Grenze gehen, wo
das Lipoid auch in siedendem Zustand nicht mehr klar im Alkohol gelöst
ist. Es ist natürlich, daß mit so stark eingeengtem Extrakt hergestellte
kolloidale „N“-Lösungen bei geringster Abnahme des Alkohols präcipitieren
werden, und es käme dann das umgekehrte Ergebnis zustande: In dem
offen gelassenen Röhrchen kommt es zur Präcipitation, während das ge-
schlossene Röhrchen wegen der geringen Alkoholmenge recht stabil ist.
Tatsächlich konnten wir auch solche Ergebnisse durch genügendes Ein-
engen des „C“-Extraktes erzielen.

Im Hinblick auf die hier beschriebenen Gesetzmäßigkeiten
gingen wir daran, das von Sachs und Rondoni zuerst beschrie-
bene Phänomen der stärkeren Trübung und meist erhöhten Anti-
genwirksamkeit langsam bereiteter Extraktverdünnungen einer
genaueren Analyse zu unterziehen. War doch anzunehmen, daß
hier neben der in der Kolloidchemie schon bekannten Einwirkung
der Mischungsgeschwindigkeit auf die Dispersionsart auch der be-
sondere Einfluß des Alkohols eine Rolle spielen dürfte. Außer der
Mischungsgeschwindigkeit ist es für das Aussehen und die Wirk-
samkeit der Mischung auch von Bedeutung, ob man den alkoholi-
schen Extrakt zur Salzlösung gießt oder umgekehrt. Auch diese
Differenz findet durch unsere Befunde eine Erklärung.

Setzt man Salzlösung zu Herzextrakt langsam zu, ist
nach dem Gesagten eine dicht kolloidale Lösung aus folgendem
Grunde zu erwarten. Durch den langsam sich abspielenden Vor-
gang des Zusetzens muß sich zu einem bestimmten Zeitpunkt
wegen des in diesem Moment vorhandenen entsprechenden Über-
schusses von Alkohol eine länger dauernde dichte Trübung oder
bei entsprechend verminderter Geschwindigkeit des Vorganges
auch völlige Präcipitation ergeben, die sich zwar durch weiteren
Salzwasserzusatz wieder bis zu einem gewissen Grade aufhellt,
aber immerhin zu dem Effekt einer dicht kolloidalen Lösung führt.

Antigene. 221

Wird die Mischung sehr rasch (durch Einblasen) ausgeführt, dann
kommt es gar nicht zur dichten Trübung oder Präcipitation ; dieses
Stadium desrelativen Alkoholüberschusses wird förmlich übersprun-
gen und daher resultiert eine ganz zart durchscheinende Lösung.

Deutliche Differenzen zwischen rasch und langsam bereiteter Mischung
beobachtet man nur bei entsprechender Salzwassermenge, z. B. 3—4 ccm
Salzwasser zu 1l ccm Herzextrakt. Gehe ich mit der zur Verdünnung be-
nützten Salzwassermenge herunter, dann wird (z. B. bei 2 oder 1!/, ccm
Salzwasser : l ccm Herzextrakt) der Unterschied zwischen langsam und
rasch bereiteter Lösung deshalb ein geringerer, weil die hier auch nach be-
endeter Mischung vorhandene relativ große Alkoholmenge auch bei der
rasch bereiteten Lösung zur dichten Trübung führt. Bei 1 ccm Salzwasser
in l cem „C“ fällt jeder Unterschied weg, da es auch bei rasch bereiteter
Lösung bald zu völliger Präcipitation kommt. Nach unseren Ergebnissen
war es auch zu erwarten, daß bei Zusatz von Extrakt zu Kochsalz-
lösung die Differenz zwischen langsamer und rascher Bereitung eine ge-
ringe ist, da bei einem gewissen Salzwasserüberschuß (z. B. 1 cem Extrakt
zu 3 ccm Salzwasser) überhaupt nur relativ geringe Trübung auch bei lang-
samem Extraktzusatz auftreten kann. Denn zu keinem Zeitpunkt
ist bei dieser Bereitungsart der Alkohol in entspreohendem
Überschuß, der zur Fällung des größten Teiles der vorhandenen Lipoid-
menge führt, wie bei der früher besprochenen Bereitungsart, wo wir die Salz-
lösung zum Extrakte zusetzten. Wenn trotzdem eine um geringes stärkere
Trübung bei langsamer Bereitungsart eintritt, ist die Ursache darin zu
suchen, daß sich — wie man sich leicht durch Augenschein überzeugen
kann — bei langsamem Zufließen von Extrakt auf der Trennungsfläche
zwischen Salzlösung und Extrakt eine zarte Präcipitationsscheibe ausbildet,
da hier und nur hier an der Trennungsfläche nach Zusatz geeigneter
Extraktmenge der entsprechende Alkoholüberschuß vorhanden ist, der
zur Lipoidfällung führt. Da jedoch nur die unterste Schicht des Extraktes,
also nur ein kleiner Teil des gelösten Lipoids zur Fällung kommt, ist dann
bei schließlichem Durchschütteln, wobei die wenigen entstandenen Prä-
cipitate durch den Wasserüberschuß wieder zur kolloidalen Lösung kommen,
die Trübung eine nur geringe. Um ein weniges kann man die Trübung
verstärken, wenn man fraktioniert verdünnt, d. h. nach Entstehen des
Präcipitationsringes schüttelt und dann ‚den Rest des Extraktes wieder
langsam nachgießt. Es bildet sich dann ein zweiter, wenn auch weniger
dichter Präcipitationsring. Es lassen sich demnach die wichtigen von
Sachs und Rondoni beschriebenen Gesetze von der Abhängigkeit des
physikalischen Zustandes von der Mischungsart durch die hier ee
Rolle des Alkohols erklären.

Die theoretische Erklärung der von uns gefundenen Tatsachen
macht deshalb gewisse Schwierigkeiten, weil über den physikali-
schen Zustand des in Alkohol gelösten Lipoids noch nicht genügend
Klarheit herrscht. Wir nehmen an, daß hier eine echte krystalloide

222 R. Müller:

Lösung vorliegt, die erst nach Salzwasserzusatz zur kolloidalen
Lösung wird. Die Teilchengröße und Stabilität der kolloidalen
Lipoidlösung steht in direktem Verhältnis zur Wassermenge und
ist zur Salz- und Alkoholmenge indirekt proportional. (Doch führt
ein bedeutender Überschuß von Alkohol wieder zur krystalloiden
Lösung, ebenso wie ja eine gewisse Wassermenge nötig ist, um
überhaupt in den kolloidalen Zustand überzuführen.) Die mit
der Alkoholmenge einhergehende Stabilitätsabnahme der kolloi-
dalen Lösung dürfte aus der durch Alkoholzusatz erniedrigten
Oberflächenspannung des Dispersionsmittels zu erklären sein.
Die Arbeiten von Krugt und Huyn, Röna und Freundlich
und Berceller beweisen, daß oberflächenaktive, nicht ionisierte
krystalloide Substanzen in wässeriger Lösung die fällende Wir-
kung von Ionen erhöhen. Es werden z. B. durch Zusatz von Al-
kohol auch solche kolloidale Goldlösungen geflockt, die sonst bei
gleichem Elektrolytgehalt beständig sind (Farbenumschlag von
Rot in Blau). Der Grad der zur Fällungswirkung notwendigen Salz-
menge wird natürlich bei den weniger stabilen Lösungen ein
niedrigerer sein, und so kommt es, daß — wie in Versuchsbei-
spiel I — eine um so geringere Salzkonzentration zur Fällung not-
wendig ist, je mehr Alkohol die Lösung enthält und — wie der Ver-
such II zeigt — bei gegebener Salzmenge Alkoholzusatz zur
Lipoidfällung führt, bis der Alkoholzusatz so groß wird, daß
wieder Lösung entsteht.

Die Annahme, daß die Oberflächenspannungserniedrigung als
Ursache der ‚Alkoholfällung‘‘ in Betracht kommt, beweisen
auch die Ergebnisse einiger Versuche über Präzipitation des
Lipoids aus seiner kolloidalen Lösung durch einige Medien, die
die Oberflächenspannung der Lösung in verschiedenem Grade
beeinflussen. Wir setzten zu einigen Röhrchen der gleichen kol-
loidalen Lipoidlösung in verschiedenen Mengen Methylalkohol,
Äthylalkohol, Aceton, Äther, Chloroform und sahen, wie Tabelle III
zeigt, eine Fällungsbegünstigung, die dem Grade entsprach, wie
diese Reagenzien die Oberflächenspannung erniedrigten. Wäh-
rend bei Methylalkohol mehrere Kubikzentimeter zur Ausfällung .
nötig waren, führte bei Äther und Chloroform schon die geringste
Menge zur dichten Trübung resp. Fällung. (Bei der starken Wir-
kung z. B. von Chloroform mögen andere fällende Komponenten
wohl auch beteiligt sein.)

Antigene. 223

Wie weit die hier mitgeteilte Rolle des Alkohols bei der Fäl-
lungsbereitschaft des Antigens von praktischer Bedeutung für
die Antigenbereitung ist, sind wir zu untersuchen beschäftigt.

Tabelle III.
1% Salzlösung 4 ccm, Herzextrakt (C) 1 ccm.

Ausfall nach Zusatz von:
©
Methylalkohol | Äthylalkohol Aceton | Alkohol Ä Chloroform E S
N | e | 8 | t etrap
8 | S? | + ++++Pr! Pr
0 | S? | + Pr | Pr
0 S? | ++ Pr | Pr
82 ++ +++--Pr Pr Pr -

Zeichenerklärung: Die Anzahl der + Zeichen bedeutet die Dichte-
zunahme der kolloidalen Lösung. (S = Spur, O = keine sichtbare Ver-
änderung.) Pr = nach rascher Dichtezunahme baldige Präcipitation.

Colorimetrische Untersuchungen über das Tryptophan. IV.

Über die Melanoidinbildung bei der Säurehydrolyse von Proteinen
und ihre Abhängigkeit von Tryptophankomplexen.

Von
Otto Fürth und Fritz Lieben.

(Aus der chemischen Abteilung des Wiener Phyeiologischen Univ.-Inst.)
(Eingegangen am 29. Januar 1921.)

Wir haben kürzlich in dieser Zeitschrift!) über ein Verfahren
berichtet, welches es gestattet, sich über die Menge des in einem
Proteine enthaltenen Tryptophans ein weit richtigeres Urteil
zu bilden, als dies bisher möglich war und es lag der Wunsch nahe,
dieses Verfahren auch einer Klärung des so undurchsichtigen
Melanoidinproblems zustatten kommen zu lassen.

Bekanntlich sieht man bei der Säurehydrolyse von Proteinen
das Auftreten dunkelgefärbter amorpher Massen, die man als
Melanoidine oder Huminsubstanzen bezeichnet hat und
die offenbar sekundären Zersetzungsvorgängen ihre Entstehung
verdanken. Man hat dieselben mit der Umwandlung cyclischer
Komplexe im Eiweißmoleküle, vor allem des Tryptophans,
sowie mit der Kohlenhydratgruppe der Proteine in Beziehung
gebracht.

Bereits Nencki?) hatte den skatolliefernden Komplex, welcher bei
der Pankreasverdauung die „Tryptophanreaktion“ liefert, zu der Bildung
melaninartiger Pigmente in Beziehung gebracht. Sodann hat Schmiede-
berg?) die bei der Säurehydrolyse von Proteinen auftretenden dunkel
gefärbten alkalilöslichen Substanzen als Melanoidinsäuren bezeichnet
und ebenso (wie Chittenden und Albrot)) einige derselben analysiert,

1) O. Fürth und E. Nobel, diese Zeitschr. 109, 103. 1920; O. Fürth
und F. Lieben, diese Zeitschr. 109, 124 u. 153. 1920.

2) M. Nencki, Ber. d. Deutsch. chem. Ges. 28, 567. 1898.

3) O. Schmiedeberg, Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 39,

65. 1897.
4) H. R. Chittenden und A. H. Albro, Amer. journ. of physiol. 2,

291. 1899.

O. Fürth und Fr. Lieben: Tryptophan. IV. 225

ohne daß die außerordentlich weit divergierenden Analysen eine wesent-
liche Aufklärung hätten bringen können.

F. Samuely!) hat einige Jahre später unter F. Hofmeisters Leitung
die aus Eiweiß hervorgehenden melaninartigen Substanzen eingehend
untersucht. Er lehnte die Meinung ab, daß die Bildung der Melanoidine
allein oder auch nur der Hauptsache nach auf eine Umwandlung der Koh-
lenhydratgruppe des Eiweißes zu beziehen sei. Bilden doch auch
kohlenhydratfreie Eiweißstoffe, wie Casein und Edestin, unter Säure-
einwirkung Melanoidine Man könne die Entstehung dieser letzteren
ungezwungenerweise auf die Kondensation verschiedener cyclischer Kom-
plexe (Pyrrol, Pyridin, Skatol, Tyrosin) beziehen.

Die Beobachtung, daß reines Tryptophan beim Kochen mit
konz. Salzsäure keine melaninartigen Substanzen liefert, hat D. D. van
Slyke?) zu der Annahme verleitet, das Tryptophan habe nichts mit der
Melanoidinbildung zu tun.

Die Untersuchungen von R. A. Gortner?) und seiner Mitarbeiter
haben diese Auffassung als irrtümlich erwiesen. Es ist richtig, daß, wenn
man eine reine Tryptophanlösung mit Mineralsäure kocht, kein „Humin“
entsteht (Gortner gebraucht den Ausdruck „Humine‘“ für Melanoidine).
Wohl aber tritt reichlich Humin auf, wenn neben dem Tryptophan noch ein
Protein oder Kohlenhydrat*!) vorhanden ist. Augenscheinlich
stammt nach Gortner das Humin der Proteinhydrolyse aus
dem Tryptophankerne und dürfte dabei die Kondensation eines
Aldehyds mit der NH-Gruppe des Tryptophankernes eine Rolle spielen.
Ist.bei der Säureeinwirkung auf Tryptophan ein Überschuß von Kohlen-
hydrat als Aldehydquelle vorhanden, so findet sich nahezu 90% des Trypto-
phan-N in der Huminfraktion. Wird Fibrin bei Gegenwart von Furfurol,
Benzaldehyd oder Formaldehyd hydrolysiert, so nimmt die Menge

1) F. Samuely (Physiol.-chem. Inst. Straßburg), Beitr. z. chemi.
Physiol. u. Pathol. 2, 355. 1902.

2) D. D. van Slyke (Rockfeller Inst. New York), Journ. of biolog.
Chem. 10, 15. 1911.

3) R. A. Gortner und M. J. Blish, Journ. Amer. Chem. Soc. 37, 1630;
Chem. Centralbl. 2, 616. 1915. — R. A. Gortner, Journ. of biolog., Chem.
26, 177. 1917. — R. A. Gortner und G. E. Holm, Journ. Amer. Chem. Soc.
39, 2477. 1917; Chem. Centralbl. 1918, S. 533. — Cornelia Kenedy und
R. A. Gortner, Journ. Amer. Cheni. Soc. 39, 2734; Chem. Centralbl. 2, 193.
1918. — R. A. Gortner und G. E. Holm, Journ. Amer. Chem. Soc. 42, 632,
821. 1920; Chem. Centralbl. 3, Nr. 13, S. 485. 1920.

4) Nach L. C. Maillard und Arm. Gautier (Compt. rend. 154, 66.
1912) beobachtet man auch bereits die Bildung huminartiger Substanzen,
wenn man Aminosäuren und Glucose unter gewissen Bedingungen in
wässeriger Lösung bei Brutofenwärme aufeinander einwirken läßt. Angeb-
lich soll es sich dabei um eine Abspaltung des CO, der Carboxylgruppe
und um die Bildung von Ringen oder jedenfalls von doppelten Bindungen
handeln.

Biochemische Zeitschrift Band 116. 15

226 O. Fürth und Fr. Lieben:

des Humin-N erheblich zu (in letzterem Falle etwa auf das Anderthalbfache).
Das Cystin und das Histidin sind an der Huminbildung ganz unbeteiligt.
Zusatz von Tyrosin zur Eiweiß-Hydrolysenflüssigkeit fördert wesentlich
die Huminbildung. Doch ist das dabei auftretende Humin durch seine
Säurelöslichkeit von dem Tryptophan-Humin scharf unterschieden. Wird
Tryptophan mit Formaldehyd in salzsaurer Lösung erhitzt,
so gehtein erheblicher Teilseines Nin die Form des säureunlös-
lichen Humin-N über. Wird ein Gemenge von Gelatine und Tryptophan
bei Gegenwart von Formaldehyd hydrolysiert, so scheint das Maximum
des säureunlöslichen Humin-N eng mit der Menge des Try-
phans zusammenzuhängen.

Die neuesten Untersuchungen Gortners und seiner Mitarbeiter
ergaben auf Grund der Untersuchung von 15 Aminosäuren, die mit und
ohne Zusatz von Formaldehyd anhaltend mit 20 proz. Salzsäure gekocht
wurden, daß säureunlösliches Humin aus Tryptophan, säure-
lösliches Humin aus dem Tyrosin abstammt.

Die Möglichkeit, die Menge des in einem Eiweißkörper
enthaltenen Tryptophans quantitativ bestimmen zu können,
gestattet uns nun, durch den Vergleich dieser Menge mit der
Melanidinausbeute Anhaltspunkte für die Richtigkeit dieser
Auffassung zu gewinnen.

Es liegen in der Literatur einige Angaben darüber vor, ein
wie großer Anteil des Gesanitstickstoffes bei der Hydrolyse als
„Melanin - Stickstoff‘ zum Vorschein kommt.

So hat insbesondere D. D. van Slyke folgenden Vorgang eingehalten:

3 g des Proteins wurden 6—8 Stunden lang mit 10—20 Teilen HCI
20%, hydrolysiert. Dann wurde auf 200 ccm verdünnt, 100 ccm Alkohol
und eine Suspension von Calciumhydrat hinzugefügt und der Ammoniak
abdestilliert. Dabei wird das ganze Melanin durch den ungelösten Kalk
adsorbiert. Man filtriert diesen ab, kjeldahlisiert das Filter samt Inhalt
und bringt den N als „Melanin-N‘“ in Rechnung,

Dieser oder ein ähnlicher Vorgang ist später noch von einigen
englischen und amerikanischen Autoren geübt worden, deren
Resultate wir in der folgenden Tabelle zusammenstellen.

Wir haben uns dabei die Frage vorgelegt, ob ein Parallelis-
mus zwischen Melanin-N und Tryptophangehalt eines
Proteins tatsächlich bestehe.

Die Tabelle enthält für die einzelnen untersuchten Proteine
(nebst dem Literaturzitat), wieviel Prozent einerseits vom Ge-
samt-N, andererseits vom Gewichte des Proteins der
Melanin-N ausmache. Unter der vorläufigen Annahme, daß der
Melanin-N im wesentlichen einer Umwandlung des Tryptophans

Tryptophan. IV. 227

seine Entstehung verdanke, wurde der Melanin-Stickstoff einfach
auf Tryptophan (mit einem N-Gehalte von 13,72%) umge-
rechnet. In der letzten Kolonne folgen schließlich die (unseren
früheren Arbeiten entnommenen) direkt colorimetrisch ermittelten
Werte für den Tryptophangehalt der betreffenden Pro-

Tabelle I.

Tryptophan in Pros.
des Eiweißgewichtes

Melanin-Stickstoff

Wird mit einer reinen nicht allzu verdünnten Trypto-
phanlösung die Reaktion von Voisenet (Violettfärbung bei
"Zusatz von Formaldehyd und schwach nitrithaltiger konz. HO
ausgeführt, so sieht man bei längerem Stehen bei Zimmertem-
peratur häufig die Spontanabscheidung des gefärbten Konden-
sationsproduktes in Form dunkler Flocken. Stellt man dagegen
die Reaktion mit der Lösung eines tryptophanhaltigen
Eiweißkörpers an, so wird eine derartige Spontanabscheidung

15*

228 O. Fürth und Fr. Lieben:

in dem kolloidalen Medium in der Regel vermißt. Erwärmt man
aber eine solche schönviolette Lösung, so schlägt diese Farbe in
Braun um und schließlich scheidet sich das ursprünglich violette
leichtlösliche Kondensationsprodukt als schwarzbraunes schwer-
lösliches „Melanoidin“ ab. Wir sind geneigt, die Voisenet-
resktion, welche offenbar nicht nur der Reaktion von Hop-
kins und derjenigen von Adamkiewicz, sondern auch der-
jenigen von Liebermann (Violettfärbung beim Kochen von
Proteinen mit konzentrierter Salzsäure) wesensverwandt ist!),
sozusagen als Vorstufe der Melanoidinbildung anzusehen.
Wir hatten also, wenn wir uns über die Melanoidinsubstanz
orientieren wollten, die Wahl, ob wir die einfache Säure-
hydrolyse anwenden oder aber die Hydrolyse auf dem Um-
wege über die Voisenetreaktion vornehmen wollten.

Bei der einfachen Hydrolyse war der Vorgang einfach der, daß
eine entsprechende Menge (z. B. 10 g) des Proteins mit der mehrfachen
Menge konz. Salzsäure unter Rückflußkühlung am Siedebleche gekocht
wurde. Sodann wurde der größte Teil der Salzsäure dch Eindampfen
vertrieben, die mit Wasser verdünnte Lösung neutralisiert?), der nunmehr
sich grobflockig abscheidende Melanoidinniederschlag auf einem gehärteten
Filter gesammelt und sorgfältig mit Wasser ausgewaschen, schließlich
möglichst ohne Verlust in ein gewogenes Schälchen gebracht, bei 110°
getrocknet und als Rohmelanoidin gewogen.

Wenn wir dagegen den Umweg über die Voisenetreaktion
eingeschlagen haben, war der Vorgang derart, daß wir eine Eiweißlösung,
deren Tryptophangehalt durch eine Vorprobe festgestellt worden war,
mit soviel Formol, konzentrierter Salzsäure und Natriumnitrit versetzten,
als unseren früheren Erfahrungen gemäß zur Erzielung einer optimalen
Voisenetreaktion erforderlich war. (Analog der Standardreaktion,
wobei 2 ccm einer 0,1 proz. Tryptophanlösung etwa den Zusatz von 1 Tropfen
Formaldehyd 2%, von 20 ccm konzentrierter Salzsäure und 12 Tropfen
NaNO, 0,05% erfordern.) Wir stellten also eine Voisenetreaktion in
groBom Maßstabe an, unterwarfen sodann erst das salzsaure Reaktions-
gemenge einer hydrolytischen Spaltung, um schließlich wie oben das Roh-
melanoidin zur Wägung zu bringen.

1) Vgl. diesbezüglich O. Rosenheim, Biochemical Journ. 1, 233.
1906. — S. F. Acree, Amer. chem. journ. 37, 604. 1907. — E. Voisenet,
Compt. rend. de l’ Acad. des Sc. 166, 789. 1918; Chem. Centralbl. 2, 766. 1918.

2) Gortner unterscheidet säurelösliches und säureunlösliches Humin,
das erstere soll vorwiegend dem Tyrosin und nur letzteres dem Tryptophan
entstammen. Wir haben auf eine Trennung dieser beiden Fraktionen
verzichtet, da man meist erst nach vollzogener Neutralisation eine gut
filtrierbare Fällung der zunächst kolloidalen Melanoidine erzielt.

Tryptophan. IV. 229

Die Resultate dieser Versuche sowie einiger Beobachtungen,
welche kürzlich F. v. Hoefft!) in diesem Laboratorium in ähn-
licher Weise ausgeführt hat, finden sich in einer Tabelle zusammen-
gestellt.

Tabelle II.

Proz. Aus-
beute an
Melanoidin

Colorimetrisch
ermittelter
proz. Trypto-
phangehalt

Beobachter Verarbeitung

Überblicken wir nunmehr die Resultate, die in den beiden
Tabellen I und II zusammengestellt sind, so ergibt sich etwa
folgendes:

. Derartige Versuche können naturgemäß insofern nicht als
quantitativ gelten, als einerseits Verluste durch die Manipula-
tionen, vor allem aber auch durch eine unvollständige Abscheidung
der kolloidal suspendierten Melanoidine oder Humine nicht immer
zu vermeiden sind; andererseits können den Melanoidinen an-
haftende Aschenbestandteile eine allzu große Ausbeute vortäu-
schen. Eine beiläufige Orientierung über die tatsächliche Mela-
noidinausbeute ermöglichen sie aber immerhin.

1) F. v. Hoefft, diese Zeitschr. 104, 1. 1920.

230 O. Fürth und Fr. Lieben:

Unsere Resultate widersprechen nicht der Annahme Gort-
ners, daß der Tryptophangehalt eines Proteinsin erster
Linie für die Melanoidinbildung verantwortlich zu
machen sei, und erscheint ein gewisser diesbezüglicher
Zusammenhang unverkennbar. Der Parallelismus ist
allerdings nicht so weitgehend, daß man etwa irgendwie daran
denken könnte, eine Tryptophanbestimmungsmethode auf die
Ermittlung der Melanoidinausbeute basieren zu können.

Es ist dies schon deswegen nicht möglich, weil offenbar auch die in
cinem Proteine enthaltenen Zuckerkomplexe bei der Melanoidin-
ausbeute eine Rolle spielen können. Der Umstand, daß zum min-
desten viele Eieralbumin präparate sicherlich relativ große Glucosamin-
mengen einschließen, läßt die Tatsache ohne weiteres verständlich erscheinen,
daß sowohl in dem Versuche von Kennedy und Gortner (Tabelle I) als
in denjenigen von Hoefft das Eieralbumin etwa doppelt soviel Melanoidin
geliefert hat, als seinem Tryptophangehalte angemessen erscheint.

Wir haben, um ein Urteil darüber zu gewinnen, inwieweit die an
Proteine gebundenen Kohlenhydratkomplexe für die Melanoidin-
bzw. Huminbildung tatsächlich in Betracht kommen, Pseudomucin-
präparate, die aus Ovarialcystenflüssigkeit durch Alkoholfällung gewonnen
worden waren, der Salzsäurehydrolyse unterworfen. Dieselben enthielten
nur Spuren Tryptophan und waren also für unsere Zwecke insofern günstig
als die bei der Hydrolyse sich ergebende Melanoidin- (Humin-) Menge
demnach nicht dem Tryptophan entstammen konnte. Bei einer Reihe von
Versuchen mit einem derartigen Präparate wurde eine optimale Zucker-
abspaltung von 11,7%, bei genauer Einhaltung des Vorganges von
C. Neuberg und F. Heymann!) durch 2!/,stündiges Zerkochen mit
verdünnter Bromwasserstoffsäure (25 cem HBr, spez. Gew. 1,49 + 80 ccm
H,O) erzielt?). Die Huminausbeute nach sechsstündigem Zerkochen dieses
Präparates mit rauchender Salzsäure betrug 4,9%, also weniger als die
Hälfte des für die Huminbildung zur Verfügung stehenden Kohlenhydrat-
vorrates. Wir waren also zur Erklärung der Huminausbeute
nicht etwa gezwungen, die Beteiligung anderer Komplexe
außer der Kohlenhydratgruppe (z. B. des Tyrosins oder Cystins)
als wesentlich anzunehmen.

Zusammenfassung.
Wir können unsere gegenwärtigen Vorstellungen über das
Wesen der Melanoidinbildung etwa folgendermaßen formulieren:
1) C. Neuberg und F. Heymann, Beitr. z. chem. Physiol. u. Pathol.
2, 206. 1902. j
2) Beim Erwärmen mit 3 proz. Salzsäure am Wasserbade wurden naoh
1/2» 1, Da, 2!/, Stunden Ausbeuten von 8,7, 8,7, 8,0, 8,0%, reduzierenden

Zuckers erzielt. Auch vorangehende ltägige Quellung in 10 proz. Natron-
lauge vermochte die Zuckerausbeute nicht zu verbessern.

— —, —

Tryptophan. IV. 231

Die bei der Säurehydrolyse von Proteinen auftretenden
dünkelgefärbten säureunlöslichen Kondensationsprodukte sind
im wesentlichen als Umwandlungsprodukte des Trypto-
phans (,„Melanoidine‘) anzusehen, denen sich, nach Maßgabe
als Kohlenhydratkomplexe vorhanden sind, diesen ent-
stammende Humine beimengen können. Die Beteiligung
anderer Komplexe (z. B. des dem Tyrosin entstammenden
säurelöslichen ‚„Humins‘‘ von Gortner) dürfte nur eine neben-
sächliche Rolle spielen. Die Reaktion von Voisenet (Violett-
färbung tryptophanhaltiger Proteine mit schwach nitrithaltiger
konzentrierter Salzsäure und Formaldehyd) kann sozusagen als
Vorstufe der Melanoidinbildung gelten, insofern bei der Säure-
hydrolyse das ursprünglich leicht lösliche violette Reaktions-
produkt sich schließlich als schwerlösliches ‚Melanoidin‘‘ abschei-
det. Das Auftreten eines violettgefärbten Zwischenproduktes
(Reaktion von Liebermann) ist auch unter gewissen Um-
ständen bei der einfachen Säurehydrolyse bemerkbar und man
wird vermuten dürfen, daß diese Reaktion bei der Eiweißhydrolyse
mit dem Auftreten eines Aldehyds einserseits, von oxydativen
Faktoren (welche die Nitritkomponente der Voisenetreaktion
vertreten können) andererseits irgendwie zusammenhänge.

