BEGRENZENDE BEDINGUNGEN BEI
DER ATMUNG VON PHYCOMYCES
E. C WASSINK
BIBLIÖTHEEK DER
RUKSUNIVERSITEIT
U,T;f\tCHT.
a
\ht
P^sKP-mE^psnbsp;: ■ v:
''mrMm
.....: i;-
■■^^^ililiililiS
lis
-ocr page 4- -ocr page 5-BEGRENZENDE BEDINGUNGEN BEI
DER ATMUNG VON PHYGOMYCES
-i
-.r , -
j-
.... ■ .
:
1 .J-
• ;
......
\ ■ / i
------
RIJKSUNIVERSITEIT UTRECHT ^ 1
lllllllllllllllllllllll.................
1403 9782
-ocr page 7-BEGRENZENDE BEDINGUNGEN BEI
DER ATMUNG VON PHYCOMYCES
TER VERKRIJGING VAN DEN GRAAD VAN
DOCTOR IN DE WIS- EN NATUURKUNDE
AAN DE RIJKSUNIVERSITEIT TE UTRECHT,
OP GEZAG VAN DEN RECTOR-MAGNIFICUS
DR. C. W. STAR BUSMANN, HOOGLEERAAR IN
DE FACULTEIT DER RECHTSGELEERDHEID.
VOLGENS BESLUIT VAN DEN SENAAT DER
UNIVERSITEIT TEGEN DE BEDENKINGEN
VAN DE FACULTEIT DER WIS^ EN NATUUR-
KUNDE TE VERDEDIGEN OP
MAANDAG 4 JUNI 1934,
DES NAMIDDAGS OM 3 UUR
DOOR
GEBOREN TE ZUTPHEN
N.V. Drukkerij en Uitgeverij
]. H. DE BUSSY
AMSTERDAM
MCMXXXIV
bibl10the€k der
ruksuniversiteit
— quot;^'^lahai^aajb^i-hd^sï ^sa jïhtjuda? m »
AAN MIJN OUDERS
-ocr page 10- -ocr page 11-Bij het beëindigen van dit proefschrift, wil ik gaarne mijn
dank brengen aan allen, die mij bij mijn studie behulpzaam
zijn geweest.
In de eerste plaats aan U, mijn Ouders, die mij in de
gelegenheid hebt gesteld, aan een Universiteit te studeeren.
U, Hoogleeraren en verdere Docenten in de biologische
vakken, dank ik voor alles, wat ik in de afgeloopen jaren
van U heb geleerd.
Vooral gaat mijn dank uit naar U, Hooggeleerde Went,
hooggeachte Promotor. Uw groote belangstelling in het
werk van Uw leerlingen en de moeite, die Gij U voor ons
geeft, heb ik zelf in ruime mate van U ondervonden. Daar-
voor ben ik U zeer dankbaar. Dat ik den laatsten tijd
assistent bij U heb mogen zijn, voel ik als een groot voor-
recht. Voor de gastvrijheid in Uw huis ondervonden, dank
ik ook U, Mevrouw Went, ten zeerste.
Hooggeleerde Wes ter dijk, aan Uw colleges en aan
den tijd, dien ik op Uw laboratorium doorbracht, zal ik
steeds met zeer veel genoegen terugdenken.
Hooggeleerde Pulle, aan mijn werk op het Botanisch
Museum en aan de vele excursies, speciaal naar de veen-
gebieden, die ik onder Uw leiding heb gemaakt, zal ik een
zeer aangename herinnering behouden. De vriendelijkheid,
die ik steeds van U heb ondervonden, stel ik op zeer hoogen
prijs. U, zeer geachte Heer Florschütz, dank ik voor de
prettige wijze, waarop U mij in het Veenonderzoek hebt
ingeleid.
Hooggeleerde Nierstrasz, de tijd, dien ik als candidaat
op Uw laboratorium heb doorgebracht, is van veel belang
voor mij geweest. Uw instellingswijze tegenover de theore-
tische problemen der biologie, zal niet nalaten op iederen
bioloog, die een tijdlang onder Uw leiding werkt, een
grooten invloed uit te oefenen en hem voor een simplistisch-
mechanische beschouwingswijze kunnen behoeden.
Hooggeleerde Jordan, Honing, Kruyt en De Bussy,
ik dank U voor wat ik op Uw colleges en practica van U
heb geleerd.
Veel heb ik te danken aan den omgang met mijn jaar-
genooten en verdere medestudenten, in 't bi2;onder op het
Botanisch Laboratorium» Een speciaal woord van dank
wil ik gaarne tot U richten. Zeergeleerde Bottelier, voor
de hulp, die ge mij dikwijls hebt verleend bij het afwerken
van langdurige proefseries.
Hooggeleerde Von Ubisch, voor de hulp, die ik van
U heb ondervonden bij het persklaar maken van mijn
manuscript, zeg ik U, evenals ook U, Zeergeleerde Rons-
dorf, hartelijk dank.
U, Zeergeleerde Haagen Smit, ben ik veel dank ver-
schuldigd voor talrijke adviezen en hulp in chemische
aangelegenheden.
Den Heer A. de Bouter dank ik zeer voor de zorg,
welke hij aan de afbeeldingen voor dit proefschrift besteedde,
den Heer P.A. de Bouter voor zijn steeds verleende hulp
bij technische voorzieningen aan mijn toestel.
Bizonderen dank ben ik U verschuldigd, waarde Lóbel,
voor de groote bereidwilligheid en zorgvuldigheid, waarmee
ge het vele steriliseerwerk, aan mijn onderwerp verbonden,
steeds voor mij hebt verricht.
Extrait du Recueil des Travaux botaniques néerlandais, VoL XXXI, 1934.
BEGRENZENDE BEDINGUNGEN BEI DER
ATMUNG VON PHYCOMYCES
VON
E. C. WASSINK.
INHALTSVERZEICHNIS.
Seite
Einführung............................................. 584
Abschnitt 1. Die Kultur von Phycomyces auf flüssigen Nähr-
böden mit Kohlenstoffquellen von bestimmter Zusammen-
setzung.
§ 1. Zuchtversuche auf synthetischen Nährlösungen..... 588
§ 2. Einfluss von Hefe auf die Entwicklung von Phycomyces 589
§ 3. Literatur über wachstumsfördernde Wirkungen...... 596
§ 4. Extraktion von Hefe; Reinigung der Extrakte und
Konzentrierung der wachstumsfördernden Faktoren;
Versuche mit Extrakten .......................... 601
Abschnitt IL Atmungsversuche mit Kulturen optimaler Ent-
wicklung auf 4 % Glukose.
§ 1. Einführung...................................... 624
§ 2. Literaturbesprechung .....................................625
§ 3. Methode.
a.nbsp;Kultur des Pilzes ............................. 635
b.nbsp;Atmungsapparat und Versuchsanordnung........ 636
§ 4. Besprechung der Versuche ........................ 643
Abschnitt IIL Versuche mit Kulturen verschiedenen Alters.
§ L Einführung ...................................... 648
§2. Versuche mit Kulturen verschiedenen Alters....... 651
Abschnitt IV. Versuche zur Analyse der begrenzenden Bedin-
gungen.
§ 1. Einführung. Glukose als limitierender Faktor........ 663
§ 2. Die Atmung pro Einheit von Trockengewicht....... 667
§ 3. Versuche zur weiteren Analyse des Verhaltens von
5-tägigen Kulturen ........................................673
§ 4. Versuche mit narkotisierten Myzelien.......................675
■n
Seite
Abschnitt V. Allgemeine Betrachtungen.
§ 1. Die Temperaturabhängigkeit der Protoplasmaströmungnbsp;678
§ 2. Reversible Beschädigungen durch hohe Temperaturennbsp;678
§ 3. Allgemeine Schlüsse .......____...................nbsp;679
§ 4. Übersicht der Ergebnisse..................................................681
Literaturverzeichnis ......____..... ... .. .. ....... .........683
EINFÜHRUNG.
De Boer (7) i) studierte die Atmung von Kulturen
des Schimmelpilzes Phycomyces Blakesleeanus Burgeff
(= Ph. nitens Kunze) auf natürlichen Nährböden. Er
benutzte zwei Bodentypen, nämlich einen Boden aus Brot
und einen Boden, der aus zerkleinerten Leinsamen bestand.
Auf dem ersten wird die Energie für den Aufbau- und
den Erhaltungsstoffwechsel des Pilzes hauptsächlich durch
Kohlehydrate geliefert, auf dem zweiten durch Fette.
Es wurden die Oa-Aufnahme und die COa-Abgabe
gemessen. De Boer untersuchte u.A. die Beziehung der
Atmung zu der Temperatur bei Kulturen optimaler Ent- '
Wicklung. Soweit die Temperaturen nicht schädlich wirkten,
wurde für diese Beziehung eine Gerade gefunden: die
Atmung stieg also proportional mit der Temperatur an.
Es ist von vorne herein wahrscheinlich, dass eine Gerade
als Temperaturkurve eines physiologischen Prozesses der
Ausdruck einer komplizierten Relation ist. Denn wenn
eine chemische Reaktion den begrenzenden Teilprozess
darstellt, wird man erwarten, dass die Geschwindigkeit
des Gesamtprozesses bei jeder 10° Temperaturerhöhung
2 bis 3 fach vergrössert wird (nach der Van 't Hoffschen
Regel). Wenn der Prozess von einer physikalischen Reaktion,
speziell von einem Diffusionsprozesse, limitiert wird, dann
wird im Allgemeinen die Vergrösserung der Geschwindig-
Die Zahlen zwischen Klammern beziehen sich auf das Litera-
turverzeichnis.
keit bei 10° Temperaturerhöhung geringer sein (± 1.2-1.5-
fach). In beiden Fällen wird die Beziehung der Geschwindig-
keit zur Temperatur durch eine Exponentialfunktion zum
Ausdruck gebracht. Im letzten Falle ist es durch den
geringen Anstieg vielleicht oft schwer zu bestimmen, ob
experimentelle Daten zu einer Exponentialkurve oder zu
einer Geraden gehören. Jedenfalls wird diese Kurve eine
geringe Neigung zur Temperaturachse aufweisen. Dies
aber ist mit den von de Boer erhaltenen Geraden keines-
wegs der Fall.
Es zeigte sich, dass die Temperaturkurven der Og-
Aufnahme und der COg-Abgabe ungefähr dieselbe Neigung
zur Temperaturachse aufweisen: der respiratorische Quotient
CO
^ ist also nicht von der Temperatur abhängig. Ver-
O2
gleicht man die Erhöhung der Og-Aufnahme und der COg-
Abgabe von 10° bis 15°, von 15° bis 20°, von 20° bis 25°,
so sinkt diese prozentual stark, also: „Qsquot; wird mit an-
steigender Temperatur immer kleiner.
Cohen Stuart (14) hat darauf hingewiesen, dass man
aus den von Van 't Hoff und Arrhenius für physi-
kahsche und chemische Prozesse aufgestellten Formeln
erwarten kann, dass die Grösse des Temperaturkoeffizienten
mit ansteigender Temperatur sinkt. In der speziellen
Literaturbesprechung werde ich noch näher zeigen, dass
die Abnahme des Temperaturkoeffizienten innerhalb der
studierten Temperaturgrenzen aus diesem Grunde aber
weit geringer ist als die Abnahme, die man den Daten
de Boers entnehmen kann. Übrigens ist auch kaum zu
erwarten, dass die gesamte Atmung einen in physiko-
chemischer Hinsicht einfachen Prozess darstellen werde.
Viel wahrscheinlicher ist es, dass die Änderung des
Temperaturkoeffizienten darauf beruht, dass nicht bei
allen Temperaturen derselbe Teilprozess die Geschwindig-
keit der Atmung beschränkt, (s.a. Crozier c.a.).
Den Gesamtprozess der Atmung auf einem natürlichen
Nährboden, z.B. auf Brot, kann man sich aus folgenden
Teilprozessen zusammengesetzt denken:
1.nbsp;Die enzymatische Spaltung des Substrats: die Bildung
plastischer Nährstoffe.
2.nbsp;Die Diffusion der plastischen Nährstoffe von ausserhalb
des Myzels nach innen, der interne Transport und
eventuelle weitere hydrolytische Spaltungen.
3.nbsp;Die Atmungsreaktionen im eingeren Sinne (die oxyda-
tiven Prozesse) Falls letztere die Geschwindigkeit der
COa-Abgabe begrenzen, wird ein hoher Temperatur-
koeffizient zu erwarten sein. Wenn die Geschwindigkeit
von der Diffusion der plastischen Nährstoffe begrenzt
wird, so ist ein niedriger Qio Zu erwarten.
Bekannthch hat Blackman in seiner klassischen Ab-
handlung (6) 2 Theorien ausgesprochen, nämlich:
L die Theorie über das Temperaturoptimum der Lebens-
prozesse, welche zur Voraussetzung hat, dass die
Temperaturkurve bei unschädlichen Temperaturen der
Van 't Hoffschen Regel gemäss verläuft.
2. die Theorie der begrenzenden Faktoren, welche aussagt,
dass die Geschwindigkeit eines Lebensprozesses pro-
portional mit der Zunahme des begrenzenden Faktors
zunimmt und gar nicht mit der Zunahme eines anderen
Faktors. Wird der begrenzende Faktor dermassen ver-
mehrt, dass ein anderer Faktor in das Minimum gelangt,
so kann die Geschwindigkeit des Prozesses fernerhin
nur durch Vermehrung dieses neuen Faktors ver-
grössert werden. Die Beschränkung ist also absolut.
Ausdrücklich muss darauf hingewiesen werden, dass
diese Betrachtungsweise nur für Reaktionsketten gültig
sein kann; die Geschwindigkeit einfacher Prozesse ist
Genauer gesagt: diejenige Umlagerungen, die stattfinden
sobald die Nährstoffmoleküle am Ende ihrer Wanderung durch das
Plasma angelangt sind.
von Änderungen in der Menge von jedem der reagie-
renden Bestandteile abhängig. In Zusammenhang hier-
mit hat Rome 11 (40) hervorgehoben, dass es richtiger
ist, nicht von begrenzenden „Faktorenquot; zu reden, wie
es Blackman getan hat, sondern von begren2;enden
„Prozessenquot; (d.h. Teilprozessen der Reaktionskette).
Dem Wesen nach sind beide Theorien Blackmans
vollkommen getrennt. Besonders VandenHonert (25)
hat die Tatsache benutzt, dass der Verlauf der Temperatur-
kurve einen Indikator für die Art des begrenzenden Prozess-
teiles darstellt.
Es wurde versucht, ob von diesen Anschauungen aus,
eine Einsicht in die Zusammensetzung der geradlinigen
Temperaturkurve de Boers für die Atmung von Phy-
comyces zu gewinnen sei. Wie oben bereits auseinander-
gesetzt wurde, kann man den Atmungsprozess ohne
Schwierigkeit in Teilreaktionen zerlegen, die jede für sich
als begrenzender Prozess auftreten können. In erster Linie
hat man es mit der enzymatischen Spaltung des Subtrates
zu tun.
Bei meinen Versuchen habe ich mich auf Kohlehydrat-
kulturen beschränkt. Um zu untersuchen, ob die Spaltung
der Stärke im Brot bei den höheren Temperaturen als
„limiting factorquot; fungiere, war es also notwendig, Kulturen
auf einfachen Zuckerböden anzulegen. Aus der von
de Boer gegebenen Übersicht geht hervor, dass es bisher
nicht möglich war, brauchbare Kulturen von Phycomyces
auf Zuckerlösungen (in Verbindung mit einer anorganischen
Nährlösung) zu erhalten. Das Verfahren, nach dem dies
gelang, ist in Abschnitt I beschrieben; die Atmungsversuche
mit Glukosekulturen sind in den Abschnitten II bis V
angeführt.
Alle Versuche wurden mit einem--Stamm von Phyco-
myces Blakesleeanus, aus dem „Centraal Bureau voor
Schimmelculturesquot; zu Baarn, ausgeführt.
ABSCHNITT I.
DIE KULTUR VON PHYCOMYCES AUF FLÜSSIGEN NÄHRBÖDEN MIT
KOHLENSTOFFQUELLEN VON BESTIMMTER ZUSAMMENSETZUNG.
§ 1. Zuchtversuche auf synthetischen Nährlösungen,
Man kann nicht sagen, dass Phycomyces auf synthetischen
Nährböden mit Zucker als Kohlenstoffquelle, gar nicht
wächst. Einige Beobachtungen aus der Literatur über
ziemhch gutes Wachstum, findet man bei de Boer zitiert.
Welche Zuckerarten die besten sind, darüber gehen die
Meinungen auseinander. Man führte dies darauf zurück,
dass verschiedene Pilzstämme verschieden wählerisch sein
sollten. Immer aber blieb die Entwicklung weit hinter
derjenigen auf einem natürlichen Substrat, z.B. auf Brot,
zurück. De Boer versuchte dies so zu erklären, dass bei
geringen Zuckerkonzentrationen der Nährwert der Lösung
zu klein sein würde, während bei hohen Konzentrationen
das Wachstum durch osmotische Schädigungen gehemmt
werden sollte.
Seitdem erschien die Arbeit Nielsens (79) über die
Bildung von „Rhizopinquot; durch Mucorineae. Hierin wird
u.a. eine neue Nährlösung vorgeschlagen und weiter
angegeben, dass die Anwesenheit eines festen Substrates
in der Nährlösung, Bedingung für die Bildung des Wuchs-
stoffes ist. Es war möghch, dass die Resultate Nielsens
auch für die Kultur von Phycomyces von Bedeutung
wären. Bei meinen ersten Versuchen, Phycomyces synthetisch
zu züchten, benutzte ich deshalb die von Nielsen vor-
geschlagene Nährlösung, in die ein festes Substrat hin-
eingebracht wurde.
In der Tabelle 1 ist die Salzlösung nach Nielsen an-
gegeben (N 1) und zugleich sind aus einer Anzahl
Abänderungen dieser Lösung, die ich später versuchte,
einige angeführt, von denen auf den nächsten Seiten noch
öfter die Rede sein wird (N 3 und N 7).
TABELLE L
Mehrfach verwendete Modifikationen der Nielsenschen
Nährlösung.
N L |
N 3. |
Salzlösung nach den Angaben |
Wie N 1, aber: NH^-Tartrat 5 g |
Nielsens (79) | |
KH^ PO4............ 0.5 g |
N 7. |
Mg SO4.............. 0.5 g |
Wie N 1, aber anstatt |
NHi-Tartrat......... 10 g |
NH4-Tartrat: |
Fe CI3............... |
NH4 Cl................. 5 g |
10 Tropfen einer 1 % Lösung | |
H20.............. 1000 ccm |
Als festes Substrat wurden bei den ersten Versuchen
Stückchen ausgekochten Gazetuchs, welche auf ein Glas-
viereck gespannt waren, benutzt. Auch Säckchen aus Gaze,
mit ausgekochtem Sand gefüllt, kamen zur Verwendung.
Sie wurden in Kulturrohren gestellt und steckten mit ihrem
unteren Ende in der Nährlösung, die dann in den Sand
und in das Tuch emporstieg. Weitere Details der Versuchs-
anordnung übergehe ich hier.
In der Tabelle 2 findet man die Resultate einiger Kultur-
versuche mit verschiedenen Zuckerarten in verschiedenen
Konzentrationen. In den meisten Fällen war die Entwick-
lung äussert gering. Ich mache noch auf die Rohre e und q
mit Gummi arabicum bezw. löslicher Stärke als Kohle-
hydratquelle aufmerksam, worauf die Entwicklung ebenfalls
sehr dürftig war und auf die Vergleichskulturen auf Brot
(Rohre d und i), die ein sehr starkes Wachstum zeigten.
Die Nährlösung Nielsens, auch wenn festes Substrat
hineingebracht wird, ermöglicht Phycomyces das Wachstum
auf synthetischen Böden also nicht.
§ 2. Einfluss von Hefe auf die Entwicklung
von Phycomyces.
In der Maltosekultur f (Tabelle 2), die zufälligerweise
f\
N 1 Glukose 1 %
N1 „ 1 %
N 1 „ 5 ^
Brot (Kontrolle)
N 1 Maltose 5 %nbsp;: 22.1
N 1 Saccharose 1 %nbsp;22.1
N 1 Sacch. 1 % 2 Tropf. I 22.1
Zitronensäure 1 %
Brot (Kontrolle)nbsp;22.1
a. |
Nl |
Maltose 1 ° |
0 |
30.1 |
c. |
N 1 |
Saccharose |
1 % |
30.1 |
n. |
N 1 |
tf |
y. % |
30.1 |
e. |
Nl |
Gummi arabic. 1 % |
: 30.1 | |
q- |
N 1 |
Amylum solub. 1 % |
' 30.1 | |
1. |
N 1 |
Saccharose |
% |
30.1 |
2. |
N 1 |
ff |
1% |
1 |
3. |
N 1 |
tf |
2% |
30.1 |
4. |
N 1 |
ff |
5% |
30.1 |
5. |
N 1 |
ff |
10% |
: 30.1 |
6. |
N 1 |
Maltose |
y2 % |
30.1 |
7. |
Nl |
ff |
1% |
30.1 |
8. |
N 1 |
ff |
2% |
30.1 |
9. |
N 1 |
ff |
5% |
30.1 |
10. |
Nl |
ff |
10% |
30.1 |
IL |
N 1 |
Fruktose |
% % |
30.1 |
12. |
Nl |
ff |
1% |
30.1 |
13. |
Nl |
ff |
2% |
30.1 |
19. |
Nl |
ff |
5% |
30.1 |
20. |
N 1 |
ff |
10% |
30.1 |
14. |
N 1 |
Glukose |
y2 % |
1 30.1 |
15. |
Nl |
ff |
1% |
' 30.1 |
16. |
N 1 |
ff |
2% |
30.1 |
17. |
!ni |
ff |
5% |
30.1 |
18. |
i N 1 |
ff |
10% |
30.1 |
stark
25.1
geringes Myzel-
wachstum
geringes Myzel-
wachstum
kein Wachstum
bereits Spor.
träger
L2
(geringes My-
]zelwachstum
(auf der Gaze
I [geringes My-
]zelwachstum
(in der Lösung
kein Wachstum
kein Wachstum
starke Entwicklung von
dicken Spor. trägem
8.2
wie am 1.2
wie am L2
kein Wachstum
einige Myzelfäden
geringes Myzelwachstum
in der Flüssigkeit
kein Wachstum
gt;f gt;t
geringes Wachstum
kein Wachstum
sehr geringe Entw.
kein Wachstum
geringes Wachstum
ff ff
etwas stärkeres Wachstum
kein Wachstum
sehr geringes Wachstum
einzelne dünnen Fäden
-ocr page 21-stehen geblieben war/entwickehe sich am 12.2/32 plötzlich
eine stark wachsende Generation von dicken Sporangien-
trägern, die den auf Brot gebildeten wenig nachstanden.
Es zeigte sich, dass diese Kukur mit einer roten Hefe
verunreinigt war. Gleichzeitig war eine kleine Penicillium-
kolonie anwesend. Es lag auf der Hand, das plötzliche
Wachstum von Phycomyces auf die Anwesenheit der
anderen Organismen zurückzuführen. Beide Infektionen
wurden isohert und rein weitergezüchtet. In einer Anzahl
dieser Kulturen wurde Phycomyces geimpft. Es zeigte sich,
dass nur die rote Hefe das Wachstum von Phycomyces
sehr stark zu stimulieren vermochte. Eine Kultur von
Phycomyces auf der Nie Isenschen Nährlösung mit 5 %
Maltose bei Anwesenheit der roten Hefe bleibt wenig
hinter einer Brotkultur zurück. In Penicilliumkulturen
konnte Phycomyces nicht zu einer günstigen Entwicklung
gebracht werden.
Man konnte sich die wachstumsförderende Wirkung der
Hefe auf verschiedenen Weisen vorstellen, und zwar
1.nbsp;indem die vorhandene Kohlenstoffquelle in für Phy-
comyces besser zu verarbeitenden Verbindungen um-
gebildet würde,
2.nbsp;indem von der Hefe ein Stoff an die Kulturflüssigkeit
abgegeben würde, der für die Entwicklung von Phy-
comyces notwendig ist,
3.nbsp;durch Veränderung des Ph,
4.nbsp;durch stimulierende Wirkung der lebenden Hefezellen
auf das Wachstum von Phycomyces (indem sie z.B.
eine Strahlung aussenden würden).
Weil die unter 2 und 3 angebenen Möglichkeiten einer
experimentellen Prüfung am leichtesten zugänglich waren,
wurde mit ihrer Untersuchung zuerst angefangen.
Einige Ph-Bestimmungen gaben folgendes Resultat:
Nährlösung Nielsen (N 1) — Maltose 5 %... Ph 5.60
idem 5-fach verdünnt...................... 5.70
Reihe A: ^ N 3 — Glukose 3 % Maltose 1 %..... 150 ccm
j H^O................................ 7.5 „
/ N 3 — Glukose 3 % Maltose 1 %..... 150
Reihe B: lt; Hefesuspension (s. Vers. 8.4), 4 Tage
( auf 70°............................ 7.5 „
j N 3 — Glukose 3 % Maltose 1 %..... 150
Reihe C: lt; Hefesuspension (s. Vers. 8.4), 1/2 Stunde
( auf 120° erwärmt.................. 7.5 „
Resultat:
28.5 Durchmesser aller Myzelien ungefähr gleichgross.
Besonders die der Reihe A dünner.
30.5 B und C gleich, der ganze Boden mit ziemhch dünnem Myzel
überwachsen; A seit 28.5 wenig gewachsen und sehr dünn.
31.5 A sehr schwach entwickelt.
B und C gleich, s. 30.5.
3.6 B und C ± gleich, vielleicht B etwas (sehr wenig) kräftiger
als C.
9.6 Entwicklung seit dem 3.6 nicht weiter gegangen.
Eine Anzahl Petrischalen mit Nielsen i)-Maltoseagar
wurde im Zentrum mit einem Stückchen Phycomyces-
Myzel beschickt, das sich zu einem dünnen kreisrunden
Myzel entwickelte. Sodann wurde eine Suspension von
Bäckerhefe in Nielsenscher Nährlösung hergestelk und
während einer halben Stunde auf 70° C. erhitzt. Diese
Temperatur wurde deshalb gewählt, weil über die Thermo-
stabilität eventuell anwesender stimulierender Stoffe vor-
läufig nichts zu sagen war, während Okunuki (86)
angibt, dass Hefe, die 1/2 Stunde auf 65° erwärmt wird,
nicht weiter wächst. Zum Vergleich wurden aber auch
Versuche mit einer Hefesuspension, die % Stunde auf
120° erhitzt war, angestellt.
Ungefähr am Tage nach dem Impfen wurden die Böden
mit den daraufgewachsenen Myzelien mittendurch geteilt
und die beiden Hälften durch ein Paraffinband getrennt
oder in verschiedene (sterile) Schalen gebracht. Eine Hälfte
wurde mit Nielsenscher Nährlösung begossen, die andere
1) In einigen Fällen wurde Raulinsche Nährlösung verwendet.
-ocr page 23-mit derselben Lösung, in der aber Hefe suspendiert war. Nach
einigen Stunden wurden die Lösungen wieder abgegossen.
In der Tabelle 3 findet man die Resultate einiger Versuchs-
reihen angegeben. Einige Détails bezüglich der Methode
sind gleichfalls in die Tabelle aufgenommen worden. In
allen Fällen wurde beobachtet, dass das Myzel in den
Hälften, worauf während 2 Stunden die Hefesuspension
gestanden hatte, deutiich dichter war, als in den Hälften,
worauf während 2 Stunden die Nielsensche Lösung ohne
Hefe gestanden hatte. Eine grössere Versuchsreihe bei
der die Nielsensche Lösung und die Suspension auf
ganze Myzelien in gesonderten Schalen zur Einwirkung
gelangten und wo ausserdem die aufzugiessenden Flüssig-
keiten die gleiche Zuckerkonzentration hatten wie die
Nährböden, gab dasselbe Resultat (Tabelle 3). In der
Regel waren nur geringe Unterschiede zwischen den
Wirkungsgraden von einer auf 70° oder 120° erwärmten
Suspension zu beobachten.
Die erhaltenen Resultate deuten darauf hin, dass in der
Hefe ein thermostabiler Stoff vorhanden ist, der auf das
Wachstum von Phycomyces stark fördernd wirkt.
Es lag jetzt auf der Hand, das etwas bessere Wachstum
in den in § 1 beschriebenen Versuchen mit Maltose als
Zuckerquelle, so zu deuten, dass die Maltose im Gegensatz
zu den anderen Zuckerarten noch Spuren eines wachstums-
förderenden Stoffes enthalten müsse. Dafür spricht auch,
dass Phycomyces sich auf Agarböden mit 1 % Maltose
3 % Glukose kaum schlechter entwickelte als auf Böden
mit 4 % Maltose, während auf Glukose allein kein Wachstum
stattfand. Durch die später zu besprechenden Arbeiten von
Schopf er ist diese Ansicht wohl als erwiesen anzusehen.