Es dürfte sich empfehlen, künftighin die Bezeichnung „Me-
lanoidine‘ (im Gegensatz zu den natürlich vorkommenden
„Melaninen‘) für Umwandlungsprodukte des Tryptophans,
die Benennung „Humine‘ dagegen für die Umwandlungspro-
dukte von Kohlenhydratkomplexen zu reservieren.

Colorimetrische Untersuchungen über das Tryptophan. V.

Zur Kenntnis der Proteine der Immunsera und ihres Tryptophan-
gehaltes.

Von
Otto Fürth und Fritz Lieben.
(Aus der Chemischen Abteilung des Wiener Physiologisch.en Univ.-Inst.)
(Eingegangen am 29. Januar 1921.)

Das Problem der chemischen Eigenart der Immunkörper
rückt trotz der Fülle der ihnen bereits gewidmeten Forschungs-
arbeit nur langsam von der Stelle. Nicht einmal die Frage ist
jedem Zweifel entrückt, ob die Antitoxine als eiweißartige
Substanzen zu betrachten seien. Hat doch Pröscher!) seiner-
zeit behauptet, eiweißfreies Diphtherieantitoxin gewonnen zu
haben, und der Meinung Ausdruck gegeben, wir hätten in den
Antitoxinen eine neue Klasse von Körpern vor uns, die sowohl
in chemischer als physikalischer Richtung völlig unbekannt seien
und die eine viel einfachere chemische Konstitution besitzen als
die Eiweißkörper. Eine derartige Auffassung hat allerdings im
ganzen wenig Anklang gefunden. So faßt z. B. C. Oppenhei-
mer?) nach einer übersichtlichen Darlegung des Tatsachehma-
terials seine Meinung dahin zusammen, ‚es unterliege keinem
Zweifel mehr, daß es die Globuline sind, an die die antitoxische
Funktion geknüpft sei. Man will sogar mehrfach beobachtet
haben, daß antitoxische Sera cinen größeren Reichtum an Glo-
bulinen aufweisen als normale“.

Man ist im allgemeinen gewohnt, physiologisch oder phar-
makologisch hochwirksame Substanzen im Bereiche der Derivate
cycelischer Systeme zu suchen und es ist sicherlich eine wenn

1) Pröscher, Münch. med. Wochenschr. 49, Nr. 28. 1902.
2) C. Oppenheimer, „Chemische Natur der Antitoxine‘“ im Handb.
d. Biochemie, 2. Bd., 1. Teil, S. 357—362. 1908.

O. Fürth und Fr. Lieben: Tryptophan. V. 233

auch nicht experimentell begründete, so doch immerhin nahe-
liegende Vermutung, daß auch beim Aufbau der Antitoxine
Ringsysteme irgendwelcher Art beteiligt sein dürften, wobei sich
die Aufmerksamkeit naturgemäß in erster Linie den im Eiweiß-
molekül vorgebildeten oyclischen Komplexen zuwendet.

Angesichts der Möglichkeit, die Menge eines derartigen Kom-
plexes, des Tryptophans, mit ausreichender Genauigkeit aus-
werten zu können, erschien es verlockend, hochwirksame
antitoxische Sera in bezug auf ihren Tryptophangehalt mit
normalem Serum zu vergleichen, weiterhin aber auch festzustellen,
ob dieselben in bezug auf Menge und Tryptophangehalt der ein-
zelnen abtrennbaren Eiweißfraktionen (Euglobulin, Pseudoglo-
bulin, Albumin) irgendwelche auffallende Besonderheiten er-
kennen lassen.

Für die Beistellung hochwertiger antitoxischer Sera sind wir
dem ` Universitätsinstitute für allgemeine und experimentelle
Pathologie, insbesondere aber Herrn Prof. Dr. Ernst Pribram,
zu besonderem Danke verpflichtet, und zwar gelangten Proben
a) eines Antidiphtherieserums!), b) eines Antidysenterie-
serums?) (Kruse - Shiga), c) eines Antitetanusserums?)
zur Untersuchung. Als Vergleichsobjekt gelangte überdies ein
normales Pferdeserum zur Beobachtung. |

Der Gang der Untersuchung mag durch cin Beispiel
veranschaulicht werden.

Tetanusserum: |

a) Kjeldahl 2 ccm: 0'o2a2y EN. daher 100 ccm: 1,26g N, entspricht
(unter Vernachlässigung des Nicht. Protein. Mi 1,26 - 6,25 = 7,88%, Eiweiß.

b) Voisenetbestimmung (ausgeführt nach O. Fürth und E. Nobel,
diese Zeitschr. 109, 111. 3920): Ergibt nach 5facher Verdünnung für das
unverdünnte Serum einen Tryptophangehalt von 0,27%.

c) Bestimmung der Menge der Albumin- und Globulinfraktion:
2 Proben zu je 5 ccm wurden mit 20 ccm Wasser und 25 cem einer gesättigten

Ammonsulfatlösung versetzt. Nach Stehen über Nacht wurde der Globulin-
niederschlag durch ein trockenes Filter abfiltriert. Vom Filtrat wurden

1) Bezeichnung: Serie 789, 600fach aus Flasche Nr. 1144 vom Pferde
„Zins‘‘, Aderlaß am 26. II. 1919.

2) Bezeichnung: Serie 107, Flasche 2053 vom Pferde „Amalia‘‘, Ader-
laß am 24. III. 1920.

3) Bezeichnung: Serie 2, 25 fach aus Flasche 1883 vom Pferde „Drusus“,
Aderlaß am 23. IV. 1919.

234 O. Fürth und Fr. Lieben:

40 oom (entsprechend 4 ccm Serum) durch Aufkochen auskoaguliert; das
Koagulum wurde abfiltriert und mit heißem Wasser sulfatfrei gewaschen ;

das Filter sodann kjeldahlisiert ergab See gN für 4 com Serum; daher
0,445 g N für 100 ccm Serum,

0,445 - 6,25 = 2,78%, Albumin,
daher 7,88,
2,78 „

5,10%, Globulin.

Bewertet man auf Grund früherer Bestimmungen (Fürth und Nobel.
L o S. 115) den Tryptophangehalt der Albuminfraktion des Pferdeserums
mit 1,3%, denjenigen der Globulinfraktion mit 4,49%, so ergibt sich:

In 100 ccm Serum 2,78 g Albumin - 0,013 = 0,036 g Tryptophan
5,10 g Globulin - 0,044 = 0,224 „ gi
Summa 0,260 g Tryptophan.

Es sollte sonach das Serum dementsprechend 0,26% Tryptophan
enthalten. In befriedigender Übereinstimmung hat die direkte Voisenet-
bestimmung (e, o b) 0,27%, Tryptophan ergeben.

d) Bestimmung der Menge der Euglobulin- und Pseudoglobu-
linfraktion: 20 ccm Serum wurde mit 10 ccm einer gesättigten Ammon-
sulfatlösung versetzt, der Euglobulinniederschlag nach halbtägigem Stehen
durch ein trockenes Filter abfiltriert, mit !/,- gesättigter Ammonsulfatlösung
gewaschen, bei 90° getrocknet, auf dem Filter mit heißem Wasser sulfatfrei
gewaschen und kjeldahlisiert.

Es ergab sich: 0,0428 g N, entsprechend 20 ccın Serum, daher 0,214g N
entsprechend 100 ccm Serum.

0,214 - 6.25 = 1,34%, Euglobulin
3,76 ,, Pseudoglobulin
6,10%, Gesamtglobulin.

ei Tryptophanbestimmung im Euglobulin und Pseudo-
globulin: 20 ccm Serum wurden mit 100 ccm einer gesättigten Ammon-
sulfatlösung versetzt und nach längerem Stehen durch ein trockenes Filter
filtriert. A. Niederschlag (Euglobulin), B. Filtrat.

Der Niederschlag wurde mit !/,-gesättigter Ammonsulfatlösung ge-
waschen, sodann vom Filter genommen, in Wasser gelöst, die Lösung
aufgekocht, das Koagulum abfiltriert, sulfatfrei gewaschen, sodann in
30 proz. Natronlauge gelöst (Bestimmung in diesem Falle verunglückt).

Das Filtrat B wurde mit 7 ccm gesättigter Ammonsulfatlösung ver-
setzt, der nunmehr ausfallende Pseudoglobulinniederschlag durch ein
trockenes Filter abfiltriert, mit halbgesättigter Ammonsulfatlösung ge-
waschen, das Filter bei 90° getrocknet, mit heißem Wasser sulfatfrei ge-
waschen, das Eiweißkoagulum durch kurzdauerndes Erwärmen mit NaOH
30%, in Lösung gebracht.

Von der Lösung ergaben Proben:
a) Voisenet 0,022%, Tryptophan

b) Kjeldahl 5 com

100

Tryptophan. V.

0,106 : 6,25 = 0,66% Eiweiß.

Wenn sonach eine 0,66 proz. Eiweißlösung 0,022% Tryptophan ent-
hält, so entspricht dies einem Tryptophangehalt des Proteins von 3,3%.

Wir stellen unsere Resultate in folgender Tabelle zusammen:

235

az Serum
Bemerkungen
Normal Diphtherie | Dysenterie | Tetanus i

Gehalt des Serums an

Gesamteiweiß %
Gehalt des Serums
Gesamtglobulin %

Gehalt des Serums
Euglobulin %

Gehalt des Serums
Psendoglubulin %

Gehalt des Serums
Albumin %

bulin

Tryptophangehalt des

Serums %

Tryptophangehalt d. Ge-

samtproteine %

Tryptophangehalt d. Bu-

globulinfraktion %

Tryptophangeh. d. Pseu-

doglobulinfraktion o

on | as
3,0 | 6,76
1,56 2,50
2,24 4,56
2.89 8,18
—

1811685 °

0,23 0,28
3,44 2,84
4,17 6,20
8,76 Ap

7,93

5,86
5,48

2,14

0,28

3,58
4,20
4,1

Gehalt an Gesamt-
eiweißB

Nach Hammar-
sten (8. Aufl., 8.807)
normales Pferde-
blut 7,1%

Nach Joachim,
Pflügers Arch. 98,
5691

Normales Pierde-
serum 7,58%

Nach Immunisierung
gegen Diphtherie
8,18%

Relation Albumin-
Globulin, vor Im-
munisierung

60,2 1
49,8 1
nach Immunisicrg.
870 1
620 1,78

Normal. Serum (Frü-
bere Bestimmun-
gen Fürth & No-
bei Lei, 0,27, 0,28,
0,21, 0,20%

Normal.Pferdeserum
Fürth & Nobel
8,982; Le

Überblicken wir nunmehr unsere Resultate, so finden wir,

was die Menge der Serumeiweißkörper betrifft, bei allen Im-
munseren einenichtunerhebliche Steigerung der Gesamt-

eiweißmenge gegenüber der Norm. Diese kommt im wesent-

lichen auf Kosten der Globuline, und zwar nicht der Eu-

globulin-, sondern vielmehr der Pseudoglobulinfrak-

tion.

236 O. Fürth und Fr. Lieben: Tryptophan. V.

Dieser Befund steht im wesentlichen mit älteren Beobachtungen
im Einklang. So haben Szonthag und Weltmann!) das Diphtherie-
antiserum eiweißreicher als normales Serum gefunden. W. Seng?) fand
das Antitoxin an die Globulinfraktion gebunden: J. P. Atkinson?) hat
das Diphtherieantitoxin als „eine Form des Globulins“ angesprochen.
Ernst P. Pick*) bat den Nachweis erbracht, daß das Diphtherie- ebenso
wie das Tetanusantitoxin im Pferdeserum mit dem Pseudoglobulin aus-
fällt; dagegen haftet das erstere im Ziegenserum der Euglobulinfraktion
an. J. Joachim?) fand bei Immunisierung von Pferden gegen Diphtherie
eine Zunahme des Globulins, welche auf Kosten des Euglobulins kam.
Neuerdings fanden K. F. Meyer, S. H. Hurwetz und L. Taussig’),
daß bei der Antitoxinbildung gegen Diphtherie-, Tetanus- und Botulis-
mustoxin die Globulinmenge des Serums zunimmt, daß aber zwischen
Antitoxingehalt und Globulinvermelrrung keine konstanten Beziehungen
bestehen.

In bezug auf den prozentischen Tryptophangehalt der
einzelnen Proteinfraktionen lassen sich unsere Befunde
dahin zusammenfassen, daß bei den Immunseren keine außerhalb
der Versuchsfehler fallende Abweichung gegenüber der Norm
verzeichnet werden kann, und daß keinerlei Anhaltspunkte dafür
vorliegen, daß dem Tryptophankomplexe beim Immunisierungs-
vorgange etwa eine Ausnahmestellung gegenüber anderen Kom-
plexen des Proteinmoleküles zukomme.

Zusammenfassung.

Der Immunisierungsvorgang beim Pferde gegenüber Di-
phtherie, Dysenterie und Tetanus geht mit einer Steigerung des
Eiweißgehaltes des Blutserums einher, welcher auf Rechnung
der Globuline, und zwar der Pseudoglobulinfraktion fällt. Der
prozentische Tryptophangehalt der einzelnen Serumproteine er-
scheint gegenüber der Norm nicht in auffallender Weise ver-
schoben, und es liegt kein Anhaltspunkt dafür vor, daß den Tryp-
tophankomplexen beim Immunisierungsvorgange etwa eine be-
vorzugte Rolle zufalle.

1) F. Szonthag und Weltmann, Magyar Orv. Arch. 1898, S. 337.

2) W. Seng, Zeitschr. f. Hyg. 31, 513. 1899.

3) J. P. Atkinson, Journ. of experim. med. 5, 67. 1900.

4) Ernst P. Pick, Beitr. z. chem. Physiol. u. Pathol. 1. 1902.

5) J. Joachim, Arch. f. d. ges. Physiol. 93, 591. 1903.

RF Moyer, S. H. Hurwetz und L. Taussig, Journ. of infec-
tious diseases 22, 1; Jahresber. f. Tierchemie 1918, S. 712.

Über biologische Wirkungen proteinogener Amine.
Zugleich ein Beitrag zur Frage der Acetonitrilreaktion.

Von

0. Wuth.

—

(Aus der Deutschen Forschungsanstalt für Psychiatrie.)
(Eingegangen am 29. Januar 1921.)

Zahlreiche Arbeiten der letzten Jahre waren darauf gerichtet,
den Problemen der inneren Sekretion dadurch näherzutreten,
indem sie sich die Isolierung der wirksamen Substanzen der ver-
schiedenen innersekretorischen Produkte zum Ziele setzten.
Erreicht worden ist dieses Ziel nur im Falle des Adrenalins. Im
Vordergrunde des Interesses stehen derzeit die Forschungen über
- das wirksame Prinzip der Thyreoidea und der Hypophyse.

Auf letzterem Gebiet haben Fühner sowie Guggenheim bedeutende
Fortschritte errungen; ihre Resultate scheinen auf Substanzen hinzuweisen,
welche der Gruppe der biogenen Amine angehören, zu denen auch das
Adrenalin zu zählen ist. Auch auf dem Gebiete der Thyreoideaforschungen
weisen Ergebnisse auf Beziehungen zu den Aminen hin, ynd zwar nament-
lich dem Paraoxyphenyläthylamin und einzelner seiner Substitutions-
produkte!). Namentlich Abelin hat in dieser Richtung ausgedehnte
Untersuchungen geführt. Er erzielte zunächst bei thyreoidektomierten
Hunden durch Zufuhr von Aminen Steigerung des N-Stoffwechsels, ver-
mehrte Harnausscheidung und Gewichtsabnahme, also Stoffwechsel-
änderungen, wie sie auch nach Schilddrüsenzufuhr auftreten. In derselben
Richtung weisen seine Versuche an Ratten, bei denen nach Zufuhr von
proteinogenen Aminen eine Zunahme des O,-Verbrauchs und der CO,-Aus-
scheidung beobachtet wurde. Ferner fand Abelin analog der Schilddrüsen-
wirkung eine Veränderung des Glykogenvorrates der Leber bei Ratten
nach parenteraler Zufuhr von Paraoxyphenyläthylamin und Phenyläthyl-
amin. Endlich beobachtete dieser Autor eine der Schilddrüsenwirkung

1) Anmerkung bei Drucklegung: Nach Kendall ist das wirksame
Prinzip der Thyreoidea, das Thyreotoxin, dem Tryptophan nahestehend
und jodhaltig; zu ähnlichen Resultaten war unabhängig von Kendall
mündlichen Mitteilungen zufolge Romeis- München gelangt.

238 O. Wuth:

ähnliche Wachstumshemmung und Entwicklungsbeschleunigung bei meta-
morphosierenden Froschlarven durch Paraoxyphenyläthylamin und nament-
lich durch Dijodparaoxyphenyläthylamin. Zu ähnlichen Resultaten
gelangte Adler, der bei Versuchen an winterschlafenden Igeln durch Zufuhr
von Aminen eine der nach Thyreoidinzufuhr ähnliche Wirkung auf Atmung,
Kreislauf und Schlafzustand des Tieres beobachten konnte.

Diese Resultate forderten zu weiteren Versuchen in dieser

Richtung heraus.

Bekanntlich hat uns nun Reid Hunt eine Methode an die Hand
gegeben, um selbst minimalste Mengen wirksamer Thyreoideasubstanzen
nachzuweisen. Seine Methode ist eine biologische. Sie beruht auf der
Tatsache, daß weiße Mäuse gegen Morphin sowie gegen Acetonitril eine
bestimmte Empfindlichkeit haben, die durch perorale Thyreoidinzufuhr
gegenüber den Morphin erhöht, gegenüber dem Acetonitril herabgesetzt
wird, d. h. also: Mäuse, die einer bestimmten Dosis Acetonitril pro Gramm
Maus prompt erliegen, vertragen nach Zufuhr von Schilddrüsenpräparaten
die mehrfach tödliche Dosis. Reid Hunt wählte für seine Versuche das
Acetonitril, weil die Grenzdosis bei diesem Gift schärfer als bei Morphin
ist. Die Fütterung der Mäuse geschah nach der Ehrlichschen Cakesmethode,
die Injektion des Acetonitrils erfolgte subeutan. Reid Hunt führte die
Schutzwirkung darauf zurück, daß die Abspaltung der Methylgruppe des
Acetonitrils (CH,CN) verlangsamt und so die Blausäure langsamer frei
wird; er schließt dies aus dem Umstande, daß bei erhöhter Toleranz gegen-
über dem Acetonitril die Empfindlichkeit gegen Blausäure in unverminderter
Weise bestehen bleibt.

Es ist nun einleuchtend, daß die wichtigste Vorbedingung für die
Brauchbarkeit der Reaktion die Zuverlässigkeit der Grenzdosis des Aceto-
nitrils sozusagen des „Totwerts‘ ist, d. h. also, daß keine Maus eine höhere
Dosis als die ermittelte letale überlebt, keine Maus an subletaler Dosis
zugrunde geht, Reid Hunt und Trendelenburg machten auf einige
Vorbedingungen aufmerksam, und fordern für die Reaktion, daß die Mäuse
einheitlicher Bezugsquelle entstammen und unter gleichen Bedingungen,
besonders hinsichtlich der Nahrung gehalten werden. Die Grenzdosis zeigt
ferner an verschiedenen Orten und verschiedenen Jahreszeiten verschiedene
Werte (Reid Hunt, Washington 0,25 mg Acetonitril pro Gramm
Maus, Trendelenburg - Freiburg i. Br. 0,8 mg; Ghedini - Wien 4,5 bis
5 mg). Nach Reid Hunt sowie nach Trendelenburg ist nun diese Vor-
bedingung restlos erfüllt und die Grenzdosis eine absolut scharfe. Zu ent-
gegengcesetzten Resultaten gelangt Port, der nach Versuchen an 67 Mäusen
bereits normalerweise recht verschiedene Empfindlichkeit beobachtet hat
und infolgedessen den Wert der Acetonitrilreaktion anzweifelt. Worauf
diese Divergenz der Resultate zurückzuführen ist, ist mir nicht klar, zumal
die anderen Autoren, die sich der Reaktion bedient haben, nichts über
derartige Erfahrungen berichten. Die Portschen Versuche sind in den
Monaten April bis November ausgeführt; dies ändert jedoch wohl nichts
an ihren Resultaten, da auch bei den am gleichen Tage ausgeführten Ver-

Wirkung proteinogener Amine. Acetonitrilreaktion. 239

suchen Mäuse subletalen Dosen erlagen oder mehrfach tödlich sein sollende
Dosen überlebten. Vielleicht ist eine Beobachtung, die wir gemacht haben
und die ich bisher nirgends erwähnt finde, von Interesse. Wir verwendeten
ebenfalls Acetonitril-Kahlbaum. Wir machten nun die Beobachtung, daß
das Acetonitril auch in unverdünntem Zustande und in verschlossenen
Flaschen aufbewahrt von seiner Wirksamkeit einbüßte, so daß sich erheb-
liche Unterschiede ergaben bei Versuchen, die mit altem oder frisch be-
zogenem Acetonitril angestellt wurden. Es ist deshalb unbedingt zu fordern,
daß zusammengehörige Versuche jeweils mit demselben Acetonitril angestellt
werden.

Unsere Fragestellung ging nun dahin, ob analog der Wirkungs-
ähnlichkeit zwischen Thyreoidin und biogenen Aminen bei anderen
biologischen Versuchen sich auch bei der Acetonitrilreaktion
Analogien zwischen der Wirkung des Thyreoidins und der der
Amine (des Paraxyphenyläthylamins, des Dijodtyramins und des
ß-imidazolyläthylamins) feststellen lassen würden.

Zur Methodik ist folgendes zu bemerken. Die Mäuse ent-
stammten derselben Zucht und wurden einige Wochen vor Beginn
des Versuches gehalten und mit Weizen und Hanf ernährt. Das
Acetonitril wurde von der Firma Kahlbaum bezogen, es wurde
jedesmal vor Gebrauch mit frisch destillierten Wasser verdünnt.
Der genauen Dosierungsmöglichkeit wegen sahen wir von der
peroralen Zufuhr der Amine ab und spritzten sie in frisch destil-
liertem Wasser gelöst, den Mäusen unter die Rückenhaut ein.
Bei Versuch 1 und 2 beobachteten wir an der Injektionsstelle
und in deren Umgebung zunächst Haarausfall und dann eine
starke Infiltration der Haut, die jedoch nicht ulcerierte und auch
durch Aufbewahrung der Tiere im Dunkeln nicht beeinflußt
wurde. Versuch 1 und 2 sind mit Tyramin angestellt, das uns in
liebenswürdigster Weise von den Farbwerken Bayer, Elberfeld
zur Verfügung gestellt worden war. Das in Versuch 3 verwendete
Präparat verdanke ich der großen Liebenswürdigkeit des Herrn
Dr. Guggenheim, Basel. Das Dijodtyramin ist in neutralen
wässerigen Lösungsmitteln unlöslich. Wir haben es daher in
Wasser suspendiert und subcutan injiziert, ein Umstand, der bei
der Wertung der Versuche zu berücksichtigen ist.

Ich gebe nun unsere Versuchsprotokolle wieder, und zwar
zunächst

Versuch 1: Mit Paraoxyphenyläthylaminchlorhydrat (Tyramin).

240 O. Wuth:

1. Vorversuch: Austitrierung des Tyraminchlorhydrats.

Gesamtmenge
Fort- | Gewicht | des injizierten
lauf. | der Maus

Oxyphenyls Besultat
be IRRE. SE E
1 | 16,8 | 0,05 tot nach 10 Stunden
` Zë | 17,2 | 0,025 lebt

Bemerkungen: Paraoxyphenyläthylaminchlorhydrat in 0,5 ccm Aq.
dest. gelöst, Injektion subcutan.

2. Vorversuch: Austitrierung des Acetonitrile.

Fort-|| Gewicht Injiziertes

lauf. | der Maus Acetonitril Resultat

Nr | g (mg pro Maur) -

3 16,5 | 0,6 | tot nach 6 Stunden
4 215 | 0,3 lebt

5 | 17,3 | 0,45 tot nach Ui Stunde
6 22,8 0,38 lebt

7 | 20.0 041 f

8 18,9 0,43 tot nach 2!/, Stunden

Bemerkung: Acetonitril in Aq. dest. unmittelbar vor subcutaner
injektion verdünnt, injizierte Flüssigkeitsmenge 0,5 ccm.

1. Hauptversuch.

Fort Daner der a i zenen: —
Paraoxyphenyl-| vo h | Acetonitril-
ne Ge | menge in a menge Resultat
| | mg [Behandlung |(mgproMaus)| DD
9 | 22 Tage 81,3 17,2 162 086 lebt
LK 1045 115411885 1,72 ,
11 2 i 1250 118015.0 | 1.29 j
12 |12 ` 1510 :20.0117.05| 258 | tot nach 3 Stunden

Bemerkung: Paraoxyphenyl. gelöst in 0,5 ccm Aq. dest., in Dosen
von 12,8—25,9 mg jeden 2. Tag eingespritzt.

In Vorversuch 1 wurde die pur Vorbehandlung geeignete
Dosis Tyramin ermittelt.

Der 2. Vorversuch ergab, daß 0,43 mg Acetonitril pro
Gramm Maus die Dosis letalis bildete und keine der Mäuse
diese oder eine höhere Dosis ertrug und wiederum keine mit
subletalen Dosen geimpfte Maus verendete. Der Versuch
sprach somit eindeutig für die Verwertbarkeit der Reaktion,
obwohl ich mir bewußt bin, daß die Versuchsreihe viel zu
klein ist, um hierüber ein endgültiges Urteil zu fällen. Der

Wirkung proteinogener Amine. Acetonitrilreaktion. 241

Hauptversuch zeigte, daß Mäuse durch Vorbehandlung mit
Tyramin mindestens die dreifache tödliche Dosis Acetonitril
ertrugen. Es hatte also die Vorbehandlung mit Tyramin den
Mäusen einen ähnlichen Acetonitrilschutz verliehen, wie .es nach
Reid Hunt u.a. eine solche mit Thyreoidin tut. Eine Neben-
beobachtung sei hier erwähnt. Es ist dies die Tatsache, daß die
Mäuse bei der Vorbehandlung mit Tyramin trotz reichlicher
Nahrungsaufnahme eine starke Gewichtsabnahme zeigten, so
z. B. verlor Maus 11 in 12 Tagen 3g, bei einem Gewicht von
18 g, also !/, ihres Gesamtgewichtes. Über die Gründe dieses
Gewichtsverlustes vermag ich nichts zu sagen; ich kann nur der
Vermutung Raum geben, daß es sich auch hier vielleicht um eine
dem Thyreoidin ähnliche Wirkung handelt (Abelin). Trotzdem
dieser erste Versuch absolut eindeutig ausgefallen war, wurde er
zur Kontrolle wiederholt.
Versuch 2: Mit Paraoxyphenyläthylaminchlorhydrat.

Vorversuch: Austitrierung neuen Acetonitrils.

Fort- Gewicht Injizierte Ace-

|
|
|

r der Maus tonitrilmenge | Resultat

3 ; (mg pro Maus) ` —
14 | 180 — 1,0 KS tot. EE? 2 Stunden
15 | 230 | OT npn o,
16 ; 21.0 | 0,65 lebt

Bemerkung: Acetonitril in Aq. dest. unmittelbar vor der Injektion
verdünnt. Injizierte Flüssigkeitsmenge 0,5 ccm.

2. Hauptversuch.

Gesamtmenge | Gewicht Injizierte |
Fort Gre SS des iInjizierten | vor | nach | Acetonitril- "
SE Tanz Paraoxyphenyl. der menge ' Resultate
i u e Se (mg pro Maus) | EE?
17 || 28 Tage 85 17217,00 210 lebt
18 | 37 o 42 16, 0117 2 2,80 tot nach 4 Stunden
191 32 np |! 86 20,5 20, 75i 2,80 tot nach.6 Stunden
20 | 33 „ | 86 19, 0 16,0 | 2,10 lebt

Bemerkungen: Bei 17, 19 und 20 wurden 3 mal 0,025 g, dann 0,001 g
jeden zweiten Tag eingespritzt. Bei 18 einmal 0,025 g, dann 0,001 g.

Der Vorversuch zeigte, daß die tödliche Dosis Acetonitril
größer war als die im Versuch 1 benötigte. Der Hauptversuch er-
wies wiederum in eindeutiger Weise, daß die mit Tyramin vor-

Biochemische Zeitschrift Band 116. 16

242 O. Wuth:

behandelten Mäuse die dreifache sicher tödliche Dosis vertragen.
Auch in diesem Versuche zeigte eine Maus eine beträchtliche Ge-
wichtsabnahme.

Obwohl nun diese beiden vorstehenden Versuche völlig
übereinstimmend ausgefallen waren, so wurde doch noch ein
weiterer Versuch angestellt, der zugleich die Frage anschneiden
sollte, ob auch ein anderes Amin von ausgesprochener pharma-
kodynamischer Dignität, nämlich daß £-Imidazolyläthylamin im
Acetonitrilversuche irgendwelche Wirkung zeigen würde, und
ferner im Hinblick auf die Beobachtung Reid Hunt, daß die
Höhe des Schutzes bei gleicher Menge verfütterter Drüsensubstanz
dem Jodgehalt desselben parallel ging, zeigen sollte, ob mit jodier-
ten Aminen — es wurde Dijodtyramin verwendet — sich der
gleiche oder vielleicht auch ein höherer Schutz erzielen ließe als
mit Tyramin.

Versuch 3: Mit Paraoxyphenyläthylaminchlorhydrat; $-Imidazolyl-
äthylamin; Dijod-para-oxyphenyl-äthylaminchlorhydrat,

Vorversuch: Austitrierung des Acetonitrils.

-—— 0. ö— — — — r — — —

— —

Fort- | Gewicht See, Ace-

lauf. der Maus | tonitrilmenge Resultat

Nr. B g ! (me p pro Maus)

21 | 16,2 06 t tot Sack 8 Stunden
22 | 18,3 0.45 lebt

23 | 210 053 | tot nach 10 Stunden
24 | 115 0.49 | lebt

Bemerkung: Verwendet wurde neues Acetonitril

3. Hauptversuch: a) Mit Paraoxyphenyläthylaminchlorhydrat.

Gesamtmenge Gewicht
Fort-|| Dauer der des injizierten

vor | nach Injizierten

dech ee Paraoxyphenyl. Acetonitril Resultat

Bemerkungen: Dosierung bei 25, 27 und 29 10 mg pro Einspritzung;
bei 26, 28 und 30 je 1 mg.

— su meins Gi

Wirkung proteinogener Amine. Acetonitrilreaktion. 243
3. Hauptversuch: b) Mit ß-Imidazolyläthylamin.

Gesamtmenge | Gewicht

Fort-| Dauer der Injiziertes

lauf. || Behand- ee vor ae Azetonitril Resultat

Nr. lung der

mg Behandlung |(mgpro Maus)

CH [i3 Tage 40 16,0| 15,2 1,59 tot nach 6 Stunden
82 | 24 a 8,0 18,0| 18,0 1,06 ge Ae Lë

33 | 24 8,0 17,2| 15,0 0,58 lebt

— Dosierung 1—0,5 mg pro Einspritzung in 0,5c0cm
Aq. dest. f-Imid. in angewandten Dosen in Vorversuch ungiftig.

3. Hauptversuch: ei Mit Dijodtyramin.

Gewicht
Fort-!| Dauer der Gesamtmenge
iani ferme des injizierten | yor | nach
Dijodtyramins der

Behandlung | (mg pro Maus)

Resultat

34 | 13 Tage 30 15,0| 12,2 lebt
35 | 20 „ 100 16,8| 15,5 tot nach 48 Stunden
36 | 20 „n 100 20,0| 19,0 » aw 1 Stunde

Bemerkungen: Dosierung etwa 10 mg Dijodtyramin in (Boom Aq.
dest. suspendiert. Dijodtyramin in angewandten Dosen in Vorversuch
ungiftig. |

Zu Hauptversuch 3a ist nun folgendes’ zu bemerken. 3 von
den 6 Mäusen waren mit relativ höheren Dosen, die übrigen mit
relativ niedrigen Dosen Tyramin vorbehandelt, um zu sehen,
ob die Intensität der Vorbehandlung einen nennenswerten Ein-
fluß ausübe. Es ergab sich nun das auffallende Resultat, daß diese
stärker vorbehandelten Mäuse nicht einmal gegen die doppelte
tödliche Dosis geschützt waren. Von den übrigen Mäusen hat nur
eine die dreifach tödliche Dosis ertragen. Die Tatsache, daß dieser
Versuch nicht so klar ausfiel wie die beiden vorhergehenden, ist
nicht ohne weiteres verständlich. Vielleicht ist der Umstand von
Einfluß gewesen, daß wir gezwungen waren, neue Mäuse zu be-
sorgen, welches Material uns nicht so einwandfrei erschien wie
das frühere.

Versuch 3b und 3c können in aller Kürze besprochen werden.
Sie waren lediglich als informatorische Versuche gedacht und
sind in so kleinem Umfang angestellt, daß ihnen kein großes Ge-
wicht beizumessen ist ; außerdem läßt die Zufuhr des Dijodtyramins
in suspendiertem Zustande kein Urteil über die Resorption und
die damit über die wirklich aufgenommene Menge zu. Immerhin

16*

244 O. Wuth:

läßt sich aus den Versuchen vielleicht so viel entnehmen, daß
dem Dijodtyramin eine dem Paraoxyphenyläthylamin ähnliche,
in Anbetracht der ungünstigen Resorption vielleicht sogar stärkere
Schutzwirkung zukommt, während dem ß-Imid. eine solche zu
fehlen scheint.

Wir haben somit geschen, daß cs gelingt, Mäuse durch Zu-
fuhr von Tyramin und Dijodtyramin gegen die mehrfach tödliche
Dosis Acetonitril zu schützen. Wir wissen, daß es gelingt, einen
ähnlichen Schutz zu erzielen durch Zufuhr von Schilddrüsen-
substanz und Thyreoidin (Reid, Hunt), durch Zufuhr von
Blut thyreoidektomierter Tiere (Trendelenburg). Ferner
gelang es, eine Resistenzerhöhung bei Mäusen zu erzielen
durch Blut von Basedowkranken (Reid, Hunt, Ghedini),
sowie durch Blut von Kranken, die an chronischer Nephritis,
Adipositas dolorosa, Diabetes, Schilddrüsenvergrößerung litten
(Ghedini). Von uns mit Krankenblut psychisch Kranker
angestellte Versuche haben bisher keine eindeutigen Versuche
ergeben, werden jedoch fortgesetzt. Es scheifen somit die
fast stets mit Störungen der innersekretorischen Organe ver-
gesellschafteten Krankheitsprozesse zu sein, welche dem Blute
die Fähigkeit geben, eine Schutzwirkung auszuüben. Über die
Rolle der biogenen Amine im Chemismus der inneren Sekretion

besteht noch keineswegs Klarheit. Weit entfernt, einzelne davon
als wirksame Prinzipien innerer Sekrete anzusprechen, wozu wir
durch das Adrenalin versucht werden könnten, möchten wir
ihnen doch in Anbetracht der Arbeiten von Guggenheim,
Abelin und Adler eine bedeutsame Rolle zusprechen. Und in
diesem Sinne möchten wir auch vorliegende Versuche gewertet
wissen, nämlich als Versuche mittels einer hierzu noch nicht
angewandten Methode Wirkungsähnlichkeiten zwischen biogenen
Aminen und innersekretorischen Produkten aufzudecken. Das
Resultat unserer Versuche kann im Sinne der Versuche von Gug-
genheim, Abelin und Adler gewertet werden, insofern es
nämlich meines Erachtens gelungen ist, auch vermittels der
Acetonitrilreaktion eine Ähnlichkeit in der Wirkung des Tyramins
und Thyreoidins nachzuweisen. In Anbetracht der durch die
äußeren Verhältnisse bedingten geringen Zahl der eingestellten
Versuchstiere wäre eine Nachprüfung’an größerem Material er-
wünscht. $

~ mmm mm — un

Wirkung proteinogener Amine. Acetonitrilreaktion. 245

Zusammenfassung.

1. Die Acetonitrilreaktion hat sich in unseren, allerdings
zahlenmäßig kleinen Versuchen bei Beobachtung der nötigen
Kautelen als zuverlässig erwiesen.

2. Durch Tyramin- und Dijodtyraminzufuhr können Mäuse,
ähnlich wie durch Thyreoidinzufuhr gegen die mehrfach tödliche
Dosis Acetonitril geschützt werden. | E

3. B-Imidazolyläthylamin hat sich als wirkungslos erwiesen.

— u.

Literatur.

Abelin, diese Zeitschr. 93, 128. 1919; 101, 182. 1919. — Abelin
und Jaffe, diese Zeitschr. 102, 39 u. 58. 1920. — Adler, Arch. f.
experim. Pathol. u. Pharmakol. 86, 159. 1920. — Fühner, Münch. med.
Wochenschr. 1912, S. 852; Zeitschr. f. d. ges. exp. Med. I, 397. 1913. —
+hedini, Wien. klin. Wochenschr. 1911, zit. nach Port. — Guggenheim,
diese Zeitschr. 65, 189. 1914; Biogene Amine. Berlin 1920, Springer. —
Port, diese Zeitschr. 51, 224. 1913. — Reid Hunt, Journ. of biol. che-
mistry 1905, 1. — Reid Hunt, Journ. of the Amer. med. assoc. 49, 240.
1907. — Reid Hunt, Journ. of the Amer. med. assoc. 49, 1320. 1907; 51,
1385. 1908. — Trendelenburg, diese Zeitschr. 29, 396. 1910.

Die Bedeutung kolloidaler Nährlösungen für die Funktion
des normalen, erschöpften und vergifteten Herzens.

Von
8. G. Zondek.

(Aus dem Pharmakologischen Institut der Universität Berlin.)
(Eingegangen am 29. Januar 1921.)
Mit 3 Abbildungen im Text.

Zur Ernährung des isolierten Froschherzens verwendet man
jetzt allgemein die Ringersche Lösung, die NaCl, CaCl, RO
und NaHCO,!) enthält. Zu dieser einfachen, chemisch genau
definierten Lösung ist man erst auf Umwegen gelangt. So be-
nutzte man zunächst zur Ernährung des Herzens Blut bzw.
Serum, dann ein Gemisch von isotonischer Kochsalzlösung mit
Blut oder Serum. Schließlich zeigte sich, daß die Blutbestand-
teile ganz fortgelassen und durch isovisköse Gummi-arabicum-
Lösung ersetzt werden können. Die Folge war, daß man der
viskösen Beschaffenheit des Blutes und des Gummi arabicums
für Ernährung des Herzens eine große Bedeutung beimaß.

Locke hat 1895 auf die Bedeutung des Calciums hingewiesen, das
einen Bestandteil des Gummi arabicum darstellt. Auch der Gehalt des
Gummis an Kaliumionen, die für die Funktion des Herzens von großer
Bedeutung sind, ist — wie aus den noch folgenden Analysen hervorgeht —
ausreichend. Neuerdings finden sich in der Literatur Angaben, die sich
auf den günstigen Einfluß von Gummi arabicum auf den Kreislauf
beziehen. So konnte Kestner?) zeigen, daß bei frisch getöteten Hunden
eine von der Aorta ausgehende Durchspülung des Körpers mit physio-
logischer Kochsalzlösung oder Ringer zu starken Ödemen der inneren
Organe, so des -Darmes und Pankreas führte. Die Ödembildung konnte
jedoch verhindert werden, wenn der Kochsalzlösung 2—3% Gummi arabicum
zugesetzt wurde. Die Viscosität dieser NaC]-Gummi-arabicum-Lösung ent-

1) Auf 1000 aq. dest. 6,0 NaCl, 0,1 (wasserfreies) CaCl,, 0,075 KCI,
0,1 NaHCO,.

8) Kestner, Münch. med. Wochenschr. 1919, Nr. 66.

S. G. Zondek: Bedeutung kolloidaler Nährlösungen usw. 247

sprach etwa der des Serums. Auf Grund dieser Resultate empfiehlt K.,
in der Klinik für Injektions- bzw. Infusionszwecke nicht mehr die ge-
wöhnliche physiologische Kochsalzlösung, sondern eine NaCl-Gummi-
arabicum-Lösung zu verwenden. Auch Bayliss!) hebt die günstige
Wirkung von Akaziengummi auf den Kreislauf hervor. Als Infusions-
flüssigkeit benutzte er eine 0,9 proz. NaCl-Lösung, der 6% Gelatine oder
7% Gummi arabicum zugesetzt ist. Die Erfahrungen, die während des
Krieges bei einer französischen Armee mit dieser Lösung gemacht wurden,
sollen außerordentlich günstig gewesen sein. Im Tierexperiment konnte
durch NaCl-Gummi-arabicumlösung ein Blutverlust bis zu fast 70%
wieder ausgeglichen werden. Das Wesentliche in der Gummi-arabicum-
Behandlung besteht nach Bayliss in der Zufuhr von kolloiden
Stoffen. Darauf werde ich später noch genauer eingehen. Auch von
dem Einfluß, den kolloide Körper auf Giftwirkungen ausüben, war in
letzterer Zeit öfter die Rede. Man ging davon aus, daß es nicht gleichgültig
wäre, ob ein Gift in einer rein wässerigen, also echten Lösung zugeführt
würde, oder in einer Lösung, die durch bestimmte Beimengungen kolloiden
Charakter annimmt. Löffler und Spiro?) prüften die Wirkung von
Histamin und Adrenalin auf den Darm und farfden, daß die Intensität der
Giftwirkung verschieden war, je nachdem das Gift in einer rein wässerigen
Lösung dem Organ zugeführt wurde oder einer Lösung, die durch Zusatz.
von Gummi arabicum, Gelatine oder Traganth kolloidale Eigenschaften
hatte. Aber auch bei den einzelnen kolloidalen Substanzen haben sich
auffallendo Unterschiede bemerkbar gemacht. Kestner sowie Bayliss
haben die Kolloide, die sie ihren Lösungen zusetzten, als pharmakologisch
indifferente Körper angesehen und sie gerade deshalb für geeignet gehalten,
die Kolloideigenschaft des Blutes bzw. Serums zu ersetzen.

Daß die genannten Kolloide an sich aber ganz indifferent
sind, stimmt nicht; denn sie alle enthalten wirksame anorganische
Körper, wie Kalk, Magnesium und Kalium; so z. B. das Gummi
arabicum, das aus den Calcium-, Magnesium- und Kaliumsalzen
der Arabinsäure besteht. Bei der großen Bedeutung, die nach
unserer heutigen Auffassung den anorganischen Ionen für die
Funktion der Zelle und der Gewebe zukommt, legte ich bei mei-
nen Untersuchungen das Hauptgewicht darauf, zu entscheiden,
inwieweit die erzielte Wirkung den eigentlichen Kolloiden und
ihrer Viscosität oder den anorganischen Beimengungen zuzu-
schreiben ist. Ich wählte zu meinen Untersuchungen das iso-
lierte Froschherz, weil es ein außerordentlich empfindliches und
für Funktionsuntersuchungen sehr geeignetes Präparat darstellt.
Da mir viel daran gelegen war, die Ergebnisse auf eine möglichst

1) Bayliss, Journ. of pharmacol. a. exp. therapeut. 15, Nr. 1. 1920.
2) Löffler und Spiro. Kolloidzschr. 26. 1920.

248 S. G. Zondek: Die Bedeutung kolloidaler Nährlösungen

breite Grundlage zu stellen, habe ich es für nötig gehalten, die
Untersuchungen nicht nur auf normale, sondern auch geschädigte
Herzen zu erstrecken. Die Fragestellung lautete etwa folgender-
maßen: Hat eine Ringerlösung, die durch Zufuhr kolloider
Körper eine bestimmte Viscosität erlangt hat, auf normale, er-

schöpfte und vergiftete Herzen eine andere Wirkung als gewöhn-

liche Ringerlösung ?

Die Versuche wurden bei männlichen Landfröschen aus-
geführt, deren Gewicht zwischen 30 und 50g schwankte. Da»
Herz arbeitete an der Straubschen Kanüle; die Ernährungs-
flüssigkeit betrug stets !/, cem.

Als Kolloidzusatz zur Ringerlösung dienten verschiedene
Körper, so Gummi arabicuM, Gelatine, Traganth und lösliche
Stärke. Agar Konnte nicht benutzt werden, da die Lösungen zu
schnell gelatinierten. , Es wurde stets so viel von dem Kolloid
zugesetzt, bis die Lösungen dem Serum isoviskös waren. Die
Bestimmung der Viscosität erfolgte mit dem sehr einfachen und
brauchbaren OÖstwaldschen Viscosimeter. Die Zahlen, die ich bei
den Viscositätsbestimmungen erhielt, glichen im großen und
ganzen den von Trommsdorf!) angegebenen Werten. Die Sera
der einzelnen Tiere haben eine verschiedene Viscosität. Die
Unterschiede sind jedoch nicht sehr erheblich; im Durchschnitt

beträgt der Viscositätsquotient ee) 1,6—1,7. Dem
Serum isoviskös sind — wie ich festgestellt habe — 3proz.

Gummi-arabicum - Lösung (gelöst in Ringer) 1 proz. Gelatine,
1!/,proz. Stärke, !/.proz. Traganth. Es fällt hierbei auf, daß
die Lösung der einzelnen Kolloide einen ganz verschiedenen Grad
von Viscosität zeigen. |

Ihre Wirkung auf das normale, frisch präparierte Froschherz.
ist nicht die gleiche. Bei Austausch der gewöhnlichen Ringer-
lösung gegen Stärke oder Traganthlösungen treten keine Funk-
tionsänderungen auf. Auch bei ständiger Ernährung mit diesen
Kolloiden verhielt sich das Herz genau wie bei Ernährung mit

Ringer. Dagegen zeigt das Herz bei Austausch der Ringerlösung

gegen Gelatine und Gummi-arabicum-Lösungen sofort eine’

ziemlich beträchtliche Tonuszunahme (bei Gummi arabicum
stärker als bei Gelatine). Die Fußpunkte und Spitzen der Herz-

1) Trom msdorf, Arch.. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 45. 1901.

für die Funktion des normalen, erschöpften und vergifteten Herzens. 249

kurven steigen an; allmählich treten Rhythmusstörungen ver-
schiedener Art auf; im späteren Stadium kann es vorübergehend
auch zum Stillstand des Herzens kommen. An dem cha-
rakteristischen Aussehen der Kurven konnte man
erkennen, daß sich die Funktionsstörungen des
Herzens mit denen decken, die bei erhöhter Cal-
ciumzufuhr auftreten. Die Aschenanalysen haben uns
von der Richtigkeit unserer Vermutung überzeugt.

Tabelle I.

| Isovisk. |Aschen- Gehalt der isovisk. Ringer-
Kolloid 1 Konzentr. | gehalt ; lösung
| * D KO
Gummi arabicum | 3 | 3 | 22 | 08 los :1000 |0,24 : 1000
Gelatine ......: 1 E 1,9 0,1 10,3 : 1000 ! 0,085 : 1000
Traganth......; Y | 28 2,1 0,6 | 0,13: 1000 | 0,085 : 1000

Wie aus der Tabelle ersichtlich, ist bei der Gummi arabicum-
und Gelatinelösung der Gehalt an Calciumionen -stark erhöht
(bei Gummi arabicum 0,7 statt 0,1 CaCl,: 1000 Aq. dest., bei
Gelatine 0,3 statt 0,1: 1000). Der Kaliumgehalt der Gummi-
erabicum-Lösung ist etwas, der der Gelatine fast gar nicht erhöht.
Beim Traganth, der infolge der außerordentlich hohen Viscosität
seiner Lösung nur in ganz kleinen Mengen (!/,%) der Ringer-
lösung zugesetzt wird, spielt der Salzgehalt keine Rolle. Eine
Ringerlösung, deren Calciumgehalt entsprechend der Gummi-
arabicum- und der Gelatinelösung erhöht ist, verhält sich in ihrer
Wirkung auf das Herz genau wie die Lösung der beiden Kolloide.
Der viskösen Beschaffenheit der Ernährungs-
flüssigkeit kann demnach ein Einfluß auf das
normale Herz nicht zugesprochen werden.

Um zu prüfen, wie sich erschöpfte Herzen gegenüber kolloi-
dalen Ernährungsflüssigkeiten verhalten, wurde bei den Herzen
während eines Zeitraumes von 1—2 Stunden die Ringerlösung
sehr häufig (etwa im Abstand von 2—3 Minuten) gewechselt.
Durch diese wiederholten Auswaschungen wird bekanntlich die
Herzfunktion erheblich geschwächt. Die Hubhöhen nehmen stark
ab, mitunter kommt es auch zu einem Stillstand in Diastole.
Tauscht man nun in diesem Stadium die Ringerlösung gegen eine
der genannten viskosen Lösungen aus, so zeigt sich folgendes:
Durch Gummi arabicum, Gelatine und Stärke wird die Herz-

250 S. G. Zondek: Die Bedeutung kolloidaler Nährlösungen

tätigkeit bedeutend gebessert. Falls vorher ein Stillstand des
Herzens eingetreten war, wird derselbe meist in kurzer Zeit
wieder aufgehoben. Entfernt man aber die Gummi- bzw. Gela-
tinelösung und ersetzt sie wieder durch gewöhnliche Ringerlösung,
so zeigen sich wieder die Symptome des ermüdeten Herzens. Bei
Stärke ist dies nicht der Fall. Die Wirkung hält hier ziemlich
lange an. Durch Traganth läßt sich die Funktion des erschöpften
Herzens gar nicht beeinflussen. Das zeigt schon, daß der Vis-
cosität bzw. der kolloidalen Beschaffenheit der Nährlösung für
die Erholung des erschöpften Herzens keine Bedeutung zukommen
kann. Außerdem konnte nachgewiesen werden, daß mit einer
calciumreichen Ringerlösung dasselbe wie mit Gummi bzw. Gela-
tine zu erreichen ist. Das Calcium wirkt in diesen Fällen
auf den erschlafften Herzmuskel tonisierend. Der günstige
Einfluß der Stärke ist wohl darauf zurückzuführen, daß dem
erschöpften Herzen neues Nährmaterial zugeführt wird. Denn
dieselbe Wirkung wie die der viskosen Stärkelösung zeigt
auch eine lproz. Traubenzuckerlösung. “Auch bei Austausch
gegen Ringer hält die Zuckerwirkung an. In letzterer Zeit sind
bekanntlich auch klinische Versuche mit Traubenzucker bei
funktionsschwachen Herzen gemacht worden. Endgültige Resul-
tate liegen meines Wissens jedoch noch nicht vor. Auch Serum
vermag die Funktion des erschöpften Herzens sehr günstig zu
beeinflussen. Dies hat auch O. Loewi!) nachweisen können.
Für meine Untersuchungen diente menschliches Serum und
Froschserum. Es wurde den Herzen entweder unverdünnt oder
in einer Konzentration von 1:2 oder 1:3 zugesetzt. Die
Konzentrationsunterschiede haben dabei keine Rolle gespielt. Wir
wissen heute, daß zwischen Blut und Serum pharmakologisch
große Unterschiede bestehen. Ich weise auf die Untersuchungen
von O’Connor?) hin, der nachweisen konnte, daß Serum am
Läwen-Trendelenburgschen Froschgefäßpräparat eine . vasokon-
striktorische Wirkung hat, Citratplasma dagegen nicht. Nach
Abschluß meiner Untersuchungen sind neuerdings Arbeiten von
Hermann Freund?) erschienen, der die pharmakologischen

1) O. Loewi, Arch f. d. ges. Physiol. 170, 677. 1918.

2) O’Connor, Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 67, 195. 1912.

3) Freund, Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 86, 284. 1920
und 88, 39. 1920.

für die Funktion des normalen, erschöpften und vergifteten Herzens. 251

Wirkungen des defibrinierten Blutes sowohl an Kalt- wie Warm-
blütlern studiert und dabei sehr interessante Beobachtungen ge-
macht hat. Er unterscheidet eine Frühgift- und eine Spätgift-
wirkung. Das frisch defibrinierte Blut wirkt blutdruckherab-
setzend, gefäßlähmend; nach einiger Zeit (schon nach 10 bis
15 Minuten) werden die Frühgifte durch die Spätgifte verdrängt.
Die Spätgifte wirken gerade entgegengesetzt, also gefäßver-
engernd, blutdrucksteigernd, am Froschherzen digitalisähnlich.
Außerdem konnte er zeigen, daß die pharmakologische Wirksam-
keit des Serums nicht auf Blutveränderungen zurückzuführen ist,
die allein durch den Gerinnungsakt entstehen, sondern daß die
wirksamen Stoffe auch im Citratplasma nach Zerstörung der
Blutplättchen auftreten. Isolierte und durch Wasser zerstörte
Blutplättchen sollen dieselbe Wirkung entfalten. Uns interessiert
hier hauptsächlich die Serumwirkung. Es unterliegt keinem
Zweifel, daß die günstige Wirkung des Serums auf das erschöpfte
und erschlaffte Herz auf seine kontraktionssteigernden Eigen-
schaften zurückzuführen ist. Da ich stets nur älteres Serum
(1—2 Tage alt) untersucht habe, hat sich die schädliche Früh-
giftwirkung niemals bemerkbar gemacht. Daß Serum auch durch
Gifte geschädigte Herzen wieder günstig beeinflussen kann, habe
ich in einer früheren Arbeit!) schon hervorgehoben; darauf werde
ich später jedoch noch zurückkommen. Jedenfalls kann die
Serumwirkung nicht auf die Viscosität zurückgeführt werden.
Das ergibt sich nach den bisherigen Untersuchungen wohl von
selbst.

Die Frage, ob für Giftwirkungen die Viscosität der Ernäh-
rungsflüssigkeit bzw. die des Lösungsmittels von Bedeutung ist,
habe ich in folgender Weise zu klären versucht: Zunächst habe
ich einzelne Gifte in Ringerlösung auf das Herz einwirken lassen
und nach eingetretenem Erfolg untersucht, ob die Giftwirkung
sich durch Auswaschung mit kolloidalen Lösungen schneller
beseitigen läßt als durch Behandlung mit Ringer. Vergiftet
wurden die Herzen mit Chloralhydrat oder Muscarin. Aus-
waschungen mit Traganth und Stärke haben die Giftwirkung
nicht anders beeinflussen können als Ringer. Dagegen hat
Gummi arabicum unter bestimmten Bedingungen die Giftwirkung
EE

1) S. G. Zondek, Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 87, 342.
1920.

252 N. G. Zondek: Die Bedeutung kolloidaler Nährlösungen

sofort aufgehoben. Bei der Gelatine waren die Resultate nicht
ganz eindeutig. In einer früheren Arbeit!) habe ich nachweisen
können, daß Giftwirkungen am Herzen (auch Chloralhydrat und
Muscarin), durch Calcium und Kalium sowohl in ihrer Art
wie Intensität stark beeinflußt werden können. Zwischen einer
caleiumreichen Ringerlösung und Gummi arabicum bestehen
nun nach dieser Richtung hin keinerlei Unterschiede. Deshalb
ist es überflüssig, jetzt auf die Einzelheiten noch näher ein-
zugehen. Daß die Gelatinelösung nicht immer zu einer deut-
lichen Wirkung führte, liegt wohl daran, daß ihr Calcium-
gehalt nicht so hoch ist wie der der Gummi-arabicum-Lösung.
Wie schon vorhin erwähnt, vermag auch Serum die Wirkung
einiger Gifte am Herzen aufzuheben, besonders dann, wenn einige
Ringerauswaschungen erfolglos geblieben waren. Die Herzen
können dann sofort ihre normale Funktion wieder erlangen.
Natürlich gilt dies nicht für alle Gifte. Bei Chloralhydrat und
Muscarin, die zwar einen verschiedenen Angriffspunkt haben,
aber beide zu einem diastolischen Herzstillstand führen, ist die
Wirkung sehr günstig; beim Strophantin dagegen, das zu einem
systolischen Herzstillstand führt, ist der Erfolg ein anderer: die
Strophantinwirkung wird durch Serum nicht aufgehoben - oder
abgeschwächt, sondern verstärkt und der Eintritt des Stillstandes
beschleunigt. Freund?) hat bei Untersuchungen mit Serum und
Gitalin die gleichen Beobachtungen gemacht. Die günstige Wir-
kung des Serums auf den diastolischen Chloralhydrat- und
Muscarinstillstand dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die
Kontraktionsfähigkeit der erschlafften Ventrikelmuskulatur durch
die im Serum enthaltenen kontraktionssteigernden Substanzen
wiederhergestellt wird 3).

980.

2) A. a. O.