Die mit Hefesuspension behandelten Myzelien erreichten
niemals eine üppige Entwicklung. Dafür war die zugeführte
Menge wachstumsförderender Stoffe offenbar zu gering.
Würde man aber mehr Hefe zusetzen, dann würden damit
38
-ocr page 24-auch wieder mehr Nährstoffe zugesetzt werden und man
würde so von der Verabreichung einer Energiequelle
bekannter Zusammensetzung weit entfernt sein. Es musste
also versucht werden, die wachstumsförderende Wirkung
der Hefe von seinen energiereichen Bestandteilen möghchst
weitgehend zu trennen. Dies gelang in befriedigender
Weise durch Verwendung der von chemischer Seite aus-
gearbeiteten Reinigungsverfahren für Bios und andere
Wachstumsfaktoren.
Bevor ich meine diesbezüglichen Versuche anführe,
möchte ich erst einen kurzen Überblick über die in der
Literatur zerstreuten Angaben über wachstumsförderende
Wirkungen geben.
§ 3. Literatur über wachstumsförderende
Wirkungen.
Wie bereits erwähnt, hat Wildiers (103) als erster
die Frage nach einem bisher unbekannten, in kleinen Dosen
für das Wachstum (i.e. von Hefe) erforderlichen Stoff
diskutiert Er versuchte, für eine Kontroverse zwischen
Liebig und Pasteur eine Lösung zu bringen. Nach
Pasteur könnte Hefe in einer Flüssigkeit wachsen und
gären, in der nur Hefeasche, ein NH4-Salz und Zucker
enthalten ist. Nach Liebig wäre dies unmöglich, wenn
keine weiteren organischen Stoffe anwesend sein würden.
Wildiers fand nun, dass Wachstum und Gärung in einem
Milieu nach Pasteur auftreten, wenn nur mit einer nicht
zu kleinen Hefemenge geimpft wird. Dasselbe Resultat
konnte Wildiers bekommen wenn er der Nährlösung eine
gewisse Menge gekochter Hefesuspension zusetzte. Wenn
er die gekochte Suspension filtrierte, dann hatte das Filtrat
die wachstumsförderende Wirkung, die festen Zellreste
nicht. Hefeasche war in dieser Hinsicht unwirksam.
Wildiers schliesst hieraus, dass ausser den bekannten
Die zoologische Vitaminliteratur bleibt hier ausser Betracht.
-ocr page 25-Nährsalzen und der Kohlenstoffquelle eine kleine Menge
einer unbekannten organischen Substanz für das Wachstum
der Hefe notwendig sein muss. Diese Substanz nannte er
„Biosquot;. Die von ihm verwendete Hefe bildete nach
Wildiers kein Bios. Wildiers bestimmte auch eine
Anzahl Eigenschaften des Bios. Es zeigte sich z.B. löslich
in Wasser und hochprozentigem Alkohol, unlöslich in
absolutem Alkohol und in Aether, widerstandsfähig gegen
Kochen mit Säure und dialysierbar.
Die späteren Angaben, woraus man auf eine spezifische
Wachstumsförderung von kleinen Hefemengen schliessen
kann, beziehen sich fast alle auf mehr oder weniger bei-
läufige Beobachtungen. Robbins (91, 92) fand, dass das
Wachstum von isolierten Wurzeln in sterilen Nährlösungen
länger anhielt, wenn Hefeextrakt zugesetzt wurde. Brink
(59) stellte fest, dass das Wachstum von Pollenschläuchen
auf einem synthetischen Substrat durch Zusetzen von
sterilem Hefeextrakt stark gefördert wurde. Der wachsturas-
förderende Stoff, der hier eine Rolle spielte, war thermo-
stabil. Hefeasche hatte eine geringere, aber doch noch
deutliche Wirkung. Brink stellte auch Versuche an, zum
Vergleich der Keimung einzelner und in Gruppen liegender
Pollenkörner. Er schloss hieraus, dass während der Keimung
Wachstumsförderende Stoffe abgegeben werden, die nicht
artspezifisch sind. Auffällig war, dass die Differenz zwischen
dem Wachstum einzelner und in Gruppen gekeimter
Pollenkörner auf einem hefehaltigen Substrat geringer war
als sonst. Die Wirkung der Hefe scheint also in derselben
Richtung zu liegen, wie die der von den Körnern selbst
abgegebenen Stoffe.
Ich möchte aber darauf hinweisen, dass man nicht alle
Wachstumsförderenden Wirkungen der Hefe auf Wildiers'
Bios zurückführen kann, da die Hefe mehrere Wachstums-
faktoren enthält, z.B. auch Auxin (s. Kögl amp; Haagen
Smit [71]).
Okunuki (86) untersuchte den Einfluss von den durch
rote Hefen abgegebenen Substanzen auf das Wachstum
von Schimmelpilzen. Es waren ein wachstumshemmender
und ein wachtumsfördernder Stoff vorhanden. Der Gift-
stoff war u.a. extrahierbar mit Aether; der Rest hatte dann
nur noch eine wachtumsfördernde Wirkung. Beide Stoffe
waren thermostabil und fanden sich nicht in der Asche.
Okunuki macht auch auf die verschiedenen Überein-
stimmungspunkte des wachstumsfördernden Stoffes mit
Wildiers' Bios aufmerksam.
Lepeschkin (72) fand, dass aus Hefe hergestelltes
Vitamin B in kleinen Mengen eine förderende Wirkung
auf das Hefewachstum in synthetischem Milieu und auf
das Wachstum von Pénicillium glaucum hat.
Williams amp; Honn (107) untersuchten den Einfluss
von Hefeextrakt auf Kulturen verschiedener Schimmel-
pilze auf einem vielseitigen synthetischen Nährboden.
In vielen Fällen trat eine Wachstumsverbesserung in
Erscheinung. An Vergleichskulturen setzten sie ein Gemisch
aus einigen Aminosäuren zu. Dieses verbesserte das
Wachstum in einigen Fällen, aber meistens weniger als
der Hefeextrakt. Sie führen weiter unveröffenthchte Ergeb-
nisse Winch eil s an, woraus hervorgeht, dass die Kultur-
flüssigkeit von Aspergillus niger Bios enthält.
Nielsen (80, 81) fand, dass „Rhizopinquot;, von Rhizopus
suinus, das auf der bereits erwähnten Nährlösung gebildet
wird, eine wachstumsförderende Wirkung auf Kulturen
von Aspergillus niger und der Hefe (in synthetischer
Nährlösung) hat. Von Nielsen amp; Hartelius wurde
dies weiter untersucht (82). Wurde die Kulturflüssigkeit
von Rhizopus mit Aether extrahiert, dann ging der Stoff,
der das Wachstum der Avena-koleoptilen fördert (Wuchs-
stoff A) in den Aether über, während der Wuchsstoff (B),
der auf die Schimmelpilze günstig wirkt, in der wässerigen
Lösung zurückblieb. Beide Stoffe waren thermostabil.
Es zeigte sich weiter (84, 85) dass der Wirkungsgrad des*
Wuchsstoffes B auf die Hefe von der Anwesenheit gewisser
anorganischer Substanzen abhängig ist, die zum Teil in
Filtrierpapierasche vorgefunden werden, und die die
Autoren mit dem Namen Co-Wuchsstoffe belegen. Weiter
hat Hartelius (67, 68) nachgewiesen, dass auch Harn
eine bedeutende Menge des Wuchsstoffs B enthäk, der
wahrscheinlich wenigstens zum Teil direkt aus der Nahrung
hineingelangt (69). Vor einiger Zeit machten Nielsen amp;
Hartelius (83) die aufsehenerregende Beobachtung, dass
ein Stoff der in einigen chemischen Eigenschaften und in
seiner physiologischen Wirkung mit dem Wuchsstoff B
übereinstimmt, entsteht, wenn man Glukose mit organischen
Säuren oder deren NHi-Salzen eine Stunde lang auf 135°
erhitzt. Besonders interessant ist es, dass für diese Reaktion
kein Stickstoff notwendig ist, dass also der chemisch
gebildete Wuchsstoff B stickstofffrei ist.
Ältere Beobachtungen über Wachstumsförderende Wir-
kungen, von Schimmelpilzen ausgehend, liegen ebenfalls
vor. Zeller amp; Schmitz (109) Hessen verschiedene
Schimmelpilze in Schalen zusammenwachsen oder impften
sie nacheinander in die wieder sterilisierte Kulturflüssigkeit.
Pleurotus sapidus z.B. wurde in seinem Wachstum durch
Kontakt mit Kolonien von Aspergillus glaucus, gefördert.
Auch schädliche Stoffwechselprodukte schienen gebildet
zu werden. Die Sukzessionsversuche sind übrigens wenig
aussagend, weil am Ende der Kohlehydratvorrat erschöpft
war, in den Kontrollen dagegen nicht. Ob auch in den
Versuchen Härders (66) eine spezifische wachstums-
fördernde Wirkung vorliegt, ist schwer zu entscheiden.
Porter (90) beobachtete Hemmungen im Wachstum
von Schimmelkulturen in der Nähe von Bakterienkolonien.
Erwiesen wurde, dass die Wirkung stofflicher Natur sein
muss.
In neuester Zeit hat Den Dooren de Jong (60) Ver-
n
suche mit einem Bakterium mitgeteilt, das für Wuchs-
stoffe empfindlich ist. Dabei wurde erwiesen, dass das
wachstumsförderende Agens mit dem Haferwuchsstoff
(Went [102], Kögl amp; Haagen Smit [71]) nicht iden-
tisch ist. Die angegebenen Eigenschaften stimmen nicht
alle mit denjenigen von Wildiers' Bios überein. Auch
auf diesem Gebiete bestanden einige ältere Beobachtungen
(s. bei Den Dooren de Jong).
Von Euler amp; Philipson (62) beobachteten die Bildung
eines wachstumsfördernden Faktors für Hefe in Kukuren
von Rhizopusarten, Aspergillus Wentii und Pénicillium.
Auch Spitzen von Haferkoleoptilen sollten ausser Hafer-
wuchsstoff einen Stoff bilden, der das Wachstum der Hefe
beschleunigt. Aber diese Versuche erscheinen mir nicht
recht beweisend, denn es ist zum mindesten zu erwägen,
ob in den langen Extraktionszeken keine Bakterien-
entwicklung stattgefunden habe.
Jedoch steht die Fähigkeit höherer Pflanzen, einen
Wachstumsfaktor vom diskutierten Typus zu bilden,
ausser Zweifel. Eastcott fand ihn in Tee (was Von
Euler amp; Philipson [62] als Vergleichsmaterial benutzt
haben). Weiter weise ich auf die z.T. bereits besprochenen
Arbeiten von Den Dooren de Jong (60), von Hartelius
(69), von Philipson (89) und von Boas (55a) hin,
worin der Wuchsstoff (B)-Gehak verschiedener Teile
höherer Pflanzen nachgewiesen wurde.
Weker ist noch zu erwähnen, dass die Keimung und
das Wachstum mehrerer Schimmelpilze, darunter von
Phycomyces und von Rhizopus, nach Branscheidt (58)
durch die Anwesenheit lebender Pollenkörner stark ge-
fördert wird.
Dass Hefe ihrerseits in bestimmten Fällen einen Einfluss
auf höhere Pflanzen haben kann, wurde bereits besprochen.
Zum Schluss möge noch darauf hingewiesen werden,
dass die Beobachtungen von Bottomley und Mockeridge
(56, 57, 75, 76) über die Wirkung bestimmter Substanzen
(sog. Auximonen) auf das Wachstum von Lemnakulturen
von Olsen (87) überholt wurden, der gezeigt hat, dass
es sich hier nur um die Verabreichung von Eisen in löslicher
Form handelte. Es scheint mir aber möglich, dass hier
in bestimmten Fällen doch auch noch eine richtige
„Auximonquot;-Wirkung vorliegt ([76], s. auch Saeger [93]).
Die Reinigungsverfahren von Hefeextrakten sowie die
Arbeiten Schopfers werde ich in § 4 in Anschluss an
meine eigenen Versuche behandeln.
§ 4. Extraktion von Hefe; Reinigung der Extrakte
und Konzentrierung der wachstumsfördernden
Faktoren; Versuche mit Extrakten.
Einen Überbhck über die Behandlung der Biosfrage
von chemischer Seite hat Philip son (87) gegeben. Ver-
gleicht man die verschiedenen hierher gehörenden Arbeiten,
dann zeigt es sich, dass mehrere Autoren den wirksamen
Faktor in eine Anzahl Komponenten zerlegen konnten,
die jede für sich einen geringeren Wirkungsgrad aufwiesen
als das Gesamtprodukt (vgl. u.a. Lucas [73]; Williams,
Wilson amp; Von der Ahe [105]; Eddy amp; Kerr [61];
Miller, Eastcott amp; Maconachie [74]). Andere Unter-
sucher, wie Narayanan (77), sahen keine Spaltungen
bei ihrer Behandlungsweise auftreten. In einer der neuesten
Arbeiten (Miller, Eastcott amp; Maconachie [74]) wird
auseinandergesetzt, dass bei der Methode Narayanans
eben die fraktionnierenden Bearbeitungen umgangen worden
sind. So würde sich der scheinbare Widerspruch zwischen
Narayanan und den oben erwähnten Autoren erklären.
Als ich mit der Reinigung von Hefeextrakten anfing, war
die Arbeit von Miller, Eastcott Sc Maconachie noch
nicht erschienen. Beim Vergleich der verschiedenen
beschriebenen Verfahren erschien das Verfahren Nara-
yanans am meisten empfehlenswert, eben weil es den
n
wirksamen Faktor bis zum Ende homogen weiterführte.
Die Frage ob das Bios eine einheithche Substanz sei oder
nicht, erachtete ich für meine Versuche nicht von primärer
Bedeutung.
In der Tabelle 4 sind die verschiedenen Etappen des
Narayananschen Verfahrens soweit es von mir befolgt
wurde, kurz zusammengestellt. Die letzten Bearbeitungen
wurden hier fortgelassen, weil damit nach den Angaben
Narayanans keine nennenswerte weitere Reinigung erzieh
wurde. Die Ziffern bei den Angaben von Extrakten in den
Versuchstabellen beziehen sich auf diese Übersicht.
So ist z. B.
Extrakt la 1. Alkoholextrakt
2.
Endextrakt Bearbeitung 2
3b, c
c
4
Anfangs wurde
die Methode Na-
rayanans genau be-
folgt. Der Extrakt 2a
wurde 2 Stunden auf
2 Atmosphären mit
Ba(OH)2 hydroly-
siert. Später wurde
„ 15
„ 2b
Filtrat 3c
Fällung 3c
Filtrat 4b
„ 5b
Fällung 5b
5b, d
5b, c
diese Hydrolyse fortgelassen weil hierdurch die Stärke des
Extraktes abnahm und weiter die durch Zusatz des Baryts
gebildete Fällung sich beim Autoklavieren zum Teil wieder
zu lösen schien. Der Rückgang in der Wirkung des Ex-
traktes beim Autoklavieren wird auch von Miller, East-
cott Sc Maconachie (74) erwähnt. Es wurde also nur
überschüssiges Baryt zugesetzt und die gebildete Fällung
abfikriert. Die Extrakte, die für die im I. Abschnitt be-
schriebenen Versuche benutzt wurden, waren alle 2 St. auf
2 Atm. hydrolysiert. Für fast alle Atmungsversuche be-
nutzte ich das „Filtrat 3cquot; weil mit der Phosphorwolfram-
säurebearbeitung nur eine geringe weitere Reinigung erzielt
wurde und das Filtrat 3c den gestellten Anforderungen
durchaus genügte. Auch die Bearbeitung Nr 4 zeigte wenig
Erfolg, da der erhaltene Sirup sich in dem zugesetzten
Alkohol wieder vollständig löste.
TABELLE 4.
Auszug aus dem Extraktionsverfahren für Bios von Narayanan
(1930) (etwas abgeändert).
1.nbsp;a. 1 kg Bäckerhefe extrahieren mit 0.8 1. 70 % Alkohol bei 70°
während 4 St.
b.nbsp;Filtrieren, Rest noch 2 x extrahieren mit ungefähr der gleichen
Menge 50 % Alkohol.
c.nbsp;Extrakte a u. ö zusammenbringen, Alkohol auf einer kleinen
Flamme ausdunsten, wässeriger Extrakt etwas konzentrieren.
2.nbsp;a. Dem Endextrakt Ic Ba(OH)2 (warme konzentr. Lösung)
zusetzen bis keine weitere Fällung entsteht. Eventuell 2 St.
auf 2 Atm. autoklavieren.
b. Präzipitat abfiltrieren, Ba entfernen mit H2SO4, wieder fil-
trieren. Ph 6.8.
3.nbsp;a. Dem Filtrat 2b Überschuss neutralen Bleiazetats zusetzen,
nachts stehen lassen.
b.nbsp;Filtrieren. Filtrat mit HjS bleifrei machen (~gt; „Filtrat 3cquot;).
bi. Fällung in heissem Wasser suspendieren, Pb. entfernen durch
Zusatz von H2SO4. Filtrieren. Filtrat neutralisieren mit NaOH
( gt; „Fällung 3cquot;).
c.nbsp;Die bleifreien Flüssigkeiten auf P^ 6.8 bringen und konzen-
trieren. Das Filtrat enthält den Bios, die Fällung das Vita-
min Ba-
4.nbsp;a. Filtrat 3c konzentrieren zu Sirup.
b. Den Sirup 3 x extrahieren mit 5 Vol. heissen Alkohols 80 %.
5.nbsp;a. Alkohol ausdunsten, den Sirup lösen in 500 ccm 5 % H2SO4.
b.nbsp;Überschuss Phosphorwolframsäure (konz. Lösung) zusetzen.
Bios wird ausgefällt. Abfiltrieren Filtrat 5b Fällung 5b.
(s. weiter unten).
c.nbsp;Bios aus der Fällung wieder lösen durch Zusatz von Ba(OH)2
bis zu alkalischer Reaktion. Filtrieren. Das Filtrat mit H2SO4
neutralisieren bis zu Ph ± 6.8. BaSOi abfiltrieren. Ein-
dampfen (Fertiger Extrakt „Fällung 5amp;quot;).
d.nbsp;Filtrat 5b ebenfalls mit Ba(OH)2 alkalisch machen. Filtrieren
Neutralisieren mit H2SO4 bis zu ± 6.8. BaS04 abfiltrieren.
Eindampfen.
Für die Herstellung der Extrakte ging ich immer von
frischer Bäckerhefe aus. Die ersten Versuchsreihen aus-
genommen, wurde das Volumen der Extrakte meistens
auf 100 ccm aus 1 kg frischer Hefe gebracht.
Mit den Endextrakten von jeder Bearbeitung wurde erst
eine qualitative Versuchsreihe angesetzt. Als Testmyzelien
benutzte ich Phycomycesmyzelien, die in Petrischalen von
einer zentralen Impfung mit Myzel aus, auf einem N3
- Glukose 3 % - Maltose 1 % - Agar 2 % - Boden ge-
wachsen waren.
Die Impfung wurde in allen Fällen so vorgenommen, dass aus
einem Myzel in einer Malzagarschale mit einem sterilen Messer
quadratische Blöckchen geschnitten wurden von nahezu % cm Länge
und Breite. Man erhielt also in dieser Weise kleine Agarplättchen,
die an der Oberseite mit Myzel bewachsen waren, und die, als
Impfmaterial verwendet, sehr gleichmässige Kulturen ergaben. Ein
besonderer Vorteil bestand noch darin, dass aus den Blöckchen eine
geringe Menge wachstumsförderender Stoffe in den synthetischen
Nährboden hinaus diffundierte, wodurch das Myzel leicht auf dem
Nährboden zu wachsen anfing. Aus den in § 2 angeführten Ver-
suchen hat sich übrigens gezeigt, dass in dieser Weise nur eine geringe
Weiterentwicklung erzielt wird. Die beschriebene Art der Impfung
wurde auch bereits von Zeller amp; Schmitz (109) erwähnt.
Auf den in dieser Weise erhaltenen dünnen Myzelien
wurden jetzt die gewonnenen Extrakte untersucht. Von
jedem Extrakt wurde % ccm mit ccm Wasser zusammen
auf 120° sterilisiert und über einem Myzel ausgegossen.
Die Kontrolle erhielt 5 ccm sterilisiertes Aq. dest. In diesen
Versuchen blieb die Flüssigkeit auf den Schalen stehen.
Aus der Tabelle 5 ist ersichtlich, dass alle Extrakte,
welche nach Narayanan eine ,,Biosquot;-Wirkung auf Hefe
haben, auch das Wachstum von Phycomyces auf den
angegebenen synthetischen Nährboden stark fördern. Be-
sonders möchte ich noch darauf hinweisen, dass nach dem
Zusatz von Bleiazetat die wachstumsfördernde Wirkung
ganz im Filtrat enthalten war und die Fällung keine wachs-
tumsförderende Wirkung mehr zeigte. (Das Totalvolumen
der durch Extraktion der Fällung erhaltenen Flüssigkeit
war kleiner als das Volumen des Filtrats). Weiter ist hervor-
zuheben, dass die Differenz zwischen Filtrat 5ö und Fällung
56 analog der von Narayanan beobachteten erschien.
Nach Narayanan bewirkt die Bleiazetatbehandlung die
Trennung von Bios (im Filtrat) und Vitamin Bg (in der
Fällung). In Übereinstimmung hiermit war die Fällung
unwirksam bei Hefe, wirkte aber wachstumsfördernd auf
junge Ratten (Narayanan amp; Drummond [78]). Sämt-
liche Tatsachen machen es sehr wahrscheinlich, dass der
nämliche Stoffkomplex (Wildiers* tfBiosquot;), der das Wachs-
tum von Hefe auf synthetischen Nährböden fördert, auch das
Wachstum von Phycomyces auf diesen Böden ermöglicht,
TABELLE 5.
Versuche mit gereinigten Hefeextrakten.
Nährboden für alle Testkulturen: N 3, Glukose 3 %, Maltose 1 %,
Agar 2 %. Jeder Schale zugesetzt: % ccm Extrakt ccm aq.
dest., % St. zusammen auf 120° sterilisiert. Extrakte nachher nicht
abgegossen.
a. Extrakt Ift.
250 ccm frische Bäckerhefe mit 200 ccm 70 % Alkohol
extrahiert. Alkohol verdampfen lassen (Extr. la).
2. Extraktion mit 50 % Alkohol. (Extr. Ib).
4 Schalen. Geimpft 6.6.32.
7.6 12 Uhr. Zugesetzt:
Schale 1: Extrakt la.
„ 2: „ la (weiter eingedampft).
„ 3: „ Ib.
„ 4: „ Ib (weiter eingedampft).
Ergebnis:
9.6 Alle Schalen mit sehr kräftiger Entwicklung von gelbem Myzel.
Untereinander wenig verschieden.
13.6 Wie 9.6.
16.6 Alle Schalen sehr dicht ausgefüllt mit dünnen Sporangienträgern,
Schale 4 mit etwas weniger und etwas dickeren Sporangien-
trägern.
b. Extrakt 2b (bariumfrei, Weiterverarbeitung des Extraktes unter a).
2 Schalen. Geimpft 7.6.
8.6 22 Uhr 30. Extrakt zugesetzt. Kontrolle 1 Schale worauf 5 ccm
aq. dest.
Ergebnis:
10.6 Starke Myzelentwicklung. Kontrolle ± nichts.
13.6, 16.6 Wie 10.6.
c.nbsp;Extrakt 3c (bleifrei, pH ± 6.8).
2 Schalen, Geimpft 8.6.
9.6 16 Uhr. Extrakt zugesetzt. Kontrolle 1 Schale worauf 5 ccm
aq. dest.
Ergebnis:
10.6 Gute Entwicklung, Kontrolle i nichts.
16.6 Mässige Entwicklung von ziemlich dünnen Sporangienträgern.
d.nbsp;Fällung 3c.
2 Schalen. Geimpft 10.6.
11.6 10 Uhr. Extrakt zugesetzt.
Ergebnis:
13.6 Entwickl. etwas stärker als die Kontrolle, aber doch sehr gering.
16.6 Wie 13.6.
e. Extrakt 4b (Gewicht des Sirups i 1.5 gr., gelöst in 15 ccm
aq. dest.).
2 Schalen. Geimpft 10.6.
11.6 10 Uhr. Extrakt zugesetzt. Kontrolle. 1 Schale mit 5 ccm
aq. dest.
Ergebnis:
13.6 Kräftige Entwicklung. Kontrolle in nichts.
16.6 Mässige Entwicklung von dünnen Sporangienträgern. Kon-
trolle it nichts.
TABELLE 6.
Versuche mit gereinigten Hefeextrakten (Quantitative Versuche).
Nährboden: N 3 - Glukose 3 °o - Maltose 1 % - Agar 2 %.
Alle Extrakte ± 150 ccm von 400 gr. frischer Hefe. Jedesmal zuge-
setzt 5 ccm verschiedener Verdünnungen, und zwar:
a = 1 ccm Extrakt mit 4 ccm aq. dest. (1 ccm Extrakt)
b = 1 „ anbsp;„ 4 „ „ „ (1/5 „ „ )
c = 1 „ bnbsp;„ 4 „ „ „ (1/25
d = 1 „ cnbsp;„ 4 „ „ „ (1/125
-ocr page 35-Extrakt 1amp;.
13.6.32 Schalen geimpft (eine für jede Verdünnung) 14.6 Extrakte
zugesetzt.
Ergebnis:
16.6 a und b ungefähr gleich. Sehr starke Entw., c. weniger, d noch
weniger, kaum kräftiger als ohne Zusatz.
22.6 a. sehr kräftig, üppiger als auf Malzagar.
b.nbsp;weniger, ungefähr wie auf Malzagar.
c.nbsp;deutlich schwächer.
d.nbsp;wenig kräftiger als ohne Zusatz.
Extrakt 2b (bariumfrei).
14.6 Schalen geimpft. 15.6. Extrakte zugesetzt.
Ergebnis: 16.6. agt;bgt;cgt; d. d nicht merkbar, c kaum kräftiger
als ohne Zusatz.
22.6. a i wie auf Malzagar.
b etwas schwächer.
Extrakt 3c (bleifrei).
15.6. Schalen geimpft. 16.6. Extrakte zugesetzt.
Ergebnis: 17.6. agt;bgt;cgt; d. d ± nichts, c merklich besser.
22.6. a ziemlich kräftig, etwas schwächer als auf Malzagar.
In den Tabellen 6 und 7 ist eine Versuchsreihe angeführt
worden, mit Extrakten welche zuvor alle auf dasselbe
Volumen gebracht waren. Hier ist also ein quantitativer
Vergleich möghch. Es zeigt sich, dass im Verlauf der
Bearbeitung die Wirkung einigermassen abnahm, was,
wie bereits gesagt, hauptsächlich während des Auto-
klavierens stattfand.
In dieser Versuchsreihe sind ausserdem 4 Verdünnungen
der Extrakte verghchen worden. Dabei ist eine regel-
mässige Abnahme des Wirkungsgrades zu beobachten.
In einer Anzahl von Fällen hatte auch das Filtrat 5h
eine erhebliche wachstumsfördernde Wirkung. Später hat
es sich herausgestellt, dass dabei zu wenig Phosphor wolfr am-
säure zugesetzt worden war, und demzufolge nicht alles
Bios gefällt war. Eine prinzipielle Differenz in der Wirkungs-
TABELLE 7.
Versuche zum Vergleich von Filtrat 3b und Fällung 3b.
Versuche in Schalen. Totale Menge der Extrakte ungefähr dieselbe.
Fällung 3b. Versuchsbeginn 29.7.32
Filtrat 3b. Versuchsbeginn 29.7.32
Entwicklung
am 5.8
Ört
3 M
u 3
gt; quot;
quot;H §
S c
gt;
Nährboden
Nährboden
Entwicklung
am 5.8
Agar 2%
„ 2%,N3, Gluk. 4%
ff ,f
ffnbsp;tr
t) 2%,N3, „
keine
sehr wenig
Agar 2%
2%,N3,Gluk.4%
■r ^/o,'-^^, tt
; 2%,N3, „
,, 2%,N3, „
sehr wenig
stark
abneh
mend
kein Wachstum
1) s. Tabelle 6.
Resultate der Phosphorwolframsäurebehandlung.
Fällungsauszug und Filtrat beide auf ± 20 ccm gebracht (aus 450 gr. Hefe)
Ph beider Extrakte ± 6.5.
Fällung 55. Versuchsbeginn 30.6.32
; Resultat
I d.d. 4.7
1 c Nährboden
S 3
gt;
Filtrat 5b. Versuchsbeginn 30.6.32
Nährboden
Resultat
d.d. 4.7
nichts
sehr kräftige
Entw.v. dün-
) nen u. dicken
\ Spor. trägem
idem, etwas
weniger
wenig
sehr wenig
Agar 2%
„ 2%,N3,Gluk.4%
tt 2%,N3, ,,
tt 2%,N3, ,,
„ 2%,N3, „
Agar 2%
2%,N3, Gluk. 4%
2%,N3,
2%,N3,
2%,N3,
kein Wachstum
Geringe Entw.
(etwas mehr
!) als c der Fäl-
lung)
sehr wenig
1) s. Tabelle 6.
art gab es zwischen Filtrat 5h und Fällung 5h nicht (s.z.B.
Tabelle 11).
In der Tabelle 8 findet man die Resultate von Kombi-
nationen verschiedener Nährböden mit Extrakt Ah und
mit Wasser. Es zeigt sich, dass Phycomyces sich nur aus-
giebig entwickek, wenn der Extrakt mit dem vollständigen
Nährboden kombiniert wird. Dass der Nährboden ohne
Extrakt keine Entwicklung ermöghcht, ist in § 2 bereits
besprochen; die in obigen Versuchen angewendete Menge
Extrakt auf einem Agarboden ohne Nährstoffe bildet
ebenfalls kein geeignetes Substrat. Ausserdem wurde die
gleiche Extraktgabe kombiniert mit nur den Zuckern oder
nur den Salzen (Lösung N3). In beiden Fällen war die
Entwicklung sehr gering. Das besagt, dass der Nährwert
der zugesetzten Extraktmenge {Ab) sehr klein ist, dass
sie nicht als „natürliches Substratquot; fungiert, aber den
Schimmelpilz in die Lage setzt, die Nährstoffe aus dem
synthetischen Boden zu verarbeiten.
TABELLE 8.
Wirkungsweise der Extrakte.
Extrakt 4b (15 ccm von 250 g. Hefe), Versuche in Schalen.
11.6.32 Extrakt unmittelbar nach dem Impfen zugesetzt. (% ccm Extrakt
— 4% ccm aq. dest. zusammen sterilisiert).
amp;gt; Ä |
Boden |
■ Zugesetzt |
j Entwick- | |||
1 |
N 3, Glukose 3 Maltose 1 %, |
Agar 2 %' |
5 ccm H2O |
(Kontrolle) |
± keine | |
2 |
N 3, Glukose 3 %, Maltose 1 %, |
» 2% |
Extrakt |
(2 Schalen) |
stark | |
3 |
1 _ _ ^ _ |
O 0/ |
ff |
(2 |
,, ) |
ih keine |
4 |
— Glukose 3 %, Maltose 1 %, |
0 0/ |
ff |
(2 |
„ ) |
ih keine |
5 |
iN3 — — |
O 0/ gt;t ^ /o |
tt |
(2 |
» ) |
± keine |
16.6 Wie 13.6
Arbeitet man mit dem Extrakt 3c, dann hegen die
Verhältnisse im Grossen und Ganzen ähnlich, nur bekommt
man meistens auf dem Extrakt der Zuckerlösung eine
ziemhch gute Entwicklung; auf dem Extrakt der Salz-
lösung aber nicht.
Besonders möchte ich also hervorheben, dass der Extrakt
-ocr page 38-TABELLE 9.
Kohlehydratkonzentration und Vorrat.
Irapfdatum 6.9.32
Resultat d.d. 15.9
c
~6
M
Bios
Salzlösung
Kohlehydrat
( Zieml. viele dicke
'' Sp. tr., ± keine
dünne.
Wenigere dicke
Sp. tr. dazwischen
dünne.
( Dünnere Sp. tr.,
!| mehr als in 9.
! v?ie 13.
Iccm Fäl
\ lung 5b
(100 ccm
V. 1 kg.
^ Hefe)
12 ccm N3
6 4 g. lösl. Stärke-r 8 ccm Wasser
- 10
- 11
m
9 2,, y,
13nbsp;I 1 „ „
14nbsp;I I „ „
16 I 4 % Glukose i)
1 %
I
!
26 I 0.5 %
30 I 0.25 %
]
35nbsp;0.133 %
i
36nbsp;I 0.07 %
i
38nbsp;I —
I
39nbsp;I 4 %
i) 2) Zusammen 24 ccm.
^ Viele, dünne bis
sehr dünne Sp. tr.
(Wenigere Sp. tr.
lt; als 16, zieml. viele
'[ sehr dünne.
/ Etwas wenigere
) Sp. tr. als 16,
nahezu keine sehr
dünne.
Ungefähr wie 26,
keine sehr dünne
Sp. tr.
Weniger als 30,
keine sehr dünne
Sp. tr.
Ungefähr wie 35,
keine sehr dünne
Sp. tr.
Einige Entw. v.
zieml. dicken
Sp. trn.
{Einige Entw. v.
i zieml. dicken
i Sp. trn.
N3'-)
24
keine
keinen Ersatz bildet für die Kohlenstoff quelle im synthe-
tischen Nährboden, sondern dass sie erst durch die Hilfe
des Extraktes für den Pilz zugänglich gemacht wird. Hin-
sichtlich der Kohlenstoffquelle sind die synthetischen
Nährböden, denen eine kleine Dosis Extrakt zugesetzt ist,
also vollkommen synthetischen Böden gleichzusetzen. Für
die nacher zu beschreibenden Atmungsversuche ist diese
Folgerung von grosser Wichtigkeit.
Ein weiterer Beleg für diesen Schluss bildet z.B. die geringe
Entwicklung, die auf sehr niedrigen Zuckerkonzentrationen
erzielt wird (s. Tabelle 9, Kolben 16 bis 38). Es zeigt zugleich,
dass das in der Lösung N3 vorhandene Tartrat nicht als
Kohlenstoffquelle verarbeitet werden kann.
Es war zu erwarten, dass die wachstumsfördernde Wirkung
vom Hefeextrakt sich nicht nur auf dem Glukose-Maltose-
substrat äussern würde, sondern auch auf andern Energie-
quellen. Aus den in der Tabelle 10 angeführten Versuchen
(s. auch Abb. 1) geht hervor, dass auch das Wachstum
auf Glukose, Saccharose und auf löslicher Stärke in 4 %-iger
Lösung in Verbindung mit N3 durch Hefeextrakt-Filtrat 3c
sehr stark gefördert wird. Man sieht in allen Versuchs-
reihen noch eine deutliche Entwicklungsförderung durch
Zugabe von nur 1/25 ccm Extrakt, und einen durchaus
parallelen Verlauf in allen Reihen mit abnehmender Extrakt-
menge. Daraus geht deuthch hervor, dass nur das Fehlen
von Bios der Faktor ist, welcher der Assimilation der ver-
schiedenen Kohlenstoffquellen in synthetischem Milieu im
Wege steht.
Die Kulturflüssigkeit einer Stärkekultur von Phycomyces
enthält ein diastatisches Enzym. Bringt man einen Tropfen
dieser Lösung auf eine Stärke-Gelatin-Platte (s. Wijsman
[108], Klinkenberg [70]), und färbt man mit Jodjod-
kalium nachdem die Schale einige Tage im Eisschrank
gestanden hat, so zeigt sich ein helles Feld mit einem
Diffusionsring. Ob ein oder mehrere Enzyme vorhanden
39
-ocr page 40-sind, konnte ich bisher nicht ermitteln. Die Kulturflussig-
keit einer Glukosekultur zeigt diese Reaktion nicht.
Auch Kulturen auf N3 Kokosfett in einer mit 4 %
übereinstimmenden Gewichtsmenge reagierten in ähnlicher
Weise auf eine Zugabe von Hefeextrakt (s. Tabelle 10,
TABELLE 10.
Wirkung des Bios auf die Assimilation verschiedener
Kohlenstoffquellen.
Kohlehydrat
£ o
Totaivohmien der Nährlösung'24 ccm. Saizl^sury; N^K^di^-
konzentr. 4%. Bios: Filtrat 3c. 100 ccm von 1 kg Hefe. Mit Baryt nicht
autoklaviert. Geimpft 23.1.33.nbsp;_________
quot; quot;quot; Ver- j
dünnung Inbsp;Erfolg d.d. 30.1
Bios !__-
kein
Glukose
a (1 ccm)
a (1 ccm)
b (a : 5)
c (b : 5)
3
43
44nbsp;:
45
46nbsp;'
76 j
80 ;
90 ^
92
95 i
96!
97
Lösliche Stärke
98 !
104
105nbsp;j
107 I
110 I
Kokosfettsuspension
Saccharose
Geringe Anzahl zieml. dünner Sp. tr.
Viele dünne Sp. tr.
Viele zieml. dicke Sp. tr. Wenigere
dünne.
Etwas geringere Entw. als in 44.
Nahezu keine Entw.
Sehr viele sehr dünne, zieml. viele
etwas dickere Sp. tr.
Viele dicke Sp. tr. Nahezu keine
dünne.
Wenigere Sp. tr. Sp. tr. ziemlich dünn.
Sehr geringe Entw.
Viele dicke Spor. tr.
Zieml. viele dicke Sp. tr.
Zieml. viele dicke Sp. tr., weniger
als 96.
Nahezu keine Entw.
Zieml. viele dicke Spor. tr.
Zieml. viele dicke Spor. tr., eine
Anzahl dünne.
Ungefähr wie 105.
Geringe Entwickl., mehr als in den
Kohlehydratkontrollen.
TABELLE IL
Versuche über die Glukosekonzentration, die N-Quelle und den Einfluss
von Fe-zitrat.
Impfdatum 30.8.32
Zusätzlicher
Wachstumsfaktor
ö
lt;a
J3
• öß
c
cB 3
^ :S
I S
Resultat am 4.9
kg Hefe)
Idem
Idem
Idem
Idem
1 ccm Filtrat 5b (50 ccm aus
1%
4%
10%
15 %
20 %
65
66
67
68
69
N7
N7
N7
N7
N7
1
Zieml. viele, zieml, dicke Sp. tr.
sehr viele, sehr dünne Sp. tr.
Viele, dünne Sp. tr.
Wie 67
Wie 67
Idem
Idem
Idem
Idem
Idem
1 ccm Fällung 5b (50 ccm aus
1 kg Hefe)
ccm Filtr. 5b i ccm Fäll. 5b
I ccm Filtr. 55 J ccm Fäll. 5b
^ ccm Fe-zitrat 1 %
^ ccm Filtr. 5b | ccm Fe-
zitrat 1 %
^ ccm Fäll. 5b ^ ccm Fe-
zitrat 1 %
^ ccm Fe-zitrat 1 %
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
1%
4%
10%
15%
20%
4%
4%
4%
4%
N3
N3
N3
N3
N3
N3
N3
N3
N3
N3
N3
4%
Zieml. viele, zieml. dicke Sp. tr.
Viele zieml. dicke Sp. tr.
Wie 71
wie 71
ni wie 71
Wie 66
Wie 71
Wie 71
Wie 71
Wie 75
Entwicklung sehr gering.
2) Zusammen 24 ccm.
Abb. 1). Ohne Bios ist hier die Entwicklung von Phycomyces
etwas besser als in den Kohlehydratkontrollen. Wahrschein-
lich rührt das daher, dass das Kokosfett an sich eine kleine
Biosmenge enthält. Auch hier wird die Entwicklung durch
63 Brot
Abb. 1. Wirkung des Bios auf die Assimilation verschiedener Kohlen-
stoffquellen. Hierzu Tabelle 10.
Nährlösung:
Salzlösung N3 -; 1 ccm Bios ohne Kohlenstoffquelle
N3 1 „ „ 4 ° o
N3-L 1/5 „ „ -4%
N3-M/25 „ „
N3 ohne
Vergleichskultur auf nassem Brot.
Kolben-Nr:
3
43,nbsp;76, 95, 104
44,nbsp;80, 96, 105
45,nbsp;90, 97, 107
46,nbsp;92, 98, 110
63
4%
1 25 ccm Extrakt 3c bedeutend verbessert. Die günstige
Entwicklung welche de Boer auf Leinsamen erhielt, ist
also in einem Milieu, das ein gereinigtes Fett und Bios
enthält, im Prinzip zu reproduzieren. Methodische Ver-
besserungen (z.B. bessere Verteilung des Fettes) sind
allerdings noch möglich. Bis jetzt habe ich mich mit den
Fettkulturen nicht weiter beschäftigt.
Aus der Tabelle 11 ist ersichtlich, dass innerhalb weiter
Grenzen die Glukosekonzentration eine starke Entwicklung
von Phycomyces ermöglicht. Unterhalb 1 % wird die
Entwicklung schlechter (s. Tabelle 9). Bei Konzentrationen
von 15—20 % Glukose macht sich noch keine Schädigung
bemerkbar. In der Regel bekommt man den Eindruck,
dass sich auf hohen Glukosekonzentrationen eine grosse
Menge sehr dünner, auf niedrigen Glukosekonzentrationen
wenige, aber dickere Sporangienträger entwickeln. Vielleicht
hängt damit auch zusammen, dass in den Stärkekulturen
hauptsächlich dicke Sporangienträger gebildet werden (indem
näml. die Konzentration direkt aufnehmbaren Zuckers
niedrig ist). Das Problem, wovon die Bildung bestimmter
Sporangientypen abhängig ist, bedarf aber noch einer
näheren Untersuchung.
Aus der Tabelle 11 geht ebenfalls noch hervor, dass
auch mit der Salzlösung N7, worin NH4-tartrat durch
NH4CI ersetzt wurde, eine starke Entwicklung von Phyco-
myces erhalten werden kann. Nur waren die Sporangien-
träger meistens etwas dünner als auf N3. Die Lösung N7
hat aber den Nachteil, dass sie durch Verbrauch vom NH4-
ion immer saurer wird. Deshalb wurde meistens mit der
Lösung N3 gearbeitet.
In der Tabelle 12 ist noch das Ergebnis zweier Versuchs-
reihen ganz kurz zusammengestellt. Es wurden hier ver-
schiedene Konzentrationen Glukose und NH4CI kombiniert.
Auf Details der Entwicklungsweise der verschiedenen
Kulturen gehe ich hier weiter nicht ein; nur der Gesamt-
TABELLE 12.
Übersicht über die Entwicklungsstärke und den Endwert des Ph von
Kulturen auf Nährböden met verschiedenen Kohlenstoff-
und Stickstoffkonzentrationen.
Die Gesamtentwicklung ist in einer Skala von 1—5 abgeschätzt worden.
Versuche von 9.9.32 und 22.9.32 kombiniert. Resultate nach 5 Tagen.
Kolben von 100 ccm, mit 24 ccm Nährlösung.
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 | |
0.1 % |
Ph8.3 |
PhS |
Ph7 |
i |
Ph6.3 |
Ph6.3 |
Ph6.3 | ||||
3 1 |
3 |
3 |
3 |
3 |
4 |
5 |
4 |
4 |
1 4 ! |
4 | |
0.4 % |
Ph7 |
Ph7 |
Ph6.3 |
Ph4.1 |
Ph2.5 Ph4.6 i |
Ph5.5| | |||||
3 |
3 |
3 ' |
3 |
4 |
5 |
5 |
4 |
3 |
l 3 I |
3 | |
1 % |
Ph4.1 |
Ph4.1 |
Ph3.6 i |
Ph3.6 |
Ph3 |
Ph2.5 |
! Ph2.5 |
Ph3 | |||
3 |
3 |
! 3 |
3 |
4 |
1 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 | |
4% |
Ph4.6 1 |
1 |
Ph4.1 |
i |
Ph3 |
Ph2.5 |
Ph3 | ||||
3 |
: 3 |
3 |
3 |
4 |
i 3 |
2 |
2 |
1 1 2 |
2 |
2 | |
15% |
Ph4.6 |
Ph4.6 |
i Ph3.5' Ph3 1 1 |
Ph2.5 |
Ph3.6 |
1 |
Ph3.6 | ||||
öiuköse/ |
0 |
! 1 |
,0.005% |
1 , 0.02% i0.05% 1 |
1 0.1% |
0.2% |
0.5% |
i 1% ! |
! 2ro 1 |
eindruck ist in der Tabelle schätzenderweise wiedergegeben.
Die beste Entwicklung auf diesem Substrat liegt in der
Nähe von 1—4 % Glukose und 0.05—0.1 % NH4CI. Am
Ende des Versuchs wurde das Ph der Kulturflüssigkeit
bestimmt. Die starke Ansäuerung nach kurzer Entwicklung
geht deutlich daraus hervor, sowie die Tatsache, dass
Phycomyces nicht sehr säure-empfindlich ist.
Herr Dr. Diikman hatte die Freundlichkeit den Extrakt
„Fällung 5hquot; auf seinen Gehak an „Avena-Wuchsstoffquot;
zu untersuchen. Es stellte sich heraus, dass der Extrakt
beträchtliche Mengen davon enthielt. Es war interessant
festzustellen, ob die wachstumsförderende Wirkung auf
Phycomyces hiermit in Zusammenhang stünde. Zu diesem
Zwecke wurde ein Teil des Extraktes mit peroxydfreiem
Aether ausgeschüttelt (s. 71) und nach dem Ausschütteln
wieder auf das ursprüngliche Volumen zurückgebracht.
Auf Avena war der ausgeschüttelte Extrakt unwirksam.
Vom ausgeschüttelten sowie vom unbehandelten Extrakt
wurden 3 Verdünnungen mit synthetischer Nährlösung
kombiniert. Die Entwicklung von Phycomyces war ungefähr
dieselbe, mit dem ausgeschüttelten Extrakt noch etwas
besser als mit dem unbehandelten. Hieraus ist zu schliessen,
dass Avena-Wuchsstoff jedenfalls keine wachstumsfördernde
Wirkung auf Phycomyces hat.
Durch die Freundhchkeit der Herren Prof. Dr. F. Kögl
und Dr. A. J. Haagen Smit war ich imstande auch einen
direkten Versuch mit gereinigtem Auxin vorzunehmen.
Demselben synthetischen Boden wurden verschiedene
Auxinmengen von 50—1000 AE (s. 71) zugesetzt. Auch
hier zeigte sich keinerlei Entwicklung. Einige Versuche
wobei immer einer Schale mk dem üblichen Nährboden
1/2 ccm einer Auxinlösung von 1 mgr/1 (also 25000 AE)
zugesetzt wurde, hatten ebenfalls keinen Erfolg. (Ta-
belle 13).
Obwohl es nach oben beschriebener Darstellungsweise
nicht sehr wahrscheinlich war, dass die Wirkung der Hefe-
extrakte bestimmten Elementen zuzuschreiben wäre, welche
in kleinen Mengen für das Wachstum von Phycomyces
notwendig wären, wurden doch einige Vergleichsversuche
angestellt mit gekohltem Extrakt. Wie zu erwarten war,
hatte er keine wachstumsfördernde Wirkung.
Es war noch zu untersuchen, ob sich nicht die Ent-
-ocr page 46-TABELLE 13.
Versuche mit Extrakten mit und ohne Wuchsstoff (Auxin).
quot;verwendeter Extrakt: Fällung 5b, 100 ccm von 1 kg Hefe.
Nährlösung: N9 - Glukose 4 % (Zusammen 24 ccm)
Geimpft am 15.11,32.
Erfolg am 28.11
Zusatz
Kolben
Unbehandelter Extrakt 1 ccm Verd. a
» 1 » quot; ^
1 ccm Auxin = 1000 AE
1 „ „ = 500 AE
1 „ „ = 200 AE
1 „ „ = 100 AE
1 „ » = 50 AE
mit Aether ausgesch. Extrakt. 1 ccm Verd. a
54
55
56
32
33
34
13
18
20
26
31
! Ziemlich viele dünne
Sp. tr.
Die beste Reihe
Ähnlich obenstehen-
der Reihe. Etwas we-
niger gut entwickelt
' besonders Verd. a
' Kein Wachstum
2 Schalen N3 - Glukose 4 % - Agar 2 %. Geimpft 15,6.32.
Am 16,6 zugesetzt ^ ccm einer Auxinlösung von 1 mgr/liter (o ccm
enthält 25000 AE).
Erfolg: 17.6 Kein Unterschied mit einer Kontrolle, der Wasser zugesetzt
worden war.
Von neuem die gleiche Wuchsstoffmenge zugesetzt.
22,6 Keine Änderung.
1) N9, Stickstoff als 1 % NH^Cl; P- 1 zugesetzt 0,1 g KOH, Ph ± 5.1.
Wicklung auf vollkommen synthetischen Böden verbessern
Hesse, durch Zufuhr des Stickstoffes in organischer Bindung.
Durch Zusatz einer kleinen Menge Pepton tritt tatsächlich
eine geringe Besserung ein. Es ist aber fraglich, ob diese
Wirkung dem Pepton selbst zuzuschreiben ist, und nicht
auf seinem Biosgehalt beruht. Auf einem Boden, worin
der ganze Stickstoffgehalt als Asparagin gegeben wurde,
entwickelte sich Phycomyces nicht besser als mit einem
Ammoniumsalz (Tabelle 14).
TABELLE 14.
Kulturen auf Substraten mit organischem Stickstoff.
30.5.32 Verglichen wurden:
A : 5 Schalen mit N3 - Glukose 3 %. Maltose 1 % -
Agar 2 %.
B : 5 Schalen mit N3 - Glukose 3 %. Maltose 1 % -
Agar 2 %, Pepton V20 %•
31.5 Kein Unterschied.
3.6 Ähnlicher Unterschied wie nach Zusatz einer Hefesuspension
(zugunsten von B).
9.6 Entwicklung seit 3.6 nicht weiter gegangen.
8.6.32 Kulturen auf: Glukose 3 % - Maltose 1 % - Agar 2 %
in Verbindung mit einer Nielsen-Lösung, worin der Stick-
stoff gegeben wurde als 5 g Asparagin/1 (statt NHi-Tartrat).
16.6 Entwicklung nicht besser als auf N3 - Glukose 3 % - Maltose
1 % - Agar 2 %.
Auch die Frage Bottomley—Olsen wurde in dieser
Hinsicht geprüft. Einigen Kulturen wurde statt Hefe-
extrakt eine kleine Menge Eisenzitratlösung zugesetzt.
An sich gestattete dies keine Entwicklung von Phycomyces
auf synthetischem Nährboden, auch in Verbindung mit
Hefeextrakt hatte es auf dessen Wirkungsgrad keinen
merklichen Einfluss (Tabelle 11).
Auch ein Torfextrakt, nach den Angaben Olsens (87)
hergestellt, war ohne Wirkung. Eine Abkochung von Tee-
blättern hatte eine geringe wachstumsfördernde Wirkung.
Ein Boden, aus 49 % Malzextrakt, 49 % Wasser und
2 % Agar-agar zusammengesetzt, bildet ein gutes natürliches
Substrat für Phycomyces. Impft man Phycomyces auf
einem 2 %-igen Agarboden worauf 1 ccm sterilen Malz-
extrakts gegossen worden ist, dann bekommt man eine
geringe Entwicklung. Setzt man aber einem synthetischen
Boden dieselbe Menge Malzextrakt zu, dann entwickelt
sich Phycomyces kräftig. Der Malzextrakt enthält also eine
erhebliche Menge „Biosquot;. Ein Versuch, den Malzextrakt
der Narayananschen Bearbeitung zu unterziehen, gelang
nicht. Durch seinen Reichtum an gelösten Substanzen,
speziell Zucker, ist Malz kein bequemer Ausgangsstoff für
die Herstellung eines Biospräparates.
Die Versuche, die in diesem § beschrieben sind, wurden
zum Teil auf Nährlösungen in Erlenmeyerkolben aus-
geführt. Es wurde dann eine Schicht Watte auf dem Boden
eines jeden Kolbens als „festes Substratquot; zugegeben Die
Salzlösung wurde in doppelter Stärke zugesetzt, wahrend
die Zuckerlösung gleichfalls in doppelter Konzentration
zusammen mit dem wachstumsfördernden Extrakt internen
anderen Kolben gebracht wurde. Beide „Hälften des
Nährbodens wurden gesondert 1/2 Stunde auf 120 sterili-
siert; nachher wurde die Zuckerlösung mit dem Extrakt,
unter Beachtung steriler Arbeitsweise, im Kolben mit der
Watteschicht Übergossen.
Jetzt werde ich die Arbeiten Schopfers (95—100)
besprechen. Referate über -diese Arbeiten sah ich ^ur Jeit
meiner Versuche über die Wirkung von Hefe. Nach
Beendigung meiner Ernährungsversuche hatte ich Gelegen-
heit auch die Originale zu studieren. Obgleich Schopfer
hauptsächlich die Entwicklung der Zygoten von Phycomyces
untersucht hat, hat er doch auch schon die Verbesserung
vom vegetativen Wachstum durch kleine Mengen bestimm-
ter organischer Stoffe hervorgehoben. Auch die Anwesen-
heit dieser Stoffe in Hefe hat er nachgewiesen, obwohl
sein Ausgangspunkt ein anderer war. Er beobachtete, dass
das Wachstum von Phycomyces auf synthetischen Boden
mit Maltose als Zucker verschieden war, je nach dem
benutzten Maltosepräparat. Auf den am wemgsten ge-
reinigten Sorten war die Entwicklung am besten, auf sehr
reinen Präparaten fast gleich null. Wurde die unreine
Maltose aus Alkohol umkristallisiert, dann war die wachstums-
fördernde Wirkung verschwunden, während der Alkohol
das aktive Agens enthielt. Wurde er eingedampft und in
kleinen Mengen einem Boden mit inaktiver Maltose zu-
gesetzt, dann konnte Phycomyces darauf wachsen. Der
wirksame Stoff war thermostabil und wurde erst bei 150°—
160° vernichtet. Schopfer weist darauf hin, dass speziell
das Vitamin Ba und Bios so thermostabil sind. Von Hefe
wusste man, dass das Vitamin Bg und verwandte Stoffe
darin reichlich vorhanden sind. Deshalb machte Schopf er
auch Versuche mit Hefe. Ein Zusatz von %—2 % Hefe
förderte die Zygotenbildung bei Phycomyces sehr stark,
sowie auch wässerige und alkoholische Hefeauszüge und
durch Zusatz von Alkohol und Azeton erhaltene Präzipitate.
Die stärkste wachstumsfördernde Wirkung erhielt S., indem
er einer Kultur mgr konzentriertes Vitamin B nach
Osborne Sc Wakeman, aus dem Harrislaboratorium
in New York, zusetzte. Die Asche dieses Präparats war
unwirksam. Auch in Verbindung mit andern Zuckerarten
zeigten die aktiven Präparate ihre Wirkung.
Ob diese Wirkung dem Vitamin Bg oder dem Bios
zuzuschreiben ist, kann Schopfer nicht entscheiden. Wenn
die Mitteilungen von Narayanan(77)und von Narayanan
Sc Drummond (78) richtig sind (und es gibt m.E. kein
Anlass dieses zu bezweifeln) dann werden Bios und Vita-
min Ba durch die Bearbeitung mit Bleiazetat (s. oben)
getrennt. Aus meinen Versuchen geht dann hervor, dass
die wachstumsförderende Wirkung der Hefe auf Phycomyces,
auf Bios zurückzuführen ist. In dem Fall müsste also das von
Schopf er benutzte Vitaminpräparat, Bios als Beimischung
enthalten haben, woraus man wohl schliessen kann, dass
Bios auf Phycomyces schon in sehr geringen Mengen eme
starke wachstumsfördernde Wirkung hat.
Wenn wir die in diesem Abschnitte besprochenen Ergeb-
nisse kurz zusammenfassen, dann vergegenwärtigt ein
natürlicher Nährboden (z.B. Brot) in Anschluss an die
schon von Nielsen gemachten Erfahrungen, folgende
Wachstumsbedingungen:
(Festes Substrat
natürlicher Nährboden]nbsp;Energiequelle
(Nährlösung Währsalze
\Zusätzliche organische
iWachstumsfaktoren
'(„Biosquot;)
In der letzten Zeit habe ich in der zunächst unklaren
Rolle des „festen Substratsquot; einen ersten Einbhck be-
kommen können, den ich hier noch kurz besprechen
möchte. Der Anlass dazu war die eben erschienene Arbeit
von Kluyver amp; Perquin (26) über die Entwicklung
von Pilzkulturen in einem Schüttelapparat. Bei dieser
Kulturmethode wird ein Kolben mit Nährlösung, worin
Pilzsporen geimpft sind, während der ganzen Entwicklungs-
zeit fortwährend geschüttelt. Das Ergebnis, das die Ver-
fasser mit Aspergillus niger erziehen, war, dass jedes
Conidium ein kleines untergetauchtes Myzel bildete, also
Deckenbildung gänzlich verhindert und ein ideal homogenes
Versuchsmaterial erhalten wurde.