3) In einer während der Korrektur dieser Arbeit erschienenen Ab-
handlung von H. Wieland, Freiburg (Arch. f. exp. Path. u. Pharm.
89, 46. 1921) wird auf die entgiftende Wirkung von Serum, Kampfer,
Ather, Xylol, Natriumoleat, Tierkohle auf ermüdete bzw. mit Desoxy-
cholsäure vergiftete Herzen hingewiesen. W. nimmt an, daß die ent-
giftenden Körper in der Weise wirken, daß sie an der Oberfläche des
Herzens absorbiert werden und das dort gebundene Gift verdrängen.
Was das Serum betrifft, scheint diese Auffassung jedenfalls nicht richtig

zu sein; denn es ist dann unverständlich, weshalb die Wirkung von
Digitelis bzw. Strophantia durch Serum noch gesteigert wird.

für die Funktion des normalen, erschöpften und vergifteten Herzens. 253

Bei den nächsten Versuchen ging ich von der Frage aus,

‚wie Gifte wirken, wenn sie von Anfang an statt in Ringer in
einer kolloidalen Lösung dem Herzen zugeführt werden. Wie
anfangs erwähnt, haben Löffler und Spiro!) von diesem Ge-
sichtspunkt aus die Wirkung von Histamin und Adrenalin auf
den Darm geprüft und dabei festgestellt, daß die Kolloide die
Giftwirkungen abschwächen. Dabei fiel ihnen auf, daß der Grad
der Wirkung bei den einzelnen Kolloiden verschieden war. Eine
Erklärung dafür konnten sie nicht geben. Für meine Unter-
suchungen an Herzen wählte ich als Gift das Chininum hydro-
‚chloricum, das bei einer Verdünnung von 1:5000 in Ringer
einen diastolischen Herzstillstand innerhalb von 5—10 Minuten

herbeiführt. Zur Herstellung der kolloidalen Lösungen diente

auch hier wieder Gummi arabicum, Gelatine, Traganth und

Stärke. Da ich früher schon nachweisen konnte?), daß auch die

Chininwirkung am Herzen durch Calcium beeinflußt, ja sogar

ganz aufgehoben werden kann, so war mir von vornherein klar,

daß auch bei den Kolloidversuchen der Calciumgehalt der einzel-
nen Kolloide für den Wirkungsausschlag von großer Bedeutung

sein muß. Die Kolloidlösungen wurden auch hier in den anfangs

angegebenen Konzentrationen hergestellt, Der Chiningehalt der

- Kolloidlösungen entsprach — wie oben schon erwähnt — einer
Konzentration von 1:5000. Die Ergebnisse waren folgende:

Die Stärke und Traganthlösungen haben die Chininwirkung in

gleicher Weise beeinflußt. Der Eintritt des diastolischen Herz-

stillstandes wurde zeitlich stark verzögert. Bei der Chinin-

Ringervergiftung (Abb. 1) nahmen die Herzamplituden so schnell

an Größe ab, daß schon nach 5—10 Minuten Ventrikelstillstand

eintrat. Bei der Chinin-Stärke, bzw. Chinin-Traganthvergiftung

dagegen war die Giftwirkung nicht so intensiv ; die Herzamplituden

wurden nur ganz allmählich kleiner, der Herzstillstand trat erst

viel später ein. Bei steigender Viscosität des Lösungsmittels war

die giftabschwächende Wirkung der Kolloidlösung gegenüber

gewöhnlicher Ringerlösung noch deutlicher; so wirkte z. B. Chinin

1: 5000 in einer 2 proz. Stärke-Ringerlösung (Viscositätsquotient V

— 2,4) nicht stärker als Chinin 1:20 000 in Ringer. Daß die

1) A. a O. | E

2) S. G. Zondek, Arch. f. experim. Pathol. u. Pharmakol. 88, 158.
1920. |

254 S. G. Zondek: Die Bedeutung kolloidaler Nährlösungen

Wirkung des Chinins in der kolloidalen Lösung schwächer als
in der Ringerlösung ist, stellt nichts Überraschendes dar; denn

J
Chinin "eg In Ringer Nochmalige Vergiftung

Abb. 1
es ist leicht verständlich, daß die Resorption von Giften aus einer
kolloidalen Lösung langsamer als aus einer echten Lösung erfolgen
kann. Dazu kommt noch die Adsorptionswirkung des Kolloids

Chinin in 1,2% Stärke-Ringer Nochmalige Vergiftung
Abb. 2.

selbst. Der Stärke und dem Traganth kommt auf diese Weise
etwa die Rolle eines Schutzkolloids zu (Abb. 2). Anders verhält
es sich beim Gummi arabicum und bei der Gelatine. Sie hemmen

Chinin '/,. In 25% G. arabic.-Ringer Nochmalige Vergiftung
Abb. 8.

nicht nur die Giftwirkung, sondern können sie auch ganz auf-
heben. Bei der Chinin-Gummi-arabicumvergiftung arbeitet der
Ventrikel selbst nach 24 Stunden noch kräftig (Abb. 3). Die

für die Funktion des normalen, erschöpften und vergifteten Herzens. 255

Gelatine wirkt in gleicher Weise wie das Gummi arabicum,
jedoch etwas schwächer. Aus dem mitgeteilten Material ergibt
sich eigentlich von selbst, daß hier wiederum der relativ
hohe Calciumgehalt der Gummi-arabicum- und
Gelatinelösung die ausschlaggebende Rolle spielt.
Dazu kommt noch, daß ich — wie schon erwähnt — mit einer
Ringerlösung, deren Calciumgehalt etwa dem der Gummilösung
entsprach, ebenfalls die Chininwirkung (desgleichen auch die
Arsenwirkung) aufheben konnte. Auch die typischen Rhythmus-
störungen, die dem Calcium zuzuschreiben sind, fanden sich bei
der Gummi- und Gelatinebehandlung. Trotzdem schien es mir noch
angebracht, dieselben Versuche mit calciumfreiem Gummi arabicum,
also mit der Arabinsäure selbst anzustellen. Zur Isolierung der
Arabinsäure wurde eine konzentrierte Gummilösung mit HCl stark
angesäuert und dann mit Alkohol gefällt. Der in Wasser lösliche
Niederschlag wurde dann durch wiederholtes Fällen mit Alkohol
allmählich vom Calcium befreit. Es ist empfehlenswert, evtl.
noch zu dialysieren, um etwa zurückgebliebene anorganische
Reste zu beseitigen. In der Tat hat, wie zu erwarten war, die
Arabinsäurelösung, deren Viscosität der des echten Gummis
entspricht, die Chiningiftwirkung nicht aufheben können. Die,
Wirkung der Arabinsäure entsprach der des Traganths.

Aus den Untersuchungen geht hervor, daß für die Funktion
des Froschherzens die Viscosität der Ernährungsflüssigkeit keine
Bedeutung hat. Dasselbe gilt auch für erschöpfte und vergiftete
Herzen. Sie erholen sich unter dem Einfluß einer Ernährungs-
flüssigkeit, die Kolloidcharakter hat, nicht besser als bei Er-
nährung mit gewöhnlicher Ringerlösung. Damit soll natürlich
nicht behauptet werden, daß Kolloide überhaupt auf das Herz
keine Wirkung haben; denn es ist ja bekannt, daß zwischen mehre-
ren Kolloiden (die Herzzellen stellen ja auch Kolloidkörper dar),
sehr intensive Reaktionen stattfinden können. Von besonderer
Bedeutung sind hierbei Verschiedenheiten in der elektrischen
Ladung usw. Durch die vorliegenden Untersuchungen soll nur
zum Ausdruck gebracht werden, daß für die Funktion des Herzens
lediglich der kolloidale Charakter bzw. die von ihm abhängige
Viscosität der Ernährungsflüssigkeit keine Bedeutung hat. Soweit
bei dem Gummi arabicum, der Gelatine, Stärke und dem Traganth
Wirkungen beobachtet wurden, waren sie nicht den eigentlichen

256 x 6. Zondek: Die Bedeutung kolloidaler Nährlösungen

Kolloiden zuzuschreiben. DeGummi-undGelatinewirkung
deckte sich mit der Kalkwirkung. Der Stärke kommt
die Bedeutung eines organischen Nährmaterials zu. Sie deckt
sich mit der Wirkung des Traubenzuckers.

Es ist natürlich nicht angängig, von den beim Kaltblüter
gewonnenen Resultaten sichere Schlüsse auf die Verhältnisse
beim Warmblüter abzuleiten. Es ist also noch nicht bewiesen,
daß auch beim Menschen der Viscosität des Blutes für das Herz
und besonders das Gefäßsystem keine große Bedeutung zukommt:
doch glaube ich, daß meine Untersuchungsergebnisse wenigstens
eine brauchbare Grundlage für eine kritische Behandlung dieser
Frage bilden können. Nur von diesem Gesichtspunkt aus will
ich noch etwas näher auf die anfangs erwähnten Arbeiten von
Kestner und Bayliss eingehen. Kestner vergleicht die
Wirkung von physiologischer Kochsalzlösung mit einer 2—3 proz.
Gummi enthaltenden, dem Serum isoviskösen Kochsalzlösung.
Die gewöhnliche Kochsalzlösung auch Ringerlösung hat bei
Durchspülung von der Aorta eines Hundes aus zu. Ödemen der
inneren Organe geführt, die isovisköse NaCl-Lösung dagegen
nicht. Daß die physiologische Kochsalzlösung eine schädliche
Wirkung gehabt hat, ist ohne weiteres verständlich; denn in ihr
sind die für das Leben und die normale Funktion fast aller tie-
rischen Zellen unbedingt notwendigen Kationen Kalium und
Calcium nicht enthalten. Fehlen sie in der die Zelle umspülenden
Flüssigkeit, so ist die Funktion fast immer gestört, bzw. ganz.
aufgehoben. Besonders gilt dies auch für das Herz und das Gefäß-
system. Kalium- und Calciummangel führen zur Erschlaffung
des Herzmuskels und machen eine systolische Kontraktion. un-
möglich. Kalküberfluß dagegen fördert die Kontraktionsfähig-
keit. Noch spielt die physiologische Kochsalzlösung in der Klinik
als Ersatzflüssigkeit bei Blutverlusten eine große Rolle. Es ist
aber an der Zeit, dem Gebrauch der Kochsalzlösung für
diese Zwecke ein Ende zu bereiten. Unzweifelhaft erfährt der
Kreislauf eines ausgebluteten Menschen durch größere Mengen
von Kochsalzlösung nicht nur keine Besserung, sondern trotz
der vorübergehenden Zunahme des Blutvolumens eine nicht
unerhebliche Schädigung. Dies waren auch die Gesichtspunkte,
die Straub?) veranlaßt haben, für den praktischen Gebrauch

1) Straub, Münch. med. Wochenschr. 1920.

für die Funktion des normalen, erschöpften und vergifteten Herzens. 257

ein in Wasser lösliches Pulver (Normosal) herzustellen, das die
notwendigen Salze entsprechend denen der Ringerlösung enthält.
Daß Kestner mit der isoviskösen Kochsalzlösung auch bessere
Resultate als mit Ringer erzielt hat, liegt wohl daran, daß der
Calciumgehalt der Gummilösung noch erheblich größer ist als
der der Ringer (Ringer 0,1 CaCl,: 1000), Kestners Lösung nach
meiner Berechnung etwa 0,5 CaCl,: 1000.

Bayliss rühmt die Erfolge, die während des Krieges mit
0,9 proz. Kochsalzlösung erzielt wurden, der 6%, Gelatine oder
7% Gummi zugesetzt war. Im Tierexperiment konnte er mit
den kolloidalen Lösungen bedeutend größere Blutverluste ersetzen,
als mit isotonischen und hypertonischen Kochsalzlösungen. Die
günstigen Resultate Bayliss’ bezweifle ich keineswegs; doch
glaube ich, daß die theoretischen Grundlagen falsch sind. B.
geht von folgenden Erwägungen aus: Das Blutserum hat einen
bestimmten Kolloiddruck, den Starling zu 35 mm Hg bestimmte.
In den Arteriolen und dem ersten sich anschließenden Capillar-
abschnitt ist unter normalen Verhältnissen der Blutdruck höher
als der osmotische Druck der Blutkolloide; hier wird also eine
Filtration in die umliegenden Gewebe erfolgen können. Wandern
wir weiter nach unten in das Capillargebiet, so wird der Blut-
druck gleich dem osmotischen Druck der Blutkolloide; hier kann
also keine Filtration mehr stattfinden. Nach Blutverlusten wird
nun bei Anwendung isotonischer Lösungen durch die Wasser-
infusion der Kolloiddruck erniedrigt; dementsprechend erhöht
sich der Filtrationsdruck, und die Zone, in der eine Wasserabgabe
an die Gewebe erfolgen konnte, verbreitert sich. Auch bei hyper-
tonischen Lösungen ist der Erfolg der gleiche. Bayliss setzt
nun der Infusionsflüssigkeit ein Kolloid zu, damit der Druck
dem osmotischen Drucke der Blutkolloide gleichkommt. -

Es ist auffallend, daß Bayliss die guten Erfolge gerade
durch Zusatz von Gelatine bzw. Gummi arabicum erzielt hat;
sind doch — wie aus den bisherigen Erörterungen hervorgeht —
die Gelatine und der Gummi diejenigen Kolloide, denen ledig-
lich durch ihren hohen Gehalt an Calcium eine besondere Be-
deutung zukam. Nach den anfangs wiedergegebenen Analysen
entspricht der Calciumgehalt einer 6proz. Gelatinelösung dem
einer Ringerlösung, dessen Gehalt an CaCl, von 0,1: 1000 auf
1,04: 1000 erhöht ist. Die 7 proz. Gummi-arabicum-Lösung ist

Biochemische Zeitschrift Band 117. 17

258 S. G. Zondek: Die Bedeutung kolloidaler Nährlösungen

noch kalkreicher, und zwar beträgt der CaCl,-Gehalt 1,54 :1000.
Berücksichtigt man diesen außerordentlich hohen Kalkgehalt, so
kann man Bayliss keineswegs beistimmen, wenn er annimmt,
daß der Gummisalzlösung keine pharmakologisch-spezifische
Wirkung zukommt. Beträgt die Menge der Infusionsflüssigkeit
bei einem Menschen 1 Liter, so wäre die zugeführte Caleiummenge
beim Gummi = 1,54 g wasserfreies CaCl, oder etwa 3 g kristalli-
nisches CaCl, bei der Gelatine l g wasserfreiee, bzw. 2 g kristal-
linisches CaCl,. Das sind Calciummengen, die auf Herz- und
Gefüßsystem eine ungemein starke Wirkung ausüben müssen.
Wir wissen, daß es gerade die Calciumionen sind, die den Tonus
des Herzens und der Gefäße steigern, die die Zellkolloide der
Gefäßwände festigen und so die Durchlässigkeit herabsetzen.
Im Zusammenhang damit steht natürlich auch eine erhebliche
Blutdrucksteigerung. Ob der Kolloiddruck, der Bayliss zum
Zusatz der Kolloide veranlaßte, auch noch eine Rolle spielt, läßt
sich natürlich nicht mit Sicherheit entscheiden; doch scheint mir
dies mit Rücksicht auf die Froschversuche zum mindesten noch
zweifelhaft. |

Bayliss empfiehlt die Gummilösung nicht nur bei Blut-
verlusten, sondern z. B. bei der traumatischen Toxämie. Obwohl
dies Krankheitsbild auf ganz andern Ursachen beruht, unter-
scheidet es sich — wie Bayliss angibt — äußerlich nur wenig von
dem Schock nach starkem Blutverlust. Die nähere Erklärung
geben Versuche von Bayliss und Cannon. Sie drückten die
Schenkelmuskulatur einer narkotisierten Katze kräftig; dabei
bildeten sich an den geschädigten Stellen toxische Produkte,
welche für den Wundshok und die starke Blutdrucksenkung
verantwortlich zu machen waren. Der Blutverlust war während
der Operation so gering, daß er für die Erklärung des Shoks
nicht in Frage kam. Auch bei diesem Krankheitsbild soll die
intravenöse Injektion von Gummilösung eine günstige Wirkung
herbeigeführt haben. Die bei der Gewebsläsion entstehenden
toxischen Produkte rechnet Bayliss zu den Histaminen, die
die Gefäße schädigen und so den Plasmakolloiden die Wege in
das die Gefäße umgebende Gewebe öffnen; daraus folgt eine
Abnahme der Blutmenge, die eine Senkung des Blutdrucks be-
wirkt. Die Gummilösung würde demnach als Ersatz für die aus-
getretenen Plasmakolloide dienen. Die günstigen Erfolge, die

für die Funktion des normalen, erschöpften und vergifteten Herzens. 259

Bayliss mit der Gummilösung beim Wundshok erzielt hat,
sollen nicht bezweifelt werden. Doch ist meine Auffassung über
die Art der Wirkung eine ganz andere. Ich gehe ebenso wie
Bayliss davon aus, daß die bei der Gewebsläsion entstehenden
Eiweißabbauprodukte, wie z. B. das Histamin, für die Shok-
wirkung verantwortlich gemacht werden können. Das Histamin
führt nämlich — wie auch Handovsky und Pick!) nachge-
wiesen haben —, zu einer Lähmung und Erschlaffung der Gefäße.
Die Folge davon ist natürlich Blutdrucksenkung und erhöhte
Durchlässigkeit der Gefäße. Nun ist aber das im Gummi ent-
haltene Calcium gewissermaßen als Antidot für das Histamin
aufzufassen, indem es die durch Histamin gelähmten und maximal
erweiterten Gefäße wieder zur Kontraktion bringt. Das habe ich
an Durchspülungsversuchen am Läwen-Trendelenburgschen
Froschpräparat nachweisen können. |

Infolge Zerstörung von Gehirn und Rückenmark sind die
Froschgefäße an sich schon stark erweitert; will man die Wirkung
von vasodilatierenden Stoffen prüfen, so ist es zweckmäßig, zu-
nächst erst vasoconstrictorische Stoffe wie Serum oder Adrenalin
zu injizieren; die Wirkung der gefäßlähmenden Substanzen läßt
sich dann bedeutend besser erkennen. Auch bei meinen Ver-
suchen bin ich in entsprechender Weise vorgegangen. Die folgende
Tabelle enthält die genaueren Angaben (s. S. 260).

Wie aus der Tabelle ersichtlich, nimmt nach Histamin die
Tropfenzahl stark zu, d.h. die zuvor kontrahierten Gefäße er-
schlaffen. Nach Zusatz von Calcium tritt aber von neuem eine
Kontraktion der Gefäße ein. Die Tropfenzahl nimmt ab. Es sei
noch bemerkt, daß die Calciumdosis, die eine Gefäßkontraktion
‚ herbeiführt, bei den histaminvergifteten Fröschen bedeutend
größer als bei normalen ist. Bei letzteren liegt die untere Wir-
kungsquelle schon etwa bei 0,02g wasserfreiem CaCl,. Aller-
dings ist auch die gewählte Histamindosis eine ziemlich große.
In der von Bayliss angewandten 7 proz. Gummi-arabicum-Lösung
ist der Calciumgehalt jedoch so groß, daß die Calciumwirkung
unbedingt zum Ausdruck kommen muß.

Aus den bisherigen Erörterungen geht zweifellos hervor,
daß die Wirkung des Gummis im wesentlichen auf die Aschen-

1) Handovsky und Pick, Arch. f. experim, Pathol. u. Pharmakol.
71, 89. 1913.

17*

260 S. G. Zondek: Die Bedeutung kolloidaler Nährlösungen

Tabelle II.

Zeit | Durchströmungsflüssigkeit E
11b 35° | Ringer 90
11 37° , Injektion von l ccm Supra-

. renin-Höchst 1: 500000 in

" den zuführenden Gummi-

N schlauch |
118 39 ; 20
11a 40 ` 9
11 40” . Injektion von 0,000 125 g Hi-
11» 43 | ge 36
11h 53° | 36
118 53° l 0,000125 Histamin
11255. 54
11? 55° ; Injektion von 1 ccm = 0,04

TE wasserfreies CaCl,

11 57° : :46
11259 | 36
12h 45° | 28
12847 | 0,00015 Histamin

128 49° \i 54
125 DO | 0,1 CaCl;

128 Al | 40
12h 54° | 18

bestandteile, besonders den Kalkgehalt des Gummis zurückzu-
führen ist!). Die Tatsache, daß beim Kaltblüter der kolloidale
Charakter der Ernährungsflüssigkeit für die Herzfunktion be-
deutungslos ist, berechtigt aber ohne weiteres noch nicht dazu,
dasselbe auch vom Gefäßsystem des Warmblüters zu behaupten.
Daher ist es nicht ganz ausgeschlossen, daß bei der Gummiwirkung
neben dem Calcium das eigentliche Kolloid auch noch eine Rolle
spielt. Vielleicht hat die Gummilösung noch den Vorzug, daß
sie als Schutzkolloid die Zufuhr relativ großer Calciummengen
(in 1 Liter = 3 g kryst. CaCl,) gestattet. Dazu kommt noch, daß
im Organismus die Dissoziation des an eine organische Säure
wie die Arabinsäure gebundenen Calciums wahrscheinlich nicht
so schnell vor sich geht, wie die einer kalkreichen Ringerlösung.
Die Wirkung wird dann wohl länger anhalten.

Nun ist aber zu bedenken, daß Herstellung, Aufbewahrung
und vor allem Sterilisation kolloidaler Lösungen etwas um-

1) Seit Niederschrift dieser Arbeit sind eine Reihe neuer Abhand-
lungen erschienen, in denen über die günstige Wirkung des Gummi
arabic. bei den verschiedenartigsten Störungen berichtet wird. Es handelt
sich auch hier wahrscheinlich in erster Linie nur um Kalkwirkungen.

für die Funktion des normalen, erschöpften und vergifteten Herzens. 261

ständlich und unsicher ist. Kolloide stellen kein stabiles System
dar, und man muß daher mit physikalischen Zustandsänderungen
wie Trübungen oder Ausflockungen rechnen. Besonders gilt dies
ja für die Gelatine. Ich glaube daher, daß man die Ba ylisssche
Gummilösung gut durch eine kalkreiche Ringerlösung wird er-
setzen können. Der Calciumgehalt wäre von 0.1 auf etwa 0,8g
wasserfreien Calciumchlorids zu 1000 Aq. dest. zu erhöhen;
doch richtet sich dies nach der Menge der Infusionsflüssigkeit.
Ich glaube nicht, daß die Wirkung wesentlich von der der Gummi-
arabicum-Lösung abweichen würde.

Zusammenfassung.

Der kolloidale Charakter der Nährflüssigkeit hat für die
Funktion des Froschherzens keine Bedeutung.

Zwar können Kolloide wie Gelatine und vor allem Gummi-
arabicum den Tonus des normalen Herzens steigern, die Funktion
des erschöpften Herzens wiederherstellen und auch bestimmte
Giftwirkungen aufheben. Die Wirkung wird aber nicht durch
das Kolloid selbst, sondern durch seinen Gehalt an anorgani-
schen Beimengungen, vor allem Calcium erzielt. Pharmakologisch
indifferente Kolloide, die in der angewandten Konzentration
keine oder nur wenig anorganische Salze enthalten (z. B. Traganth),
sind wirkungslos. Lösliche Stärke wirkt als organisches Nähr-
material wie Traubenzucker. Serum nimmt eine besondere
Stellung ein. |

Die 7proz. Gummi-Kochsalzlösung, die Bayliss als Ersatz-
flüssigkeit bei Blutverlusten und zur Behandlung der mit Blut-
drucksenkung einhergehenden traumatischen Toxämie verwendet,
kann wahrscheinlich durch eine Ringerlösung ersetzt werden,
deren Kalkgehalt erhöht ist.

Sind die Chlorionen der Ringerlösung im schlagenden
Froschherzen durch andere Anionen ersetzbar?

Von
E. R. 0. Finckh.
(Aus dem Pharmakologischen Institut der Universität Berlin.)

(Eingegangen am 29. Januar 1921.)

Im Jahre 1902 teilte der holländische Pharmakologe Stokvis
(Ned. Tijdschr. v. Geneesk. /. 1428, 1902) Versuche mit, aus
denen hervorzugehen schien, daß bei der Ernährung des ar-
beitenden Froschherzens das Chlor des Kochsalzes der Nährlösung
durch Brom oder Jod ersetzt werden könne. Da Stokvis den
` Herzapparat Kroneckers benutzte und das Froschherz mit einer
Mischung von einem Teil Rinderblut und drei Teilen Salzlösung
ernährte, so erscheinen uns heute seine Versuchsergebnisse als
nicht vollständig beweisend. Daher habe ich es auf Anregung
des Herrn Geheimrat Prof. Dr. Heffter unternommen, die Frage
des Chlorersatzes durch andere Anionen mit der einfachen und
bewährten Methode von W.Straub nachzuprüfen. Beim Ersatz
des Kochsalzgehaltes der Ringerlösung durch andere Natrium-
salze wurden natürlich die äquimolekularen Mengen der be-
treffenden Salze verwendet.

A. Ersatz des Kochsalzes durch Natriumbromid
(auf 1000 cem Ringerlösung 10,7 g Natriumbromid).

Es wurden zwei Versuche angestellt, bei denen die Herzen
5!/, und Vi, Stunde am Kymographion arbeiteten. Ich kann
auf eine Ausführung der Versuchsprotokolle verzichten, da sie
ungefähr die gleichen Veränderungen der Pulskurve zeigten, wie
sie bei reiner Ringerlösung auftreten. Man darf aus diesen beiden
Versuchen schließen, daß die Chlorionen des Kochsalzes der
Ringerlösung sehr wohl durch Bromionen ersetzt werden kön-
nen, ohne das Herz zu schädigen.

E. R. O. Rinckh: Sind Chlorionen usw. ersetzbar? 263

Um nachzuprüfen, ob es nicht möglich sei, sämtliches Chlor
der Ringerlösung durch Brom zu ersetzen, indem man statt des
Calciumchlorids und Kaliumchlorids die entsprechenden Brom-
verbindungen verwandte, wurde folgende Lösung am Frosch-
herzen untersucht: NaBr 10,7, CaBr, 0,18, KBr 0,12, NaHCO,
0,1, Aqu. dest, ad 1000,0. Von den beiden angestellten Ver-
suchen teile ich folgenden ausführlich mit:

Versuch 16. XI. 1920. R. temp. 65g.

Beginn: 11. Herz arbeitet mit RiLösung etwas langsam. Hubhöhen
außerordentlich hoch, Herzarbeit sehr kräftig.

11h 9. Ersatz der RiLösung durch BrLösung. Hubhöhen sinken
etwas, Frequenz wird noch ein wenig langsamer.

11h 15’. Frische BrLösung. Hubhöhen steigen plötzlich nach dem
Wechsel, kehren aber sofort wieder zur alten Höhe zurück.
Frequenz wird wieder rascher.

11% 42’, Frische BrLösung. Keine Änderung, Frequenz wird allmäh-
lich schneller.

12}. Frische BrLösung. Keine Änderung.

12h 5’. Frische BrLösung. Hubhöhen steigen etwas an.

12h 30. Hubhöhen haben die Höhe des Versuchsbeginnes erreicht.

12h AN. Frische BrLösung. Keine Veränderung außer ganz gering-
fügigen positiven und negativen Schwankungen der Hub-
höhen. Hubhöhen behaupten bis Ih dieselbe Frequenz
unverändert.

lb, Versuch abgebrochen.

Es geht hieraus deutlich hervor, daß es sehr wohl möglich
ist, sämtliche Chlorionen der Ringerlösung ohne wesentliche
Beeinträchtigung der Herztätigkeit durch Brom zu ersetzen. Wir
können also die Befunde von Stokvis für den Ersatz des Chlors
durch Brom noch erweitern und daraus den Schluß ziehen, daß
für die Herztätigkeit die Chlor-Ionen keine wesentliche Rolle zu
spielen scheinen. \

B. Ersatz dos Kochsalzes durch Natriumjodid.

Zwei Versuche, in denen das Kochsalz der Ringerlösung
durch eine äquimolekulare Jodnatriummenge ersetzt worden
waren, zeigten, daß die Jodionen eine deutliche Wirkung auf
das Herz entfalten, Herzarbeit und Herzkraft lassen schnell
nach, und es treten oft Gruppenbildungen auf. Im Gegensatz .
zu den Beobachtungen von Stokvis konnte ich feststellen, daß
schon während der ersten beiden Stunden die Herztätigkeit

264 E. R. O. Finckh: Sind die Chlorionen der Ringerlösung

sowohl in chronotroper wie inotroper Richtung stark negativ
beeinflußt wird.

In einigen Versuchen habe ich festzustellen unternommen,
bei welchem Gehalt der Lösung an Jodnatrium die schädigende
Wirkung beginnt. Es wurde also in der Ringerlösung das Koch-
salz in verschiedenen Abstufungen durch Jodnatrium ersetzt.
Als Ergebnis dieser Versuche ist festzustellen, daß eine Ringer-
lösung, in der nur ein Sechstel des Kochsalzgehaltes durch Jod-
natrium ersetzt war, noch deutlich das Herz schädigte, wenn
auch natürlich die Giftwirkung langsamer und schwächer eintrat
als bei dem höheren Jodgehalt.

Um eine Vorstellung von der Art der schädigenden Wirkung
des Jodes zu erhalten und festzustellen, ob etwa eine Bindung
abgespaltenen Jodes in den Geweben eintrete, habe ich an ge-
schädigten Herzen Ausspülungen mit reiner Ringerlösung vor-
genommen. In der Tat gelang es, durch mehrmaliges Auswaschen
mit Ringerlösung die Herztätigkeit so weit zu heben, daß die
Hubhöhen sich wieder beträchtlich verbesserten. Um festzu-
stellen, ob die schädigende Wirkung auf elementares Jod zurück-
zuführen sei, versuchte ich, dieses Jod durch Natriumthiosulfat
zu binden. Nachdem festgestellt worden war, daß eine Ringer-
lösung mit 1°/,, Natriumthiosulfat das Herz in keiner Weise schäd-
lich beeinflußte, wurde in zwei Versuchen folgende Lösung an-
gewendet: NaJ 14,5, Na,S,O, 1,0, KO 0,075, CaCl, 0,1, NaHCO,
0,1, Aqu. dest. ad 1000,0. Wenn auch die schädigende Wirkung,
die in früheren Versuchen mit Jodnatrium sich zeigte, nicht ver-
schwunden war, so ergab sich doch, daß die Herzen unter dem
Einfluß des Thiosulfates wesentlich besser und regelmäßiger ar-
beiteten als mit Jodnatrium allein, so daß die Giftwirkung zwar
nicht aufgehoben, aber doch vermindert wird.

C. Ersatz des Kochsalzes durch Natriumnitrat.

Werden die Chlorionen der Ringerlösung durch NO,-Ionen
ersetzt, so sinken die Hubhöhen langsam und stetig, wie sich aus
zwei Versuchen ergab. Bei der Überlegung, auf welche Art und
Weise diese Giftwirkung zustandekommt, drängte sich die Ver-
mutung auf, daß möglicherweise die NO,-Ionen durch redu-
zierende Wirkungen der Muskelzellen in NO,-Ionen verwandelt
‘würden. Nachdem zunächst festgestellt war, daß nach zwei-

im schlagenden Froschherzen durch andere Anionen ersetzbar? 265

stündiger Herzarbeit mit salpeterhaltiger Ringerlösung das Lunge-
sche Reagenz in der Versuchslösung eine stark positive Reaktion
ergab, wurde in einem weiteren Versuch in Abständen von 10
bis 20 Minuten die Nährlösung des arbeitenden Herzens auf Nitrit
untersucht. Hierbei ergab sich, daß bereits eine halbe Stunde
nach Beginn des Versuches Nitrit gebildet war.

Zusammenfassung.

L Das isolierte, nach Straub arbeitende Froschherz kann
längere Zeit mit einer Nährlösung arbeiten, in der sämtliches Chlor
durch Brom ersetzt ist.

2. Der Ersatz des Chlores durch Jod ist ohne Schädigung `
des Herzens nicht ausführbar. Der entgegenstehende Befund
von Stokvis ist dadurch zu erklären, daß er eine Rinderblut-
mischung verwendete. Die schädigende Wirkung der Jodionen
ist wahrscheinlich auf die Bildung von elementarem Jod zurück-
zuführen.

3. Der Ersatz des Kochsalzes in der Ringerlösung durch
Natriumnitret führt zu einer Schädigung der Herztätigkeit, die
wahrscheinlich durch das Entstehen von Nitrit bedingt ist.

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus.

Von
K. L. Gad Andresen.

( Aus dem Zoophysiologischen Laboratorium der Universität Kopenhagen.)
(Eingegangen am 1. Februar 1921.)

Nachdem Prevost und Dumas?) im Jahre 1823 den Harn-
stoff im Blute nachwiesen, haben zahlreiche Forscher sich mit
der Frage nach der Bildung und dem Schicksal des Harnstoffes
im Blute beschäftigt.

Obwohl die Bildung des Harnstoffs zam Teil noch eine offene
Frage ist, ist man sich jedenfalls darüber klar, daß es größtenteils
in der Leber gebildet, vom Blute fortgeführt und durch die Nieren
ausgeschieden wird. Da der Harnstoff ja sowohl im Wasser als
in den Lipoiden leicht löslich ist, ist es naheliegend, daß eine
Diffusionsverteilung im ganzen Körper vor sich geht. Anderer-
seits kann man nicht mit Bestimmtheit sagen, ob dieses sich so
verhält, da die verschiedenen Organe des Organismus sich be-
kanntlich Stoffen gegenüber, die sie aus irgend einem Grunde
am Eindringen verhindern wollen, elektiv verhalten können;
wäre dieses der Fall, würde man natürlich weniger Harnstoff in
dem betreffenden Organ als im Blute finden.

Andrerseits wäre ja auch die Möglichkeit nicht ausgeschlossen,
daß außer den Nieren Organe vorhanden wären, die aktiv Harnstoff
ausscheiden oder aufhäufen, und in diesem Falle würde man also
in diesen eine höhere Harnstoffkonzentration als im Blute finden.

Seitdem man sich mit der Ausarbeitung von Methoden zur
quantitativen Bestimmung des Harnstoffs beschäftigt hat, sind
auch vergleichende Bestimmungen über Harnstoffkonzentrationen
im Blute und in den verschiedenen Organen und Sekreten des
Organismus angestellt worden.

Die hierbei erhaltenen Ergebnisse weichen stark voneinan-
der ab.

KL
X — — egene — reegt, dE — ——— ———— — — — wm

K. L. Gad Andresen: Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 267

Die Ursache dieser Abweichungen ist sicher in erster Linie darin
zu suchen, daß die zur Verfügung stehenden Methoden keine spezifischen
Harnstoffmethoden waren, da nämlich eine Reihe anderer stickstoffhaltiger
Stoffe die Ergebnisse beeinflußt haben. Der erste, der eine Methode aus-
gearbeitet hat, die den Versuch einer Isolierung des Harnstoffes bezweckt,
ist Schöndorff?), der die Methode zum Vergleich der Harnstoffkonzentra-
tion im Blute und in einzelnen Organen angewendet hat. Er kommt hierbei
zu dem Ergebnis, daß die Konzentration annähernd gleich sei.

Nach jener Zeit wurde eine Reihe Arbeiten über dasselbe Thema
geschrieben, die jedoch in den meisten Fällen als ein Rückschritt anzusehen
sind, da keine spezifischen Harnstoffmethoden angewendet wurden. Die
erste Arbeit über die Harnstoffkonzentration im Blute und in den ver-
schiedenen Organen und Sekreten des Organismus, bei der eine spezifische
Harnstoffmethode verwendet wurde, ist von Marshall und Davis?)
veröffentlicht worden, bei welcher der letztere die von Marshall aus-
gearbeitete Ureasemethode benutzt hat. Bekanntlich verwandelt Urease
den Harnstoff — und nur den Harnstoff — in Ammoniak, während die
übrigen stickstoffhaltigen Stoffe, die im Organismus vorhanden sind,
durch Urease nicht beeinflußt werden. Marshall und Davis waren also
in der Lage, die tatsächlichen Harnstoffkonzentrationen innerhalb der
Fehlergrenze, welche die Methode gibt, zu bestimmen, doch ist bei der
Arbeit ein sehr wesentlicher Fehler begangen worden, so daß man nicht
wissen kann, ob die erhaltenen Ergebnisse die tatsächlichen Harnstoff-
konzentrationen darstellen, da nämlich keine gesonderten Bestimmungen
an Ammoniak gemacht wurden. Die gefundenen Zahlen sind deshalb kein
Ausdruck für die Harnstoffkonzentration, sondern für die Harnstoff- plus
Ammoniakkonzentration.

Während man so Versuche zur Bestimmung der Harnstoff-
konzentration im Blute und in den verschiedenen Organen und
Sekreten des Organismus angestellt hat, ist die Frage, ob zwischen
dem Harnstoff im Blute und den verschiedenen Organen und
Sekreten des Organismus Gleichgewicht besteht, einer Unter-
suchung noch nicht unterworfen worden. |

Um dieses entscheiden zu können, ist es erforderlich, den
Verteilungskoeffizienten zwischen dem Plasma und den ver-
schiedenen Organen und Sekreten zu kennen, wobei ich unter dem
Verteilungskoeffizienten das Verhältnis der Harnstoffkonzentra-
tionen bei bestehendem Gleichgewicht verstehe. In dieser Arbeit
habe ich den Verteilungskoeffizienten bestimmt und darauf die
Frage zu lösen versucht, ob zwischen Harnstoff im Blute und in
den verschiedenen Organen und Sekreten des Organismus Gleich-
gewicht besteht oder nicht.

268 K. L. Gad Andresen:

Methode.

Bei den in dieser Arbeit an Blut und Sekreten gemachten Bestim-
mungen habe ich eine von mirt) ausgearbeitete Bromnatronmethode ver-
wendet. Bei den Bestimmungen an Geweben habe ich die Ureasemethode
in einer durch van Slyke und S. Cullen modifizierten Form angewendet.

Die Bromnatronmethode ist in der von mir ausgearbeiteten Form
eine spezifische Harnstoffmethode, indem wegen der übrigen stickstoff-
haltigen Stoffe, die vom Bromnatron zersetzt werden, eine Berichtigung
durch Abzug einer Korrektion von 0,5 mg pro 100ccm vom Analyse-
resultat vorgenommen wird.

Daß dieses richtig ist, wurde durch einen Vergleich dieser Methode
mit der Ureasemethode kontrolliert, die ja als eine spezifische Harnstoff-
methode anzusehen ist und mit welcher sie übereinstimmende Resultate
gibt. Daß ich die von mir ausgearbeitete Methode und nicht die Urease-
methode verwendet habe, beruht teils darauf, daß diese Methode genauere
Ergebnisse als die Ureasemethode ermöglicht, teils darauf, daß die Urease-
methode größere Stoffmengen, in der Regel 3—5 ccm erfordert, während zu
meiner Methode nur 0,10—0,15 ccm erforderlich sind, was bei vielen meiner
Versuche von außerordentlich großer Bedeutung ist.

Bei der Ureasemethode variieren die Doppelbestimmungen mit 1 bis
2 mg pro 100 ccm, wogegen der größte Fehler, mit dem man bei meiner
Methode rechnen muß, sich nur auf 0,5 mg pro 100 ccm beläuft.

Das Prinzip der von mir ausgearbeiteten Methode beruht auf einer
Fällung der Proteinstoffe des Blutes durch Kochen mit 0,01 n-Essigsäure,
der als Puffer Natriumacetat laut dem Sorensenschen Verfahren zugesetzt
worden ist. Der koagulierte Proteinstoff wird abfiltriert, und im Filtrat
wird dann der Harnstoff durch Zersetzung mit Bromnatron von konstanter
Zusammensetzung bestimmt.

Die entwickelte Stickstoffmenge wird in Kroghs Mikrorespirometer
gemessen. Die benutzten Kolben sind etwa 10—15ccm groß und mit
Glasstopfen, welcher einen angeblasenen Behälter zur Aufnahme des Brom-
natrons trägt, versehen.

Mittels der von Krogh angegebenen Formel wird dann berechnet,
welche Stickstoffmenge in Kubikmillimetern der in Millimetern abgelegenen
Drucksteigerung entspricht. Durch Multiplikation der Kubikmillimeterzahl
mit 1,256 - 10°? sowie mit einer Korrektion erhält man die Stickstoffmenge
in Milligramm gemessen.

Die obengenannte Korrektion wird eingeführt, weil der Prozeß zwischen
dem Harnstoff und dem Bromnatron — wie es M. Krogh*) nachgewiesen
hat — nicht vollständig nach der Gleichung:

CO(NH,),s + 3 NaOBr + 2 NaOH = Na,CO, + 3 NaBr + 3 H,O LN,
verläuft. Der Prozeß ist von dem Verhältnis zwischen Brom und Natron-
lauge abhängig, so daß man die mittels Bromnatron erhaltenen Stickstoff-
zahlen nicht direkt benutzen kann; arbeitet man aber mit einem Brom-
natron von konstanter Zusammensetzung, braucht man die Bromnatron-
zahl mittels Kjeldahlbestimmungen nur ein einziges Mal zu kontrollieren.

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. . 269

Aus dem Verhältnis der beiden Zahlen ergibt sich die Korrektion,
mit der man die Bromzahl multiplizieren muß, um die wahre Stickstoffzahl
zu erhalten.

Bei den Bestimmungen wurde ein Bromnatron folgender Zusammen-
setzung benutzt: 1 oom Brom zu 100 ccm 2n-Natron. Für dieses ist die
Korrektion 1,08.

Die Harnstoffbestimmung im Blute selbst wird in der Weise aus-
geführt, daß man mittels einer kalibrierten Mikropipette 0,10 oder 0,15 ccm
Blut abmißt. Im voraus mißt man in einem Zwergreagensglas 1 com 0,01 n-
Essigsäure ab, die aufgelöstes Natriumacetat enthält, so daß die Flüssigkeit
hinsichtlich des Natriumacetates 0,002n ist. Das Blut wird in das Reagens-
glas hinübergebracht, worauf die Proteinstoffe durch Kochen der Blut-
lösung zum Koagulieren gebracht werden. Der Niederschlag wird abfiltriert
und im Filtrat wird dann der Harnstoff durch Zersetzung mit Bromnatron
bestimmt, wie ich früher beschrieben habe (siehe diese Zeitschr. 99). Wenn
man zur Bestimmung 0,10 ccm Blut verwendet hat, erhält man die Harnstoff-
stickstoffmenge pro 100 ocm durch Multiplikation der entwickelten Anzahl
Kubikmillimeter Luft mit der Größe Ee , |

Wenn man es wünscht, kann man dann berechnen, einer welchen
Harnstoffmenge der entwiokelte Stickstoff entspricht.

Bei den Bestimmungen in dieser Abhandlung wurde keine Umrech-
nung in Harnstoff vorgenommen, sondern es wurden nur die Werte für
Harnstoffstickstoff pro 100 ccm oder bei Gewebebestimmungen pro 100 g
angegeben.

In den Sekreten und Geweben, in denen ich den Harnstoff bestimmt
habe, war es noch dazu notwendig, gleichzeitig das Ammoniak zu bestimmen,
da die für Ammoniak in Sekreten und Geweben angegebenen Werte im
Gegensatz zum Blute, wo die Ammoniakmenge sehr gering und beinahe
konstant gefunden war, stark variieren, so daß ich mich nicht a priori
damit begnügen konnte, für Gewebe und Sekrete dieselbe Korrektion
wie für Blut einzuführen und dann davon auszugehen, daß der Rest Harn-
stoff sei. Der Ammoniak wurde bei Sekreten nach der von mir°®®) aus-
gearbeiteten Methode und bei Geweben in der Weise bestimmt, wie Cullen
und van Slyke es in ihrer Abhandlung über Harnstoffbestimmungen mit
der Ureasemethode beschrieben haben.

Der Verteilungskoeffizient des Harnstolfs zwischen Plasma und
Blutkörperchen.

Die erste Arbeit über den Verteilungskoeffizienten des Harnstoffs
auf Plasma und Blutkörperchen, die in dieser Verbindung von Bedeutung
ist, wurde von Schöndorff’) ausgeführt.

Er findet erstens, daß die Blutkörperchen im Gegensatz zu früheren
Anschauungen Harnstoff enthalten, und daß der Harnstoff gleichförmig
auf Plasma und Blutkörperchen verteilt ist. Gleichzeitig findet er, daß der
Harnstoff sich gleichföormig auf Plasma und Blutkörperchen verteilt,
wenn man dem Blute eine isotonische Harnstofflösung zusetzt; und ver-

270 K. L. Gad Andresen:

dünnt man das Blut mit einer isotonischen Kochsalzkösung, tritt der Harn-
stoff aus den Blutkörperchen aus, bis er wieder gleichförmig auf Plasma
und Blutkörperchen verteilt ist. Verfolgt man die Analysenergebnis=e
Schöndorffs, indem man den Mittelwert für Harnstoff aller seiner Ana-
lysen nimmt, findet man aber, daß Plasma mehr Harnstoff als die Blut-
körperchen enthält. Die Angabe Schöndorffs, daß der Harnstoff sch
gleichförmig verteile, beruht auf ungenügender Schärfe seiner Methode,
so daß er sich nicht auf die einzelnen Analysenresultate verlassen konnte,
da die erhaltenen Unterschiede so klein sind, daß sie innerhalb der zufälliren
Fehlergrenze liegen, mit der seine Methode behaftet ist. Bei richtiger Be-
handlung seines Zahlenmaterials hatte Schöndorff indessen gefunden.
daß ca. 10°, mehr Harnstoff im Plasma als in den Blutkörperchen enthalten
ist. Daß der Harnstoff sich gleichmäßig auf Plasma und Blutkörperchen
verteilt, wurde auch von J. Ba ng?) gefunden, der es a priori als notwendig
ansah, daß es sich so verhalten muß, da die Lipoidmembran der Bhut-
körperchen dem Harnstoff gegenüber permeabel ist. Bang hat zu seinen
Bestimmungen verschiedene Arten Tierblut mit normalem Harnstoffgehalt
verwendet und diesen nach der von ihm selbst ausgearbeiteten Mikro-
methode bestimmt, die indessen zu diesem Zwecke nicht genau genug ist,
da man durchgehends mit einem Fehler von ca. 10%, bei der Bestimmung
selbst rechnen muß, welches bedeutet, daß er gar nicht imstande war,
Größen der hier in Frage stehenden Ordnung zu bestimmen. Bang hat
nach dem von ihm angewendeten Verfahren nichts anderes finden können,
als daß der Harnstoff sich gleichmäßig auf Plasma und Blutkörperchen
verteile. v. Scheel’), der nach der Vorschrift von Bang verfuhr, kommt
zu dem gleichen Ergebnis. Aronssohn!?), der den Harnstoff im Blute
und im Serum bestimmt hat, findet dagegen, daß ein so großer Unter-
schied zwischen der Harnstoffkonzentration im Gesamtblute und im Serum
besteht, daß es nicht angängig sein könne, eine Harnstoffbestimmung am
Serum vorzunehmen, wenn man die Harnstoffkonzentration im Biute
angeben solle, sondern daß man die Bestimmung am Blute selbet vornehmen
müsse. Die Ergebnisse, zu welchen Aronssohn gelangt, sind unrichtig,
doch ist die Beschreibung seines Verfahrens nicht ausführlich genug, um
zeigen zu können, wo der Fehler liegt.

Wenn auch seine Methode nicht besonders fein ist, kann man doch
andererseits die Ungenauigkeit seiner Ergebnisse nicht ausschließlich auf
den Mangel an Feinheit seiner Methode zurückführen. Die Bestimmungen
nimmt er in folgender Weise vor, indem er 10 ccm Blut oder Serum abmißt,
die Proteinstoffe mittels Alkohol fällt und den Niederschlag abfiltriert,
darauf das Filtrat auf einem Wasserbad bis zur Trockenheit eindampft,
die Remanenz im Wasser auflöst und schließlich den Harnstoff durch Zer-
setzung mit Bromnatron bestimmt, worauf er die entwickelte Stickstoffmenge
mittels Yvons Apparat mißt. Ganz dieselbe Methode benutzt Widal!!),
der ebenfalls findet, daß das Plasma mehr Harnstoff als das Totalblut
enthält, doch sind die Unterschiede so klein, höchstens einige wenige Milli-
gramm, daß Widal im Gegensatz zu Aronssohn für gleichgültig hält, ob
man die Harnstoffkonzentration im Plasma oder im Totalblut bestimmt.

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 271

Eigene Untersuchungen.

Um den Verteilungskoeffizienten zwischen Plasma und Blut-
körperchen zu finden, habe ich eine Reihe von Bestimmungen
vorgenommen, teils direkt an Blut mit normalem Harnstoff-
gehalt und teils an Blut, dem ich zuvor variierende Harnstoff-
mengen zusetzte.

' Den Harnstoff habe ich, wie schon erwähnt, nach meiner
Methode bestimmt, bei der man mit einem Fehler von höchstens
0,5 mg pro 100 ccm, rechnen muß. Dieser Fehler spielt keine Rolle,
wenn es sich um Blut mit hobem Harnstoffgehalt handelt, aber
bei Blut mit normalem Harnstoffgehalt wird sogar dieser Fehler
einen merkbaren Einfluß auf das Ergebnis ausüben, so daß man
nicht mit Sicherheit mit den Werten rechnen kann, die man für
den Verteilungskoeffizienten bei normalem Blute erhält.

Die Bestimmungen nahm ich in der Weise vor, daß ich die
Harnstoffstickstoffkonzentration im Totalblut und im Plasma
bestimmte und dann nach dem untenstehenden Schema berechnete,
wieviel Harnstoffstickstoff Plasma und Blutkörperchen pro
100 ccm enthielten. Aus dem Verhältnis zwischen den beiden
Zahlen erhält man dann den Verteilungskoeffizienten. Die Plas-
mamenge pro 100 ccm berechnete ich aus dem Längenverhältnis
zwischen dem Hämatokritrohr und der Plasmasäule, nachdem
ich das Blut zentrifugiert hatte.

Die meisten Bestimmungen nahm ich in der hier beschriebenen
Weise vor, doch habe ich auch der Kontrolle halber einige Be-
stimmungen direkt an Blutkörperchen und Plasma vorgenommen.

Die ersterwähnte Methode habe ich aus dem Grunde ange:
wendet, weil es schwierig ist, Blutkörperchen ohne Beimengung
von Plasma aus einem Hämatokritrohr herauszubekommen, .
während es leicht ist, Plasma ohne Beimengung von Blutkörper-
chen herauszubekommen. Ich begann in der Weise zu verfahren,
daß ich dem Blute direkt Harnstoff zusetzte, das Blut einige Male‘
schüttelte und dann die Harnstoffstickstoffkonzentration durch
‘eine Doppelbestimmung bestimmte.

Es zeigte sich dann, daß die Doppelbestimmungen nicht
übereinstimmten, sondern bis zu mehreren Prozent voneinander
abwichen. Ließ ich das Blut einige Stunden stehen, ergaben
die Doppelbestimmungen übereinstimmende R&sultate. Es stellte
sich heraus, daß dieses teils darauf beruhte, daß der Harnstoff,

272 K. L. Gad Andresen:

der großblätterig krystallinisch war, sich nicht so schnell im Blute
auflöste, wie ich im voraus angenommen hatte, und teils darauf,
daß das Blut sich nur schwer mischte. Ich setzte Ringers
Flüssigkeit etwas Harnstoff zu und konnte dann deutlich beob-
achten, daß der Harnstoff lange ‚„umhersegelte‘“, ohne sich auf-
zulösen, was ja bedeutet, daß der AuflösungsprozeB im Blute
noch länger dauert. Um dessen sicher zu sein, daß der Harn-
stoff wirklich aufgelöst sei, verfuhr ich nun in der Weise, daB
ich den Harnstoff in 1—2 ccm Ringers Flüssigkeit auflöste und
dann diese zu 100 ccm Blut zusetzte. Nachdem ich das Blut
einige Male geschüttelt hatte, goß ich es in eine Mischmaschine,
in der es einige Minuten lang sehr intensiv gemischt wurde. Ver-
fuhr ich in dieser Weise, herrschte immer zwischen den Doppel-
bestimmungen Übereinstimmung.

Das Zentrifugieren nahm ich mittels einer Zentzifuge v
die ich zwecks Erreichung einer möglichst großen Schnelligkeit
im Vakuum laufen ließ. Es dauerte etwa 8—10 Minuten, bis die
Blutkörperchen ein konstantes Volumen annahmen, worauf ich
berechnete, wieviel Volumenprozent Plasma im Blute vorhanden
waren.

Bei den meisten Bestimmungen benutzte ich Ochsenblut,
teils Oxalatblut, teils defibriniertes Blut nebst einer einzelnen
Blutprobe, der ich Hirudin zugesetzt hatte.

Zugleich machte ich einzelne Bestimmungen an anderen
Warmblütern, um festzustellen, ob ein Unterschied vorhanden
sei, wobei es sich ergab, daß der Koeffizient für die verschiedenen
Tiere gleich ist.

Eine einzelne Bestimmung machte ich am Froschblut, da
die Möglichkeit einer anderen Verteilung als bei den Warmblütern
ja nicht ausgeschlossen erschien. Doch’ auch hier fand ich den-
selben Verteilungskoeffizienten. In der untenstehenden Tabelle
habe ich den Verteilungskoeffizienten bei verschiedenen Harn-
stoffkonzentrationen angegeben. Die Tabelle zeigt, daß der
Harnstoff sich nicht gleichmäßig auf Plasma und Blutkörperchen
verteilt, sondern daß die Blutkörperchen weniger Harnstoff
enthalten, und zwar 72—80% der im Plasma enthaltenen Menge,
wenn man die Harnstoffmenge pro 100 ccm Plasma bzw. 100 ccm
Blutkörperchen berechnet. Die Tabelle zeigt ferner, daß bei
steigender Konzentration mehr Harnstoff in die Blutkörperchen

. Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 273

übergeht, und diese Steigerung beträgt für den untersuchten
Konzentrationen etwa 8%.

Der Verteilungskoeffizient liegt also sowohl für Warmblüter
als für Kaltblüter zwischen 0,70—0,80.

zentrationen

10,9 0,76 oo 16

00 | 134l 15 m06] 102| aal

0,10 |. 545 | 608 | 630 | 383 | 162 | 439 | 072

010 | 569 | 627 |660] 414 | 155 | 458 | 073 | 0,723
0.10 | 585 | 646 |660| 427| 158 | 465 | 072

0.25 | 1220 | 1332 | 660 | 879 | 341 | 1000 | 075 0,75
0,30 | 1475 | 171.0 | 669 | 1044 | 431 | 1302 | 0.6

030 | 1571 | 1766 | 600 | 1056 | 415 | 1375 | 077 0,763
030 | 1532 | 1652 | 706 | 1166 | 366 | 1249 | 0,6

050 | 2186 | 266.2 | 680 | 1810 | 676 | 2112 | 0.9

050 | 2576 | 2818 | 623 | 1756 | 820 | 2178 | 078 0,787
050 | 2353 | 2754 | 622 | 1715 | 818 | 2170 | 039 |) '

060 | 2928 | 314.0 | 66.0 | 2072 | 85.6 | 251.9 | 080 DS
0,60 | 297.4 | 322.8 | 650 | 2098 | 876 | 2503 | 080

In der Tab. II sind die an anderen Tierarten gemachten
Bestimmungen angeführt, die ich vornahm, um festzustellen, ob
ein abweichender Verteilungskoeffizient bestände. Diese Be-
stimmungen nahm ich direkt an den Blutkörperchen und am
Plasma vor, wodurch ich auch in der Lage war, meine anderen
am Totalblut und Plasma gemachten BRUNNER einer Kon-

trolle zu unterwerfen.
i Tabelle II.

Die 100 eem Harnstoffstick- | Harnstoffstick-
Blut zugesetzte | stoff pro 100 cem | stoff pro 100ccm | Der Vertellungs-
Harnstoffm

enge Plasma Blutkörperchen koeflizient
— ee eege
0,0 18,9 13,8 0,73 Ochsenblut
0,0 65,0 46,7 0,72 Froschblut
0,30 160,1 124,2 0,18 Katzenblut
0,60 299,2 240,0 | 0,80 Pferdeblut

Biochemische Zeitschrift Band 116. 18 `

274 K. L. Gad Andresen:

Ferner machte ich einige Bestimmungen über den Ver-
teilungskoeffizienten des Harnstoffes auf Ringers Flüssigkeit und
die Blutkörperchen. Schöndorff kommt, wie schon erwähnt,
zu dem Ergebnis, daß eine gleichmäßige Verteilung stattfindet.

Ich war ursprünglich geneigt anzunehmen, daß mehr Harn-
stoff in Ringers Flüssigkeit als in das entsprechende Plasma
überginge, aber die Tabelle zeigt, daB der Verteilungskoeffizient
. ungefähr derselbe wie zwischen Plasma und Blutkörperchen ist.

Für die Bestimmungen maß ich gleiche Teile Blutkörperchen
und Ringers Flüssigkeit ab, worin ich zuvor den Harnstoff auf-
gelöst hatte.

Tabelle III.

Der Verteilungskoeffizient für Harnstoff auf Ringers Flüssigkeit
und Blutkörperchen.

Së S A BR 5 psa | af PE- »E8 |,
BaEgE|aäns ssa3 | een: | 353 | 3e$ 35785
MH: guf | 3y" ggf | E33 | 588 | 808128
s3333 Esgs E38 IKEA
SCHZESRAEESHIECERIKOAKEEE HEG
aZ 333) #8°| EZF | ag | ag” 433 lss

g mg ccm mg A

10 48,5 60 82,5

30 142,1 60 94,9

50 236,2 60 157,4

60 282,1 60 188,3

Wenn der Verteilungskoeffizient zwischen Plasma und Blut-
körperchen und zwischen Ringers Flüssigkeit und Blutkörperchen
derselbe ist, so muß der Verteilungskoeffizient zwischen Plasma
und Ringers Flüssigkeit 1 sein. Hiervon ausgehend darf man
sicher den Schluß ziehen, daß der Verteilungskoeffizient eben-
falls zwischen Plasma und den verschiedenen Sekreten des Or-
ganismus l ist, während dieses nicht ohne weiteres für Plasma
und Gewebe anzunehmen ist.