Um die Entwicklungsmöglichkeit von Phycomyces unter
diesen Bedingungen zu untersuchen, habe ich Sporen in
40 ccm N3 mit 4 % Glukose 1 ccm Bios Filtrat 3c in
einem 100 ccm Erlenmeyerkolben ohne festes Substrat
geimpft und nachher fortwährend geschüttelt. Unter diesen
Bedingungen tritt eine ganz rasche Entwicklung von
separaten untergetauchten Myzelien ein. Die Entwicklungs-
geschwindigkeit steht derjenigen, die auf einer festen Ober-
fläche in derselben Nährlösung erzielt wird, nicht nach,
während sie ohne Schütteln und ohne Substrat sehr langsam
ist. Bemerkenswert ist, dass sich geimpfte Sporen in der
angegebenen Nährlösung ohne Schütteln doch am Ende
zu einer kräftigen Kultur entwickeln, allerdings dauert es
sehr lange. Der Gedanke hegt nahe, dass die bessere Durch-
lüftung, die durch die Schüttelung erreicht wird, für die
raschere Entwicklung verantwortlich ist, und dass die
feste Oberfläche in der gleichen Weise wirkt, nämlich durch
Verhindern der Sporen in die sauerstoffärmeren Schichten
der Flüssigkeit hinab zu sinken. Ich verfüge aber heute
noch nicht über experimentelle Daten, die diese Deutung
sicherstellen würden.
Vielleicht wird die Schüttelmethode sich, besonders zu
einer weiteren Analyse der begrenzenden Bedingungen bei
der Atmung, zumal des Sauerstoffverbrauchs, eignen.
Die Frage, worauf die wachstumsfördernde Wirkung von
Bios beruht, kann heute wohl noch nicht diskutiert werden.
Als Komponente der Nährlösung steht es den anorganischen
Salzen näher als der Kohlenstoffquelle. Ob ihm eine spezi-
fische Bedeutung bei einem bestimmten Entwicklungs-
vorgang zukommt, kann man ohne reinere Präparate wohl
nicht erfahren. Man könnte denken, dass Bios vielleicht den
Zellteilungsvorgang beeinflüsse. Beweise hierfür sind nur
zu bringen durch Versuche an erwachsenen Geweben,
worin nach Bioszusatz erneut Zellteilungen auftreten
müssten. Man gelangt hier in das Gebiet der Wundhormone
Haberlandts (63) und der Ansichten über Zellteilungs-
vorgänge überhaupt (s. z. B. Hammett [64, 65]), die hier
ausser Diskussion bleiben, da hierzu keine experimentellen
Anhaltspunkte vorhanden sind.
Vorläufig scheint es mir am besten nur an die Trennung
zwischen der Energiequelle und der weiteren Nährlösung
festzuhalten und keinen prinzipiellen Unterschied zwischen
dem Bios und den in kleinen Mengen für die Entwicklung
erforderhchen anorganischen Stoffen zu machen.
ABSCHNITT IL
ATMUNGSVERSUCHE MIT KULTUREN OPTIMALER ENTWICKLUNG
AUF 4 % GLUKOSE.
§ L Einführung.
Sachs (42) hat bereits darauf aufmerksam gemacht,
dass im Verlauf der Entwicklung einer Pflanze die
Geschwindigkeit verschiedener Lebensprozesse zuerst an-
steigt, dann sich während einiger Zeit wenig ändert und
schliesshch allmählich sinkt. Diese Erscheinung nennt
Sachs (44) „Grosse Periodequot;. Für das Wachstum hat
Sachs darauf hingewiesen, dass man den Einfluss der
Temperatur nur an Stadien, die sich im selben Abschnitte
der grossen Periode befinden, vergleichen soll (42). Weiter
hat er berichtet, dass der Einfluss einer Temperatur-
änderung auf das Wachstum sich im Optimum der grossen
Periode am schärfsten äussert (44). Man hat hieraus spater
meistens die Konsequenz gezogen dass man den Einfluss
äusserer Faktoren auf einen physiologischen Prozess nur
im Optimumgebiet der grossen Periode untersuchen soll.
So untersuchte de Boer (7) auch den Einfluss der
Temperatur auf die Atmung von Phycomyces wahrend
des Optimums der Entwicklung. Die Atmung war während
des 4. Tages nach der Keimung nahezu konstant. Wie
bereits angeführt, kam er zu dem Ergebnis, dass die
Temperaturkurve der Atmung unter diesen Verhältnissen
eine Gerade ist, sowohl bezüghch der O^-Aufnahme als
der COa-Abgabe. Der respiratorische Quotient ist bei
de Boer bei verschiedenen Temperaturen ungefähr der-
selbe. Mit ansteigender Temperatur sinkt der Wert des
Temperaturkoeffizienten fortwährend. Z.B. fand de Boer
auf Brot für Q den Wert 1.85, für Q L48, für
Q : 1.30, für Q t 1-22. Bis etwa 30° wird der
Schimmelpilz von der Temperatur nicht geschädigt, erst
oberhalb 30° ist der Verlauf der Temperaturkurven von
der Beobachtungszeit abhängig. Wie in der allgemeinen
Einführung bereits auseinander gesetzt wurde, war es
meine Absicht zu untersuchen, ob der von de Boer
beobachtete Verlauf der Temperaturkurve dadurch bedingt
sein könne, dass irgend ein begrenzender Faktor sich mit
ansteigender Temperatur immer stärker geltend mache.
Um zu beurteilen, ob dieser begrenzende Faktor mit der
Spaltung der Stärke zusammenhänge, fing ich meine
Versuche mit Kulturen von ungefähr gleicher Entwicklung
wie diejenigen de Boers, auf einem Boden mit 4 %
Glukose als Kohlenstoffquelle, an.
§ 2. Literaturbesprechung.
Ein ausführhcher Überbhck über die ältere Literatur
über den Einfluss der Temperatur auf die Atmung findet
man bei Kuyper (29). Eine kurze Übersicht, worin auch
neuere Beobachtungen verwertet worden sind, hat de Boer
gegeben.
In meiner eigenen Arbeit wird nur von Versuchen bei
Temperaturen die nicht „schädlichquot; sind, deren Einwirkung
also keine bleibende Beschädigung zur Folge hat, die Rede
sein. Ich werde mich daher bei der Literaturbesprechung
ebenfalls hierauf beschränken und die Angaben, die mit
der Deutung des „Optimumsquot; in der Temperaturkurve
zusammenhängen, ausser Betracht lassen. Bekanntlich kann
man für die Frage des Optimums die Literatur vor
Blackman eigentlich nicht verwenden, da die früheren
Autoren die Beziehung zwischen der Einwirkungsdauer
der hohen Temperaturen und der Lage des Optimums
nicht klar erkannt haben. Zwar gibt es lange vor Black-
man einzelne diesbezüghche Andeutungen (s. Sachs [43],
Kreusler [27]). Bei niedrigen Temperaturen liegt eine
derartige prinzipielle Schwierigkeit bei den Beobachtungen
der älteren Autoren nicht vor. Die Schwierigkeiten für
eine Benutzung der vorhandenen Zahlen hegen hier meistens
in Mängeln der Versuchsanordnung. Öfters verweilten die
Objekte lange in stagnierender Luft oder wurden die
Versuche zu lange hintereinander mit den gleichen Objekten
fortgeführt. Am zuverlässigsten sind wohl diejenigen Reihen
wo mit einer Durchströmungsapparatur mit COa-Bestim-
mung durch Absorption gearbeitet wurde — es wurden
hier wenigstens Störungen durch weitgehende Her-
absetzung des Sauerstoffdruckes vermieden. Es bedienten
sich dieser Versuchsanordnung z.B. Pedersen (36),
Rischawi (39), Kreusler (27), Ziegenbein (54),
Clausen (13). Bei einigen dieser Autoren sind aber die
verwendeten Objekte wohl nicht sehr geeignet (grüne
Blätter, beblätterte Äste, die Z.T. im Lichte untersucht
wurden, Kartoffelknollen). Nur Pedersen, Rischawi
und Clausen steUten ausgedehnte Versuchsreihen mit
Keimpflänzchen an. Von den Autoren, die mit stag-
nierendem Luftvolumen arbeiteten, sind zu nennen:
Wolkoff amp; Mayer (53), Mayer (33), Bonnier amp;
Mangin (8, 9). Nur Bonnier amp; Mangin haben ziem-
lich ausführliche Temperaturreihen untersucht. Die Me-
thodik dieser Arbeit ist von grosser Genauigkeit. Jedoch
lässt sich gegen die Versuchsobjekte (z.B. Fruchtkörper
von Hymenomyceten) vieles einwenden und die Tempe-
raturreihen sind auch zu unvollständig für eine weitere
Verwertung.
In unterstehender Tabelle gebe ich Qg-Werte, die ich
aus Versuchsdaten von Pedersen, von Rischawi und
von Clausen errechnete. Soweit die Temperaturintervalle
nicht = 5° waren, habe ich Q5-Werte ausgerechnet nach
der Formel Q5 = (Qx)'^-
Bei Clausen äussert sich die schädigende Wirkung der
Temperatur oberhalb 40° stark.
Rischawi 1877 |
Pedersen 1878 |
Clausen |
1890 | ||||
Keimpflan- |
Syrin- | ||||||
Keimpflanzen |
zen |
von | |||||
JS^eimpiianzen |
i |
Lupi- |
Triti- | ||||
T 1 |
Qs |
T |
T |
1 Q5 _ | |||
10° |
1.7 |
0.3° — 5° |
1.5 |
0°— 5° |
1.9 |
1.8 |
1.7 |
10°—15° 1 |
1.9 |
5° —16° |
1.3 |
5°—10° |
1.3 |
1.5 |
1.5 |
15°_20° |
1.3 |
16° —26° |
1.55 |
10°—15° |
1.9 |
1.5 |
1.6 |
20=—25° |
1.4 |
26° —33.6° |
1.3 |
15°—20° |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
25°—30° |
1.2 |
0.87°— 7° |
1.3 |
20°—25° |
1.4 |
1.4 |
1.3 |
30—35° |
1.3 |
7° —16.5° |
1.7 |
25°—30° |
1.5 |
1.2 |
1.2 |
35°—40° |
1.3 |
16.5° —18° |
1.9 |
30°—35° |
1.2 |
1.1 |
1.4 |
18° —29.5° |
1.4 |
1.2 |
1.0 |
1.2 | |||
29.5° —33.4° |
1.3 |
Im allgemeinen zeigt es sich also, dass auch diese besten
Reihen aus der älteren Literatur noch ziemlich unregel-
mässige Werte für Q5 aufweisen. Nur die Reihe von
Rischawi und die von Clausen mit Triticumkeimlingen
zeigen keine grossen Unregelmässigkeiten. Die Q5-Werte
scheinen in diesen beiden Reihen mit der Erhöhung der
Temperatur allmählich zu sinken.
I Kuyper |
Pisum |
Pisum i |
Lupinus |
Triticum |
1910 |
(Tab. 1) |
(S. 175) |
(Tab. 6) |
(Tab. 8) |
Temp. |
Q5 |
Qs |
Q5 |
Qs |
0°— 5° |
1.6 |
1.4 |
1 |
1.7 |
5°—10° |
1.9 |
1.7 |
1.5 |
1.5 |
10°—15° |
1.7 |
1.8 |
1.4 |
2.0 |
15°—20° |
1.5 |
1.6 |
1.9 |
1.2 |
20=—25° |
1.4 |
1.3 |
1.5 |
1.3 |
25°—30° |
1.3 |
1.4 |
1.3 |
Ich komme jetzt zu den neueren Arbeiten.
Kuyper (29) bestimmte die Temperaturkurve der CO2-
40
-ocr page 56-Abgabe von Keimlingen von Pisum sativum, Lupinus luteus
und Triticum vulgare. Er gibt Übersichtstabellen über die
Daten aus mehreren Versuchen, woraus er Qiq-Werte
berechnet. S. 627 habe ich wiederum einige Qg-Werte
angeführt, die ich aus Kuypers Zahlen ausrechnete.
Für Arachis hypogaea fand Kuyper (30):
____________Auch die aus Kuypers Daten
berechneten Qg-Werte schwanken
noch einigermassen. Man kann aber
wohl sagen, dass die Werte ober-
halb 20° im allgemeinen sinken,
wie das auch Kuyper für die Qio-
Werte, die er selber berechnete,
festgesteUt hat. Kuyper vertritt die Ansicht, dass die
Blackmansche Theorie im allgemeinen für seine Objekte
wohl gühig ist.
Van Amstel und Van Iterson (1, 2) untersuchten
die Abhängigkeit der Gärungsgeschwindigkeit von der
Temperatur. Sie vertreten die Ansicht, dass hier, auch
bei Eliminierung der schädhchen Wirkung höherer Tempe-
raturen ein Temperaturoptimum auftritt, was sich also
nicht in die Blackmansche Theorie einfügen lässt. Diese
Frage beschäftigt uns hier aber weiter nicht. Bis zu 45°
ist die Gärung von der Erwärmungszeit unabhängig. Es
lassen sich hier wieder folgende Qg-Werte berechnen:
Man sieht auch hier, dass die
Werte für Q5 mit Erhöhung der
Temperatur immer abnehmen. Wie
aber nachher aus meinen eigenen
Versuchen hervorgehen wird, kann
man hieraus noch nicht schliessen,
dass die Anschauungen Black-
mans hier keine Gültigheit haben.
Die Kurve sieht gerade so aus, als
ob allmähhch bei den Temperaturen
Q5
15^—25° |
1.65 |
25°—30° |
1.75 |
30°—35° |
1.2 |
35° 40° |
1.3 |
T |
Q5 |
20°—25° |
1.6 |
25°_30° |
1.4 |
30 —33° |
1.35 |
33°—36° |
1.45 |
36°—39° |
1.35 |
39° 42° |
1.12 |
42° 45° |
1.09 |
zwischen 25° und 35° ein bestimmter Faktor begrenzend
wird, während oberhalb 40° die Begrenzung vollständig
scheint. Zwar haben die Autoren Bestimmungen aus-
geführt um dieses zu ermitteln, aber diese scheinen mir
nicht ganz unter denselben Bedingungen ausgeführt zu
sein, wie die Versuche. Für die Versuche wurden verwendet:
16 g. Hefe, 31.5 ccm Wasser und 10 ccm 30 % Zucker-
lösung. Die COa-Abgabe ist bis zu 30 % der Hefe-
konzentration proportional, oberhalb 40 % von dieser
nicht mehr abhängig. Die benutzte Konzentration hegt
gerade im Übergangsgebiet dieser Kurve. Der Einfluss
der Glukosekonzentration wurde untersucht mit 6 g. Hefe,
35 ccm Wasser und 10 ccm Zuckerlösung. Oberhalb 10 %
ist die Gärungsgeschwindigkeit konstant. Es ist hier nicht
angegeben ob Totalkonzentration oder Konzentration der
zugesetzten Lösung gemeint ist. Sogar wenn die Konzen-
tration der zugesetzten Lösung gemeint ist, ist es m.E.
nicht sicher, dass bei der 3-fach grösseren Hefemenge der
Hauptversuche nicht schon eine Beschränkung aufgetreten
ist. Von vorne herein ist es zu erwarten, dass eine Begrenzung
nicht in einer ganzen Kultur bei einer bestimmten Tempera-
tur auftritt, weil Zellen sehr ungleicher Entwicklung und
wahrscheinlich also auch ungleicher physiologischer Eigen-
schaften anwesend sind.
Cohen Stuart (14) hat in einer theoretischen Arbeit
hervorgehoben, dass eine Senkung von Qio auch bei
chemischen Reaktionen auftritt und nach der Van 't
Hoffschen Formel auch zu erwarten ist. Es ist nämhch
lOA
In Qio =nbsp;Nehmen wir vorläufig an, dass A eine
■Ii t 2
Konstante ist, so ist Qio also abhängig von T^ X Tg.
Ti und Tg sind die um 10° verschiedenen absoluten
Temperaturen. Bei Arrhenius wird die Grösse A durch
^ wiedergegeben. Der Wert ist der Summe der Aktivie-
2
rungswärmen der reagierenden Moleküle proportional.
Man kann nun erstens davon ausgehen, dass eine
bestimmte Reaktion durch eine bestimmte Grösse dieses
Wertes charakterisiert wird. Wir werden nachher sehen,
dass dieser Standpunkt von der Schule Croziers ver-
treten wird. Umgekehrt kann man auch davon ausgehen,
dass man die experimentell gefundenen Werte für die
Temperaturkoeffizienten ohne weiteres hinzunehmen hat.
Dann kann man sehen, wie sich A infolgedessen ändert,
um so einen Einblick darein zu bekommen, welche Faktoren,
ausser den Aktivierungswärmen, die Grösse des Wertes A
noch weiter beeinflüssen können. Cohen Stuart folgt
letztem Wege, und es erscheint ihm besonders einleuchtend,
dass innere Reibungsänderungen, Viskositätsänderungen
des Plasmas usw. dabei eine Rolle spielen. Cohen Stuart
kommt besonders dadurch hierzu, dass Traut z amp;
Volk mann ein Merkmal der Temperaturkoeffizienten-
kurve eines chemischen Prozesses durch eine Viskositäts-
änderung erklären konnten. Cohen Stuart hat auch
die Qio- und die A-Kurven für eine Anzahl Daten aus
der damahgen Literatur, darunter auch dievonKuyper
und von Van Amstel amp; Van Iterson graphisch dar-
gestelh. Ausnahmslos sinken sie bei Temperaturerhöhung
sehr viel stärker als diejenige Volkmanns.
In neuerer Zeit hat Belehradek (3, 4) die Erklärung
von Änderungen des Temperaturkoeffizienten durch Vis-
kositätsänderungen wieder in den Vordergrund gerückt.
M.E. empfiehk es sich nicht, dieses Erklärungsprinzip
vorzeitig heranzuziehen, solange man nicht weiss, ob man
im ganzen Temperaturbereich wirklich die Geschwindig-
keitsänderung derselben Reaktion misst.
Belehradek nimmt also an, dass immer die physika-
lischen Reaktionen die Totalgeschwindigkeit eines Pro-
zesses bestimmen.
Im Hinblick auf derartige Fragen vergleiche man auch
besonders die Arbeit Van den Honerts (25).
Wie schon gesagt, vertritt die Schule Croziers die
Ansicht, dass eine bestimmte Reaktion durch einen
bestimmten, konstanten [x-Wert charakterisiert wird, und
dass einer Veränderung des [x-Wertes ein Wechsel der
begrenzenden Reaktionen zugrunde hegt. Dieser Stand-
punkt erscheint mir als Arbeitshypothese fruchtbarer.
Die Beispiele, die Crozier und seine Mitarbeiter (15—
18; 12; 31, 34, 45) um ihre Ansicht zu belegen, anführen,
beziehen sich fast ausnahmslos auf verwickelte Vorgänge
aus der Tierphysiologie. Eine der wenigen Ausnahmen
hiervon macht eine Arbeit von Stier (45) über die
Beziehung der Hefeatmung zu der Temperatur. Bei ihren
graphischen Darstellungen geben Crozier und seine
Schule immer die Werte für u,, in Beziehung zu gt;p
wieder. Meistens finden sie, dass die Temperaturkurve
bei niedrigen Temperaturen einen (konstanten) hohen
[x-Wert aufweist, der plötzlich durch einen niedrigen Wert
für die höheren Temperaturen ersetzt wird. Gelegenthch
wird der Wert für [j. bei noch höheren Temperaturen noch
niedriger. So fand Stier (I.e.) z.B. [jl 19500 für 3°—15°,
[X = 12700 für 15°—30°, [x = 8200 für 30°—35°. Diese
Autoren sträuben sich alle gegen den Gebrauch von „Qioquot;
als Temperaturkoeffizienten, weil dieser nicht konstant
ist. Navez, aus derselben Schule, studierte den Einfluss
der Temperatur auf die Atmung von Vicia Faba (34).
17 5°nbsp;20°nbsp;22 5°
Er findet hier: Q = 2.78, Q ^^ = 2.75, Q - 2.6,
25°
Q j^o = 2.29. Also ist hier, wie bei Kuyper, den Navez
auch zitiert, Qio bis zu 20° nahezu konstant, während ober-
halb 20° eine Senkung eintritt. Bis zu 20° hat den Wert
16250. Oberhalb dieser Temperatur hegen die Werte
für tx, dem niedrigeren Qio entsprechend, unter dieser Kurve.
Dass Navez Qio im Gegensatz zu als „a yalueless
„constant-, as it is variablequot; charakterisiert, geht denn
auch entschieden viel zu weit. Berechnet man aus der For-
mel von Arrhenius Qi« bei einem konstanten Wert für
10° ^^
jjL = 16000, dann bekommt man Q = 2.82, Q ^=^.46.
Viel geringer ist noch die Senkung der Qs'Werte: unter
obiger Voraussetzung ist Q ^o = 1-66, Q ^50 = 1-56,
eine Differenz, die kaum ausserhalb der Fehlergrenze
liegen dürfte und sicherlich keine Erklärung für die immer
wieder gefundenen starken Senkungen von Q, bei physio-
logischen Prozessen geben kann. Bei der Analyse einer
physiologischen Temperaturkurve muss man also ganz
entschieden versuchen, diese Senkungen der Q-Werte zu
erklären, die Einführung von fx-Werten hilft hier nichts.
Die Angabe von Q-Werten hat m.E. noch dazu den grossen
praktischen Vorteil, dass die Kurven viel lesbarer als die
mit den Werten in Beziehung zunbsp;sind. Einen
Massstab für die Änderungen vom Logarithmus der
Geschwindigkeit kann man sich nicht mehr direkt vor-
stellen.nbsp;_
In dieselbe Reihe gehören die Arbeiten von Tang
(49—51), der die Atmung von Keimhngen, besonders
von Lupinus albus, in Beziehung zur Temperatur studierte.
Er fand für die Oa-Aufnahme und für die COa-Abgabe
Temperaturkurven die in 2 Teile mit verschiedenen
Werten (hohe für die niedrigen Temperaturen und um-
gekehrt) zerlegt werden konnten. Jedoch waren die fi-Werte
für die beiden Prozesse jeweils verschieden, woraus eine
starke Abhängigkeit des respiratorischen Quotienten von
der Temperatur resultierte. Bei höherer Temperatur war
sein Wert ebenfalls höher.
Dasselbe beobachtete Puriewitsch (38) bei ver-
schiedenen Objekten (in stagnierender Luft).
Demgegenüber fand Fernandes (21) für Keimlinge
CO2
von Pisum sativum, dass der Wert von unabhängig
O2
von der Temperatur ist.
Nach de Boer (7) ist auch der respiratorische Quotient
bei optimal entwickelten Phycomyceskulturen bei allen
Temperaturen gleichgross.
Pringsheim (37) fand bei Triticum eine geringe Er-
CO2
höhung von —^ mit ansteigender Temperatur.
O2
Van der Paauw (35) fand für die Atmung der Alge
Hormidium flaccidum eine ungefähr exponentiell ansteigende
Temperaturkurve mit Qio = 2. Bei höheren Tempera-
turen sanken die Qiq-Werte allmählich. In den meisten
Fällen wurde die Atmung bei 20° durch Zuckerzusatz
etwas gefördert.
Kurbatov amp;Leonov (28) untersuchten die Beziehung
der COa-Abgabe von Keimhngen von Phaseolus aureus
zur Temperatur. Die Versuchsanordnung dieser Autoren,
besonders die Wärmereguhering, war ziemhch primitiv.
Mit ansteigender Temperatur sank der [x-Wert, ohne dass
die Kurve in 2 scharf getrennte Abschnitte zerlegt werden
konnte.
CO2
Die Frage von der Beziehung des Wertes für
Oa
zur Temperatur ist wichtig seit Tamiya (46) die tiefere
Bedeutung des respiratorischen Quotienten gezeigt hat.
Tamiya beobachtete, dass der Wert des respiratorischen
Quotienten auf verschiedenen Nährböden von der Relation
zwischen dem Verbrennungsquotienten des Substrats und
des Myzels (also des Mittelwertes aller beim Aufbau-
stoffwechsel gebildeten Stoffe) abhängig ist. Auf Nährstoff-
quellen mit niedrigerem Verbrennungsquotienten als dem
des Myzels war der respiratorische Quotient noch niedriger,
auf Nährstoffquellen mit höherem Verbrennungsquotienten
als dem des Myzels, noch höher. Auf Substanzen, die
ungefähr den gleichen Verbrennungsquotienten wie das
Myzel aufwiesen, war der respiratorische Quotient dem
Verbrennungsquotienten gleich. Als Wert des Verbrennungs-
quotienten für das Myzel seines Pilzes (Aspergillus Oryzae)
fand Tamiya ± 0.86. Veratmet dieser Pilz ein Kohle-
hydrat, dann ergibt sich ein respiratorischer Quotient - 1.
Wächst er aber zugleich auf Kosten dieses Kohlehydrats,
dann bildet er also aus dem Kohlehydrat stärker reduzierte
Verbindungen. Dies hat zur Folge, dass andere Kohle-
hydratmoleküle, in letzter Instanz zu CO, dehydrogemert
werden. Zu der CO,-Abgabe der Atmung kommt also noch
eine aus der Synthese stammende CO^-Menge hinzu,
m.a.W. der respiratorische Quotientnbsp;wird erhöht,
wird also gt; 1. Wieviel diese Erhöhung betragen wird,
hängt von der Wachstumsstärke ab. Bei jungen Myzelien
wird sie also am grössten sein. Dies wurde auch schon von
de Boer festgestellt und auch bereits als auf einer Bildung
reduzierter Verbindungen beruhend, gedeutet.
Es ist nach dieser Überlegung leicht einzusehen, dass
z B beim Wachstum auf Fetten eine extra Erniedrigung des
respiratorischen Quotienten durch eine Sauerstoffaufnahme
bei der Synthese auftreten wird. Auch dies wurde von
de Boer bereits festgestellt. Zugleich ergibt sich hieraus,
dass auf Kohlehydraten die Sauerstoffaufnahme, auf Fetten
dagegen die Kohlensäureabgabe den richtigen Massstab
für die Atmungsintensität darstellt.
Trotzdem habe ich bei meinen Versuchen über den
Einfluss der Temperatur auf die Atmung von Kohlehydrat-
kulturen nur COa-Bestimmungen gemacht. Dies geschah
hauptsächlich um die Apparatur möghchst einfach gestalten
zu können. Ferner glaube ich, durch die Resultate
de Boers, im Grossen und Ganzen dazu berechtigt zu
CO2
sein, obgleich die Beziehung der Grösse von —— bei
jungen Kulturen gesondert untersucht werden soll.
§ 3. Methode.
a. Kultur des Pilzes.
Es wurde so eingerichtet, dass der Kulturkolben ohne
Änderungen als Atmungsgefäss benutzt werden konnte und
also vor einem Versuch keine Manipulationen mit der
Kultur ausgeführt zu werden brauchten. Die Anzucht in
Erlenmeyerkolben von 100 ccm Inhalt, die ich bei den
Ernährungsversuchen öfters verwendet hatte, war zu diesen
Versuchen nicht geeignet, weil die Sporangienträger im
verengten Oberteil eines Kolben gehäuft wurden, und
dadurch eine gute Ventilation gehindert wurde.
Nach einigem Herumsuchen kam ich zu folgender Me-
thode, die für alle Atmungsversuche verwendet worden ist.
Als Kulturkolben-Atmungsgefäss verwandte ich einen 1 1
Erlenmeyerkolben aus Pyrexglas. Dieser wurde mit seiner
Achse horizontal gelegt. Als Kulturflüssigkeit benutzte ich
]Sr3 1) 4 % Glukose. Auf 40 ccm, das für jede Kultur
verwendete Quantum, wurde 1 ccm Bios f 3c (100 ccm
von 1 kgr Hefe) zugesetzt. Als festes Substrat dienten Kies-
stückchen, welche zuvor mit Salpetersäure und Salzsäure,
und dann gründlich mit Wasser ausgekocht worden waren.
Dieses grobe Substrat wurde benutzt, um Diffusions-
gefallen in engen Räumen möglichst vorzubeugen. Für
jede Kultur wurden 100 ccm Kiesstückchen (in einem
Messglase von 500 ccm abgemessen) zusammen mit 41 ccm
Nährlösung verwendet.
Der Kolben mit den Kiesstücken sowie die 2 Komponenten der
Nährlösung (s. S. 620) wurden gesondert 1/2 Stunde auf 120° sterili-
1) s. Tabelle 1.
-ocr page 64-siert. Dann wurde die Nährlösung gemischt und — alles unter
Einhaltung steriler Bedingungen — in den Kolben zu den Kies-
stückchen zugesetzt. Die Kiesstückchen waren vor der Sterilisation
so orientiert, dass eine horizontale dreieckige Oberfläche entstand;
bei Benutzung der angegebenen Mengenverhältnisse stand die
Kulturflüssigkeit im Kolben ungefähr gleich hoch. Geimpft wurde
(soweit nicht sehr junge Stadien zur Untersuchung gelangten, s.
Abschnitt III) mit 3 Blöckchen aus einer Malzagarkultur, unweit
jeder Ecke der dreieckigen Kulturoberfläche.
Bis zum Anfang des Versuchs befanden sich die Kuhuren
in einem gasfreien Dunkelzimmer mit konstanter Temperatur
von ungefähr 22° C und ± 90 % Luftfeuchtigkeit. Das
Myzel entwickelte sich hauptsächlich auf den kleinen
Flüssigkeitflächen zwischen den Kiesstückchen. Ohne festes
Substrat trat keine Entwicklung ein. Es zeigte sich bald,
dass sich das Myzel sehr leicht von den Kiesstückchen löste
und vollständig sammeln Hess. Es wurden denn auch ab
1.4.'33 die Trockengewichte der Versuchsmyzehen bestimmt.