Während die Anzahl derjenigen, die sich mit der Frage
nach dem Verteilungskoeffizienten beschäftigt-haben, verhältnis-
mäßig gering ist, liegt eine ansehnliche Reihe von Arbeiten über
die Harnstoffkonzentration im Blute im Vergleiche mit der
Harnstoffkonzentration der verschiedenen Organe und Sekrete
des Organismus vor. Die meisten Arbeiten sind in diesem Zu-

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 275

sammenhang ohne Interesse, da sie wegen der Einwirkung einer
Reihe anderer Stoffe auf die Ergebnisse nicht die tatsächlichen
Harnstoffkonzentrationen bestimmen. |

Die erste Arbeit, die hier besprochen werden soll, wurde von Schön-
dorff!?) ausgeführt, der den Harnstoff zu isolieren versuchte, indem er die
stickstoffhaltigen Stoffe mit Ausnahme des Harnstoffs mittels Phosphor-
wolframsäure fällte. Im Filtrat bestimmte er dann den Harnstoff durch
eine Kohlensäure- und Ammoniakbestimmung, indem da der Harnstoff
sich zuerst in kohlensaures Ammoniak verwandelt. Schöndorff, der
seine Bestimmungen an einem Hunde vornahm, den er einige Tage lang
kräftig mit Fleisch fütterte, kam zu dem Ergebnis, daß die Harnstoff-
konzentration für Blut, Leber, Milz, Pankreas und Gehirn annähernd gleich
sei. In den Muskeln fand er weniger Harnstoff, dagegen fand er mehr
Harnstoff im Herzen, was seiner Meinung nach von der dauernden Arbeits-
leistung des Herzens herrührt. Wie die meisten, die sich mit der Frage
beschäftigt haben, hielt er sich ausschließlich an das Gewebe, was sicher
darauf zurückzuführen ist, daß die zur Verfügung stehende Methode so
große Stoffmengen erforderte, daß es bei den meisten Sekreten nicht möglich
wer, ein ausreichendes Analysenmaterial von einem einzelnen Individuum
zu erhalten, was ja für die Möglichkeit vergleichbare Bestimmungen zu
erhalten, eine Bedingung ist. Der wesentlichste Fortschritt seiner Arbeit
ist darin zu erblicken, daß er sich über die Notwendigkeit einer Isolierung
des Harnstoffs klar war; daß es ihm nicht völlig gelang, darauf weisen
verschiedene seiner Resultate hin.

Erstens liegen die für Harnstoff gefundenen Werte etwa 10mal so
hoch wie der normale Wert. Dieses kann ja richtig gewesen sein, falls der
Hund, den er bei seinen Bestimmungen verwendete, an Urämie litt, aber
die hohe Konzentration im Herzen erklärt sich hierdurch nicht, und Schön-
dorffs eigene Erklärung ist nicht richtig. Die Ursache der gefundenen
hohen Werte ist sicher die, daß die übrigen stickstoffhaltigen Stoffe nicht
quantitativ gefällt wurden, was besonders für das Herz gilt.

Was die Muskeln anbelangt, steht es fest, daß die stickstoffhaltigen
Stoffe nicht quantitativ gefällt wurden, sonst hätte Schöndorff nämlich
gefunden, daß die Muskeln keinen Harnstoff enthalten, jedenfalls eine
niedrigere als die von ihm angegebene Konzentration aufwies. Auf die
nähere Erklärung hierfür werde ich auf einem späteren Stadium der Ab-
handlung zurückkommen. Obwohl Schöndorff die faktischen Harnstoff-
konzentrationen nicht bestimmt hat, ist seine Arbeit doch deshalb bedeu-
tungsvoll, weil er der erste ist, der sich darüber klar war, daß eine Isolierung
des Harnstoffs nötig sei, um tatsächlichen Einblick in dessen Schicksal
im anismus gewinnen zu können.

Die bedeutendste Arbeit, die bisher über die Harnstoffkonzentration
im Bilute und den verschiedenen Organen und Sekreten veröffentlicht
worden ist, wurde von Marshall und Davis!?) ausgeführt. Die Bestim-
mungen wurden an 2 Hunden gemacht, von denen nach ihrer Tötung
Proben aus verschiedenen Organen und Sekreten, doch im wesentlichen

18*

276 K. L. Gad Andresen:

aus Organen genommen wurden. Von Sekreten wurden nur aus der Galle
und der Spinalflüssigkeit Proben genommen, was sicher darauf beruht,
daß 3—5 ccm zu einer Bestimmung erforderlich sind, was für die meisten
Sekrete eine Bestimmung einfach unmöglich macht. Marshall und Davis
geben an, daß die Harnstoffkonzentration in allen Sekreten und Geweben
mit Ausnahme der Fettgewebe und der mit der Harnausscheidung in Ver-
bindung stehenden Organe annähernd gleich sei. Die zwischen den Harn-
stoffkonzentrationen in den verschiedenen Geweben und Sekreten gefun-
denen Unterschiede beruhen ihrer Meinung nach auf dem verschiedenen
Wasser- und Fettgehalt der Gewebe, da sie in reinem Fettgewebe weniger
Harnstoff als in den übrigen Organen fanden. Der größte Unterschied.
den sie zwischen dem Blute und einem Organ mit Ausnahme des Fett-
gewebes fanden, beläuft sich auf 5 mg pro 100 ccm und zwischen den Or-
ganen sind Unterschiede von 7 mg pro 100 ccm vorhanden. Diese Unter-
schiede kann man nicht wie Marshall und Davis durch Analysenfehler
erklären, da der größte Fehler, mit dem man rechnen muß, sich nur auf
2 mg pro 100 ccm beläuft. Auch kann der Wassergehalt in den Geweben
nicht so stark variieren, daß die Unterschiede hierdurch erklärt werden
könnten. Dagegen haben Marshall und Davis darin recht, daß der
Fettgehalt der Gewebe Unterschiede wie die gefundenen bewirken kann,
aber diese Erklärung stimmt nicht mit den gefundenen Analysenresultaten
überein, da sie nämlich trotz ihrer Angabe, daß das Herz und Gehirn einen
hohen, aber die Milz einen niedrigen Fettgehalt habe, für alle 3 Organe
die gleiche Harnstoffkonzentration finden. Sie schließen die Diskussion
damit ab, daß es keine praktische Bedeutung habe, ob absolut dieselbe
Harnstoffkonzentration in den verschiedenen Organen und Sekreten vor-
handen sei oder nicht.

Eigene Untersuchungen.

Während Schöndorff und Marshall- Davis wie genannt
die Harnstoffkonzentration in einer Reihe von Organen und Se-
kreten desselben Tieres bestimmt haben, hielt ich mich bei meiner
Arbeit über die Frage, wieweit zwischen dem Harnstoff im Blute
und in den verschiedenen Organen und Sekreten des Organismus
Gleichgewicht bestände, jedesmal an ein einzelnes Organ oder
Sekret und machte so eine Anzahl Bestimmungen an Material von
verschiedenen Individuen, bis ich die Frage für genügend be-
leuchtet hielt.

Die von mir an den einzelnen Organen und Sekreten gemach-
ten Untersuchungen sind im folgenden in besonderen Abschnitten
beschrieben, indem jedes einzelne Organ oder Sekret für sich
behandelt ist.

In folgenden Sekreten und Organen bestimmte ich den Harn-
stoff:

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus.

277

Sekrete Organe
Spinalflüssigkeit Muskeln
Galle Leber
Kammerwasser Herz
Magensaft Milz
Speichel Nierenfett
Schweiß Eingeweidefett
Tränen

Spinalflüssigkeit.

Die Untersuchungen wurden an Spinalflüssigkeit von Hunden
vorgenommen. Die Spinalflüssigkeit wurde durch Punktur ent-
nommen, nachdem der Hund getötet und abgehäutet war.

Es war recht schwierig, an kleinen Hunden Punktur vorzu-
nehmen, während dieses bei größeren Hunden keine Schwierig-
keiten bereitete.

Nur in einem Falle war die Spinalflüssigkeit leicht von Blut
gefärbt.

Wie die Resultate in der untenstehenden Tabelle zeigen,
besteht dieselbe Harnstoffkonzentration im Blute wie in der
Spinalflüssigkeit und dieses bedeutet, daß zwischen der Harn-
stoffkonzentration im Blute und in der Spinalflüssigkeit Gleich-
gewicht besteht, da der Verteilungskoeffizient zwischen dem
Plasma und der Spinalflüssigkeit 1 ist. Gleichzeitig machte ich
cine einzelne Ammoniakbestimmung, die das Resultat ergab,
daß die gleiche Konzentration vorhanden war, die normalerweise
im Blute vorkommt.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm Ammoniakstick-

Blut Spinalflüssigkeit stoff pro 100 ccm
14,8 mg 14,7 mg
12,1 „ 12,0 nm
13,6 „ 13,8 ,
(schwach von
Blut gefärbt)
13,0 „ 13,2 - 0,6 mg
Mittel 13,4 mg 13,4 mg
Blasengalle.

Die Untersuchungen über die Harnstoffkonzentrationen in der
Galle wurden teils an Ochsengalle und teils an Hundegalle vor-
genommen. |

278 K. L. Gad Andresen:

Bei den Bestimmungen verfuhr ich in der in meiner Methode
zur Bestimmung des Harnstoffs im Blut beschriebenen Weise,
indem ich vor der Bestimmung des Harnstoffs die Farbstoffe
ausfällte. Namentlich bei der Hundegalle erwies es sich als nötig,
die Farbstoffe völlig auszufällen. Anfangs fand ich in der Hunde-
galle niedrigeren Harnstoff als im Blute, aber es stellte sich
heraus, daß dies auf einer ungenügenden Ausfällung des Farb-
stoffes beruhte, so daß er Sauerstoff aufnahm, wenn Bromnatron
zugesetzt wurde, was ja zur Folge hat, daß die Manometeraus-
schläge zu klein werden.

Wie aus den Resultaten ersichtlich ist, besteht zwischen der
Harnstoffkonzentration in der Galle und im Blute Gleichgewicht.

Gleichzeitig habe ich einzelne Ammoniakbestimmungen ge-
macht, wo ich, wie die Tabelle zeigt, die normaliter im Blute
vorkommende Konzentration fand.

Harnstoffstickstoff pro 100 eem Ammoniakstick-

Blut (Ochse) Galle stoff pro 100 cem
16,9 mg . 17,3 mg 0,6 mg
11,0 „ 10,9 ,,
25,5 „ 25,4 „”
10,2 „ 10,0 „ 0,4 n
Blut (Hund) Galle
20,8 mg 20,9 mg 04.
13,6 „ 13,3 „
Mittel 16,3 mg 16,3 mg
Kammerwasser.

Anfangs machte ich einige Bestimmungen an Ochsenaugen,
die ich von der Schlachthalle erhielt.

Es zeigte sich hierbei, daß ich bisweilen Gleichgewicht zwi-
schen der Harnstoffkonzentration im Kammerwasser und im
Blute erhielt und bisweilen nicht. Bei mehreren Bestimmungen
fand ich weniger Harnstoff im Kammerwasser als im entsprechen-
den Blut, wogegen das umgekehrte Verhältnis niemals vorlag.
Als ich zum ersten Male zu wenig erhielt, meinte ich, daß dieses
darauf beruhen könne, daß das Kammerwasser sich bei Entnahme
der Probe mit Flüssigkeit des Glaskörpers gemischt hätte, da meiner
Meinung nach die Diffusionsbedingungen im Glaskörper verhältnis-
mäßig ungünstig waren, so daß es denkbar wäre, daß durch eine
Steigerung der Harnstoffkonzentration im Blute noch kein Gleich-
gewicht zwischen dem Glaskörper und dem Blute zustandegekom-

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 279

men war. Aber da ich andauernd weniger Harnstoff im Kamm-
wasser als im Blute fand, mußte ich diese Erklärung fallen lassen.

Um indessen sicher sein zu können, daß die Entnahme der
Probe unter sichernden Umständen stattfände, nahm ich selbst
die Probe von Hunden, die auf der landwirtschaftlichen Hoch-
schule getötet wurden.

Ich verfuhr in der Weise, daß ich gleich nach Tötung der
Hunde eine Blutprobe nahm. Darauf nahm ich so schnell wie
möglich eine Probe des Kammerwassers, indem ich eine spitze
Glaspipette durch die Cornea einführte.e. Um nicht zu tief zu
stecken und zu vermeiden vom Glaskörper stammende Flüssigkeit
mit in die Probe hineinzubekommen, band ich einen Faden ca.
2 mm von der Spitze fest um die Pipette. Die Analysen ergaben
dasselbe Ergebnis wie bei den früheren Bestimmungen, nämlich,
daß bisweilen Gleichgewicht besteht und bisweilen nicht, aber in
diesem Falle immer weniger Harnstoff in dem Kammerwasser.

Auf Grund dieser Versuche hielt ich mich zu dem Schlusse be-
rechtigt, daß, wenn ich bisweilen weniger Harnstoff in dem Kammer-
wasser als im Blute fand, dieses darauf beruhe, daß die Erneuerung
des Kammerwassers so lebhaft gewesen war, daß der Harnstoff mit
der Ausscheidung des Wassers nicht gleichen Schritt halten konnte.

Um festzustellen, ob dieses sich so verhielte oder um evtl.
Klarheit darüber zu gewinnen, wie das Verhältnis sei, machte
ich einige Versuche an chloralbetäubten Pferden, denen ich nach
Punktieren der Cornea eine Reihe von Proben entnahm. Beim
Punktieren fand eine sehr lebhafte Sekretion statt, was ja für die
Klärung der Frage gute Bedingungen geben sollte. Nun verändert
das Kammerwasser ja bekanntlich nach dem Punktieren ‚völlig
ihren Charakter, denn die Proteinmenge steigt, während die
Sekretion gleichzeitig zunimmt: die Diffusionsverhältnisse sind
also von den normalen völlig verschieden.

Folglich kann man nicht direkt einen Schluß über die Dif-
fusion des Harnstoffs im Kammerwasser unter normalen Ver-
hältnissen aus den von mir an Pferden gemachten Versuchen
ziehen, aber sie bestätigen die Theorie indirekt, da der Harnstoff
bei den von mir gemachten Versuchen anfänglich im Kammer-
wasser niedriger war als im Blut, wonach mit der gleichzeitigen
Steigerung der Proteinstoffkonzentration eine Steigerung der
Harnstoffkonzentration stattfand, bis Gleichgewicht mit dem

280 K. L. Gad Andresen:

Blute bestand. Wenn das Gleichgewicht eingetreten war, hielt es
sich während des ganzen Versuches konstant, so daß ich selbst
unter diesen Bedingungen nie eine höhere Harnstoffkonzentration
im Kammerwasser als im Blute fand.

Dieses muß sicher so erklärt werden, daß das Kammer wasser
sich meistens so schnell erneuert, daß der Harnstoff bei normalen
Diffusionsbedingungen der Diffusion des Wassers nicht folgen
kann. Ändern die Verhältnisse sich indessen, so daß verhältnis-
mäßig große Proteinstoffmengen ebenfalls diffundieren können,
werden die Diffusionsbedingungen für den Harnstoff so gut, in
daß völlige Gleichgewicht sich einstellt.

Bei den Versuchen verfuhr ich in der Weise, daß ich nach
Betäubung des Tieres eine Blutprobe nahm und darauf die Cornea
mittels einer Pipette in der bei den Versuchen mit Hunden be-
schriebenen Weise punktierte, wodurch sogleich das Kammer-
wasser in die Pipette hochstieg. Die Pipette wurde dann heraus-
genommen und in ein Zwergreagenzglas geleert, wonach die
Pipette eiligst in dasselbe Loch der Cornea gebracht wurde. Es
war notwendig, die Pipette jedesmal nach Entnahme einer Probe
zu wechseln, da diese sich sonst verstopfte, indem die Protein-
stoffe an der Spitze koagulierten. Dieses verhinderte ich, indem
ich etwas feines pulverisiertes oxalsaures Kali durch jede Pipette
blies, bevor ich sie in das Auge einführte. Am Ende des Versuches
nahm ich wieder eine Blutprobe. _

In der untenstehenden Tab. I habe ich die Ergebnisse der
am Kammerwasser von Hundeaugen und Ochsenaugen gemachten
Bestimmungen angeführt. In der Tab. II habe ich die Ergebnisse
meiner Versuche an Pferdeaugen angeführt.

Tabelle I.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm
Ochsenblut Kammerwasser Hundeblut Kammerwasser

mg mg mg mg
13,6 13,2 — 13,3 12,5 8,6—8,7
19,0 11,5—11,4 14,4 9,3
25,5 25,4 60,9 62,4
10,2 10,0— 9,9 12,1 12,0
17,0 17,1 13,2 8,8
20,8 _ 20,7 11,1 6,7
23,0 20,6 17,0 17,1
Mittel 18,8 16,9 20,1 16,4

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 281

Tabelle II.
Versuch 1:
Harnstoffstickstoff pro 100 cem

Zeit But . Kammerwasser
12h 30’ 32,3 mg 28,0 mg
12h 55’ , 29,7 „

IR 45’ 33,0 „

2h 5’ 32,7 „

2h 20 32,5 ,„ 32,9 „

Versuch 2:
Harnstoffstickstoff pro 100 ccm

Zeit Blut Kammerwasser
12h 40 27,9 mg 24,2 mg
12h 50’ 26,0 „

IR 5’ 27,1 „

1h 25’ 27,9 „.

1h 35’ 27,5 „ 28,0 „

Magensaft.

Ich begann mit dem Magensaft von Hunden, die auf der
landwirtschaftlichen Hochschule getötet wurden. Damit kein
Mageninhalt vorhanden sein sollte, der die Proben verunreinigen
könnte, wurden die Hunde in den letzten zehn Stunden vor der
Tötung nicht gefüttert. Um die Sekretion in Gang zu bringen,
erhielten sie unmittelbar vor ihrem Tode ein Stück Fleisch und
etwas Zucker. Nachdem das Tier getötet worden war, nahm
ich eine Blutprobe, worauf ich sogleich den Magensack öffnete
und eine Probe des Magensaftes nahm, der in den meisten Fällen
ganz rein und klar war.

In den Fällen, wo ich einen Mageninhalt vorfand, machte ich
von der Probe keinen Gebrauch. Bei allen Bestimmungen fand
ich, wie untenstehende Tabelle zeigt, Gleichgewicht zwischen der
Harnstoffkonzentration im Magensaft und im Blute.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm

Blut Magensaft
14,8 mg 14,6 mg
12,1 „ 12,9 „
13,2 „” 13,8 „
Mittel 13,4 mg 13,8 mg

Da es mir indessen auf diesem Stadium meiner Arbeit klar
wurde, daß es auf der Schnelligkeit beruhe, mit der das betreffende
Sekret sezerniert wurde, ob ich. Gleichgewicht zwischen irgend-

282 K. L. Gad Andresen:

einem Sekret und dem Blute fand, benutzte ich eine sich mir
bietende Gelegenheit, einige Bestimmungen am Magensafte eines
Hundes zu machen, in dessen Magensack eine Kanüle eingeführt
wurde. Indem ich den Hund mit Fleisch fütterte oder ihm eine
Pilocarpininjektion gab, erzielte ich eine lebhafte Sekretion des
Magensaftes. In geeigneten Zwischenräumen nahm ich Proben
vom Magensaft.

Am Ende des Versuches nahm ich ebenfalls eine Blutprobe
vom Ohre. Es zeigte sich hierbei, daß am Anfang des Versuches
Gleichgewicht zwischen der Harnstoffkonzentration des Blutes
und der des Magensaftes bestand, während späterhin die Konzen-
tration im Magensaft fiel. Gegen Ende des Versuches, als die
Sekretion nicht so lebhaft war, fand eine Steigerung der Harn-
stoffkonzentration statt, was ja deutlich zeigt, daß die Schnellig-
keit, mit der die Sekretion vor sicht geht, für das Vorhandensein
des Gleichgewichtes entscheidend ist.

Außer den Harnstoffbestimmungen machte ich ebenfalls
einige Ammoniakbestimmungen am Magensaft, die dieselbe Kon-
zentration ergaben, die normalerweise im Blute vorkommt. Bei
meinem ersten Versuch fand ich eine sehr große Ammoniak-
konzentration, doch beruhte dieses meiner Feststellung nach darauf,
daß das Fleisch, mit dem der Hund gefüttert wurde, verdorben
war und deshalb Ammoniak an den Magensaft abgab. Die durch
diesen Versuch erhaltenen Ergebnisse ließ ich unberücksichtigt.

Beim nächsten Versuch wurde frisches Fleisch verwendet,
worauf ich für das Ammoniak Werte fand, die mit denen des Blutes
übereinstimmten. Das Verfahren bei diesen Versuchen war fol-
gendes:

Zuerst wurde der Magensack mit Wasser ausgespült, indem
ein Schlauch durch das Speiserohr in den Magensack eingeführt
wurde, aus dem das Wasser durch die Kanüle abfloß. Nachdem
der Magensack gut ausgespült und das Wasser abgetröpfelt war,
verschlang das Tier ein Stück Fleisch, worauf eine lebhafte
Sekretion begann. Einige Minuten, nachdem die Sekretion in
Gang gekommen war, nahm ich die erste Probe, indem ich das
Zwergreagenzglas dicht an die Kanüle hielt. Während des Ver-
suches nahm ich in geeigneten Zwischenräumen Proben.

Die gesamte Sekretion belief sich während des ganzen Ver-
suches auf etwa 15—20 ccm. In untenstehender Tabelle habe ich

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 283

die Ergebnisse eineg Versuches angeführt, der am Hunde nach
dessen Fütterung mit Fleisch gemacht wurde.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm Ammoniakstick-
Blut Zeit Magensaft stoff pro 100 ccm
9,3—9,5 mg 11h 30’ 9,8 mg 0,4 mg
11h 45’ 176 o
11h 55’ 5,1 „
12h 5’ 4,3 „
12h 15’ 6,3 „
12h 25’ 5,3 „
12h 40 4,8 „ 0,6®,

In untenstehender Tabelle, habe ich die Werte eines Ver-
suches nach einer Pilocarpininjektion angeführt. Ich gab sub-
cutant 0,004 g Pilocarpinchlorid. Eine halbe Stunde nach der
Injektion begann die Sekretion, worauf ich sogleich eine Probe
nahm. In geeigneten Zwischenräumen nahm ich dann Proben
während Verlauf des ganzen Versuches.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm Ammoniakstick-
Blut Zeit : Magensaft stoff pro 100 ccm
10,4 mg 11? 50 10,9 mg 0,3 mg
12h 10 GE y
12h 20 4,8 „
12h 35’ 4,9 „
12h 56’ 45 „
IN 10 6,1 „ 0,6 „

Die Versuche wurden auf dem physiologischen Laboratorium
der Universität vorgenommen.

Für die Erlaubnis, den Hund zu meinen Versuchen benutzen
zu dürfen, spreche ich Herrn Dr. Einar Thomsen meinen herz-
lichsten Dank aus.

Speichel.

Anfänglich versuchte ich, Speichel von Hunden zu erhalten,
indem ich ihnen, kurz bevor sie getötet wurden, Sand in den
Mund goß. Als ich aber den Speichelgang frei dissekierte, stellte
es sich heraus, daß nicht genügend Speichel zu einer Probe vor-
handen war. Dasselbe negative Ergebnis erhielt ich, wenn ich
Pilocarpin subcutan gab, trotzdem das Tier sehr lebhaft sezer-
nierte. Ich ging deshalb dazu über, Bestimmungen an Speichel
von Menschen zu machen. Um vollständig reinen Speichel zu

284 K. L. Gad Andresen:

erhalten, der nicht von der Mundhöhle verunreinigt worden war,
versuchte ich den Speichel direkt von dem Speichelausführungs-
gang zu nehmen. Zu diesem Zwecke brachte ich über dem Aus-
führungsgang der Speicheldrüse (Parotis) eine kleine Glasschale
an, an die ein winkelförmiges Rohr von einer solchen Länge an-
geblasen worden war, daß es aus dem Munde herausragte, wenn
die Schale über den Ausführungsgang gebracht wurde. Setzte
man das Glasrohr mit einem Wassersauger in Verbindung, schloß
sich die Glasschale bei schwachem Saugen ganz dicht an die
Backe an. d

Wenn die Glasschale festsaß, erhielt die Versuchsperson
etwas zu essen, und ich erwartete, daß dann Speichel in das
Glasrohr fließen sollte. Es stellte sich jedoch trotz wiederholter
Versuche an verschiedenen Individuen heraus, daß es nicht mög-
lich sei, den Speichel in dieser Weise anzusammeln, da so gut
wie kein Speichel in das Rohr floß.

Ich ging deshalb dazu über, Speichel direkt aus der Mund-
höhle zu sammeln, indem ich die Versuchspersonen in ein Zwerg-
reagenzglas spucken ließ.

Die Analysen ergaben das Ergebnis, daß Gleichgewicht zwi-
schen dem Harnstoff im Blute und im Speichel besteht, aber außer-
dem fand ich eine recht hohe Ammoniakkonzentration, welche
die normale im Blute vorkommende Konzentration um ein Mehr-
faches überstieg.

Um Klarheit darüber zu gewinnen, ob das Ammoniak vom
Verwesungsprozesse in der Mundhöhle herrühre, was ja von vorn-
herein das Wahrscheinlichste war, oder ob wirklich eine so hohe
Ammoniakkonzentration im Speichel vorhanden sei, ließ ich die
Mundhöhle vor Ansammlung des Speichels gründlich reinigen.
Es stellte sich hierdurch heraus, daß der Speichel dieselbe Am-
moniakkonzentration wie das Blut enthält, aber dafür fand ich
bei diesem Verfahren bisweilen eine niedrigere Harnstoffkonzen-
tration im Speichel als im Blute. u

Die Erklärung hierfür ist, daß man es nicht unterlassen
kann, während der Reinigung der Mundhöhle Speichel zu sezer-
nieren. Schon wenn man vom Speichel spricht, beginnt augen-
blicklich die Sekretion, und wenn man endlich die Probe nimmt,
hat infolgedessen eine so lebhafte Sekretion stattgefunden, daß
der Harnstoff der Wasserabsonderung nicht folgen konnte.

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 285

Die in untenstehendem Schema angegebenen Versuchsergeb-
nisse zeigen, daß zwischen der Harnstoffkonzentration im Speichel
und Blute Gleichgewicht besteht, und daß dieselbe Ammoniak-
konzentration wie im Blute vorhanden ist. Wird die Sekretion
sehr lebhaft, kann der Harnstoff nicht mitfolgen, und man findet
dann niedrigere Werte für den Harnstoff.

Versuch 1: Versuchsperson K. L. G. A.
Speichel, der unmittelbar der Mundhöhle entnommen wurde, ohne
daß diese zuvor gereinigt worden war.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm Ammoniakstickstoff

Blut Speichel pro 100 ccm Speichel
19,2 mg 19,8 mg 3,9 mg
19,0 „ 18,9 „ 2,4 „
Mittel 19,1 mg 19,4 mg

Versuch 2: Versuchsperson K. L. G. A.
Der Mund wurde vor Entnahme der Probe gereinigt und getrocknet.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm Ammoniakstickstoff

Blut Speichel pro 100 ccm Speichel
19,0 mg 18,6 mg 0,3 mg
19,5 „ 17,3 `» 0,6 „
Mittel 19,3mg 18,0 mg

Versuch 3: Versuchsperson A. K.
Der Mund wurde vor Entnahme der Probe gereinigt und getrocknet.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm Ammoniakstickstoff
Blut Speichel pro 100 ccm Speichel
16,8 mg 15,6 mg 0,5 mg

Versuch 4: Versuchsperson E. G. A. "`
Der Mund wurde gereinigt und getrocknet, worauf die Versuchsperson
einige Male ausspuckte, bevor die Probe genommen wurde.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm
Blut Speichel
14,2 mg 12,4 mg

Mileh. -

Die Bestimmungen wurden an Kuhmilch gemacht, die ich
von der Viehhalle erhielt, wo von den Tieren eine Milchprobe
unmittelbar vor und eine Blutprobe gleich nach ihrer Tötung
genommen wurde. Bei der Bestimmung an Milch wurde zuerst
das Casein, durch Zusatz von Essigsäure zur Milch, die zuvor
mit Wasser verdünnt worden war, ausgefällt. Das ausgeschiedene
Casein wird abfiltriert und das Filtrat bis zum Kochen erwärmt.

286 K. L. Gad Andresen:

Die Proteinstoffe werden darauf durch dasselbe Filter abfiltriert,
das bei der ersten Filtration verwendet wurde.

Wie aus untenstehender Tabelle ersichtlich ist, besteht
Gleichgewicht zwischen dem Harnstoff im Blute und in der
Milch. Um feststellen zu können, ob der Harnstoff bei lebhafter
Milchsekretion abnimmt, nahm ich während des Melkens einige
Proben mit einem Zwischenraum von zwei Minuten. Es zeigte
sich, daß die Harnstoffkonzentration sich während des ganzen
Versuches auf der gleichen Höhe hielt, was ja bedeutet, daß die
Diffusionsbedingungen für Harnstoff in den Milchdrüsen beson-
ders günstig sind.

Indessen kann aus diesem Versuche nichts geschlossen wer-
den, da die Milchsekretion sehr spärlich war.

Um in dieser Frage Klarheit zu verschaffen, ist es erforder- _
lich, Milch von einer Kuh mit einer sehr lebhaften Milchsekretion
zu nehmen, doch da es mir nicht gelungen ist, eine solche Kuh
in der Viehhalle zu finden, habe ich den Versuch vorläufig auf-
gegeben.

Harnstoffstickstoff pro 100 eem

Blut Milch
12,5 mg 12,4—12,6 mg
23,6 „ 23,8—23,4 „
21,4 „ 21,8 mg
18,4 „ 19,0 „
14,9 „ 14,5 „
14,0 „ 14,1 „
Mittel 17,4 mg 17,6 mg
Schweiß.

Die Bestimmungen wurden an Menschenschweiß und teils
an Katzenschweiß vorgenommen, bei den letzteren nach einer
Pilocarpininjektion.

Bei den Versuchen an Menschen wurde der Schweiß in einer
Glasmanschette angesammelt, die an dem einen Arm fest ange-
schlossen wurde, so daß keine Verdunstung stattfinden konnte,
wodurch eine Konzentration des Schweißes eingetreten wäre,
was ja in diesem Falle, wo ein Vergleich der Harnstoffkonzentration
im Schweiß und im Blut bezweckt wird, von prinzipieller Be-
deutung ist.

Das eine Ende der Glasmanschette wurde mit einem durch-
löcherten Stöpsel abgeschlossen, in dem ein Glasrohr angebracht

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 287

war, durch welches der angesammelte Schweiß am Ende des Ver-
suches in ein Zwergreagenzglas hineinlief. |

Während des Versuches wurde das Glasrohr mittels eines
Pfropfens verschlossen gehalten. Um das andere Ende der Glas-
manschette, durch das der Arm eingeführt werden sollte, wurde
mittels einiger Gummibänder ein Stück Batist gespannt, das von
genügender Länge war, um die Manschette mittels einiger Gummi-
bänder fest gegen den Arm abschließen zu können. Anfangs ver-
suchte ich durch Versuche an mir selbst, die Schweißsekretion
in Gang zu bringen, indem ich den Arm mit der Glasmanschette
im Wasser mit einer Temperatur von etwa 50° brachte. Obgleich
ich gleichzeitig durch Öffnen und Schließen der Hand Muskel-
bewegungen vornahm, erreichte ich nicht die geringste Schweiß-
sekretion. Ich gab deshalb die Methode auf und machte die
weiteren Versuche in der Badeanstalt „Kopenhagen“, wo ich die
Versuchspersonen ein ‚halb russisches Bad“ nehmen ließ.

Es wurden Versuche mit 3 verschiedenen gesunden Individuen
im Alter von 20—35 Jahren gemacht. Mit der einen Versuchs-
person wurde der Versuch wiederholt.

Das Verfahren bei den Versuchen, das für alle 3 Individuen
das gleiche war, bestand in folgendem:

Um keinen Schweiß in der Manschette anzusammeln, der
sich lange Zeit in den Poren aufgehalten hatte, wodurch ja teils
eine Verwandlung des Harnstoffs in Ammoniak und teils eine
Konzentration des Schweißes denkbar geworden wäre, ließ ich
zuerst die Versuchsperson ohne die Manschette in den Dampf-
raum gehen.

Die Temperatur des Dampfraames schwankte zwischen 46
bis 48°, so daß also eine Verdichtung des Schweißes hier nicht in
Frage kommen könnte.

Die Schweißsekretion begann immer sofort auf der Stirn
und auf der Brust, wogegen es jedesmal einige Minuten dauerte,
bis die Sekretion am Arm begann. Nachdem die Sekretion am
Arm einige Minuten gedauert hatte, ging die Versuchsperson aus
dem Dampfraum hinaus. Der Arm wurde dann gründlich mit
warmem Wasser gespült, abgetrocknet uAd darauf in der früheren
Weise in die Manschette gebracht, worauf die Versuchsperson
gleich wieder in den Dampfraum hineinging.

288 K. L. Gad Andresen:

Um die Sekretion zu fördern, wurden Muskelbewegungen
durch Öffnen und Schließen der Hand vorgenommen. Die Man-
schette wurde während der ganzen Zeit senkrecht gehalten, um
eine Ansammlung des Schweißes am Ablaufrohr zu erreichen.
Nach Ablauf von 5—10 Minuten, was für die verschiedenen In-
dividuen etwas abweichend war, hatten sich 2 ccm Schweiß ange-
sammelt. Hiernach ging die Versuchsperson aus dem Dampf-
bad hinaus, der das Ablaufrohr verschießende Pfropfen wurde
entfernt, und der Schweiß in ein Zwergreagenzglas hinüber-
geleitet.

Bei dem ersten Versuch nahm ich eine Blutprobe vor und
nach dem Bade, aber da sie das gleiche Resultat ergaben, be-
gnügte ich mich damit, eine Blutprobe zu nehmen, unmittelbar
nachdem die Versuchsperson den Dampfraum verlassen hatte.
Wie aus den in untenstehender Tabelle angeführten Ergebnissen
hervorgeht, besteht kein Gleichgewicht zwischen dem Harnstoff
im Blute und dem Schweiß, und zwar ist die Harnstoffkonzen-
tration im Schweiße größer als im entsprechenden Blute. Bei den
Schweißdrüsen handelt es sich also nicht um eine einfache Diffu-
sion, sondern um aktive Ausscheidung von Harnstoff.

Die Ammoniakkonzentration im Schweiße ist dagegen die
gleiche wie im Blut, was besagt, daß der Ammoniak im Gegensatz
zum Harnstoff nach physischen Gesetzen diffundiert.

Versuch 1: Versuchsperson K. L. G. A.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm Ammoniakstickstoff pro 100 ccm

Blut vor dem Bade Schweiß Schweiß
29,0 mg 42,9 mg 0,4 mg
42,8 „

Blut nach dem Bade
29,1 mg
Versuch 2: Versuchsperson K. L. G. A.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm
Blut Schweiß

24,5 mg 44,1 mg
Versuch 3: Versuchsperson E. G. A.
Harnstoffstickstoff pro 100 ccm Ammoniaksfick-

Blut „Schweiß stoff pro 100 ccm
l Schweiß
20,8 mg 61,6 mg 0,6 mg

51,4 „

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 289

Versuch 4: Versuchsperson J. A.
Harnstofistickstoff pro 100 eem

Blut Schweiß
17,5 mg 36,4 mg
Mittel 22,9 mg 44,9 mg

Wie schon erwähnt, machte ich ebenfalls Versuche mit Katzen,
wobei ich in der Weise verfuhr, daß ich das Tier in ein Netz
brachte und dann betäubte, indem ich Urethan subcutan gab,
das ich in Ringers Flüssigkeit aufgelöst hatte. Darauf injizierte
ich Pilocarpinchlorid. Ich hatte zuvor festgestellt, daß Brom-
natron nicht mit Urethan reagiert. |

Von den beiden Katzen, die ich bei den Versuchen verwen-
dete, war die eine ein ganz junges und die andere ein älteres
Tier. Bei beiden zeigte sich die merkwürdige Erscheinung, daß
die Urethanmenge, die sonst ausreichend zu sein pflegt, um die
Narkose hervorzurufen, 1,5—2 g pro Kilogramm, so gut wie wir-
kungslos war. Erst nachdem ich ca. 4g pro Kilogramm gegeben
hatte, trat die Narkose ein. Der Schweiß der: Pfote wurde an-
gesammelt, indem diese in ein großes Reagenzglas gebracht wurde,
das mit einer Kappe versehen war, durch die Wasser mit einer
Temperatur von ca. 40° strömte, teils um durch Erwärmung der
Pfote die Schweißsekretion zu vergrößern, teils um zu verhindern,
daß der Schweiß am kalten Glas destillierte, wodurch man einen
falschen Ausdruck für die Harnstoffkonzentration erhalten würde.

Das Tier befand sich während des Versuches auf einem
Operationstisch in der Weise, daß die Pfote, die in der Manschette
stak, senkrecht nach unten hing, so daß der ausgeschiedene
Schweiß sich am Boden sammelte. Die Manschette wurde mittels
eines Stückes Batist und einiger Gummibänder in der beim Ver-
suche an Menschen beschriebenen Weise verschlossen. Damit
das Tier seine Temperatur während der Narkose bewahren könne,
wurde es zugedeckt und unter dem ÖOperationstisch zwei Glüh-
lampen befestigt, die so reguliert wurden, daß die Temperatur
der Katze während des ganzen Versuches normal war.

Versuch 1: Gewicht der Katze 2 kg.

| Zeit

Athylurethan subcutan . . . 11535’ 4g
11h 55 1,5 g
12h 10° 1,5g
12h 20’ lg

Biochemische Zeitschrift Band 116. 19

290 K. L. Gad Andresen:

Temperatur der Katze 38,2°.
Nach Eintritt der Narkose wurde das Tier auf den Operationstisch

gelegt und die Manschette an die Pfote festgespannt, worauf ich 0,1 ccm

l proz. Pilocarpinlösung gab.
Nach Verlauf einiger Minuten trat eine reichliche Speichelsekretion
und etwas später die Tränensekretion ein, während keine Schweißsekretion

in Gang kam.
Eine halbe Stunde nach Beginn des Versuches gab ich weitere 0,1 ccm
der Pilocarpinlösung, worauf eine schwache Schweißsekretion begann.
Eine Stunde, nachdem ich zum erstenmal Pilocarpin gegeben hatte,
nahm ich die Manschette ab und saugte den Schweiß in eine Mikropipette
auf, worauf ich die Manschette wieder schleunigst an der Pfote befestigte.

Der ausgeschiedene Schweiß betrug 0,2 ccm.
Etwa 20 Minuten darauf trat der Tod ein, worauf sogleich eine Blut-

probe genommen wurde. Der Schweiß wurde genau wie zuvor in eine
Mikropipette gesaugt, die 0,08 ccm anzeigte.

Die Temperatur war während des ganzen Versuches normal.

Der Tod ist wahrscheinlich dem Pilocarpin zuzuschreiben.

Bei der Bestimmung der Harnstoffkonzentration im Schweiße
und im Blute ergab es sich, wie aus dem untenstehenden Schema
ersichtlich ist, daß übereinstimmend mit den an Menschen ge-
machten Versuchen kein Gleichgewicht zwischen der Harnstoff-
konzentration im Schweiße und im Blute besteht, denn auch hier
wies der Schweiß eine höhere Harnstoffkonzentration als das
Blut out,

Die Ergebnisse zeigen zugleich, daß die Konzentration wäh-
rend des Versuches stieg, was besagt, daß es sich bei den Schweiß-
drüsen nicht um eine einfache Diffusion, sondern um aktive
Ausscheidung von Harnstoff handelt.

Harnstoffstickstoff pro 100 ccm "

Zeit Blut Schweiß
1 15’ 27,4 mg

IN 40’ 54,6 mg
2h 5’ 27,9 „ 60,7 —

Beim Versuch II verfuhr ich ganz wie in der beim Versuch I
beschriebenen Weise, nur nahm ich außerdem einige Proben vom
Speichel, der während des ganzen Versuches sehr lebhaft sezer-
niert wurde. Doch nahm ich bei diesem Versuch die Speichel-
proben an und für sich nicht, um die Harnstoffkonzentration des
Speichels und Blutes zu vergleichen, was ja schon durch meine
vorhergehenden Untersuchungen geschehen war, sondern um
möglicherweise eine Erklärung dafür zu erhalten, weshalb ich

Die Verteilung des Harnstofies im Organismus. 291

bei den von mir gemachten Versuchen bisweilen Gleichgewicht
zwischen der Harnstoffkonzentration des Blutes und der des
Speichels fand und bisweilen nicht. Um keinen durch die Ver-
wesungsprozesse in der Mundhöhle entstandenen Ammoniak mit
in die Proben zu erhalten, wartete ich mit der Aufsammlung des
Speichels, bis die Mundhöhle gut ausgespült war. Wie die Er-
gebnisse zeigen, fiel die Harnstoffkonzentration während des
ganzen Versuches. Nur gegen Ende des Versuches, als die Se-
kretion nicht mehr so lebhaft war, fand wieder eine Steigerung
statt, ohne jedoch die Harnstoffkonzentration des Blutes an-
nähernd zu erreichen.

Daß ich bei meinen früheren Versuchen kein Gleichgewicht
zwischen der Harnstoffkonzentration im Blute und im Speichel
fand, beruht also darauf, daß der Harnstoff bei sehr lebhafter
Sekretion mit der Absonderung des Speichels nicht gleichen
Schritt halten kann.

Versuch 2: Das Gewicht der Katze betrug 4,3 kg.

Zeit
Äthylurethan subcutan . . . 11h 50° 8g
’ 12h 10’ 4
12h 25’ 4,
l] proz. Pilocarpinchloridlösung ` IN 0,1 ccm
1h 307 0,05 .„,
Mor 2.3: u. a ra 2h
Harnstoffstickstoff pro 100 ccm
Zeit Blut Speichel Schweiß
1h 30’ 40 mg
18 40’ 25 mg 48 mg
12 507 18 „
2h 39,6 ‚, 27 „ 59 „
Tränen.

Anfänglich versuchte ich Tränen von Menschen zu erhalten,
doch erwies es sich als unmöglich, sie in einer eine Verdunstung
ausschließenden Weise anzusammeln.

Ich machte den Versuch, Tränen von Frauen anzusammeln,
die mir im voraus erzählt hatten, daß ihnen beim Zwiebelschneiden
die Tränen die Backen hinunterliefen.

Bei den Versuchen zeigte es sich jedesmal, daß die Tränen,
die nicht im Tränenkanal verschwanden, solange in den Augen-
wimpern hängenblieben, daß ich mich nicht darauf verlassen

19*

292 K. L. Gad Andresen:

konnte, daß eine die Harnstoffkonzentration beeinflussende Ver-
dunstung nicht stattgefunden habe. In einem Falle gelang es
mir, Tränen von einer Person anzusammeln, deren Tränenkanal
verstopft war, aber sogar in diesem Fall glaubte ich mich nicht
darauf verlassen zu können, daß eine Verdampfung beim Eintritt
der Tränen in das unter das Auge gehaltene Zwergreagenzglas
nicht stattgefunden habe.

Die’ Analyse ergab nämlich das Resultat, daß in Tränen eine
höhere Harnstoffkonzentration als im Blute vorhanden sei.

Da bei den an Katzen vorgenommenen Versuchen, durch
die ich die Harnstoffkonzentration im Schweiße bestimmte, eine
sehr lebhafte Tränensekretion stattfand, benutzte ich die Ge-
legenheit, zwecks Kontrolle des erhaltenen Resultates Tränen in
einer Weise anzusammeln, die eine Verdunstung während des
Versuches unmöglich machte.

Ich hielt eine in wagerechter Lage befindliche Pipette in
den Augenwinkel gerade auf den Bulbus, so daß die Tränen
direkt in die Pipette flossen. Das Augenlid der Katze war ge-
schlossen, so daß keine Verdunstung stattfinden konnte. Als die
Pipette bis zum Zeichen 0,2 gefüllt war, wurde sie gewechselt,
und von neuem 0,2 ccm angesammelt.

Dieses geschah während des Versuches dreimal. Bei der
Analyse ergab es sich, wie untenstehende Tabelle ersichtlich
macht, daß kein Gleichgewicht zwischen dem Harnstoff in Tränen
und Blut bestand, sondern daß die Harnstoffkonzentration der
Tränen höher war, und daß die Konzentration während des Ver-
suches stieg, Bei den Tränendrüsen handelt es sich also nicht
um eine einfache Diffusion, sondern vielmehr um eine aktive
Ausscheidung von Harnstoff.

Versuch 1:
Harnstoffstickstoff pro 100 ccm
Zeit Blut Tränen .
1h 15’ 27,4 mg 36,4 mg
1h 40’ 4,2 „
GA? 27,9 - 48,5 „
Versuch 2:
Harnstoffstickstoff pro 100 ccm
Zeit Blut Tränen
1k 30’ 40,0 mg 42,8 mg

2h 10 39,9 „ 48,0 „

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 293

Muskeln.

Bei den Bestimmungen an Geweben habe ich, wie schon
erwähnt, die Ureasemethode in der von Cullen und van Slyke
modifizierten Form verwendet.

Zuerst entzog ich den Harnstoff und das Ammoniak mittels
Alkohol, indem ich das Gewebe erst mit Sand in einem Mörser
zerrieb und dann mit Alkohol (96%) übergoß. Nach Verlauf
einer halben Stunde filtrierte ich den Niederschlag ab und wusch
ihn mit ca. 50 ccm Alkohol aus.

Zu dem Filtrat wurde lOccm einer Lösung von primären
phosphorsauren Kali (6 bis 1000 g) gesetzt, teils um das Am-
moniak zu binden, teils um die Aktivität der Urease gegenüber
dem Harnstoff zu vergrößern. |

Die Mischung wurde in eine Petrischale gegossen und in
einen Trockenschrank gestellt, wo warme Luft über und unter
die Schale wehte und dadurch die Verdunstung des Alkohols
bewirkte. | ;

Die Wärme regulierte ich so, daß die Temperatur in der
Schale 25° nicht überstieg, da ja bekanntlich bei einer Tempe-
ratur von ca. 30° eine Verwandlung des Harnstoffs in Ammoniak
erfolgt. Als eine geeignete Menge verdunstet und noch ca. 20 ccm
Flüssigkeit übrig war, goß ich diese in ein Meßglas, spülte die
Petrischale mit Wasser aus und goß auch dieses in das Meßglas.

An der einen Hälfte der Flüssigkeit machte ich dann eine
Harnstoffbestimmung und an der anderen Hälfte eine Ammoniak-
bestimmung. Das Ammoniak bestimmte ich wie gewöhnlich,
indem ich nach Zusetzung von kohlensaurem Kali Luftblasen
durch die Flüssigkeit trieb.

Die ersten Bestimmungen nahm ich an Muskelgewebe von
Hunden vor, wo ich wie oben beschrieben unmittelbar nach
Tötung des Tieres den Muskel ausdessikierte. Die Analysen er-
gaben das überraschende Resultat, daß im Muskel eine niedrigere
Harnstoffkonzentration als im Blute, doch andererseits im Muskel
eine höhere Ammoniakkonzentration als im Blut vorhanden war,
sowie das die Summe von Harnstoff + Ammoniak im Muskel
gleich der Summe von Harnstoff + Ammoniak im Blute war.
Bei Durchsicht der Literatur fand ich, daß überall höhere Werte
für Ammoniak im Gewebe als die normalerweise im Blute vor-
kommenden Mengen angegeben wurden. Die Ammoniakmenge

294 K. L, Gad Andresen:

des Blutes ist, wie die Untersuchungen der letzten Jahre gezeigt
haben, sehr klein, und ziemlich konstant und beträgt normaler-
weise von 0,25—0,5 mg pro 100 g.

Beim Muskelgewebe werden stark schwankende Werte für
Ammoniak angegeben, die doch in der Regel 20—30 mal so hoch
wie die Blute normalerweise vorkommenden Mengen sind. Schön -
dorff gibt in seiner Arbeit an, daß der Harnstoff im Muskel-
gewebe niedriger als im Blute sei, während Marshall die An-
gabe macht, daß die Harnstoffkonzentration im Muskel und im
Blute gleich sei, da der von ihm gefundene kleine Unterschied
seiner Meinung nach auf Analysenfehlern beruht.

Meine Resultate machten es wahrscheinlich, daß es sich um
eine Umbildung von Harnstoff in Ammoniak handelt. Um dieses
festzustellen, habe ich eine Reihe Versuche unternommen, bei
welchen ich teils die Ammoniak- nebst Harnstoffmenge, nach-
dem ein Muskel zu verschiedenen Zeiten 3—4—5 Stunden hin-
gestanden hat, bestimmte, und teils die Ammoniak- sowie Harn-
stoffmengen festlegte, nachdem der Muskel unmittelbar nachdem
das Tier getötet war, in Alkohol von — 20° abgekühlt wurde.
Auf Grund dieser Erkenntnis habe ich eine Methode zur Be-
stimmung des Ammoniaks und des Harnstoffs im Gewebe aus-
gearbeitet, deren Prinzip darin besteht, daß das Versuchstier
durch einen Schlag in den Nacken betäubt, und darauf das zu
untersuchende Gewebe so schnell und möglich fortdissekiert wie
in ein tariertes Wägeglas gebracht wird, das eine im voraus auf
— 20° abgekühlte geeignete Menge 96proz. Alkohol enthält.
Das Wägeglas wird dann auf neue gewogen, wobei der Gewichts-
unterschied das Gewicht des Gewebes angibt.

In der Regel verwendete ich 3—-5g. Das Gewebe wird
darauf so schnell wie möglich mit Sand in einem Mörser zer-
rieben, der in einer Kältemischung steht, um auch hier eine
starke Abkühlung zu erreichen. Die zerriebene Masse wird mit
dem Alkohol des Wägeglases übergossen, worauf die Mischung,
wenn man nur das Ammoniak bestimmen will, gleich in den
Analysenbehälter gebracht wird. Der Mörser wird einige Male
mit Wasser ausgespült, worauf ich das Ammoniak wie gewöhnlich
bestimmte, indem ich die Luftblasen durch die Flüssigkeit trieb.

Bestimmt man neben dem Ammoniak auch den Harnstoff,
verfährt man genau in der gleichen Weise, nur filtriert man die

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 295

zerriebene Gewebsmasse ab und wäscht den Niederschlag mit
ca. 50 ccm Alkohol aus. Zum Filtrat setzt man ganz wie oben
beschrieben 10 ccm einer Lösung von primärem, phosphorsauren
Kali (6 bis 1000 g) sowie 10 ccm Wasser.

Die Mischung wird wie beschrieben eingedampft, so daß
die Temperatur 25° nicht übersteigt. Wenn die Eindampfung
genügend fortgeschritten und noch ca. 20 ccm Flüssigkeit übrig-
geblieben ist, macht man in üblicher Weise an der einen Hälfte
eine Harnstoffbestimmung und an der anderen Hälfte eine
Ammoniakbestimmung.

~. In der untenstehenden Tabelle habe ich einige Analysen-
resultate angeführt, die zeigen, daß die Harnstoffkonzentration
und die Ammoniakkonzentration im Muskelgewebe und im Blute
gleich ist.

Die ersten Bestimmungen nahm ich an Muskelgewebe von
Hunden vor, wo ich wie oben beschrieben, unmittelbar nach
Tötung des Tieres den Muskel ausdissekierte. Die Analysen er-
gaben das überraschende Resultat, daß im Muskel eine niedrige
Harnstoffkonzentration als im Bluté, doch anderseits im Muskel
eine höhere Ammoniakkonzentration als im Blut vorhanden war,
sowie das die Summe von Harnstoff plus Ammoniak im Muskel
gleich der Summe von Harnstoff plus Ammoniak im Blute war.
Bei Durchsicht der Literatur fand ich, daß überall höhere Werte
für Ammoniak im Gewebe als die normalerweise im Blute vor-
kommenden Mengen angegeben wurden. Die Ammoniakmenge
des Blutes ist, wie die Untersuchungen der letzten Jahre gezeigt
haben, sehr klein und ziemlich konstant und beträgt normaler-
weise von 0,25 bis 0,5 mg per 100 g.

Beim Muskelgewebe werden stark schwankende Werte für
Ammoniak angegeben, die doch in der Regel 20—30 mal so hoch
wie die im Blute normalerweise vorkommenden Mengen sind.
Schöndorff gibt in seiner Arbeit an, daß der Harnstoff im
Muskelgewebe niedriger als im Blute sei, während Marshall
die Angabe macht, daß die Harnstoffkonzentration im Muskel
und im Blute gleich sei, da der von ihm gefundene kleine Unter-
schied seiner Meinung nach auf Analysefehlern beruht.

Die Tabelle zeigt zugleich, daß beim Stehen des Gewebes
eine Steigerung der Ammoniakkonzentration auf Kosten des Harn-
stoffes stattfindet, so daß die Summe von Harnstoffstickstoff

296 K. L. Gad Andresen:

plus Ammoniakstickstoff konstant ist. Die Zahlengrößen variieren
gegenseitig in der Weise, daß der Ammoniakstickstoff ebensoviel
steigt, wie der Harnstoffstickstoff innerhalb eines bestimmten
Zeitraumes sinkt.

Daß man bei allen früheren Untersuchungen so hohe Werte
für Ammoniak im Muskelgewebe fand, beruht darauf, daß beim
Eintritt des Todes eine Verwandlung des Harnstoffes im Muskel-
gewebe in Ammoniak erfolgt, so daß man um so höhere Werte
findet, je länger man mit der Harnstoffbestimmung wartet. Wenn
man lange genug wartet, wird sich der gesamte Harnstoff in Am-
moniak verwandeln, was in der Regel nach Verlauf von 4 bis
5 Stunden durchgeführt sein wird. Umgekehrt findet man natür-
lich weniger Harnstoff, je länger man mit der Bestimmung wartet.
Bestimmt man den Harnstoff erst 4—5 Stunden nach Eintritt
des Todes, wird man also das Ergebnis erhalten, daß Muskelgewebe
keinen Harnstoff enthält. l

Der Ammoniakstickstoff, für den die verschiedenen Forscher
Werte angegeben haben, ist in Wirklichkeit Harnstoffstickstoff.
Hierdurch erklären sich auch die stark variierenden Werte, die
für Ammoniak im Muskelgewebe angegeben werden, da die ge-
fundenen Zahlen ja teils von der Schnelligkeit der Bestimmung
und teils von der Harnstoffkonzentration in dem Muskel abhängig
sind, an dem die Bestimmung gemacht wurde.

Was die Umwandlung des Harnstoffs in Ammoniak bewirkt,
weiß ich nicht, doch hört der Prozeß nicht auf, wenn man wie
Iversen!*) in seiner Arbeit über das Ammoniak und sein Schicksal
im Organismus behauptet, Uranylchlorid in schwach salzsaurer
Flüssigkeit zusetzt, wogegen der Prozeß meiner Feststellung nach
nicht Bbattuindet, wenn man den Muskel gleich in Alkohol bringt,
der bis auf — 20° abgekühlt ist.

Diese Fischeinanr muß meiner Ansicht nich ein Beweis
dafür sein, daß es Schöndorff nicht gelungen ist, die stick-
stoffhaltigen Stoffe quantitativ auszufällen, da die Phosphor-
wolframsäure ja in diesem Falle ebenfalls das Ammoniak aus-
gefällt haben würde, und Schöndorff hätte dann gefunden,
daß das Muskelgewebe keinen Harnstoff oder jedenfalls eine
niedrige als die von ihm angegebene Konzentration enthielt. Falls
Marshall und Davis ihre Bestimmungen fraktioniert hätten,
würden sie also eine relativ höhere Ammoniakkonzentration

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 297

und dementsprechend niedrigere Harnstoffkonzentration in Ge-
webe als im Blute gefunden haben. Da sie dieses aber unterließen,
kamen sie zu dem Ergebnis, daß die Harnstoffkonzentration im
Gewebe die gleiche wie im Blute sei.

Versuche am Frosch (Muskelgewebe).
Bestimmt nach meiner Methode.

mg pro 100g Muskel mg pro 100g Blut
Ammoniakstickstoff `, . . . 0,8 Ammoniakstickstoff. . . . 0,6
Harnstoffstickstoff .. . . . 9,3 Harnstoffstickstoff . . . . 9,6
Summe 10,1 Summe 10,2

2 Stunden später:

Ammoniakstickstoff . . . . 5,0 Ammoniakstickstoff. . . . 0,6
Harmstoffstickstoff . . . . 5,3 Harnstoffstickstoff . . . . 9,6
Summe 10,3 Summe 10,2

Versuche an Ratte (Muskelgewebe).
Nach meiner Methode.

Ammoniakstickstoff . . . . 0,6 Ammoniakstickstoff. . . . 0,5
Harnstoffstickstoff . . . . 10,2 Harnstoffstickstoff . . . . 10,7
Summe 10,8 Summe 11,2

4 Stunden später:

Ammoniakstickstoff `, . . . 8,4 Ammoniakstickstoff. . . . 0,5
Harnstoffstickstoff . . . . 2,6 Harnstoffstickstoff . . . . 10,7
Summe 11,0 Summe 11,2

Versuche am Hund (Muskelgewebe).
Nach meiner Methode.

Ammoniakstickstoff . . . . 04 Ammoniakstickstoff. . . . 0,3
Harnstoffstickstoff . . . . 12,6 Harnstofftstickstoff . . . . 12,7
Summe 13,0 Summe 13,0

5 Stunden später:
Ammoniakstickstoff . . . . 12,5 Ammoniakstickstoff. . . . 0,3
Harnstoffstickstoff . . . . 10 Harnstoffstickstoff . . . . 12,7
Summe 13,5 Summe 13,0

Außer an Muskeln habe ich noch an anderen Geweben Be-
stimmungen gemacht, so an der Leber, am Herzen, an der ‚Milz
und am Fettgewebe, wo ich ganz in der beim Muskelgewebe
beschriebenen Weise verfuhr, indem ich die Gewebe gleich bis auf
— 20° abkühlte, da bei diesen sonst ebenfalls eine Verwandlung
des Harnstoffs in Ammoniak erfolgen würde.

298 K. L. Gad Andresen:

Leber.

In untenstehender Tabelle führte ich die Ergebnisse meiner
an Leber von Hunden vorgenommenen Bestimmungen an. Wie
die Tabelle zeigt, ist die gleiche Ammoniak- und Harnstoff-
' konzentration in der Leber wie im Blute vorhanden.

Versuch I.
mg pro 100g Leber mg pro 100g Blut

Ammoniakstickstoff . . . . 0,6 N 94
Harnstoffstickstoff . . . . 8,8 Harnstoffstickstoff Í
Summe 9,4 Summe 9,4

Versuch II.
Ammoniakstickstoff . . . . 0,8 Ammoniakstickstoff. . . . 0,6
Harnstoffstickstoff . . . . 20,0 Harnstoffstickstoff .. >. 205
Summe 20,8 Summe 21,1

Versuch III.
Ammoniakstickstoff . . . . 0,4 Ammoniakstickstoff. . . . 0,5
Harnstofßstickstoff . . . . 10,1 Harnstoffstickstoff . . . . 10,4
Summe 10,5 Summe 10,9

Herz.