Bei den Versuchen mit keimenden Sporen (Abschnitt III)
erwies es sich als notwendig, ein Stück Fliesspapier über
die Kiesstückchen zu legen, damit eine regelmässig feuchte
Oberfläche entstand. Vom 18.9.'33 ab wurde diese Ein-
richtung für alle Kuhuren (auch für die älteren) benutzt.
Es mussten dann stwas weniger Kiesstücke hereingebracht
werden (± 60 ccm).
Atmungsapparat und Versuchsanordnung.
Er zeigte sich bald, dass für eine Analyse der Temperatur-
kurve xiele Versuche notwendig sein würden. Es war also
von grosser Bedeutung, möglichst wenige Komplikationen
in die Apparatur einzuführen, und deshalb habe ich wie
bereits erwähnt, von Sauerstoffbestimmungen abgesehen.
Die abgeschiedene Kohlensäure wurde in Barytwasser von
bekanntem Titer aufgefangen.
Als Apparat benutzte ich die „Ventilationsvorrichtungquot;
vom Apparat de Boers in Verbindung mit einem Paar
Baryt-Absorptionsrohren. Der Titer der verwendeten Baryt-
lauge war ± 1/20 n. Eine kurze Beschreibung möge hier
folgen.
Mit Hilfe einer kleinen Pumpe mit 2 Ventilen wird ein regel-
mässiger Luftstrom durch den Apparat gesogen. Diese Luft geht
erst durch 2 lange horizontale Absorptionsrohre, die mit Kalium-
bichromatschwefelsäure bezw. lO-prozentiger Kalilauge beschickt
sind. Von hier aus kommt sie in den Apparat, der in einem Wasser-
thermostaten mit elektrischer Temperaturregulierung steht. Im
Apparat passiert die Luft hintereinander: ein Kontrollröhrchen mit
i/ao n. Baryt, das anzeigt, ob die Luft kohlensäurefrei ist, eine Spirale
zur Vorwärmung, das Atmungsgefäss, ein Röhrchen mit ^/ao n.
Schwefelsäure, einen Dreiwegehahn, die 2 Barytabsorptionsrohre,
einen 2. Dreiwegehahn und geht dann durch die Pumpe hinaus.
Zwischen dem einen Paar Röhrchen der Dreiwegehähne finden sich
also die Absorptionsrohre für die abgeschiedene Kohlensäure. Das
andere Paar Röhrchen der Hähne ist unmittelbar verbunden. Es ist
also möglich, den Luftstrom in derselben Weise durch den Apparat
zu führen, während die Barytrohre ausgeschaltet sind. Dieses wird
durch Umstellen der Dreiwegehähne erreicht. Die Pumpe kann
also beim Herausholen der Absorptionsrohre und bei den Tempera-
turwechseln weiterarbeiten, und es wird keine Kohlensäure im
Atmungsgefäss angehäuft. Die Pumpe wird durch einen Elektro-
motor angetrieben und befördert 15 bis 20 1. Luft pro Stunde.
Als Atmungsgefäss wurden, wie bereits gesagt, 1-1-
Kolben benutzt.
Diese wurden in den Apparat auf einer mit Blei beschwerten
Blechbüchse, wie es in Abb. 2 angegeben ist, gestellt. Der Wattebausch
wurde vor Anfang eines Versuchs durch einen Gummistöpsel ersetzt.
Durch den Stöpsel stachen ein horizontal verlaufendes, gegabeltes
Einlassröhrchen, das bis hinten in den Kolben reichte, und ein
Ausflussröhrchen, das unmittelbar hinter dem Stöpsel anfing. Vor
dem Einstecken wurden der Stöpsel und die Röhrchen mit ein wenig
Watte mit 0.1 % Sublimatlösung desinfektiert. Der Stöpsel wurde
zum besseren Verschluss mit Vaselin eingefettet und mit einem
Bindfaden befestigt, wodurch ein wasserdichter Verschluss erzielt
wurde.
Um den Hals des Kolbens war ein metallener Streifen angebracht,
der mit einem Stabe verbunden war, der die Bewegungen von der
Saugestange der Pumpe mitmachte. Das weite Unterteil des Kolbens
wurde in einer Klammer, welche um eine horizontale Achse drehbar
war, festgehalten, (s. Abb. 2).
Durch diese Vorrichtung wurde der Kolben, im Rythmus
der Pumpenschläge in vertikaler Ebene, mit einer Amplitude
von ungefähr 2 cm geschüttelt. Es wurde dadurch eine
geringe, aber doch merkliche Bewegung der Kulturflüssig-
keit verursacht, was zur Erzielung einer möglichst grossen
Homogenität in den Bedingungen beitrug. Die Röhrchen
des Atmungsgefässes wurden mittels so langer Kaut-
schukschläuche mit den entsprechenden Teilen der Appara-
tur verbunden, dass die Bewegung des Kolbens gerade
möglich war.
Das Röhrchen mit der V20 n Schwefelsäure, durch das
die Luft nach dem Verlassen des Atmungsgefässes passierte,
bezweckte die Reguliering der Wasserdampfspannung auf
einem Niveau, das ungefähr mit demjenigen über V20 n
Barytlauge übereinstimmte.
Die Barytlauge für die Absorptionsrohre wurde nach den Angaben
de Boers hergestellt. Pro Liter Lösung waren 9 g kristallisiertes
Bariumhydroxyd und 1 g Bariumchlorid erforderlich.
Diese Stoffe wurden in einer kleinen Menge heissen Wassers
-ocr page 67-gelöst, und die Lösung weiter mit Leitungswasser verdünnt. Es
entsteht so eine trübe Flüssigkeit, die sich nach ungefähr einem
halben Tage klärt, in dem die festen Teilchen, welche hauptsächlich
aus Bariumkarbonat bestehen, zu Boden sinken. Die klare Lösung
wurde mit einem Hebersystem mit Quetschhahn durch deren Seiten-
rohr in eine Bürette überführt. Auf die Bürette war, wie auch auf
die Vorratsflasche ein Röhrchen mit Natronkalk gestellt. Für jede
Bestimmung diente ein Satz aus 2 Pettenkofer-Absorptionsrohren,
welche so aufgestellt waren, dass die Luft sie nacheinander durch-
strömte. In jedem Rohre wurden 80 ccm Lauge mit Hilfe der Bürette
abgemessen. Zwischen zwei Bestimmungen wurden die Absorptions-
rohre mit verdünnter Salpetersäure gereinigt, gründlich gespült und
so weit möglich mit einem um einen Stab gewickelten Läppchen
getrocknet. Der Titer der Barytlösung wurde zuvor bestimmt. Für
eine solche Bestimmung wurden 80 ccm der Lösung in derselben
Weise wie für einen Versuch in ein Absorptionsrohr gegeben, das
in der üblichen Weise gereinigt worden war. Hierdurch wurden
Fehler durch Stärkeänderungen der Barytlauge während des Ein-
stellens eines Versuchs vermieden.
Der Titer der Barytlösung wurde folgendermassen bestimmt. Es
wurde eine 0.1 n-Lösung aus Oxalsäure pro Analysi hergestellt.
Die Barytlauge wurde hiergegen mit Phenolphtalein als Indikator
titriert. Sodann wurde eine Salzsäurelösung von ungefähr ^/ao n durch
Verdünnen reiner konzentrierter Salzsäure hergestellt. Diese Salzsäure
wurde gegen die Barytlösung titriert und für alle weiteren Bestim-
mungen benutzt.
Der HCl-Äquivalent von 10 ccm Baryt wurde jeden Tag aus 2
Parallelbestimmungen festgestellt. Nach einem jeden Versuch wurde
die Abnahme des Titers der Barytlauge durch 2 Parallelbestimmungen
von 10 ccm gegen Salzsäure festgestellt. Es konnte so der HCl-
Aequivalent der gebildeten Kohlensäure ermittelt werden. Mit Hilfe
der zuvor bestimmten Normalitäten der verschiedenen Flüssigkeiten
wurde die CGj-Abgabe in ccm bei 0° und 1 Atm. Druck ausgedrückt.
Dieser Wert ist in den Tabellen angegeben worden.
Einige Details der Bestimmungen mögen noch weiter angeführt
werden.
In der Regel wurde der Mittelwert für jedes Pettenkoferrohr aus
2 Titrationen gefunden. Wenn diese 2 Bestimmungen mehr als
0.04 ccm HCl verschieden waren, dann wurde eine 3. Titration
vorgenommen, und der Mittelwert bestimmt zwischen jenen 2
Titrationen, welche nicht mehr als 0.04 ccm HCl divergierten. Es
wurde nämlich allmählich die Erfahrung gemacht, dass ein grösserer
Fehler als 0.04 HCl nicht mehr zu den zufälligen Versuchsfehlern
gehörte. In den meisten Fällen divergierten 2 Parallelbestimmungen
nicht mehr als 0.02 ccm HCl.
Von der Salzsäure und dem Barytwasser wurden Vorratslosungen
von ± 10 1 gleichzeitig hergestellt. Jede Flasche mit Barytwasser
wurde mindestens einmal, aber meistens öfter in der oben ange-
gebenen weise gegen 0.1 n Oxalsäure titriert. Für die Bestimmung
nach einem Versuch wurden die 2 Pettenkoferrohre von einander
losgelöst, die Ausflussöffnungen mit gläsernen Stöpseln geschlossen
und die Rohre aufrecht in 2 Klammern gestellt. Aus jedem Rohr
wurden dann zweimal 10 ccm wie oben angegeben titriert.
Für einen Versuch, der meistens von ± 9—21 Uhr
dauerte, wurde die Kultur am Abend vorher in den Apparat
TABELLE 15.
4 Tage alte Kulturen.
Beispiele aufeinanderfolgender Werte (ccm CO, p. Stunde) nach
Temperaturwechsel.
22,5.33 ' |
14,1»-15,quot; |
16,-17, | |
1 |
17,-18, |
18.-19. | |
29,5 |
13,-14, |
15,-16, | |
1 16,-17. | |
25° 7.60
20° 5.48
20° I 5.58
20° i 5.58
gestellt und während der Nacht bei 20° ventiliert. Durch
die ziemlich grosse Geschwindigkeit der Pumpe ist nämlich
die COa-Spannung in allen Teilen des Apparats während
des Versuchs sehr niedrig, und da man annehmen kann,
dass sich während der vorhergehenden Kulturtage ziemlich
viel Kohlensäure angehäuft hat, ist eine lang andauernde
Ventilation vor Anfang eines Versuchs notwendig (vgl.
auch Geiger [22] und [23]). Die niedrige COg-Spannung
während eines Versuchs hat den grossen Vorteil, dass die
Gleichgewichtsverschiebungen zwischen Kulturflüssigkeit
und Luft bei Temperaturwechseln in absoluten Werten
gering sein werden und also zwischen 2 Bestimmungen
keine sehr langen Ventilationszeiten erforderlich sind.
Die aufeinanderfolgenden Temperaturen waren meist
um 5°, bisweilen um 10° verschieden. Gleich nach Be-
endigung eines Versuchs wurde die Temperatur gewechselt.
Mit Hilfe von kochendem Wasser, kaltem Wasser oder
zerstückeltem Eis war der Thermostat innerhalb 10 Minuten
auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Die Temperatur
des Kulturmediums und der Luft im Atmungsgefäss änderte
sich erst rasch, dann immer langsamer. Nach einer halben
Stunde war die neue Temperatur ungefähr, nach 45 Minuten
völlig erreicht. Zwischen zwei Bestimmungen wurde meistens
eine Stunde ventiliert. Es zeigte sich, dass auch die CO2-
Spannung sich nach dieser Stunde bis auf zu vernach-
lässigende Fehler auf das neue Gleichgewicht eingestellt
hatte. Wurden nämhch hintereinander mehrere Bestim-
mungen bei derselben Temperatur vorgenommen, so waren
diese nicht nennenswert verschieden, wenigstens bewegten
sich die Differenzen nicht in einer bestimmten Richtung
(Tabelle 15).
Die meiste abgeschiedene Kohlensäure wird durch das 1. Absorp-
tionsrohr aufgenommen, das 2. enthält nur sehr wenig. Es entweicht
selbstverständlich auch noch etwas Kohlensäure aus dem 2. Petten-
koferrohre, das zum Teil in einem 3. aufgenommen werden könnte,
während der Rest auch hier hindurchgehen würde, usw. Mehr als
2 Rohre habe ich niemals verwendet.
Wie oben auseinandergesetzt, kann der Mittelwert aus den 2
Parallelbestimmungen eines Absorptionsrohrs um 0.04 ccm HCl
divergieren, für beide Rohre zusammen könnte dies in einem un-
günstigen Fall 0.08 ccm HCl betragen, wenn sich nämlich 2 maximale
Ablenkungen in der gleichen Richtung summieren. Im allgemeinen
beträgt aber der Versuchsfehler eines ganzen Versuchs nicht mehr
als 0.04 ccm HCl = ± 0.3 ccm CO^, meistens weniger.
Temperaturen oberhalb der Zimmertemperatur wurden irn Thermo-
staten mit Hilfe eines elektrischen Heizkörpers mit einem Thermore-
gulator und einem Rührer konstant gehalten. Bei der Temperatur
15° wurde gleichzeitig Leitungswasser durch eme im Thermostaten
angebrachte Spirale geschickt; niedrigere Temperaturen wurden
koLtant gehalten, indem regelmässig kleine Stückchen Eis m das
Thermostatwasser geworfen wurden. Die Temperatur des Thermo-
staten konnte so innerhalb 0.1° C konstant gehalten werden.
TABELLE 16.
Verlauf der Atmung am 4. Entwicklungstage,
ccm CO2 p. Stunde bei 20°.
Zeit
Werte Zeit j Werte! Zeit | Werte
1.nbsp;Bestimmung
Zwischengeschal-
tete Temperaturen
2.nbsp;Bestimmung
Versuchsdatum
1. Bestimmung
Zwischengeschal-
tete Temparaturen
2. Bestimmung
Versuchsdatum_
1.nbsp;Bestimmung
Zwischengeschal-
tete Temperaturen
2,nbsp;Bestimmung
Versuchsdatum
g 50_9 BO
7.45
4.98
10°, 15°, 5°
20.80-21.301 7.07
9.3,33
9.56
10°, 15°
18.-19.quot; ! 9,42
18.3.33
g 64_9 54
15°, 10°
ló.^o-n.®quot; 4.84
1,8.33
8.24
9 55_11 10
Q.'O-IO.®«: 7.98
10°, 15°
15,3.33
10°, 15°
18.I®-19.« 8.17 |l8.i«-19.^®| 8.33
16.3.33
9.10-IO.quot; 6,18 !nbsp;6.61
10°, 15°
31.7.33
8.®i-9.quot; 6,31
10°, 15°
2.8.33
10°, 15°
18.2^-19.quot; 5.99 i 18.-19.^» j 6,08
20,3.33
8^54_9,B4 6.16
10°, 15°
16.20.17,201 6.17nbsp;6.02
3,8.33
Vom 5.7.'33 ab wurde die durch den Apparat gesogene
Luft durch ein Glasrohr aus dem Garten zugeführt. Das
Reinigungsrohr mit Bichromatschwefelsäure wurde von
da ab fortgelassen. Bestimmte Änderungen, welche aut
eine schädigende Wirkung der Laboratoriumsluft schliessen
liessen, wurden nicht beobachtet.
Das Atmungsgefäss wurde nicht vor Licht geschützt.
Nach De Boer hat Licht auf die Atmung von Phycomyces
keinen Einfluss.
§ 4. Besprechung der Versuche.
Die Kulturen wurden abends um zirka 21 Uhr mit
3 Blöckchen aus einem Malzagarmyzel geimpft. Von den
3 Zentren aus wurde der Boden gleichmässig überwachsen.
Nach = 2 Tagen waren kleine Sporangienträger sichtbar,
die grossen Sporangienträger erschienen im Verlauf des 3.
Tages (den Tag nach dem Impfen als 1. gerechnet). Während
des 4. Tages war die Atmungsgeschwindigkeit nahezu
konstant (Tabelle 16). Die ersten Versuchsreihen wurden
mit „4-tägigenquot; Kulturen angestellt. Um möglichst zu
erreichen, dass allen Teilen des Myzels genügend Glukose
zur Verfügung stand, wurde abends zuvor 40 ccm 4 %-iger
Glukoselösung zugesetzt, worin das Myzel nahezu ganz
untertauchte. Nur die Sporangienträger ragten heraus.
In der Tabelle 17 sind einige Versuche mit derartigen
Kukuren angeführt worden, in untenstehender Tabelle
sind die aus allen Versuchen erhaltenen Mittelwerte an-
gegeben worden. Einzelne sehr abweichende Werte sind
für die Berechnung der Mittelwerte für Qg nicht in Betracht
gezogen. Diese sind in der Tabelle 17 mit * angegeben.
Die Mittelwerte sind also:
10= |
^ 10° |
20° ^ 15° |
25° 0 |
Relative Werte der | ||||
5° |
10° 15° 20° |
25° | ||||||
Die Werte mit* |
1.64 |
1.61 |
1.40 |
1.33 |
27 1 |
44 |
j 71 100 1 |
133 |
Aus allen Wer- |
1.68 |
1 1 i |
1.31 |
26 |
44 |
: 70 100 |
; 131 |
Die rechts stehenden Zahlen geben die relativen Werte
der COa-Abgabe für die verschiedenen Temperaturen an,
wenn der Wert für 20° = 100 gesetzt wird. Man sieht,
dass das Fordassen einzelner extremer Werte das Bild der
Kurve für die relativen COg-Werte nahezu nicht ändert.
Etwas grösser sind die Änderungen in den Q5-Werten, wo
die obere Zeile die Verhältnisse besser wiedergibt (vgl.
die Einzelwerte).
TABELLE 17.
4 Tage alte Kulturen.
Zugegeben 40 ccm Glukose 4 %
Versuchs- |
10° |
15° |
20° 1 |
25° |
8.3.33 |
1.70 |
1.62 |
1 1.42 | |
9.3 |
! 1.61 |
1.59 |
i 1.39 | |
11.3 |
! 1.64 |
1.54 | ||
13.3 |
i 1.57 |
1.59 | ||
14.3 |
! *1.90 |
1.61 | ||
15.3 |
1.68 |
1 1.40 |
1.28 | |
16.3 |
1.57 |
^ 1.40 |
1.36 | |
18.3 |
1.63 |
1.43 |
1.34 | |
20.3 |
! |
*1.40 |
1 1.38 |
1.41 |
22.3 |
1.68 |
1.62 |
1 *1.59 |
*1.10 |
25.3 |
1 |
1.26 | ||
Mittel: |
, 1.64 |
1.61 |
1.40 |
! 1.33 |
* ausgeschieden.
Versuchs- |
^ 15° Q 10° |
20° |
25° |
30° |
31.7.33 |
1.63 |
1.44 |
1.23 |
1.15 |
1.8 |
1.84 |
1.47 |
1.33 |
1.15 |
2.8 |
1.90 |
1.37 |
1.38 |
1.11 |
3.8 |
1.57 |
1.51 |
1.36 |
1.15 |
Mittel: |
1.75 |
1.45 |
1.33 |
1.14 |
In einer anderen Versuchsreihe mit 4-tägigen Kukuren
wurde der Glukosezusatz als 5 ccm einer 20 %-Lösung
zugegeben. Diese Reihe führe ich hier an, weil dabei einige
Werte für den Temperaturintervall 25°—30° erhalten
wurden, die für den Gesamtverlauf der Kurve von Bedeutung
sind. In der Tabelle 17 sind die Ergebnisse zusammen-
gefasst. Die Mittelwerte für Qg sind also:
15° |
20° 1 |
25° |
30° |
^ 10° |
! 'S 15» |
Q 25. | |
1.75 |
1.45 |
1.33 |
1.14 |
Beim Vergleich mit der vorigen Übersichtstabelle sieht
20°nbsp;25°
man, dass die Werte für Q , — und Q ^^o nicht nennens-
15^
20°
15°
wert verschieden sind, nur der Wert für Q y^ö ist ziemlich
bedeutend höher, was aber wahrscheinlich dem zuzuschreiben
ist, dass sich zufälhg 2 sehr hohe Werte vorfinden (s.
Tabelle 17). Auch in Anbetracht von später zu besprechenden
Ergebnissen möchte ich dem hier gefundenen höheren
15°
Mittelwert für Q y^ö keine prinzipielle Bedeutung bei-
messen. (s. S. 655 und 664),
Als Zahlen für die Temperaturkurve der COa-Abgabe
finde ich also aus beiden Versuchsreihen mit 4-tägigen
Kulturen:
! |
5° |
' 10° |
15° ! |
20° |
25° |
30° | |
— 40 ccm |
4 % Glukose |
27 |
1 44 |
71 |
100 |
: 133 | |
— 5 ccm |
20 % Glukose |
; (40) |
69 |
100 |
! 133 |
151 |
In der Figur 3 wurde eine Kurve gezeichnet, die die Zahlen:
27 — 44 — 71 — 100 — 133 — 151
darstellt (Kurve a.).
Wenn man diese Kurve aus experimentellen Daten
erhält, dann ist hieraus vorläufig kein weiterer Schluss zu
ziehen, als dass die Temperaturkurve ungefähr eine Gerade
ist. Doch möchte ich darauf hinweisen, dass den Einzelheiten
dieser Kurve ein grösserer Wert beizumessen ist als denen
einer aus einem einzelnen Versuch gewonnenen Kurve, da
jeder Punkt der erhaltenen Kurve auf einer Anzahl Daten
beruht.
Gestützt auf später zu besprechenden Beobachtungen,
will ich einige dieser Einzelheiten herausgreifen.
Es sind 2 Zahlenreihen für den Verlauf der Kurve von
Bedeutung, und zwar:
1°. Die Grössen der Verhältniszahlen zwischen den
Atmungswerten bei verschiedenen Temperaturen.
2°. Die Grössen der Differenzen zwischen den auf-
einanderfolgenden Werten.
Diese Zahlenreihen sind für die erhaltene Kurve:
! 5°—10° |
10°—15° |
15°—20° |
20°—25° |
I 25°—30° | |
1° |
1.64 |
1.61 |
1.40 |
1.33 |
1.14 |
2° |
! 17 |
27 |
1 29 |
33 |
Hieraus sind verschiedene Dinge abzulesen.
Aus der zweiten Zeile geht hervor, dass die Kurve
zwischen 10° und 25° etwas, aber nur wenig stärker ansteigt
als eine Gerade. Demgegenüber steigt die Kurve von
10° auf 15° beträchthch mehr an als nach der Differenz
zwischen den Werten für 5° und 10° zu erwarten wäre;
zwischen 25° und 30° steigt sie viel weniger an als mit dem
vorhergehenden Verlauf übereinstimmen würde.
Aus den in der ersten Zeile erhaltenen Zahlen geht
hervor, dass die COg-Abgabe zwischen 5° und 15° ziemlich
einer Exponentialkurve mit Qs == 1.6 gemäss verläuft.
Eine Diskussion, ob Q5 in diesem Gebiete bereits einiger-
massen sinkt, kann man bei den zur Verfügung stehenden
Daten nicht anstellen. Theoretisch ist dies auch nicht von
grosser Bedeutung, wie sich später näher zeigen wird.
Oberhalb 15° sieht man Qg stark und immer weiter
sinken. Die Folge davon ist, dass die Kurve in diesem
Gebiete bedeutend tiefer verläuft als man nach ihrem
anfänglichen exponentiellen Verlauf erwarten sollte, in
einem Teile ungefähr geradlinig verläuft und schliesslich
(oberhalb 25°) sogar unterhalb die Fortsetzung des gerad-
linigen Abschnitts gelangt, wie oben ausgeführt wurde.
Nach dieser Betrachtungsweise ist die beschriebene
Kurve also bei den niedrigen Temperaturen eine Exponen-
tialkurve, d.h. sie hat einen konstanten Q5, während der Qg
oberhalb 15° fortwährend absinkt und die Kurve also stark
vom exponentiellen Verlauf divergiert. Dass die Kurve
während dieser Ablenkung in einem Abschnitt ungefähr
geradlinig verläuft, ist in dieser Beziehung also als etwas
Nebensächliches zu betrachten.
Ich will hier nochmals nachdrücklich hervorheben, dass
diese Deutung auf Grund der bisher besprochenen Tat-
sachen eigenthch noch nicht zu geben ist. Ich habe sie
hier aber schon vorausgeschickt, um zu zeigen, dass die
erhaltene Kurve diese Deutung zulässt. In den folgenden
Abschnitten werde ich weitere Belege für diese Betrachtungs-
weise bringen.
Als direkter Schluss aus den Versuchsergebnissen mit
4-tägigen Kulturen bleibt vorläufig also nur:
Die erhaltene Kurve ist ungefähr eine Gerade, der Wert
für die CO^-Abgahe bei 5° liegt etwas oberhalb, der Wert
für 30° etwas unterhalb dieser Geraden.
Es zeigt sich also, dass die Kultur von Phycomyces auf
Glukose eine ähnliche Temperaturkurve für die Atmung
aufweist wie das selbe Entwicklungsstadium auf Brot (s.
De Boer). Die Tatsache, dass der Pilz in der Brotkultur
seine plastischen Nährstoffe vorwiegend selber durch enzy-
matische Spaltungen herstellen muss, ist also kein limi-
tierender Foktor für die Grösse der Atmung. Dieses besagt
aber noch nicht, dass die Glukose überhaupt kein be-
grenzender Faktor sein könne.
ABSCHNITT III.
VERSUCHE MIT KULTUREN VERSCHIEDENEN ALTERS.
§ 1. Einführung.
Nachdem sich gezeigt hatte, dass die Kultur von
Phycomyces auf Nährböden mit einer einfachen Kohlen-
stoffquelle (hier Glukose) an sich den Schlüssel für die
Deutung der geradlinigen Temperaturkurve nicht lieferte,
wurde versucht, ob vielleicht folgende Überlegung näher
zum Ziele führe.
Eine 4-tägige Kultur von Phycomyces ist ein ziemlich
differenziertes Versuchsobjekt. Man hat darin z.B.: junge
wachsende Myzelspitzen; ältere Hyphen; dünne kurze
Sporangienträger; lange, dicke Sporangienträger mit ihren
Sporangien in verschiedenen Entwicklungsstadien.
Man ist im allgemeinen geneigt gewesen anzunehmen,
dass eine Schimmelpilzkultur ein bedeutend günstigeres,
einheitlicheres Versuchsobjekt sei als z.B. keimende Samen,
(vgl. de Boer). Es leuchtet ein, dass man nach oben-
stehender Überlegung für diese Behauptung im voraus
keine Gründe anführen kann. Es ist a priori kaum zu
erwarten, dass die Atmung aller verschiedenen Myzelteile i),
die in einer 4-tägigen Kultur vorhanden sind, auf eine
bestimmte Temperaturänderung, z.B. von 20° bis 25°
gleichartig reagieren würde. Nach der in der Einleitung
gegebenen Auseinandersetzung bedeutet die Veränderung
der Atmung bei einer Temperaturänderung die Veränderung
der Intensität des begrenzenden Teilprozesses. Ist der
begrenzende Teilprozess ein chemischer Prozess, so wird
man mit einem hohen Temperaturkoeffizienten rechnen
können, während bei Limitierung durch einen Diffusions-
prozess die Erhöhung der gemessenen Geschwindigkeit der
Atmung bei Temperatursteigerung geringer sein wird. Die
Frage nach der Reaktion eines bestimmten Myzelteiles auf
eine bestimmte Temperaturänderung ist also zurück-
zuführen auf die Frage, welcher Teilprozess unter den
gewählten Versuchsverhältnissen die begrenzende Bedingung
darstellt. Ist dieser Teilprozess ein Dilfusionsprozess, so
wird man für das gewählte Temperaturintervall einen
Dieser Ausdruck wird hier der Kürze halber benutzt. Man
wolle auch die Sporangienträger darein beziehen.
TABELLE 18.
Kulturen verschiedenen Alters.
Alter 3 Tage. Zugegeben 5 ccm
Glukose 20%.
Ver- : |
^ 10° |
20° |
^20° |
quot;577:33quot; |
1.32 | ||
6.7 |
1.28 | ||
8.7 |
1.30 | ||
18.5** |
1.29 | ||
10.7 |
1.65 |
1.38 |
1.37 |
11.7 |
*1.35 |
*1.61 |
1.35 |
12.7 |
1.53 |
1.44 |
1.30 |
13.7 |
i 1.61 |
1.44 |
1.25 |
2.9 |
1 1.39 | ||
18.9 |
1.65 |
i 1.41 |
i 1.41 |
20.9 |
1 1.72 |
i 1.47 |
1 1.25 |
Mittel: |
1.63 |
i 1.43 |
j 1.32 |
*) ausgeschieden. | |||
- 10 ccm Glukose 4 quot;/o- |
Ver- |
25: |
Ver- |
25° |
11.10.33 |
1.36 |
13.11 |
1.36 |
1.37 |
1.45 | ||
16.10 |
1.37 |
20.11 |
1.24 |
1.39 |
1.33 | ||
30.10 |
1.38 |
Mittel: |
1.36 |
1.32 | |||
6.11 |
1,44 | ||
1.30 |
Aher 5 Tage. Zugegeben 5 ccm
Glukose 20 %.