Wie aus den in untenstehender Tabelle angeführten Resul-
taten hervorgeht, besteht die gleiche Ammoniak- und Harnstoff-
konzentration im Herzen wie im Blute.

Versuch I.

mg pro 100g Herz mg pro 100g Blut
Ammoniakstickstoff `, . . . 0,4 ee 20.4
Harnstoffstickstoff . . . . 20,0 Harnstoffstickstoff a:
Summe 20,4 Summe 20,4
Versuch II.
Ammoniakstickstoff . . . . 0,4 Ammoniakstickstoff. . . . 0,5
Harnstoffstickstoff . . . . 16,3 Harnstoffstickstoff . . . . 16,6
Summe 16,7 Summe 17,1
Milz.

An der Milz von Hunden habe ich 2 Bestimmungen gemacht.
Ich fand bei beiden die gleiche Harnstoffkonzentration wie im
Blute, während ich bei der einen Bestimmung eine höhere Am-
moniakkonzentration als im Blute fand. Diese Erscheinung
gedenke ich bei einer späteren Gelegenheit einer näheren Unter-
suchung zu unterwerfen.

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 299

In untenstehender Tabelle habe ich die erhaltenen Resultate
angeführt.

Versuch I.
mg pro 100g Milz mg pro 100g Blut

Ammoniakstickstoff `, . . . 3,2 Ammoniakstickstoff. . . . 04
Harnstoffstickstoff . . . . 8,8 Harnstoffstickstoff . . . . 8,9
Summe 12,0 Summe 9,3

Versuch IlI.
Ammoniakstiokstoff . . . . 0,7 Ammoniakstickstoff.. . . . 0,4
Harnstoffstickstoff . . . . 10,2 Harnstoffstickstoff . . . . 10,8
Summe 10,9 Summe 11,2

Was Muskeln, Leber, Herz und Milz anbelangt, kam ich also
zu dem Ergebnis, daß in diesen Geweben die gleiche Harnstoff-
konzentration wie im Blute vorhanden ist.

Um indessen mit Sicherheit entscheiden zu können, ob Gleich-
gewicht zwischen den in Frage stehenden Organen und dem Blute
besteht, ist es erforderlich, den Verteilungskoeffizienten zwischen
Ringers Flüssigkeit und Gewebe der erwähnten Organe zu be-
stimmen. Dieses ist jedoch mit so großen technischen Schwierig-
keiten verbunden, daß ich mich nicht darauf eingelassen habe;
außerdem wurden einem bei einer solchen Bestimmung sicher
so viele Fehler unterlaufen, daß man sich auf den etwaigen ge-
fundenen Verteilungskoeffizienten nicht verlassen könnte.

Die Frage, ob Gleichgewicht besteht oder nicht, bin ich also
nicht imstande, für die in Frage stehenden Gewebe mit absoluter
Sicherheit zu beantworten; daß ich aber die gleiche Harnstoff-
konzentration wie im Blute fand, spricht in hohem Grade dafür,
daß tatsächlich Gleichgewicht vorhanden ist.

Fettgewebe.

Die Bestimmungen an Fettgewebe sind teils an Nierenfett
und teils an Eingeweidefett gemacht worden.

Wie untenstehende Tabelle zeigt, ist die Harnstoffkonzentra-
tion im Fettgewebe niedriger als im Blute. Um zu entscheiden, ob
Gleichgewicht vorhanden ist, bestimmte ich den Verteilungskoeffi-
zienten zwischen Ringers Flüssigkeit und verschiedenen Fettstoffen.

Um mitSicherheit wasserfreien Fettstoff zu erhalten, bestimmte
ich zuerst den Verteilungskoeffizienten zwischen Ringers Flüssigkeit
und Olivenöl, wo ich in der Weise verfuhr, daß ich das Olivenöl
durch Schütteln mit Ringers Flüssigkeit, in der Harnstoff aufgelöst

300 K. L. Gad Andresen:

worden war, emulgierte. Die Harnstoffkonzentration in Ringers
Flüssigkeit bestimmte ich zuvor durch Analyse. Durch Zentrifu-
gieren scheidet das Öl sich nach Verlauf von 24 Stunden aus der
Ringers Tlüssigkeit aus, worauf ich den Harnstoff von neuem in
derselben bestimmte. Die Differenz zwischen den beiden Bestim-
mungen gab darauf die im Öl aufgelöste Harnstoffmenge an.
Aus dem Verhältnis zwischen der Harnstoffkonzentration
im Öl per 100ccm und der Harnstoffkonzentration in Ringers
Flüssigkeit per 100 ccm ergab sich der Verteilungskoeffizient 0,07.
Zugleich bestimmte ich den Verteilungskoeffizienten des
Harnstoffs zwischen Ringers Flüssigkeit und Schweinefett, das
ich im voraus entwässert hatte, indem ich’es mit getrocknetem
schwefelsauren Natron zusammenschmolz und darauf einige
Stunden im Wasserbad stehenließ, wodurch das Wasser entweder
verdunstete oder sich mit dem schwefelsauren Natron verband.
Der Verteilungskoeffizient wurde bei 45° bestimmt, indem
das Fett zuerst geschmolzen und darauf mit Ringers Flüssigkeit,
die eine Harnstofflösung enthielt, emulgiert wurde. Die Emulsion
ließ ich bei einer Temperatur von 45° stehen und schied darauf
das Fett durch Zentrifugieren aus der Ringers Flüssigkeit aus.
Ich nahm dann eine nochmalige Harnstoffbestimmung an der
Ringers Flüssigkeit vor und fand, daß der Verteilungskoeffizient
zwischen Schweinefett und Ringers Flüssigkeit ebenfalls 0,07 war.
Um entscheiden zu können, ob Gleichgewicht besteht, ist es jedoch
erforderlich, zugleich den Wassergehalt des Fettgewebes zu kennen.
Eine Bestimmung, die ich zu diesem Zwecke vornahm, miß-
lang, doch ist nach den allgemeinen Angaben durchschnittlich
15% Wasser im Fettgewebe enthalten, in welchem Falle kein
Gleichgewicht zwischen der Harnstoffkonzentration im Fett-
gewebe und im Blute vorhanden sein würde.
In nachfolgender Tabelle habe ich die Bestimmungen ange-
führt, die ich am Fettgewebe eines Hundes ausführte.

mg pro 100g Nierenfett mg pro 100g Blut
Ammoniakstickstoff . . . . 0,4 Ammoniakstickstoff. . . . 0,5
Harnstoffstickstoff . . . . 6,4 Harnstoffstickstoff . . . . 20,0
Summe 6,8 Summe 20,5

mg pro 100g Eingeweidefett mg pro 100g Blut
Ammoniakstickstoff . . . . 0,4 Ammoniakstickstoff. . . . 11,0
Harnstoffstickstoff . . . . 2,7 Harnstoffstickstoff . . . . 11,0

Summe 3,1 Summe 11,0

Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus. 301

Das Ergebnis meiner Untersuchungen ist, daß der Harnstoff
im Organismus nach physikalischen Gesetzen diffundiert, so daß in
den Sekreten und im Gewebe nie eine höhere, aber bisweilen eine
niedrigere Harnstoffkonzentration als im Blute vorhanden ist.

Eine Ausnahme hiervon bilden Tränen und Schweiß, wo die
Drüsen imstande sind, aktiv Harnstoff auszuscheiden, so daß man
dort eine höhere Harnstoffkonzentration als im Blute findet.

Wenn man in irgendeinem Sekret eine niedrigere Harnstoff-
konzentration findet, so beruht dieses darauf, daß die Sekretion
so lebhaft war, daß der Harnstoff mit der Ausscheidung des
Wassers nicht gleichen Schritt halten konnte. Um einen Anhalt
dafür zu erhalten, mit welcher Schnelligkeit der Harnstoff dif-
fundiert, habe ich einige Versuche angestellt, um die Diffusions-
konstante für Harnstoff durch Bindegewebsmembranen und
Muskelmembranen zu bestimmen.

Als einstweiliges Ergebnis kann ich mitteilen, daß die Diffusion
des Harnstoffs im Vergleich zu Luftarten sehr langsam verläuft.

Die Bestimmungen wurden ad modum A. Krogh!®) vor-
genommen. |

Die Frage, inwieweit Gleichgewicht zwischen dem Harnstoff
des Blutes und der verschiedenen Teile des Organismus besteht,
ist dahin zu entscheiden, daß mit Ausnahme von Tränen und
Schweiß Gleichgewicht zwischen dem Harnstoff des Blutes und
der Sekrete vorhanden ist; ob Gleichgewicht zwischen dem
Harnstoff des Blutes und des Gewebes besteht, konnte ich mit
Ausnahme vom Fettgewebe nicht entscheiden, da ich wegen
technischer Schwierigkeiten nicht imstande bin, den Verteilungs-
koeffizienten zu bestimmen.

Das Ergebnis meiner Untersuchungen besagt ferner, daß in
den von mir untersuchten Organen und Sekreten die gleiche
Ammoniakkonzentration wie im Blut vorhanden ist. Eine Aus-
nahme hiervon bildet die Milz, in der ich in einem Falle eine höhere
Ammoniakkonzentration fand, als im Blute normalerweise vorhan-
den zu sein pflegt.

Zusammenfassung.

l. Der Verteilungskoeffizient zwischen Plasma und Blut-
körperchen und zwischen Ringers Flüssigkeit und Blutkörperchen
ist bestimmt worden. Der Verteilungskoeffizient ist für beide
Flüssigkeiten zwischen 0,72—0,80.

302 K. L. Gad Andresen: Verteilung des Harnstoffes im Organismus.

2. Der Verteilungskoeffizient zwischen Plasma und den Se-
kreten des Organismus ist 1.

3. Der Verteilungskoeffizient zwischen Plasma und Gewebe
ist mit Ausnahme des Fettgewebes wegen technischer Schwierig-
keiten nicht bestimmt worden.

4. Der Verteilungskoeffizient zwischen Plasma und wasser-
freiem Fett ist 0,07.

5. Die Harnstoffkonzentration ist in allen Geweben und
im Blut gleich, mit Ausnahme des Fettgewebes. Die Harnstoff-
konzentration nimmt in den Sekreten bei lebhafter Sekretion ab.

6. Es besteht mit Ausnahme von Tränen und Schweiß Gleich-
gewicht zwischen der Harnstoffkonzentration im Blute und in
den verschiedenen Sekreten des Organismus.

7. Ob Gleichgewicht zwischen der Harnstoffkonzentration
im Blut und Gewebe besteht, kann nicht mit absoluter Sicherheit
beantwortet werden, doch lassen die Analysenresultate das Vor-
handensein von Gleichgewicht in hohem Maße als wahrscheinlich
erscheinen.

8. Die Ammoniakkonzentration ist im Blute und in den
Sekreten und Organen gleich (Milz siehe S. 298).

9. Eine Methode zur Bestimmung des Ammoniaks in orga-
nischen Flüssigkeiten und Gewebe wird beschrieben.

Zum Schlusse spreche ich dem Vorsteher des Laboratoriums,
Herrn Prof. A. Krogh, meinen herzlichsten Dank für die mir
bei dieser Arbeit verschiedentlich geleistete freundliche Hilfe aus.

Literatur.

1) Prevost und Dumas, Ann. de Chim. et de Phys. 23. — *) Schön-
dorff, Arch. f. d. ges. Physiol. 62. — °) Marshall, Jr., und Davis, J.,
Journ. of Biolog. Chem. 18. 1914. — *) Gad- Andresen, Diese Zeit-
schr. 99. — 5) van Slyke und Cullen, Journ. of Biolog. Chem. 19. 1914;
24. 1916. — *) Krogh, M., Zeitschr. f. physiolog. Chem. 84. — *®) Gad-An-
dresen, Journ. of Biolog. Chem. 39. 1919. — ?) Schöndorff, Arch. f. d.
ges. Physiol. 66. — ®) Bang, J., Diese Zeitschr. 7%. — °) Scheel, V.,
Klinische Mitteilungen vom Bispebjerg Hospital. — 1°) Aronssohn,
Compt. rend. de la soc. de biol. 71. 1911. — 2?) Widal, ibid. — 12)Schön-
dorff, Arch. f. d. ges. Physiol. 74. — !?) Marshall und Davis, Journ.
of Biolog. Chem. 18. 1914. — 1$) Poul Iversen, Ammoniums Forhold
in Organismen. Medizinische Doktordissertation, Kopenhagen 1918. —
15) Krogh, A., Journ. of physiol. 5%, Nr. 6. 1919.

Über die Zerlegung der Brenztraubensäure durch ver-
schiedene Pilze.

Von
T. Nagayama (Tokio).

(Eingegangen am 3. Februar 1921.)

Es ist bekannt, daß die Brenztraubensäure außer von Hefen
noch durch andere Mikroorganismen gespalten werden kann.
Diese Frage hat ein besonderes Interesse dadurch erlangt, daß
nach den Untersuchungen von Neuberg mit Nord und
Wolff, Cohen?) sowie Peterson und Fred?) beim Abbau
der Zuckerarten und nahe verwandter Substanzen
durch Pilze und Bakterien intermediär Acetaldehyd auftritt.
Als Vorstufe des Acetaldehyds müssen wir aber die Brenztrauben-
säure betrachten. Nachdem nun die Entstehung von Acetaldehyd
als Stoffwechselprodukt verschiedener Mikroorganismen fest-
gestellt worden ist, war es wichtig, zu untersuchen, wie die Brenz-
traubensäure und ihre Salze, die Pyruvinate, von solchen

Erregern zerlegt werden.

Aus diesem Grunde habe ich die Einwirkung folgender Pilze

geprüft:

. Monilia candida.

. Oidium lactis.

Aspergillus niger mutante.
. Mucor plumbeus.

. Mucor rouxii.

. Mucor racemosus.

Die genannten Mikroorganismen, die äußerst gärkräftig
waren, habe ich auf Brenztraubensäure in Anwesenheit von
kohlensaurem Kalk kultiviert, in anderen Fällen außerdem bei

a nm Go D ra

1) C. Neuberg und F. F. Nord, diese Zeitschr. 96, 133. 1919; C. Neu-
berg, F. F. Nord und E. Wolff, diese Zeitschr. 112, 144. 1920.

2) C. Cohen, diese Zeitschr. 112, 139. 1920.

3) W. H. Peterson und E. B. Fred, Journ. biol. Chem. 44, 30. 1920.

304 T. Nagayama:

Gegenwart von Dinatriumsulfit und Calciumsulfit; denn es steht
fest, daß die sekundären schwefligsauren Salze die ce be-
sitzen, Acetaldehyd zu fixieren).

In der Tat erhielt ich die besten Resultate bei Verwendung
von Dinatrium- oder von Calciumsulfit, während ohne diese Alde-
hyd-abfangmittel die Ausbeuten zumeist geringer gewesen sind.

Die Versuche wurden in nachstehender Art vorgenommen:

A) Ansätze ohne Zugabe von schwefligsaurem Salz.

Die Nährflüssigkeit bestand aus einer Lösung von 18 g Pepton
Witte, 30 g saurem Kaliumphosphat und 18 g Magnesiumsulfat in
31 Wasser. Diese Mischung wurde an drei aufeinanderfolgenden
Tagen in bekannter Weise im Kochschen Dampftopf sterilisiert.

Zu den einzelnen Ansätzen dienten jedesmal 100 ccm dieses
Substrats, die sich in flachen konischen Kölbchen befanden. Jedes
derselben wurde mit 1,5 g bei 180° trocken sterilisiertem Calcium-
carbonat sowie mit 1,5g frisch destillierter wasserfreier Brenz-
traubensäure versetzt. Wenn nach wiederholtem Durchschütteln
und mehrstündigem Stehen die Neutralisation der Brenztrauben-
säure sicher vollzogen war, wurden die erwähnten Pilze eingeimpft.
Die mit Monilia candida und Mucor rouxii beschickten Gefäße
wurden bei 37° stehen gelassen, die anderen bei 25°.

Nach dreiwöchiger Digestion erfolgte die quantitative Be-
stimmung des gebildeten Acetaldehyds nach dem Destillations-
Titrationsverfahren von Neuberg und Reinfurth!), indem der-
selbe abdestilliert bzw. freigemacht. und im Wasserdampfstrom
übergetrieben wurde; dabei wurde die Vorsichtsmaßregel beob-
achtet, eine etwaige Verflüchtigung unzerlegter Brenztraubensäure
durch nochmaligen Zusatz von reichlichen Mengen kohlensauren
Kalks (10 g) zu verhindern.

Die mit den einzelnen Erregern erhaltenen Resultate gehen
aus folgender tabellarischen Übersicht hervor:

B) Da mit der Möglichkeit zu rechnen war, daß unter dem
Einflusse des kohlensauren Kalks der aus der Brenztraubensäure
auf biochemischem Wege entstehende Acetaldehyd mehr oder
minder weitgehend dismutiert wird, habe ich — wie bereits er-
wähnt — auch eine

1) C. Neuberg und E. Reinfurth, diese Zeitschr. 89, 389. 1918.

Zerlegung der Brenztraubensäure durch verschiedene Pilze. 305

Serie unter Zugabe von schwefligsauren Salzen

angestellt, wobei also auf eine Festlegung des Aldeh yds zu
rechnen war.

Die Versuche dieser Reihe sind genau wie bei der Anordnung
a) vorgenommen, nur mit dem Unterschiede, daß zu je 100 ccm
Nährflüssigkeit außer 1,5 g Brenztraubensäure nebst 1,8 g kohlen-
saurem Kalk das sterile Sulfit gefügt wurde. Und zwar wurden
teils 28 ccm einer 6 proz. Lösung von sekundärem schwefligsauren
Natrium hinzugesetzt und durch Zugabe von 72 eem Wasser
Gesamtvolumina von 200 cem hergestellt; in anderen Fällen ver-
wendete ich 5g keimfreies festes Calciumsulfit, das rund 50%,
wasserfreies CaSO, enthielt. Auch hier wurde das Volumen mit
sterilem Wasser stets auf 200 ccm ergänzt.

Die Bestimmung des Acetaldehyds geschah wieder nach der
Destillations-Titrationsmethode, und zwar gleichfalls unter Zu-
gabe von reichlich überschüssigem Calciumcarbonat, so daß einer-
seits die Acetaldehyd-Sulfit-Komplexverbindung sicher zerlegt
und andererseits alle unveränderte Brenztraubensäure als nicht-
flüchtiges Kalksalz zurückgehalten worden ist,

Die erzielten Werte sind aus den Tabellen I u. II ersichtlich:

Tabelle I.

- — — = ES —

STR EN, F Ausfall der Së Absol. Menge ‚ Ausbeute an ze-

| Ins: a probe ` in mg ‚ der Theorie
zn — e E nu: S — — EE SE, HE SE
li Monilia candida : 480 | + 180,2 24,02
ch Oidium lactis 208 ! t "LH 10,65
3" Asperg. n. mutante : 260 ` + 61,8 | 8,24
4 | Mucor plumbeus `. 345 `" A 32,6 | 4,35
5| Mucor rouxii ` 345 Lt: 13 9,51
6; . Mucor racemosus | 260 | +o | 24,6 3,28
Tabelle II.
| | Gesamtvo- | Ausfall der — | —
za i , | lumen des ` Nitroprus- * —
Art. des Pilzes und Zusatzes | Destillates idnatiimnz‘ — | oe
| GE yds 1%,
d in con | probe | m mg | der Theorie
— kt ET ZI. Zeene III II, 202 = — Weg zwi. ee vg ` l ees éi ZE
d -Munilia candida (ATM | | 340 E EI | 258,1 | 34,4]
d Oidium lactis (Naa503) ` 29 1 +4 1.310 ; 413
}| Asperg. n. mutante (NaSO) 375 ++ ! 799 | 1386
A| Mucor plumbeus (Ca , 320 | a 73,2 | 9,76
DI Mucor rouxii (CaSO;) | 410 > ++ | 221,9 į 29,58
6'| Mucor racemosus (CaSO) : 330 | + i 559 ! 745

Biochemische Zeitschrift Band 116. 0

306 T. Narayama: Zerlegung der Brenztraubensäure durch versch. Pilze.

Im ganzen zeigte sich, daß alle Erreger, aber in verschiedenem
Umfange, die Brenztraubensäure "zerlegen; bei Gegenwart von
Sulfit stieg in der Regel der Ertrag an Acetaldehyd. Aus der Nähr-
lösung ohne Brenztraubensäure entstand in keinem Falle Acet-
aldehyd. Ob Schädigungen der Mikroorganismen durch die relativ
in großen Mengen angewendete Brenztraubensäure einen Einfluß
haben, ob die Spaltung der letzteren nur langsam verläuft oder schon
in kürzerer Zeit ihr Optimum erreicht, oder ob sekundäre Ver-
änderungen des entstandenen Acetaldehyds im Spiele sind, habe
ich noch nicht festgestellt.

Jedenfalls aber lehren meine Versuche, daß die genannten
Pilze auf lösungen von brenztraubensaurem Calcium wachsen
und dabei in typischer Weise carboxylatisch wirksam sind. Um
die Ergebnisse richtig einzuschätzen, muß man auch in Betracht
ziehen, daß selbst Traubenzucker von den genannten Kleinlebe-
wesen keineswegs glatt und zum Teil nur in sehr langen Zeiten
umgesetzt wird.

Druckfehlerberichtigung

zu der Mitteilung von C. Neuberg und J. Hirsch ‚Über ein
Kohlenstoffketten knüpfendes Ferment (Carboligase)‘ diese
Zeitschrift Band 115, Heft 3—6.

S. 289, Zeile 19 lies: lebender statt ebender.

S.308, Versuch a. In der dritten Zeile ist einzufügen: ‚Nach dem
Argären wurden 15 ecm Benzaldehyd eingetragen‘. Das
Gemisch wurde ......

Autorenverzeichnis.

Abelin, J. Über den Einfluß spe-
zifisch gebauter Jodverbindungen
auf die Metamorphose von Frosch-
larven und vom Axolotl. S. 138.

Finckh, B. R. O. Sind die Chlor-
ionen der Ringerlösung im“schla-
genden Frroschherzen durch andere
Änionen ersetzbar? S. 262.

Franzen, Hartwig und Artur
Schneider. Über die Trennung
aliphatischer Amine voneinander
und von Ammoniak. S. 195.

Franzen, Hartwig, Adolf
Wagner und Artur Schneider.
Über die chemischen Bestandteile

, — — E mn — — en

grüner Pflanzen. XIU. Über die `
flüchtigen hasischen Stoffe grüner `

Pflanzen. S. 208.
Fürth, OttoundFritzLieben.

Colorimetrische Untersuchungen

über das Tryptophan. IV.

Melanoitdinbildung bei
Säureliydrolyse von Proteinen und
ihre Abhängigkeit von Tryptophan-
komplexen. S. 224.

— — (olorimetiische Untersuchun-
gen über das Tryptophan. V.
Kenntnis der Proteine der Immun-
sera und ihres Tryptophangchaltes.
3.232,

Gad Andresen, K. L.

die

Die Ver-

Über

Müller, Rudolf. Untersuchungen
über Fällungsbedingungen d.WaR.-
Antigene (Herzextrakt). S. 215.

Murschhauser, Hans. Das op-
tische Drehungsvermögen der Dex-
trose unter dem Einfluß von Salz-
säure. II. Änderungen des Dre-
hungs- und Reduktionsvermögens
von Dextroselösunsen in Salzsäure
bei 100°. S. 171.

Nagayama,T. Über die Zerlegung
der Brenztraubensäure durch ver-
schiedene Pilze. S. 303.

Parnas, Jakob K. und Emilia
l,aska-Mintz. Beeinflussen sub-
minimale Reize den Ablauf che-
mischer Umsetzungen im isolierten
Muskel? S. 59.

Parnas, Jakob K. Über den
Kohlenhydratstoffwechsel der iso-
lierten Amphibienmuskeln. II. S.71.

— Über den Kohlenhydratstoffwech-

der |

zur.

teilung des Ilarnstoffes im Orga- —

S. 266.

Krasınska. Zofia s. Parnas.

nismus.

Laska-Mintz, Emilia s. Parnas.
Lieben, Fritz s. Fürth.

sel der isolierten Amphibienmus-
keln. IIJ. Der Umsatz in Muskeln
pankreasdiabetischer Tiere. S. 80.

— Über den mechanischen Wirkungs-
grad der in isolierten Amphibien-
muskeln stattfindenden Verbren-
nungsprozesse. (Vorläufige Mit-
teilung.) S. 102.

Parnas, Jakob K. und Zofia
Krasinska. Über den Stoff-
wechsel Amphibienlarven.
S. 108.

Salkowski, B. Bemerkungen zu
den Mitteilungen von R. Kochmann
und M. Kochmann. S. 191.

20 *

der

308

Schneider, Artur s. Franzen.
Tomita, Masaji. Über die Bil-

Autorenverzeichnis.

‚ Tomita, Masaji. Über die che-

dung von d-Milchsäure im tieri- `

schen Organismus. S. 1.
— Über das Verhalten des im Eier-
klar sowie im Dotter vorhandenen

Rteststickstoffes bei Bebrütung von `

Hühnereiern. S. 12.
- Über den Einfluß der Zugabe von
‘Traubenzucker und Alanin zum
Weißei auf die Bildung der d-
Milchsäure bei der Bebrütung.
S. 15.
— Über das Verhalten des bei der
Bebrütung von Hühnereiern dem
Eiweiß zugesetzten Trauben-
zuckers. S. 22.

— Über die Bildung der Fleisch-
milchsäure im tierischen Organis-
mus. Überdie Bildung von d-Milch-
säure bei der Autolyse des Hühner-
cies. S. 28.

mische Zusammensetzung der Bi-
schale des Seidenspinners. S. 40.

— Über die Methylierung im tie-
rischen Organismus. I. Über die
Methylierung des Pyridins im Or-
gyanismus des Kaninchens. S. 48.

— Über die Methylierung im tie-
rischen Organismus. 1I. Über den
Ort der Methylierung des Pyridins
im tierischen Organismus. S. 55.

Wagner, Adolf s. Franzen.

Waterman, N. Hämolyse
Metallsalze. S. 165.

Wuth, O. Über biologische Wir-
kungen proteinogener Amine. Zu-
gleich ein Beitrag zur Frage der
Acetonitrilreaktion. S. 237.

Zondek, S. G. Die Bedeutung
kolloidaler Nährlösungen für die
Funktion des normalen, erschöpften
und vergifteten Herzens. S. 246.

und

Biochemische 2 Tafel I.

Spannung

Experiments Muskels 37.3 mm. Bei A und B Länge-Spannungsdiagramme.

erstoffatmosphäre. Konstante Spannung 20 g.

2 * ) e n e
Jakob K. | Verlag von Julius Springer in Berlin.

Biochemische Zeitst Tafel IT.

6470" p.m 7A 10

Eh La AEA ra Bunte A tb
Lem 12,16 ER d

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Versuch 6. II. W 41.5 mm. Belastung 5 g. Spannungszuckung und Spannungs-
Lăngediagrammin III und IV nur halb so groß wie in I und II, obwohl den

d A pi- H IEN king: | ie

Versudg?2 cm. Spannungs-Längediagramme fortgelassen.

Jakob K. Parn Varta oh E Eugen AN ege,

-1

Biochemische Zeitschrift. Bd. 116, H. 1/6.

JFortsetzung des Inkaltsverzeichnisses!
Fürth, Otto und Fritz Lieben. Colorimetrische Untersuchungen über

das Tryptophan. V. Zur Kenntnis der Proteine der Immunsera

und ihres Tryptophangehaltes . . 2. 22. 2: 0 en nn nen 232
Wuth, 0. Über biologische Wirkungen proteinogener ‘Amine. Zugleich

ein Beitrag zur Frage der Acetonitrilreaktion . . i 237
Zondek, S. 6. Die Bedeutung kolloidaler Nährlösungen für die

Funktion des normalen, erschöpften und vergifteten Herzens . . 246
Finckh, E. R. 0. Sind die C'hlorionen der Ringerlösung im schlagen-

den Froschherzen durch andere Anionen ersetzbar? . . ... . 262
Gad Andresen, K. L. Die Verteilung des Harnstoffes im Organismus 266
'Nagayama, T. Über die Zerlegung der Brenztraubensäure durch

verschiedene Pilze . 2 2: 2 2 2 Er nn e. . . 303
D ruckfehlerberichtigung .. 2. 22 2 2 2 2 re... 306
A utorenverzeichnis . 22 2 2 ve m nn nr er re. 307

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I. Betrachtung nach allgemeinen pbysikalischen und chemischen Eigen-
schaften. — II. Betrachtung nach der Zusammensetzung. — III. Beson-
dere makroskopisch erkennbare Bestandteile. — IV. Mikroskopische Unter-

suchung. Methodik. — V. Chemische Untersuchung. — VI. Bakteriologisch"
U ntersuchung.

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