Ver-quot; |
^ 10° |
_20° |
25° |
4.9.33 |
1.63 |
1.40 |
1.39 |
6.9 |
1,63 |
1.45 |
1.34 |
9.9 |
1,56 |
1.46 |
1.37 |
Mittel: |
1.61 |
1.44 |
1.37 |
Alter 2l |
1 Tage. |
Nichts zugesetzt. | ||
Ver- |
^ 10° |
2o: ^ 15° |
25^ | |
20.7,33 |
1.80 |
1.25 |
1.16 |
Alter 5 Tage. Nichts zugesetzt,
s.a. Tabelle 20.
Alter 3 Tage. Zugegeben 40 ccm
Glukose 4 %.
Ver- 1 |
^ 10° |
20° |
25° |
27.3,33 |
~^1T50~ |
1.32^ |
1.19 |
28.3 |
1.44 |
1.48 |
1,25 |
29,3 |
1.74 |
1.38 |
1,27 |
30.3 |
1.41 |
1.34 |
1.26 |
1.4 |
1.50 |
1.40 |
1.32 |
11.5 |
1.19 | ||
13.5 |
*1.12 | ||
17.5 |
1.21 | ||
Mittel: |
i 1.52 |
1.38 |
1.24 |
*) ausgeschieden.
Alter 5 Tage. Zugegeben 40 ccm
Glukose 4 %.
Ver- |
^ 10° |
20° |
25° |
3.4.33 |
; 1.42 |
1.69* |
1.39 |
4.4 |
i 1.64 |
1.51 |
1.39 |
5.4 |
1.55 |
1.44 |
1.35 |
2.5 |
1.27 | ||
3.5 |
1.31 | ||
4.5 |
! |
1.28 | |
6.5 |
1.29 | ||
15.5 |
1.28 | ||
16.5 |
! 1.40 |
1 | |
Mittel: |
1.54 |
1 1.46 |
1 1.33 |
niedrigen Q5 finden; ist ein chemischer Prozess begrenzend, '
so wird man einen höheren Q5 finden.
Hat man nun ein Versuchsobjekt mit verschiedenen
Gewebearten, so ist es klar, dass man nur in dem Falle,
dass im ganzen untersuchten Temperaturgebiet für jede
dieser Gewebearten der gleiche Teilprozess limitiert, eine
Temperaturkurve mit konstantem Q5 finden wird. Es ist
aber ebenfalls klar, dass man von diesem Gesichtspunkte
aus nicht die geringste Schwierigkeit hat, eine kompliziert
aussehende Kurve, wie z.B. die in Kapitel II besprochene,
dennoch im Rahmen der Blackmanschen Theorie zu
verstehen. Eine derartige Kurve kann nämlich der Aus-
druck von der durchaus auf der Hand liegenden Möglichkeit
sein, dass nicht für das ganze Temperaturgebiet der gleiche
Teilprozess limitiert und dass der Wechselpunkt zweier
Limitierungen für die verschiedenen Gewebearten nicht
bei derselben Temperatur liegt. Um diese Möghchkeit zu
untersuchen, stellte ich Versuche mit Kulturen verschiedenen
Alters an. In verschiedenen Altersstadien ist der Anteil der
verschiedenen Gewebearten am Aufbau des Myzels ver-
schieden. Wenn tatsächlich die Atmung dieser Gewebe-
arten nicht in gleicher Weise auf eine Temperaturänderung
reagiert, so müssen die Temperaturkurven für Myzelien
verschiedenen Alters verschieden aussehen.
§ 2. Versuche mit Kulturen verschiedenen Alters,
Zunächst beschränkte ich mich auf Entwicklungsstadien
bei denen die Intensitätsänderung der Atmung an sich (also
gemessen bei derselben Temperatur) noch ziemlich gering
ist, nämlich Kulturen im Alter von 3 und von 5 Tagen.
Ich führe zunächst nur die Ergebnisse jener Versuche an,
die alle mit der gleichen Versuchsmethodik gemacht worden
sind. Es wurde hier abends vor dem Versuchstage 5 ccm
20-prozentige Glukose zugesetzt und nachts bei 20° ventiliert.
Am folgenden Tage wurden die verschiedenen Tempera-
turen zur Einwirkung gebracht. In Tabelle 18 sind diese
Versuchsresultate zusammengefasst worden. In unten-
stehender Tabelle findet man eine Zusammenstellung der
Werte von Qg und der relativen Atmungsgrössen bei den
verschiedenen Temperaturen.
Alter |
^ 10° |
20° |
25° |
10° |
15° |
20° |
25° |
30° | |
3T |
1.63 1.43 |
1.32 : 1 43 |
70 |
100 1 132 | |||||
4 T (Abschn. II) |
(1.75) 1.45 |
1.33 1.14 |
i(40) |
69 |
100 |
133 1 151 |
5T
1.61 ! 1.44 I 1.37
43
69 100 137
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, dass die Temperatur-
kurven von 3 bis 5 Tagen alten Kulturen einander sehr
ähnlich sehen, und dass von einer nennenswerten Verschie-
bung hier noch keine Rede ist.
Zur Vervollständigung gebe ich hier ebenfalls noch
einige Versuchsdaten mit etwas anderer Versuchsanordnung,
nämlich: eine Versuchsreihe mit 3 Tagen alten Kulturen
unter Zusatz von 40 ccm 4 % Glukose und eine mit 5 Tagen
alten Kulturen ohne nachträglichen Glukosezusatz. (Ta-
belle 18 und unterstehende).
^ 10° |
20i 25i |
10° |
15° |
20° |
25° | |
3 T. ^ 40 ccm 4 % Gluk. ! 1.52 |
1.38 1.24 |
|47 |
72 |
100 124 | ||
5 T. ohne Gluk. Zusatz ! 1-36 |
100 |
136 |
Aus diesen Werten sieht man, dass ein Glukosezusatz
bei einer 5-tägigen Kultur keinen Einfluss auf die Grösse
25°
des Temperaturkoeffizienten Q ^qo hat, während die bei
den dreitägigen Kulturen gewählte Versuchsanordnung
niedrigere Temperaturkoeffizienten zur Folge hat, wovon
besonders der Wert 1.24 für den am genauesten bestimm-
baren Intervall als besonders niedrig auffällt.
Einige Versuche mit Kukuren von 2% Tagen ak
ergaben (s. auch Tab. 18):
20° 0 ^ 15° |
25°j |
15° |
20° |
25° | |
21/2 T. ohne Gluk. Zusatz...... |
1.31 |
1.23 1 |
76 |
1 100 |
123 |
Es scheint also, als ob man bei jüngeren Kulturen im
allgemeinen etwas niedrigere Werte für die Temperatur-
koeffizienten bekommt, aber ein klares Bild lässt sich aus
obigen Daten noch nicht gewinnen.
Ein solches zeigte sich erst als ich die Untersuchung
verschiedener Altersstadien nach beiden Seiten viel weiter
ausdehnte. Diese Versuchsreihen fing ich mit der Unter-
suchung von jungen Entwicklungsstadien ausgesäter Sporen
an. Um derartige Kukuren zu bekommen, musste die
übhche Kulturmethode etwas verändert werden. Es wurde
nämlich auf die Oberfläche der Kiesstückchen in dem mit
der gewöhnlichen Menge Nährlösung beschickten Versuchs-
kolben (s, S. 635) ein passendes dreieckiges Stück Fliess-
papier gelegt, wodurch eine gleichmässig feuchte Fläche
entstand. Auf dieser Fläche gelangten ausgesäte Sporen in
kurzer Zeit zur Keimung. Die Aussaat geschah abends
gegen 21 Uhr. Bei den hauptsächlichsten Versuchsreihen,
die im Herbste angestellt wurden, verblieben die Kukuren
bis zum nächsten Morgen im gewöhnlichen Arbeitszimmer
bei einer Temperatur von i 18° C, dann wurden sie ins
Dunkelzimmer mit konstanter Feuchtigkeit und konstanter
Temperatur (±22°, s.o.) gestellt, wo sie bis zum Abend
verblieben. Sodann wurden sie in den Atmungsapparat
hineingesetzt, nachts bei 20° in übhcher Weise mit kohlen-
säurefreier Luft ventiliert, und am nächsten Tage für den
Versuch benutzt. Am Morgen des Versuchstages war unter
den gewählten Umständen die Kultur eben sichtbar, im
Laufe des Tages wurde das gelbliche Myzel immer deut-
licher. Am Abend dieses Tages waren auf den am weitesten
entwickelten Stellen die ersten sehr kurzen, dünnen
Sporangienträger sichtbar.
Die Kultur entwickelte sich also im Laufe des Versuchs-
tages bedeutend weiter, was sich in einer starken Steigerung
der Atmung wiederspiegelte. Diese Versuchsanordnung
entspricht also nicht der üblichen Forderung dass man
die Wirkung eines äusseren Faktors auf einen physiologischen
Prozess nur studieren sollte, wenn dieser Prozess an sich
konstant bleibt. Das machte eine spezielle Versuchsfolge
notwendig.
TABELLE 19.
Sporenkulturen auf 4 % Glukose. Nichts zugesetzt.
Ver- |
20° |
^ 10° |
Ver- |
20° |
Ver- |
25° |
Ver- |
25° |
2.10.33 |
1,91 |
30.9 |
1.29 |
19.9 |
1.06 |
25.9 |
1.13 | |
2.16 |
1.21 |
1.13 |
1.24 | |||||
21.10 |
2.13 |
19.10 |
1.32 |
21.9 |
1.00 |
29.9 |
1.07 | |
1.90 |
1.27 |
1.13 |
1.06 | |||||
Mittel: |
2.03 |
1.601) |
1.27 |
1.10 |
20° 20°
1) Berechnet aus den Mittelwerten für Q —- und Q ^^^
Aus den Versuchen mit „optimal entwickeltenquot; Kulturen
hatte ich schon gelernt, dass man mit einer Temperatur-
reihe, die an einer einzelnen Kultur gewonnen ist, schliess-
lich doch wenig anfangen kann, und für die Schlüsse immer
auf Mittelwerte aus verschiedenen Versuchen angewiesen
ist. Deshalb entschloss ich mich, jedes Temperaturintervall
an einer Anzahl Kulturen gesondert zu studieren, und
zwar so, dass immer 20° als Vergleichstemperatur benutzt
wurde. Die Versuchsreihe eines Tages sah dann z.B. so
aus: 20°, 25°, 20°, 25°, 20°, jedesmal mit einer Stunde
Ventilation zwischen den Bestimmungen bei verschiedenen
Temperaturen. Das Verhältnis der COg-Abgaben bei 20°
und 25° wurde dann so bestimmt, dass jeder Betrag für
25° durch einen Betrag für 20° dividiert wurde, der durch
Interpolation zwischen den unmittelbar vor und nach dem
Versuch bei 25° gewonnenen Werten gefunden wurde.
Meistens wurde hierfür das arithmetische Mittel zwischen
beiden Werten für 20° genommen.
Eine Zusammenstellung der Daten, die aus diesen Ver-
suchen gewonnen wurden, findet man in der Tabelle 19.
Untenstehende Tabelle gibt die Mittelwerte für die ver-
schiedenen Q5 und die relativen Atmungswerte bei den
verschiedenen Temperaturen (der Wert für 20° ist gleich
100 gesetzt).
^ 10° |
20° |
25° |
10° |
15° |
1 20° ; |
25° |
1.60 |
1.27 |
1.10 |
49 |
79 |
100 i |
110 |
25°
Der ausserordentlich niedrige Wert für ist hier auffällig,
20°
Weiter ist bemerkenswert, dass auch Q niedriger ist als
15°
bei viertägigen Kulturen, während Q demgegenüber
ungefähr denselben Wert aufweist wie bei viertägigen
Kulturen, (s. Abb. 3 Kurve b.)
Wenn wir diese für die jüngsten Entwicklungsstadien
erhaltene Temperatur kurve der Atmung mit derjenigen
der vier Tage alten Kulturen (Kap. II) vergleichen, so
kommen wir zu folgenden Schlüssen:
Die Neigung beider Kurven ist auf der Strecke 10°—15°
die gleiche, und zwar ist Qg in beiden Fällen i 1.6. Die
Kurve der jungen Stadien sinkt bei den höheren Tempera-
turen stärker als die der älteren Kulturen. Die Neigung
der Kurve für 4-tägige Kulturen zwischen 25° und 30°
ist ungefähr dieselbe, welche junge Kulturen auf der Strecke
20°—25° aufweisen (Q5 = ± LI).
M.E. stützt dieser Kurvenverlauf die im II. Kapitel ver-
tretene Meinung, dass der geradlinige Verlauf der Temperatur-
kurve für die Atmung von Kulturen mit optimaler Entwicklung
keine prinzipielle Bedeutung hat, sondern einen Ubergangs-
zustand darstellt.
Besonders möchte ich noch auf die Tatsache hinweisen,
dass beide Kurven mit Q^-Werten von 1.6 anfangen und mit
Werten von LI enden. Die anfänglichen Werte von 1.6 finden
wir auch bei dem Kurven für 3 und 5 Tage alte Kulturen wieder.
Wie ist das nun zu verstehen? Ich möchte das Gesamt-
bild beider Kurven folgendermassen interpretieren.
Die Tatsache, dass der Temperaturkoeffizient Q5 bei
den niedrigen Temperaturen für alle erhaltenen Kurven
einen Wert von 1.6 aufweist und ferner, dass bei 4 Tage
alten Kulturen dieser Wert sowohl für die Strecke 5°—10°
wie für die Strecke 10°—15° erreicht wird, deutet darauf
hin, dass wir in diesem Werte den Temperaturkoeffizienten
des „reinen Atmungsprozessesquot;, also des Oxydations-
prozesses zu sehen haben. In § 1 dieses Abschnittes habe
ich erörtert, dass eine Senkung des Temperaturkoeffizienten
Q5 zustande kommen könne, wenn irgendein begrenzender
Faktor für einen Teil des Myzels wirksam wird. Es wurde
dort auseinandergesetzt, wie dieses einen verschiedenen
Verlauf der Temperaturkurven für verschiedene Ent-
wicklungsstadien zur Folge haben würde. Wir haben
jetzt gesehen, dass diese Erwartung der Wirklichkeit ent-
spricht. Wir können also vorläufig daran festhalten, dass
irgend ein begrenzender Faktor bei Temperaturerhöhung
den Anstieg der Atmungsintensität zurückhält, und können
jetzt weiter noch feststellen, dass dieser Faktor sich bei
jungen Myzelien stärker als bei älteren bemerkbar macht.
Hieraus folgt offenbar, dass junge Myzelien zu einem
grösseren Prozentsatz aus Teilen bestehen, für die die
Beschränkung der Atmungsintensität bei Temperatur-
erhöhung auftritt. In den äkeren Myzehen werden es also
in erster Linie die jungen Teile sein, die für die Senkung
der Temperaturkoeffizienten der Atmung bei Temperatur-
erhöhung verantwortlich zu machen sind. In diesem
TABELLE 20.
Reihenversuche mit alten Kulturen ohne Glukosezusatz.
Glukosekonzentration beim Impfen 4%, Endkonzentration ± = 0.
Ver- 1 ! 25° |
Ver- |
1 25° |
Ver- |
Alter |
25. | ||
1L10.33 5 T |
1.36 1.37 |
12.10 |
6 T |
1.51 |
13.10 |
7 T 1.62 | |
16.10 5 T |
1.37 1 17.10 |
6 T |
1.47 1.48 |
18.10 |
7 T i 1.73 | ||
30.10 i 5 T |
1.38 ! 31.10 1 6 T |
1.30nbsp;j 1.11 i 1.31nbsp;i |
7 T |
i 1.45 | |||
6.11 5 T 1 1.44 1 7.11 |
; 6 T i 1.36 |
8.11 |
7 T i | ||||
13.11 5 T |
1.36 ! 14.11 |
6 T 1 1.24 |
15.11 |
7 T |
1.34 | ||
20.11 i 5 T 1.24 21.11 |
6 T 1 1.43 |
22.11 |
7 T |
r quot; l.29~ | |||
Mittel i 5 T j 1.36 ; |
6 T |
1.41 |
i 7 T |
1.47 | |||
Mittel [Vers. ' |
[1.38] |
j ■ ■ —-- 1 |
Zusammenhang ist es besonders beachtenswert, dass das
25°
zweite am Versuchstage gefundene Verhältnis für Q ^o
in den meisten Fällen schon etwas höher ist als das erste,
als Ausdruck des Alterwerdens. Den Koeffizienten 1.1
betrachte ich als das Resultat der Beschränkung der Atmung
aller Myzelteile durch vorgeschaltete Diffusions- und
Transportprozesse.
Von diesem Gesichtspunkte aus könnte man erwarten,
dass man bei der Untersuchung von Kukuren die z.B.
5, 6 und 7 Tage ak sind, immer höheren Temperatur-
koeffizienten begegnen würde. Nun ist aber gleich vorweg
zu nehmen, dass es bei wekem nicht so leicht ist, Kukuren
herzustellen, worin alte Myzelteile die Hauptrolle spielen
als mehr oder weniger homogene junge Kukuren. Es muss
darauf hingewiesen werden, dass auch Kukuren, die schon
weit über das „Optimumquot; ihrer Entwicklung heraus smd,
immer noch wachsen, also immer noch ein gewisses Quantum
an jungen Entwicklungsstadien enthalten. Auch Tamiya
(48) hat neuerdings darauf aufmerksam gemacht. Daneben
besteht die Tatsache, dass die Atmungsintensität bei den
alten Myzelteilen auffallend geringer ist als bei den jungen,
worauf ich im nächsten Abschnitt ausführlicher zurück-
kommen werde. Alles zusammen genommen, gestaltet sich
die Sache für das Finden reiner Temperaturkoeffizienten
von der Atmung der alten Myzelteile möglichst ungünstig.
Der Zusatz von neuer Glukose vor Anfang des Versuches
hat immer ein erneutes Aussprossen der Kukur zur Folge,
schafft also noch mehr neue Myzelteile und macht die
Sachlage verwickelt. Auch das Einsetzen in den Apparat,
wobei die Temperatur etwas schwankt und die Kukur in
Tageslicht gelangt, hat namentlich bei aken Kukuren
Aussprossen zur Folge. Andererseks zeigte es sich, dgs
der Glukosezusatz auf den Temperaturkoeffizienten Q ^^o
bei 5-tägigen Kukuren keinen merkbaren Einfluss hatte,
dass also die Erhöhung der Glukosekonzentration in der
Nährlösung hier für die Atmung nicht von ausschlag-
gebender Bedeutung ist (Tabelle 18). Deshalb entschloss
ich mich, um die Atmung der alternden Myzelteile möghchst
rein heraus zu bekommen, mit 5 Tage aken Kukuren
ohne Glukosezusatz anzufangen und die Versuche am 6.
und am 7. Tage mit denselben Kukuren fortzuführen.
Da es sich gezeigt hatte, dass das Temperattirintervall
20°—25° für die Analyse der begrenzenden Faktoren am
Günstigsten ist, wurde dieses Intervall für die Untersuchung
benutzt. Die Resultate sämtlicher Versuche findet man in
Tabelle 20. Es zeigt sich, dass die Mittelwerte aus allen
25°
Versuchen ein deutliches Ansteigen von Q ^^o vom 5. bis
zum 7. Entwicklungstage erkennen lassen, nämlich von
1.35—1.47 (s. Abb. 3, Kurve c). Weiter ist aus der Tabelle
ersichtlich, dass besonders bei den zwei ersten Versuchs-
reihen (11.10—13.10 u. 16.10—18.10) der regelmässige
Anstieg sehr schön zum Ausdruck kommt. Die weiteren
Versuche zeigen ein weniger regelmässiges Bild, aber auch
wenn man nur aus diesen Versuchen die Mittelwerte
bestimmt, tritt das Ansteigen noch hervor (1.35—1.41).
Weshalb gerade die ersten Versuche am schönsten aus-
fielen, ist nicht ohne weiteres zu sagen, vielleicht hat die
immer ungünstiger werdende Jahreszeit, die sich bekannt-
hch auch unter anscheinend konstanten äusseren Um-
ständen auf die Versuchspflanzen geltend macht (vgl. z.B.
Dijkman (20), eine Rolle gespielt.
Die Erwartung, dass der Temperaturkoeffizient für ein
Temperaturintervall oberhalb 15° nach dem 4. Entwicklungs-
tage noch höher steigen werde, hat sich also im grossen und
ganzen als berechtigt erwiesen, womit eine weitere Stütze
für die Auffassung der komplexen Natur der anfangs erhaltenen
geradlinigen Temperaturkurve gebracht worden ist.
In Abb. 4 ist die Veränderung des Temperaturkoeffi-
25°
zienten Q ^ mit dem Altern der Kultur graphisch dar-
gestellt worden. Zu dieser Abbildung möchte ich ergänzend
nur noch bemerken, dass das für Versuche über Einwirkung
äusserer Umstände besonders empfohlene optimale Ent-
wicklungsstadium — ±4 Tage — sich in dieser Kurve
keineswegs als ein spezieller Punkt herausstellt und be-
42
-ocr page 88-sondere Beachtung dieses Akers in dieser Hinsicht nicht
gerechtfertigt erscheint. Die Kurve zeigt einen Knick
bei 3T. Ich glaube nicht, dass dieser eine spezielle Be-
deutung hat. Höchstens kann man schliessen, dass die
Kurve im Anfang der Entwicklung rasch, später langsamer
ansteigt.
Zum Schlüsse dieses Abschnittes möchte ich noch eine
Figur besprechen, die die gegebene Deutung der Tempe-
raturkurven verschiedener Entwicklungsstadien besonders
t
7 TAtter.
I '
I
'mpfens Spiirek.\ Kulturen
25°
Abb. 4. Änderung von Qnbsp;mit dem
Altern. Kulturen auf 4 % Glukose.
einleuchtend illustriert. In jedem der drei Teile der Figur 5
ist ein Temperaturintervall von 5° dargestellt und der COa-
Wert für die niedrige Temperatur in jedem Entwicklungs-
stadium = 1 gesetzt. Auf die Ordinate der höheren
Temperatur sind die dazu gehörigen COg-Werte ein-
getragen. Diese Werte geben also die für die verschiedenen
Entwicklungsstadien für jeden betreffenden Temperatur-
bereich gültigen Qs-Werte wieder und wurden mit dem
Abb. 5. Abhängigkeit der Qg-Werte der verschiedenen Temperaturintervalle von den Versuchsbedingungen,
ohne * = nichts zugegeben, * = -f 5 ccm Glukose 20 %. ** = 40 ccm Glukose 4 %. Nähere Erläuterung s. Text,
Wert 1 durch Linien verbunden. Diese Linien drücken
also die Neigung der Temperaturkurve für die COa-Abgabe
im in Frage stehenden Temperaturintervall aus. Man
sieht hier, dass alle Linien von 10°—15° gedrängt neben-
einander verlaufen und Q5 bei allen Entwicklungsstadien
ungefähr =1.6 ist.
Im Intervall von 15°—20° weichen die Linien mehr
auseinander, und liegen sämtlich auf niedrigerem Niveau,
am meisten die der jüngsten Stadien. Dies besagt, dass
hier für einen Teil des Myzels schon ein begrenzender
Faktor auftritt und dass dieser Teil bei den jüngsten Stadien
am grössten ist. Im Intervall 20°—25° tritt dies noch deut-
licher hervor, die Begrenzung der Atmung durch einen
anderen Faktor dürfte für die jüngsten Kulturen voll-
ständig sein. Für das Intervall 25°—30°, wofür ich leider
nur über wenige Daten verfüge (s. Tabelle 17), kann
man voraussagen, dass die Linien sich aufs neue häufen
werden, und zwar jetzt gegen Wert 1,1 hin.
Ich habe einen vorläufigen Versuch mit einer dauernd
geschüttelten Sporenkultur, ohne festes Substrat (s. S. 6g)
gemacht. Die erhaltenen Temperaturkoeffizienten Q ^^^
waren 1.12 und 1.21, also von ungefähr derselben Grösse
als bei einer Oberflächenkultur im gleichen Entwicklungs-
stadium.
ABSCHNITT IV.
VERSUCHE ZUR ANALYSE DER BEGRENZENDEN BEDINGUNGEN.
§ 1. Einführung. Glukose als limitierender Faktor.
Es hat sich gezeigt, dass der Temperaturkoeffizient Q5
für das Temperaturintervall von 20°—25° bei jungen
Kukuren = LI ist. Nach meiner Auffassung wird hier
bei 25° die Intenskät der COa-Abgabe völlig durch die
Geschwindigkeit vorgeschaketer Prozesse, besonders Dif-
fusionsprozesse, beschränkt. Der Atmungsvorgang im
engeren Sinne, also die endgültigen Oxydationsvorgänge,
spielen sich bei einer Glukosekultur zwischen Glukose-
molekülen, oder deren durch hydrolytische Spaltungen
entstandenen Teile, und Sauerstoff ab. Deshalb kann man
ganz im allgemeinen sagen, dass die Zufuhr der Glukose
sowie die Zufuhr des Sauerstoffs gleichzeitig einen bestim-
menden Einfluss auf die Grösse der COg-Abgabe haben
können.
Da die Herkunft und wahrscheinlich auch der Transport-
mechanismus für beide verschieden sind, wird man für
beide gesondert untersuchen müssen, ob einer dieser
Faktoren in einem gegebenen Falle als begrenzende
Bedingung fungiert. Versuche über den limitierenden
Einfluss des Sauerstoffs habe ich bisher noch nicht
angestellt.
Um zu untersuchen, ob die pro Zeiteinheit zugeführte
Glukosemenge bei den jungen Kulturen die Atmungs-
intensität begrenzt, führte ich eine Anzahl Versuche mit
Kulturen, welche statt 4 %, 15 % Glukose im Nährboden
enthielten, aus. Ich wählte dafür junge Kulturen aus
ausgesäten Sporen. Die Resultate dieser Versuche sind in
der Tabelle 21 angeführt worden; in untenstehender Tabelle
findet man die Mittelwerte für die verschiedenen Qg und
für die relativen Werte der COg-Abgabe.
10° |
20° |
25° |
10° |
15° |
20° 1 25° |
15% Glukose 1.58 |
1.34 i 1.28 |
47 |
75 |
100 128 |
Vergleichen wir diese Werte mit den ebenfalls in der
Tabelle nochmals angeführten Werten für junge Ent-
wicklungsstadien auf 4 % Glukose, so sehen wir, dass die
Erhöhung der dargebotenen Glukosekonzentration das Bild
der Temperaturkurve stark verändert, besonders, dass die
Steigerung der Atmung von 20°—25° viel stärker ist, dass
also der limitierende Faktor sich weniger äussert (Fig. 3,
Kurve d.) Das berechtigt zu dem Schlüsse, dass die Glukose-
zufuhr bei den jungen Kulturen auf 4 % Glukose als limitie-
render Faktor auftritt. Ganz der Erwartung entsprechend
prägt sich die Differenz zwischen beiden Kurven im
Temperaturbezirk von 15°—20° weniger deutlich aus.
TABELLE 2L
Sporenkulturen auf 15 % Glukose. Nichts zugesetzt.
Versuchs- |
20° |
Versuchs- |
20° |
Versuchs- |
25° | |
datum |
10° |
^10-° |
datum |
^15° |
datum |
0 — |
4.1.34 |
2.00 |
16.11.33 |
1.29 |
26.10.33 |
*1.45 | |
2.00 |
1.27 |
*1.18 | ||||
5.1.34 |
2.16 |
18.11.33 |
1.38 |
4.11.33 |
1.19 | |
2.27 |
1.41 |
1.30 | ||||
11,1.34 |
2.14 |
23.11.33 |
1.34 |
9.11.33 |
1.33 | |
2.04 |
1.34 |
1.42 | ||||
11.11.33 |
1.14 | |||||
1.32 | ||||||
Mittel |
2.10 |
1.58 |
1.34 |
1.28 |
* ausgeschieden.
Schliesslich möchte ich besonders darauf hinweisen, dass
15°
auch auf 15 % Glukose Q ^o = ± 1.6 ist. Diese Tat-
sache stellt eine weitere Stütze für die im IIL Kapitel
vertretene Auffassung dar, dass wir hierin den Tempera-
turkoeffizienten der oxydativen Prozesse zu sehen haben.
(s. auch Abb. 5).
Das Verhältnis der in beiden Versuchsreihen dargebotenen
Glukosekonzentrationen ist beinahe 4:1. Setzen wir für
den ganzen Temperaturbereich Q5-Werte von 1.6 ein,
so würde der Wert der COg-Abgabe bei 25° beinahe 2 mal
so hoch ausfallen wie derjenige, der auf 4 %-Glukose
erreicht wird. Wenn wir uns vorstellen, dass die Glukose-
zufuhr von ausserhalb des Myzels bis an die Orte, wo das
Gewebe atmet, durch gewöhnliche Diffusion in homogenem
Miheu erfolge, so würde die 4-fach höhere Aussen-
konzentration völlig genügen, um die Glukoselimitierung
im ganzen Temperaturgebiet zu beseitigen, und also bis
25° die Qg-Werte auf 1.6 zu bringen. Ich habe bisher noch
nicht weiter untersucht, weshalb dies nicht erzielt wird.
Erstens ist natürlich schon gleich zu sagen, dass die Annahme
einer einfachen Diffusion in homogenem Milieu sehr
wahrscheinlich für den Transportmechanismus der Glukose
nicht zutrifft. Weiter ist es bei der für Phycomyces not-
wendigen Oberflächenkultur möglich, dass auch beim
schüttelnden Versuchskolben dennoch merkliche Kon-
zentrationsgefälle um eine Anzahl der Hyphen herum
entstehen, so dass die Konzentration nicht durchweg 4-fach
erhöht zu sein braucht. Schliesslich ist es möglich, dass
auch die Sauerstoffzufuhr einen limitierenden Faktor dar-
stellt. Wenn der Sauerstoff in dieselben Einzelreaktionen
der ganzen Kette eingreift wie die Glukose, so können
beide (nach dem Massenwirkungsgesetz) gleichzeitig hmi-
tieren. Es gibt also eine Anzahl Erklärungsmöglichkeiten
für die Tatsache, dass die Limitierung der Atmungs-
intensität bei Kultur auf 15 % Glukose nicht gänzlich
behoben wird. Andererseits gibt uns das Eintreffen einer
Verschiebung in der zu erwartenden Richtung die Gewiss-
heit, dass tatsächlich die Glukoseversorgmg des Myzels eine
begrenzende Bedingung darstellt*
Auf einen Punkt muss noch hingewiesen werden. So wie
die Sache oben auseinander gesetzt worden ist, hat sie
ohne weiteres noch keine Beweiskraft für den gezogenen
Schluss. Die Frage, die ebenfalls noch beantwortet werden
muss, ist die: „Ist die Atmungsintensität bei 20° bei den
Kulturen auf 15 % Glukose nicht niedriger als bei den-
TABELLE 22. ccm CO2 pro Stunde bei 20° pro lg Trockengewicht auf 4% Glukose in verschiedenen Entwicklungsstadien.
III
Oll 1, u
Sdr
SM o,
hl
Alter der
Kultur,
Vers, beding.
Ii
H
Alter der
Kultur,
Vers, beding.
Alter der
Kultur.
Vers, beding.
a
nOS-
Versuchs-
datum
Versuchs-
datum
Versuchs-
datum
CJ
c d
C r/1
a
0.097 28.6
31.4
26.3
27.1
26.4
24.2
27.1
18.9
15.9
18.8
17.9
3nbsp;T
-t-10 ccm Gluk,
4nbsp;%
Sporenk.
kein Gluk.
Zusatz
0.350
6.67
18.5.33
2.77
4.40
3.84
4.94
4.69
5.58
5.84
5.90
21.10.33
3nbsp;T
-f 40 ccm Gluk.
4nbsp;%
0.140
0.146
0.182
0.189
0.199
0.221
0.244
19.9
2.10
30.9
29.9
21.9nbsp;i
19.10
25.9 I
Mittelwert
0.359
0.365
0.235
0.200
6.39
6.22
2.90
2.81
1.4.33
11.5
13.5
17.5
Mittelwert
24.7.33 |
T kein Gluk. |
3.89 |
0.206 |
25.7 |
ff |
3.96 |
0.249 |
27.7 |
ff |
5.13 |
0.273 ] |
Mittelwert
3 T
kein Gluk.
zusatz
4 T
-1-20 ccm Gluk.
4 %
0.480
0.530
0.477
0.435
0.532
7.33
7,13
7,55
5,77
7,32
22.5,33
23,5
27,5
29,5
30.5
Mittelwert
21.6.33
4 T
5 ccm Gluk.
20 %
0.451
0.488
0,444
0.461
6,61
4,91
6.24
6.09
22.6
24.6
26.6
28.6
Mittelwert
1 3 T
5.7.33 1-1-5 ccm Gluk.!
20 %
6.7
8.7
10.7
11.7
12.7
13.7
Mittelwert
Mittelwert aus allen Versuchen
_mit 4 Tage alten Kulturen
6.26 |
0.362 |
17.0 |
6.42 |
0.395 |
16.3 |
6.18 |
0.342 |
18.1 |
7.00 |
0.482 |
14.5 |
7.30 |
0.415 |
17.6 |
16.7 | ||
i 4.55 |
0.366 |
! 12.4 |
5.76 |
0.389 |
i 14.8 |
6.03 |
0.310 |
19.5 |
7.52 |
0.434 |
17.4 |
5.91 |
0.326 |
18.1 |
6.56 |
0.349 |
18.8 |
6.34 |
0.344 |
18.4 |
31.7.33
1.8
2,8
3.8
Mittelwert
17.1
5 T
-1-40 ccm Gluk.
4 %
4.4
5.4
8.4
10.4
2.5
3.5
4.5
6.5
9.5
10.5
15.5
16.5
Mittelwert
12.5
11,3
14.0
11.1
13,3
13.1
11,8
13.2
11.1
12.0
11.3
13.3
13,7
12.4
0.363
0.478
0.482
0.531
0.463
0.478
0.457
0.427
0.505
0.453
0.459
0.473
0.460
4.55
5.39
6.74
5.88
6.15
6.28
5.38
5.64
5.63
5.44
5.20
6.31
6.30
19.1
3.4.33
17.8
17.0
12.3
14.1
15.3
Mittelwert aus allen Versuchen
mit 3 Tage alten Kulturen 16.2
15.3
13,5
15.8
13.2
13.8
14.3
6.4.33nbsp;4.51nbsp;0.455nbsp;9.9
4.9,33 1-1-5 ccm Gluk. 5.48nbsp;10,509'nbsp;10.8
6,9 „nbsp;5,96nbsp;; 0,554nbsp;10.8
Mittelwert aus allen Versuchen
mit 5 Tage alten Kulturen
11.5
14.7
10.1?
14.1
13.2
13.0
13.7
4.10,33 |
7 T |
1.31 |
0.770 |
1.7 |
zusatz |
1.6 | |||
13,10 |
ff |
1.24 |
0.770 | |
18,10 |
ff |
0.90 |
0.717 |
1.2 |
8,11 |
ff |
1.02 |
0.632 |
1.6 |
15.11 |
if |
1.50 |
0.639 |
2.3 |
22.11 |
tt |
1.72 |
I 0.685 |
2.5 |
Mittelwert |
1.8 | |||
26.9.33 |
8 T |
1.39 |
0.930 |
1.5 |
3.10 |
ff |
1.54 |
i 0.871 |
1.8 |
I 2.11 |
ff |
1.39 |
0.647 |
2.1 |
Mittelwert
1.8
-ocr page 95-jenigen auf 4 % Glukose?quot; Es wäre doch möghch, dass
infolge der Kultur auf der osmotisch wirksameren Nähr-
lösung die Atmungsintensität verringert wäre. Wenn dieses
der Fall wäre, so wäre es selbstverständlich, dass ein etwaiger
limitierender Faktor sich weniger äusserte, auch wenn
dieser mit der Glukoseversorgung an sich nichts zu schaffen
hätte. Wir werden unten sehen, dass die Atmungsintensität
bei Kulturen auf 15 % Glukose nicht herabgesetzt ist.
Es hat sich also gezeigt, dass die Glukosezufuhr speziell
bei jungen Myzelien einen limitierenden Faktor für die
Atmung darstellt. Auf den ersten Blick kann man sich
darüber wundern, weil gerade diese Stadien auf der am
wenigsten erschöpften Nährlösung wachsen, und zudem
noch ringsum in der Flüssigkeit sitzen. Über diese Merk-
würdigkeit gibt die Vergleichung der Atmungsintensitäten
pro Einheit von Trockengewicht in verschiedenen Ent-
wicklungsstadien Aufschluss.
§ 2. Die Atmung pro Einheit von Trockengewicht.
Im II. Kapitel wurde bereits mitgeteilt, dass die Myzelien
aller späteren Versuche nachher getrocknet und gewogen
wurden. Die Myzelien wurden in ein gewogenes Papier ge-
packt, mehrere Tage bei 70° und schhesslich lange Zeit im
Exsiccator über Schwefelsäure getrocknet. Soweit sie auf
Filtrierpapieren wuchsen, waren diese vorher im trockenen
Zustande gewogen worden. Aus den erhaltenen Trocken-
gewichten und den gefundenen Werten der COg-Abgabe
bei 20° wurde für jeden Versuch die Atmungsintensität
pro Einheit von Trockengewicht bei 20° bestimmt. Die
für unsere weiteren Betrachtungen zu verwendenden
Daten hierüber sind in der Tabelle 22 zusammengestellt.
Sie beziehen sich auf verschiedene Entwicklungsstadien
und Versuchsanordnungen auf 4 % Glukose. In der
Figur 6 ist die Änderung der Mittel für die COg-Abgabe
pro 1 Gramm Trockengewicht pro Stunde bei 20°, mit
dem Älterwerden der Kultur, graphisch dargestellt worden.
Es ist aus der Abbildung ersichtlich, dass die „absolute
Atmungsintensitätquot; im Laufe der Entwicklung stark und
regelmässig sinkt. Im Alter von 4 Tagen, wenn die Atmung
der Kultur an sich so ziemlich „optimalquot; ist, beträgt die
absolute Atmungsintensität nur noch ungefähr 50 % vom
TABELLE 23.
ccm COa p. Stunde bei 20° p. 1 g Trockengewicht bei
Sporenkulturen auf Glukose.
4 % (Tab. 22)
15%
s 3 1 |
S o. |
ÖD fü tU3 o |
I .O |
I S 3 ■o 1 |
S Of ä |
i IS H |
o d |
21.10.33 |
2.77 |
0.097 |
28.6 |
26.10.33 |
2.43 |
0.030 |
^ *81.0 |
19.9 |
4.40 |
0.140 |
31.4 |
27.11.33 |
4.21 |
0.074 |
*56.9 |
2.10 |
3.84 |
0.146 |
26.3 |
16.11.33 |
3.85 |
0.100 |
38.5 |
30.9 |
4.94 |
0.182 |
27.1 |
23.11.33 |
4.57 |
0.108 |
42.3 |
29.9 |
4.69 |
0.189 |
24.8 |
11. 1.34 |
4.27 |
0.128 |
33.4 |
21.9 |
5.58 |
0.199 |
28.0 |
9.11.33 |
3.23 |
0.128 |
25.2 |
19.10 |
5.84 |
0.221 |
26.4 |
4. 1.34 |
4.62 |
0.135 |
34.2 |
25.9 |
5.90 |
0.244 |
24.2 |
1L11.33 |
3.45 |
: 0.177 |
19.5 |
Mittelwert 27.1 |
5. 1.34 |
4.84 |
0.192 |
25.2 | |||
18.11.33 |
6.10 |
; 0.221 |
23.1 | ||||
4.11.33 |
4.55 |
0.248 |
, 18.3 | ||||
Mittelwert [ ausser * ] |
28.9 |
Wert bei jungen Keimungsstadien. Bei alten Kulturen
von 7 und 8 Tagen ist die Atmungsintensität sehr gering.
Dieser Kurvenverlauf macht es ohne weiteres verständlich,
dass ein bestimmter Faktor, z.B. die Glukoseversorgung
in den jungen Stadien viel eher beschränkend für die
Atmungsintensität sein wird als in älteren Stadien. Auch
hinsichtlich dieser Kurve möchte ich wie bei der Kurve
der Fig, 4 darauf aufmerksam machen, dass das „optimalequot;
Entwicklungsstadium einer ganzen Kultur (i 4 Tage)
auch in dieser Hinsicht in keiner Weise einen prinzipiell
wichtigen Punkt der Kurve darstellt und auch diese Kurve
keine Anhaltspunkte dafür gibt, dass man gerade dieses
Stadium für die Untersuchung wählen sollte.
Aus der Tabelle 22 ist ersichtlich dass, soweit bei 3 bis 5
Tage aken Kulturen die Versuchsumstände variiert worden
sind, dies keinen grossen Einfluss auf die absoluten Atmungs-
grössen bei 20° gehabt hat. Das steht im Einklang mit der
Tatsache, dass bis 20° die Limitierung der Oxydation durch
20°
anderweitige Prozesse nur noch gering ist (Q = ± 1*45,
vgl, auch die Fig, 5).
Jetzt wollen wir noch die absoluten Atmungsintensitäten
der Kulturen aus kurz zuvor ausgesäten Sporen betrachten.
Die hierüber im Herbste 1933 gesammelten Daten sind
in der Tabelle 23 zusammengestellt: in der linken Hälfte
die auch bereits in der Tabelle 22 angeführten Daten für
Kulturen auf 4 % Glukose, in der rechten Hälfte die Daten
für die Kulturen auf 15 % Glukose. Es fällt auf, dass die
Werte für Kulturen auf 15 % Glukose mehr variierten als
diejenigen für Kulturen auf 4 % Glukose. Für die
Berechnung der Mittelwerte wurden aus der Reihe für
15 %-Glukose die sehr hohen Werte* ausgeschieden.
In Figur 7 ist die Beziehung der absoluten Atmungs-
intensitäten zum Trockengewicht der Kulturen wieder-
gegeben. Ich habe diese Kurve konstruiert um zu sehen.
-4 % G/ukose
----rs'/o
- ci
§
Toockengew/cht
I I I_
200 220 2«)rrigr.
Abb. 7. Absolute Atmungsintensitäten von Sporen-
kulturen in Beziehung zu ihrem Trockengewicht.
ob sich schon innerhalb dieser Stadien ein Abfall der
Atmungsintensität bemerkbar macht. Im allgemeinen wird
ein grösseres Trockengewicht ein vorgeschritteneres Ent-
wicklungsstadium andeuten, obgleich man hieran nicht
zu streng festhalten darf, weil die Sporenaussaat gewissen
Schwankungen unterliegt.
Eine streng regelmässige Relation zwischen Trocken-
gewicht und absoluter Atmungsintensität wird man also
von vorne herein nicht erwarten können. Auch sind gerade
die kleinsten Gewichte schwer bestimmbar, weil man die
grossen toten Gewichte von dem Kulturpapier und dem
Packpapier (zusammen etwa 1.2 gr) dabei hat. Besonders
den Werten, die aus diesen kleinen Gewichten gewonnen
sind, möchte ich deshalb keinen grossen Wert beilegen.
Immerhin zeigt die Kurve für die Kulturen auf 15 %
Glukose einen ziemlich regelmässigen Verlauf und gerade
die abnorm hohen Atmungswerte für die sehr jungen
Stadien sehen in diesem Verband nicht so sinnlos aus als
man auf dem ersten Blick sagen sollte.
Es hat mir bis jetzt die Zeit gefehlt, diese Sache weiter
zu verfolgen. Als Konsequenz aus der in dieser Arbeit
entwickelten Anschauung könnte man erwarten, dass bei
sehr jungen Stadien z.B. auf 4 % Glukose, auch im
Temperaturbezirk von 15—20° bereits eine starke Limi-
tierung der Atmung aufträte. So wäre auch bei 20° besonders
in den sehr jungen Stadien auf 15 % Glukose eine Erhöhung
der Atmungsintensität zu bekommen. Ob der durch die
vorhandenen Zahlen gegebene Anhaltspunkt eine Bedeutung
in dieser Richting zukommt, ist ohne weitere Versuche
nicht zu entscheiden. Man sieht, dass die übrigen Werte
ein etwas höheres Mittel ergeben als die der Kulturen
auf 4 % Glukose. Das Mittel für 20° ist auf 4 % Glukose
27.1 ccm CO2 p. Stunde, für 15 % Glukose 28.9 ccm.
Diese Zahlen differieren auffallend wenig. Es fragt sich
nun, ob man aus den Temperaturkurven der Atmung
nicht eine viel grössere Differenz erwarten sollte. Nimmt
man die Zahl 27.1 ccm für 4 % Kulturen als Basis und
rechnet man mit Hilfe der Q5-Werte aus der Tabelle 21
aus, was man bei 20° für die 15 %-Kulturen auf Grund
des gefundenen Atmungsverlaufes erwarten kann, so findet
man 28.2 ccm. Eine scharf hervortretende Differenz war
hier also nicht zu erwarten. Immer ist wieder auf die
Figur 5 hinzuweisen, welche zeigt, dass erst oberhalb 20°
der limitierende Faktor sich deutlich geltend macht.
TABELLE 24.
5 Tage alte Kulturen. Nährlösung durch Leitungswasser ersetzt.
Versuchsdatum |
8.1.'34 |
9.1 |
12.1 |
15.1 | |||||||||||
Leitungswasser zuaesetgt i |
7.1 - 18.- |
9.1 -S |
i.« |
12.1- |
8.quot; |
15.1- |
8.quot; | ||||||||
Zeit |
T |
ccmCOa i |
Qs |
Zeit |
T |
ccmCOa |
Q5 |
Zeit |
T |
ccm CO 2 |
Q5 |
Zeit |
T |
ccmCOa |
Q5 |
20° |
1.48 |
11.-12. |
20° |
2.44 |
10.20-11.2« |
20° |
2.70 |
11.05-12.05 |
20° |
2.62 | |||||
25° |
2.01 |
1.28 |
25° |
2.83 |
1.35 |
12.25-13.25 |
25° |
2.62 |
1.15 |
13.15-14.quot; |
25° |
2.66 |
1.22 | ||
20° |
(?)1.66 |
20° |
1.70 |
14.20-15.35 |
20° |
1.79 |
15.10-16.30 |
20° |
1.74 | ||||||
25° |
1.83 |
1.23 |
17.20-18.quot; |
25° |
2.22 |
1.42 |
16.30_17.30 |
25° |
2.18 |
1.39 |
17.26-18.25 |
25° |
2.40 |
1.41 | |
17.26-18.S5 |
20° |
1.26 |
20° |
1.40 |
18.«-20. |
20° |
1.40 |
19.^-21. |
20° |
1.66 | |||||
Trockengew. in g |
0.480 |
0.590 |
0.586 |
• |
0.533 | ||||||||||
ccm CO2 |
ll.Best. |
3.1 |
4.2 |
4,6 |
4.9 | ||||||||||
p. St. b. 20° |
__ Letzte |
2.7 |
2.4 |
2.4 |
3.1 |
§ 3. Versuche zur weiteren Analyse des Verhaltens
von 5-tägigen Kulturen,
Mit diesen Versuchen kann ich kurz sein, weil sie mir
wenig weitere Anhaltspunkte zur Deutung der Verhältnisse
gegeben haben. Oben wurde bereits auseinandergesetzt,
(S. 658), dass experimentelle Eingriffe bei alten Kulturen
immer Komplikationen zur Folge haben.
Die Frage, die ich zu beantworten suchte, war die:
Ist der Rückgang der Atmungsintensität allein die Ursache
des Ansteigens der Temperaturkoeffizienten beim Altern,
oder ist es vielleicht möglich, dass sich in alten Myzelien
noch ein anderes Atmungssubstrat vorfindet als die Kohlen-
stoffquelle aus der Nährlösung. Man könnte sich vorstellen,
dass nur die jüngeren Myzelspitzen die Kohlenstoffquelle
für ihre Atmung mehr oder weniger geradewegs aus der
Nährlösung beziehen, während die älteren Teile, z.B. die
erwachsenen Sporangienträger auf Kosten vorhandener
Reservestoffe atmeten, welche geringeren Diffusions-
schwierigkeiten unterliegen und so zu höheren Temperatur-
koeffizienten Anlass geben würden.
Um eine eventuelle Atmung auf Kosten vorhandener
Reservestoffe rein zu bekommen, entfernte ich die Kultur-
flüssigkeit, wusch einige Male mit Leitungswasser aus,
wodurch ich nachher auch die Kulturflüssigkeit ersetzte.
In dieser Weise war eine Atmung auf Kosten direkt aus
der Nährlösung zugeführter Stoffe nicht mehr möglich.
Zwei Arten von Versuchen wurden hierbei gemacht. Bei
der einen Reihe wurde die Kulturflüssigkeit schon abends
vor dem Versuchstage entfernt, damit sich beim Anfang
der Versuche keine bereits aufgenommene Glukose mehr
im Myzel befände. Bei der 2. Reihe wurde die Kultur-
flüssigkeit erst kurz vor dem Anfang der Versuche durch
Leitungswasser ersetzt. In Tabelle 24 findet man die
Resultate dieser Versuche.
Vom ersten Typus verfüge ich nur über einen Versuch
-ocr page 102-(8.1/34), dessen Atmungswerte bei 20° noch dazu unregel-
mässig sind, so dass ich über die erhaltenen Werte nicht weiter
zu sprechen brauche. Aus den 3 anderen Versuchen sieht
man, dass der Atmungswert schon 2 St. nach Entfernen der
Nährlösung niedrig ist und zwischen der ersten und der
zweiten Bestimmung bei 20° noch auffallend stark sinkt.
In den weiteren Stunden ist die Senkung geringer. Die
TABELLE 25.
Beispiele von der Reaktion der Atmung auf Zusätze
von Aethylurethan [ccm 3-Mol. Lösung].
Ver- |
Zeit |
Zusatz |
1 |
ccm 1 |
Ver- ' |
V Zeit |
Zusatz |
T ' |
L2.34 |
9.-9.« |
20° |
6.81 i |
15.2 1 |
9.-9.*® |
9.®quot;: 3 ccm |
20° | |
9.^quot;: 2 ccm |
1 |
i 20° | ||||||
11.-12. |
20° |
3.55 |
12.-13.quot;« | |||||
20° |
3.85 |
1 |
14.40.15.40 |
25° | ||||
15^65.17,15 |
25° |
5.12 |
! |
le.^ö-is.^« |
20° | |||
18.35_I9M |
20° |
3.47 |
1 | |||||
8.2 |
9 05_9 50 |
20° |
7.32 |
19.2 |
9.05.10.20 |
1 10.2®: 3 ccm |
20° | |
9.®®: 2 ccm | ||||||||
12.-^-13.2® |
20° |
4.74 |
! |
12.2®-13.« |
20° | |||
14.40.15« |
25° |
5.92 |
14.35.15.36 |
25° | ||||
16.40.17« |
20° |
3.93 |
16.«®-18.«® |
1 20° |
Interpolation für einen Vergleichswert bei 20° zur Zeit
der ersten Bestimmung bei 25° wird dadurch ziemlich
unsicher, was natürlich auch vom hier bestimmten
Temperaturkoeffizienten gilt. Für den 2. Versuch des
Tages liegen diese Verhältnisse besser. Die hier erhaltenen
25°
Temperaturkoeffizienten Q ^^o sind ziemlich hoch. Die
Atmungsintensitäten, die sich am Ende des Versuchstages
wohl auf die reine Reservestoffveratmung beziehen, nähern
sich den Werten für normale 7-tägige Kulturen (s. Ta-
belle 22). Auch die dort erhaltenen Werte sind zweifellos
grösstenteils auf die Reservestoffveratmung zurückzuführen.
Eine bei einer jener alten Kulturen vorgenommene Zucker-
titration der Kulturflüssigkeit zeigte, dass die Lösung nach
Beendigung der Versuchsreihe nur noch sehr wenig Zucker
enthielt.
Das Versuchsmaterial ist nach dieser Richtung zu dürftig,
25°
um die Frage, weshalb Q —o für die Reservestoffveratmung
nicht gleich 1.6 ist, zu diskutieren.
§ 4. Versuche mit narkotisierten Myzelien.
Diese Versuche wurden von der folgenden Überlegung
ausgehend, angestellt:
Es hat sich gezeigt, dass man bei jungen Kulturen
25°
Q —o erhöhen kann, wenn man die Konzentration der zu
^yj
veratmenden Glukose erhöht (dieser Abschn. § 1.), also
die Versorgung mit Nährstoffen verbessert. Das gleiche
Resultat wird man zu erwarten haben, wenn man die
Versorgung mit Nährstoffen unverändert lässt, aber die
Atmungsintensität herabsetzt. Letzteres kann man z.B.
durch Narkose erzielen.
Bei einem Vorversuch wurde probiert, das junge Myzel
mit Aether zu narkotisieren. Es wurde den 40 ccm Kultur-
flüssigkeit 5 ccm mit Aether gesättigtes Wasser zugesetzt,
und weiterhin der Kulturkolben mit Luft durchströmt,
welche mit Aether gesättigtes Wasser passiert hatte. Obgleich
z.B. die Barytlauge in den Absorptionsrohren nach Be-
endigung eines Versuchs stark nach Aether roch, war in
dieser Weise so gut wie keine Narkose herbeizuführen.
Da die Versuchsanordnung überdies kompliziert war,
habe ich mich mit der Aethernarkose nicht weiter
beschäftigt, aber die Narkose fernerhin durch Aethylurethan
43
-ocr page 104-bewirkt. Es wurde hiervon eine Lösung hergestelh die
3 Mol. Aethylurethan pro 1. enthielt (27 %). Den 40 ccm
Kulturflüssigkeit wurde hiervon vor Anfang des Narkose-
Versuchs 5 ccm zugesetzt. Die ganze Flüssigkeitsmenge
hatte dann eine Urethankonzentration von 3 % oder
0.33 Mol., mit der nach Angabe Warburgs (52 : S. 2, 15)
eine Atmungshemmung von ± 50 % erzielt wird.
Vor der Zugabe des Narkotikums
wurde eine COg-Bestimmung bei 20°
gemacht, um die Grösse der Hemmung
ermitteln zu können und ausserdem
eine Vorstellung von dem Entwick-
lungsstadium der Kultur zu bekom-
men. Es zeigte sich, dass Phycomyces
durch die oben angegebene Urethan-
menge nahezu 100 % narkotisiert wurde.
Durch Zugabe von 1 ccm einer 3
Mol. Aethylurethanlösung wurde eine
Atmungshemmung von ungefähr 25 %
erzielt, durch Zugabe von 2 ccm war
die Hemmung rund 40 %, durch
Zugabe von 3 ccm gegen 60 %.
Mit einer Anzahl Kulturen, denen 2
oder 3 ccm Urethan zugesetzt worden
war, wurde das Verhältnis der CO2-
Abgaben für 20° und 25° untersucht.
Nach Zugabe des Narkotikums wurde
2 bis 3 Stunden ventiliert (s. Ta-
belle 25). Die gesamten Versuchsdaten sind in der
Tabelle 26 enthalten. Aus der Tabelle sieht man, dass die
25°
erhaltenen Werte für Q ^qo sämtlich höher liegen als bei
nicht narkotisierten jungen Kulturen auf 4 % Glukose.
Aus Tabelle 25 ist weiter ersichdich, dass, besonders bei
der stärkeren Narkose, der Atmungswert für 20° während
TABELLE 26. | |
Sporenkulturen 4% | |
Glukose. | |
Narkose : |
dz 50 % |
mit Aethylurethan. | |
Versuchs- |
25° |
datum |
0 quot; |
1.2.'34 |
1.39 |
2.2 i |
1.29 |
3.2 1 |
1.24 |
6.2 1 |
1.26 |
8.2 |
1.36 |
9.2 |
1.33 |
10.2 i |
1.33 |
13,2 |
1.30 |
15.2 |
1.32 |
16.2 |
1.40 |
19.2 |
1.31 |
22.2 |
1.35 |
Mittel |
1.32 |
des Versuches noch ziemhch stark abfälk. Ich habe nicht
bestimmt, inwieweit eine Wiederherstellung der Lebens-
funktionen aus der Narkose möglich ist. M.E. ist diese
Frage für die Deutung der vorliegenden Versuche nicht
von primärer Bedeutung. Wenn man annähme, dass das
Resultat der sogenannten Narkose nur ein teil weises Ab-
sterben der Gewebe und Intaktlassen des Überrestes wäre,
dann wären gerade die erhöhten Temperaturkoeffizienten
unverständlich.
Schhesslich weise ich darauf hin, dass die Kulturen bis
zum 13.2 am Anfang des Versuchstages etwas weiter ent-
wickelt waren als im Herbste der Fall war und hier also
im normalen Versuche auch schon etwas höhere Temperatur-
koeffizienten zu erwarten wären. Deshalb wurden ab 15.2
noch einige Versuche mit sehr jungen Kulturen aus ge-
keimten Sporen ausgeführt, welche erst am Morgen des
Tages vor dem Versuch ausgesät waren. Man sieht, dass
diese genau das gleiche Bild lieferten.
Gegen Narkoseversuche ist an sich manches einzuwenden.
Ich sehe in diesen Versuchen denn auch nicht die Haupt-
stütze für die in den vorangehenden Seiten auseinander-
gesetzte Auffassung der Temperaturkurve für die Atmung
von Phycomyces-Kulturen. Dennoch wage ich zu behaupten,
dass es eine Stütze für diese Auffassung bildet, dass die
Resultate dieser Versuche in der vorauszusehenden Richtung
liegen.
Es wäre interessant zu erfahren, wie die Temperatur-
kurve der Atmung junger Kulturen aussieht, die eine
Cyangabe erhalten haben. M.E. wird hier etwas Ähnliches
auftreten wie bei den Narkoseversuchen. Es fehlte mir
bisher die Zeit, dieses zu untersuchen.
1) Die Arbeit musste heute zu einem vorläufigen Abschluss ge-
bracht werden. Deshalb musste an mehreren Stellen auf noch offene
Fragen hingewiesen werden.
ABSCHNITT V.
ALLGEMEINE BETRACHTUNGEN.
§ L Die Temperaturabhängigkeit
der Protoplasmaströmung.
Hille Ris Lambers (24) fand für die Temperatur-
kurve der Protoplasmaströmung bei Nitella eine Gerade,
die er als Temperaturkurve der Plasmaviskosität deutete.
Neuerdings hat Bottelier (10) den Einfluss der Tempe-
ratur auf die Protoplasmaströmung in Avenakoleoptilen
verschiedenen Alters untersucht. Merkwürdigerweise war
hier eine ähnliche Verschiebung zu beobachten, wie bei
der Atmung von Phycomyces. Bei jungen Koleoptilen
waren die Temperaturkoeffizienten unterhalb 15° hoch,
darüber niedrig; bei alten Koleoptilen waren sie bis zu
ungefähr 25° hoch. Man könnte geneigt sein, in diese
Übereinstimmung eine Stütze für die Anschauung Beleh-
radeks zu sehen (s. S. 630). Man beachte aber gleichfalls
die Arbeit Romijns (41), der für Nitella auf Grund von
Änderungen in der Plasmolyseform, zu einem Viskositäts-
maximum bei ± 20° schloss. Wenn auch die Plasmolyse-
formen keine Aussage über Viskositätsänderungen in den
Schichten, wo Strömung stattfindet, zu geben brauchen,
so beweisen die Versuche Romijns doch, dass „Viskositäts-
änderungenquot; im Plasma, an sich sehr komplizierte Prozesse
mit einer keineswegs universell verwendbaren Temperatur-
kurve, sein können.
§ 2. Reversible Beschädigungen durch
hohe Temperaturen.
Öfters ist beobachtet worden, dass Pflanzen bei einer
normalen Temperatur, z.B. bei 20° weniger als vorher
atmen, nachdem sie eine Zeit lang auf einer hohen Tempe-
ratur, z.B. auf 40°, gehalten worden sind. (s. bei Kuyper).
Ist die Temperatur nicht zu hoch gewesen, dann wird
diese Beschädigung nach einiger Zeit wieder rückgängig
gemacht. Es hegt m.E. auf der Hand, diese reversiblen
Beschädigungen ganz oder teilweise als Beschränkungen
ZU deuten. Durch die grosse Intensität der Atmung bei der
hohen Temperatur wird die vorhandene Menge Substrat
stark in Anspruch genommen, das Gleichgewicht zwischen
Zufuhr und Verbrauch, das sich bei 20° eingestellt hatte,
gestört, und die im Innern der Gewebe vorhandene
Konzentration herabgesetzt. Diese Verschiebung wird sich
bei erneuter Senkung der Temperatur in der ersten Zeit
noch in den Atmungswerten äussern können. Kuyper
fand die besprochene Erscheinung für die Temperatur-
reihe 20°—40°—20°. Für die Reihe 5°—25°—5° trat sie
nicht auf. Es ist hier wahrscheinlich von Bedeutung, dass
die Atmung bei 5° im Falle Kuypers weit von einer
Beschränkung durch die Nährstoffmenge entfernt ist.
§ 3. Allgemeine Schlüsse.
Es wurde am Anfang dieser Arbeit sozusagen die Richtig-
keit der Blackmanschen Anschauung über die Natur
der begrenzenden Bedingungen vorausgesetzt. Während
der Untersuchung zeigte sich, dass die beobachteten Er-
scheinungen sich im Rahmen dieser Theorie erklären Hessen.
Wie in der Arbeit Van den Honerts wurde die
Temperaturkurve als Indikator für die Natur der begren-
zenden Bedingungen benutzt. Es wurde immer wieder
darauf hingewiesen, dass die Veränderung der Menge
des Endproduktes mit der Temperatur von der Reaktion
des beschränkenden Teilprozesses auf die Temperatur-
änderung abhängig ist, wie das auch von der Schule
Croziers hervorgehoben wird.
Die Temperaturkurve liefert also ein Mittel um zu be-
stimmen, von welcher Art der begrenzende Teilprozess ist.
Es ist im allgemeinen möglich, dass mitten im untersuchten
Temperaturbereich ein anderer Teilprozess beschränkend
wird. Sind diese beiden Teilprozesse gleichartig, so wird
man es in der Temperaturkurve nicht bemerken. Sind sie
aber verschiedener Art — beschränkt z.B. bei den niederen
Temperaturen ein chemischer Prozess, bei den höheren
ein Diffusionsvorgang — so bekommt man eine Temperatur-
kurve mit einem Knick. Wenn das Versuchsobjekt mehrere
Gewebearten enthält, so wird im allgemeinen dieser Knick
für jede Art nicht bei derselben Temperatur liegen, und
man bekommt eine Kurve mit einem langen Übergangs-
gebiet. So begrenzt, wie oben schon angedeutet, in der in
Abschnitt II besprochenen Temperatur kurve der eigenthche
Atmungsvorgang die Grösse der COa-Abgabe unterhalb
± 15°, oberhalb 25° ist wahrscheinlich für beinahe alle
Myzelteile die Zufuhr der Nährstoffe „limiting factorquot;. Das
Übergangsgebiet dehnt sich von 15°—25° aus. Ich möchte
noch darauf hinweisen, dass man auch in einer Kurve,
wo der Wechsel der Begrenzung für alle Gewebearten bei
derselben Temperatur liegt, ein Übergangsgebiet erhaben
kann, wenn man nämlich nicht bei der Wechseltemperatur
beobachtet. Beobachtet man z.B. bei 10°, 15°, 20°, 25°,
30°, und die Wechseltemperatur ist für alle Gewebe 20°,
dann hat die Temperaturkurve kein Übergangsgebiet und
einen Knick bei 20°. Liegt der Wechsel bei 17°, dann
bekommt man bei der gewählten Versuchsanordnung eine
Kurve, worin die Strecke von 15°—20° ein Übergangs-
gebiet darstellt. Das Übergangsgebiet kann sich mit
homogenem Material nie weiter als über ein Temperatur-
intervall ausdehnen. Möghcherweise ist dieser Fall bei
meiner Temperaturkurve für junge Stadien auf 4 %
Glukose realisiert. In Beziehung zu dieser Frage haben
Crozier und seine Mitarbeiter mit Recht auf die Bedeutung
möghchst kleiner Temperaturintervalle hingewiesen.
Eine Pilzkultur, die sich in einer Nährlösung entwickelt,
könnte man in mancher Hinsicht ein Individuum nennen.
Sie wächst, differenziert sich, ist eine Zeit lang „erwachsenquot;
und altert. Welche Bedingungen diese typische Entwicklung
veranlassen oder beeinflüssen, ist noch sehr ungenügend
bekannt. Das Erwachsensein äussert sich hinsichtlich der
Atmung in der Konstanz der Intensität, wenn die äusseren
Bedingungen gleichbleiben. Man ist früher der Meinung
gewesen, dass dieses Stadium deshalb für die Untersuchung
äusserer Einflüsse besonders geeignet sei. M.E. trifft
dieses Kriterium nicht den Kernpunkt der Verhältnisse.
Wir haben gesehen, dass gerade dieses Stadium hinsichtlich
der beschränkenden Faktoren bei der Atmung am kom-
pliziertesten ist. Ob ein gewisser Lebensvorgang ohne
experimentelle Eingriffe eine Zeit lang konstant bleibt oder
nicht, ist für einen Versuch über äussere Einflüsse nur von
sekundärer Bedeutung. Die aus einer Veränderung resul-
tierenden Schwierigkeiten soll man durch die Versuchs-
anordnung zu beseitigen suchen. Worauf es für die physio-
logischen Schlüsse ankommt, ist, dass das gesamte Material
gegenüber dem zu variierenden Faktor in der gleichen
Lage ist, m.a.W., dass die beschränkenden Bedingungen
für alle vorhandenen Gewebeteile die gleichen sind.
§ 4. Uebersicht der Ergebnisse.
Aus der vorliegenden Arbeit möchte ich folgendes hervor-
heben:
1. Der Schimmelpilz Phycomyces Blakesleeanus Burgeff
(Ph. nitens Kunze) kann auf einer Nährlösung aus
Zucker und anorganischen Salzen ohne Weiteres nicht
wachsen. (Es wurde mit einem--Stamm gearbeitet.)
Die Kultur gelingt aber leicht, wenn man dieser Nähr-
lösung etwas gereinigten Hefeextrakt zusetzt, (der an
sich keinen nennenswerten Nährwert mehr hat) und ein
festes Substrat hineinbringt. (Abschnitt I).
Als wirksamer Bestandteil des Hefeextraktes ist wohl
das Bios Wildiers anzusehen. In der letzten Zeit
habe ich die Erfahrung gemacht, dass sich das feste
Substrat bei einer dauernd geschüttelten Kultur (nach
der Methode von Kluyver amp; Perquin) erübrigt.
2,nbsp;An Myzelien, die auf glukosehaltigen Lösungen mit
festem Substrat gezüchtet wurden, wurde die Tempe-
raturkurve der COa-Abgabe im Stadium optimaler
Entwicklung bestimmt. Diese Kurve war ungefähr
geradlinig, ähnhch wie de Boer das im gleichen Ent-
wicklungsstadium auf einem natürlichen Kohlehydrat-
substrat erhielt (Abschnitt II).
3.nbsp;Durch Versuche an Kulturen verschiedenen Alters
wurde gezeigt, dass der geradlinige Verlauf nicht etwas
prinzipiell Wichtiges ist, sondern ein Übergangsstadium
darstellt. Dies kommt dadurch zustande, dass mit zu-
nehmendem Alter die Qg-Werte für die höheren
Temperaturbereiche ansteigen, während der Wert für
das Intervall 10°—15° vom Entwicklungsstadium unab-
hängig ist. (Abschnitt III). Dies legt die Deutung nahe,
dass die Atmung der verschiedenen Myzelteile bei
verschieden hohen Temperaturen einer Beschränkung
unterworfen wird. Es liegt auf der Hand, diese Be-
schränkung in der Zufuhr der bei der Atmung reagie-
renden Stoffe zu suchen. Versuche mit narkotisierten
Myzelien stützten diese Anschauung (Abschnitt IV).
Für die Glukose konnte nachgewiesen werden, dass sie
bei jungen Kulturen im Intervall 20°—25° als begren-
zende Bedingung fungiert (Abschnitt IV). Ob gleichfalls
Beschränkung durch Sauerstoffzufuhr besteht, habe
ich noch nicht untersucht.
Die in vorliegender Arbeit beschriebenen Versuche
wurden im Botanischen Institut der Universität Utrecht
ausgeführt. Meinem verehrten Lehrer, Herrn Professor
Dr. F. A. F. C. Went, danke ich für sein fortwährendes
Interesse an meinen Versuchen und für viele Ratschläge.
Fräulein Prof. Dr. G. von Ubisch und Fräulein Dr.
L. Ronsdorf danke ich bestens für ihre Hilfe bei der
Korrektur des deutschen Textes.
LITERATURVERZEICHNIS.
1.nbsp;Amstel, J. van amp; G. van Iterson. — Over het temperatuur-
optimum van physiologische Processen. — Versl. v. d.
gewone Verg. v. d. Wis- en Natuurk. Afd. v. d. Kon. Acad.
v. Wetensch. Amsterdam 19. 1910. S. 106.
2.nbsp;Amstel, J. van amp; G. van Iterson. — Over het temperatuur-
optimum van physiologische Processen II. — Ebenda
S. 534.
3.nbsp;Belehradek, J. — Sur la signification des coefficients de
température. — Protoplasma 7. 1929. S. 232.
4.nbsp;Belehrade k, J. — A propos de la base théorique des coëffi-
cients de température des processus protoplasmiques. —
Protoplasma 16. 1932. S. 102.
5.nbsp;Belehradek, J. amp; M. Belehradkova — Influence of age
on the respiration rate in leaves of Scolopendrium scolo-
pendrium Karst. — The New Phytologist 28. 1929. S. 313.
6.nbsp;Blackman, F. F. — Optima and limiting factors. — Annals
of Botany 19. 1905. S. 281.
7.nbsp;Boer, S. R. de — Respiration of Phycomyces. — Recueil d.
trav. bot. néerlandais 25. 1928. S. 117.
8.nbsp;Bonnier, G. amp; L. M an gin — Recherches sur la respiration
et la transpiration des champignons. — Ann. d. Sciences
nat.. Botanique, 6e série 17. 1884. S. 210.
9.nbsp;Bonnier, G. amp;. L. Mangin — Recherches sur la respiration
des tissus sans chlorophylle. — Ann. d. Sciences nat..
Botanique 6e série 18. 1884. S. 293.
10.nbsp;Bottelier, H. P. — Über den Einfluss äusserer Faktoren
auf die Protoplasmaströmung in der Avena-Koleoptile. —
Recueil d. trav. bot. néerlandais 31. 1934. S. 474.
11.nbsp;Brown, W. H. —- The theory of limiting factors. — The
Philippine Journal of Science C 13. 1918. S. 345.
12.nbsp;Castle, E. S. — Temperature characteristics for the growth
of the sporangiophores of Phycomyces. — The Journ. of
Gen. Physiology 11. 1928. S. 407.
13.nbsp;Clausen, H. — Beiträge zur Kenntnis der Athmung der
Gewächse und des pflanzlichen Stoffwechsels. —Landw.
Jahrb. 19. 1890. S. 893.
14.nbsp;CohenStuart, C. P. — Een studie over temperatuurcoëffi-
cienten en den regel van Van 't Hoff. — Versl. v. d. gewone
Verg. V. d. Wis- en Natuurk. Afd. v. d. Kon. Acad. v.
Wetenschappen Amsterdam. 20. 1912. S. 1270.
15.nbsp;Crozier, W. J. — On biological oxydations as function of
temperature. — The Journ. of Gen. Physiology 7. 1925.
S. 189.
16.nbsp;Crozier, W. J. — Note on the distribution of critical tempe-
ratures for biological processes. — The Journ. of Gen.
Physiology 9. 1926. S. 525.
17.nbsp;Crozier, W. J. amp; A. E. Navez — Temperature characteristics
for production of COj by Phaseolus seedlings. — The
Journ. of Gen. Physiology 14. 1931. S. 617.
18.nbsp;Crozier, W. J. amp; T. J. B. Stier — On the modification of
temperature characteristics. — The Journ. of Gen. Physio-
logy 9. 1926. S. 547.
19.nbsp;Dehérain, P. P. amp; H. Moissan — Recherches sur l'absorption
d'oxygène et l'émission d'acide carbonique par les plantes
maintenues dans l'obscurité. — Ann. d. Sciences nat..
Botanique, 5e série 19. 1874. S. 321.
20.nbsp;Dijkman, M. J. — Wuchsstoff und geotropische Krümmung
bei Lupinus. — Recueil d. trav. bot. néerlandais 31. 1934.
S. 391.
21.nbsp;Fernandes, D. S. — Aerobe und anaerobe Atmung bei
Keimlingen von Pisum sativum. — Recueil d. trav. bot.
néerlandais 20, 1923. S. 107.
22.nbsp;Geiger, M. — Studien zum Gaswechsel einer extremen
Schattenpflanze (Aspidistra) und zur Methodik der
Gaswechselversuche. — Jahrb. f. wiss. Bot. 67. 1928.
S. 635.
23.nbsp;Geiger, M. — Beitrag zur Kenntnis der Physiologie keimender
Samen. L Einfluss der Quellungsbedingungen auf den
Gasaustausch. — Jahrb. f. wiss. Bot. 69. 1928. S. 331.
24.nbsp;Hille Ris Lamb ers, M. — Temperatuur en protoplasma-
strooming. — Diss, Utrecht 1926.
25.nbsp;Honer t, T, H. van den — Koolzuurassimilatie en beper-
kende factoren. — Diss. Utrecht 1928. (s. auch: Recueil
d. trav. bot. néerlandais 27. 1930. S. 149. [englisch]).
26.nbsp;Kluyver, A, J. amp; L. H. C, Perquin — Methodik der Schim-
melstoffwechseluntersuchung, — Bioch. Zeitschr. 226.
1933. S, 68,
27.nbsp;K reusler, U. — Beobachtungen über die Kohlensäure-
Aufnahme und -Ausgabe (Assimilation und Athmung)
der Pflanzen II. — Landw. Jahrb. 16. 1887. S. 711.
28.nbsp;Kurbatov, M. I. amp; N. D. Leonov — Über den Einfluss der
Temperatur auf die Atmung der Keimlinge von Phaseolus
aureus. — Planta 12. 1930. S. 147.
29.nbsp;Kuyper, J. — Ueber den Einfluss der Temperatur auf die
Atmung der höheren Pflanzen. — Recueil d. trav. bot.
néerlandais 7. 1910. S.
30.nbsp;Kuyper, J. — Einige weiteren Versuche über den Einfluss
der Temperatur auf die Atmung der höheren Pflanzen. —
Ann. d. Jard. Bot. de Buitenzorg 24. 1911. S. 45.
31.nbsp;Lineweaver, H., D. Burk amp; C. K. Horner — The tempe-
rature characteristic of respiration of Azotobacter. —
The Journ. of Gen. Physiology 15. 1932. S. 497.
32.nbsp;Mack, W. B. — The relation of temperature and the partial
pressure of oxygen to respiration and growth in germinating
wheat. — Plant Physiology 5. 1930. S. 1.
33.nbsp;Mayer, A, — Die Abhängigkeit der Pflanzenathmung von der
Temperatur. — Landw. Vers. Stat. 19. 1876. S. 340.
34.nbsp;Navez, A. E., Respiration and geotropism in Vicia Faba I. —
The Journ. of Gen. Physiology 12. 1929. S. 641.
35.nbsp;Paauw, F. van der — The indirect action of external factors
on photosynthesis. — Recueil d. trav. bot. néerlandais
29. 1931. S. 497.
36.nbsp;Pedersen, R. — Recherches sur l'influence de la température
sur la production de l'acide carbonique par l'orge germée
dans l'obscurité. (1878) — Meddel, f. Carlsberg Lab.
1. 1882, franz. Rés. S. 44.
37.nbsp;Pringsheim, E. G. — Untersuchungen über Samenquel-
lung III. — Planta 19. 1933. S. 653.
38.nbsp;Puriewitsch, K. — Influence de la température sur la
respiration des plantes. — Ann. d. Sciences natur, 9e série,
Botanique I. 1905. S. 1.
39.nbsp;Rischawi, L. — Zur Frage über die Athmung der Pflanzen
(russisch) — Referat; Justs Botanischer Jahresbericht 5.
1877. S. 721.
40.nbsp;Romell, L. G. — Über das Zusammenwirken der Produktions-
faktoren. — Jahrb. f. wiss. Bot. 65. 1926. S. 739.
41.nbsp;Romijn, C. — Über den Einfluss der Temperatur auf die
Protoplasmaströmung bei Nitella flexilis. — Proceedings
K.A.W. Amsterdam 34. 1931. S. 289.
42.nbsp;Sachs, J. — Physiologische Untersuchungen über die Abhän-
gigkeit der Keimung von der Temperatur. — Jahrb. f.
wiss. Bot. 2. 1860. S. 338. (Ges. Abh. 1. S. 49.)
43.nbsp;Sachs, J. — Über die Temperaturgrenze der Vegetation. —
Flora 22. 1864. S. 8. (Ges. Abh. 1. S. III.)
44.nbsp;Sachs, J. — Über den Einfluss der Lufttemperatur und des
Tageslichts auf die stündlichen und täglichen Änderungen
des Längenwachstums der Internodien (1871). Arb. Bot.
Inst. Würzburg 1. 1872. S. 100.
45.nbsp;Stier, T. J. B. — The rate of oxygen utilization by yeast as
related to temperature. — The Journ. of Gen. Physiology
16. 1933. S. 815.
46.nbsp;Tamiya, H. — Zur Theorie des respiratorischen Quotienten
nebst einer Bemerkung über den Einfluss der oxydore-
ductiven Zellvorgänge auf den Gaswechsel der Zellen.
— Acta phytochimica 6. 1932. S. 227.
47.nbsp;Tamiya, H. — Über die Stoff- und die Energiebilanz bei
dem Wachstumsvorgang des Schimmelpilzes — Acta
phytochimica 7. 1933. S. 27.
48.nbsp;Tamiya, H. amp; S. Yamagutchi — Über die Aufbau- und
die Erhaltungsatmung. — Acta phytochimica 7. 1933. S. 43.
49.nbsp;Tang, P. S. — Temperature characteristics for the oxygen
consumption of germinating seeds of Lupinus albus and
Zea Mays. — The Journ. of Gen. Physiology 14. 1931.
S. 631.
50.nbsp;Tang, P. S. — Temperature characteristics for the production
of CO2 by germinating seeds of Lupinus albus and Zea
Mays. — The Journ. of Gen. Physiology 15. 1932. S. 87.
51.nbsp;Tang, P. S. — On the respiratory quotient of Lupinus albus
as a function of temperature. — The Journ. of Gen.
Physiology 15. 1932. S. 561. *
52.nbsp;Warburg, O. — Über die katalytischen Wirkungen der
lebendigen Substanz. — Berlin 1928.
53.nbsp;Wolkoff, A. v. amp; A. Mayer — Beiträge zur Lehre über die
Athmung der Pflanzen — Landw. Jahrb. 3. 1874. S. 481.
54.nbsp;Ziegenbein, E. — Untersuchungen über den Stoffwechsel
und die Atmung keimender Kartoffelknollen sowie anderer
Pflanzen. — Jahrb. f. wiss. Bot. 25. 1893. S. 563.
Spezielle Literatur zu Abschnitt I.
55.nbsp;Bachmann, F. M. — Vitamine requirements of certain
yeasts. — The Journ. of biologic, chem. 39. 1919. S. 235.
-ocr page 115-55a. Boas, F. — Beiträge zur Wirkungsphysiologie einheimischer
Pflanzen. I. — Ber. d. deutschen bot. Ges. 52. 1934. S. 126.
56.nbsp;Bottomley, W. B. — The significance of certain food sub-
stances for plant growth. — Ann. of Bot. 28. 1914. S. 531.
57.nbsp;Bottomley, W. B. — The effect of organic matter on the
growth of various water plants in culture solution. —
Ann. of Bot. 34. 1920. S. 353.
58.nbsp;Branscheidt, P. — Zur Physiologie der Pollenkeimung und
ihrer experimentellen Beeinflussung. — Planta 11. 1930.
S. 368.
59.nbsp;Brink, R. A. — The physiology of pollen. — Amer. Journ.
of Botany 11. 1924. S. 218, 283, 351, 417.
60.nbsp;DenDoorendeJong, L. E. — Über Micrococcus Eykmanii
n. spec., ein Bakterium, welches für sein Wachstum
vitaminartige Stoffe braucht. — Arch. f. Mikrobiologie 5.
1934. S. 1.
61.nbsp;Eddy, W. H., R. W. Kerr amp; R. R. Williams — The isolation
from autolyzed yeast of a crystalline substance, melting
at 223°, having the properties of a bios. — The Journ,
of the Amer. Chem. Soc. 46. 1924. S. 2846.
62.nbsp;Euler, H. von amp; T. Philipson — Wasserlösliche Wachs-
turasfaktoren. Bioch. Zeitschr. 245, 1932. S. 418.
63.nbsp;Hab er land t, G. — Wundhormone als Erreger von Zell-
teilungen. — Beiträge zur allgemeinen Botanik 2. 1923, S. 1.
64.nbsp;Hammett, F. S. — The chemical stimulus essential for
growth by increase in cell number. — Protoplasma 7.
1929.nbsp;S. 297,
65.nbsp;H a m m e 11, F. S, — The natural chemical equilibrium regulative
of growth by increase in cell number. — Protoplasma 11.
1930.nbsp;S. 382,
66.nbsp;Harder, R, -^tJber das Verhalten von Basidiomyceten und
Ascomyceten in Mischkulturen. — Naturw. Zeitschr, f,
Forst- und Landw. 9, 1911. S. 129.
67.nbsp;Hartelius, V. — The occurrence of growth substance B in
urine. — Comptes rendus des trav. du Lab. Carlsberg 19.
1933. Nr 18.
68.nbsp;Hartelius, V. — Über das Vorkommen von Wuchsstoff B
im Harn. — Bioch. Zeitschr. 261. 1933. S. 76.
69.nbsp;Hartelius, V, Über das Vorkommen von Wuchsstoff B, —
Bioch, Zeitschr, 261. 1933, S. 89.
70.nbsp;Klinkenberg, G. A. van — Über die Spezifizität der
-ocr page 116-Amylasen. — Hoppe-Seyler's Zeitschrift f. physioL
Chemie 209. 1932. S. 253.
71.nbsp;Kögl, F., A. J. Haagen Smit amp; H. Erxleben — Über
ein Phytohormon der Zellstreckung. — Hoppe-Seyler's
Zeitschr. f. physiol. Chemie 214. 1933. S. 241.
72.nbsp;Lepeschkin, W. — The influence of vitamins upon the deve-
lopment of yeasts and molds (Contribution to the bios-
problem). — Amer. Journ. of Botany 11, 1924. S. 164.
73.nbsp;Lucas, G. H. W. — The fractionation of bios, and comparision
of bios with vitamins B and C. — Journ. of physic, che-
mistry 28. 1924. S. 1180.
74.nbsp;Miller, W. L., E. V. Eastcott amp; J. E. Maconachie —
Wildiers' bios: The fractionation of bios from yeast. —
Journ. of the Amer. Chem. Soc. 55. 1933. S. 1502.
75.nbsp;Mocker id ge, F. A. — The occurrence and nature of the
plant growth-promoting substances in various organic
manural composts. — The bioch. Journ. 14. 1920. S. 432.
76.nbsp;Mockeridge, F. A. — The formation of plant growth-pro-
moting substances by micro-organisms. — Ann. of Bot.
38. 1924. S. 723.
77.nbsp;Narayanan, B. T. — The chemical investigation of „biosquot; I.
— The Biochemical Journ. 24. 1930. S. 6.
78.nbsp;Narayanan, B. T. amp; J. C. Drummond — The concentration
of vitamin Ba. — The Biochemical Journ. 24. 1930. S. 19.
79.nbsp;Nielsen, N. — Untersuchungen über einen wachstums-
regulierenden Stoff: Rhizopin. — Jahrb. f. wiss. Bot. 73.
1930. S. 125.
80.nbsp;N i e 1 s e n, N. — Über die Wirkung des Rhizopins auf Wachstum
und Gärung. Vorl. Mitt. — Zentr. bl. f. Bakt. II 82.
1930. S. 70. Ref. Bot. Cbl. 18. 1931. S. 339.
81.nbsp;Nielsen, N. — The effect of rhizopin on the production of
matter of Aspergillus niger. — Comptes rendus d. trav.
du lab. Carlsberg 19. 1931. Nr 5.
82.nbsp;Nielsen, N. amp; V. Hartelius — The separation of growth-
promoting substances. — Comptes rendus d. trav. du
lab. Carlsberg 19. 1932. Nr 8.
83.nbsp;Nielsen, N. amp; V. Hartelius — Über die Bildung eines
Wuchsstoffes (Gruppe B) auf chemischem Wege. —
Bioch. Zeitschr. 256. 1932. S. 2.
84.nbsp;Nielsen, N. amp; V. Hartelius — Untersuchungen über die
Wirkung einiger Metalle als Co-Wuchsstoffe. — Bioch.
Zeitschr. 259. 1933. S. 340.
85.nbsp;Nielsen, N. amp; V. Hartelius — Investigations of the growth
of Aspergillus niger at different hydrogen ion concen-
trations, with and without the addition of growth promo-
ting substance B. — Comptes rendus d. trav. du lab.
Carlsberg 19. 1933. Nr. 15.
86.nbsp;Okunuki, K. Über die Beeinflüssung des Wachstums der
Schimmelpilze durch die von Rosahefen gebildeten Stoffe.
—nbsp;Japan. Journ. of Botany 5. 1931. S. 402.
87.nbsp;Olsen, C. — On the influente of humus substances on the
growth of green plants in water culture. — Comptes
rendus d. trav. du lab. Carlsberg 18. 1931. Nr. 1.
88.nbsp;Philipson, T. — Über den Aktivator Z und seine Stellung
zum Wachstumsfaktor der Hefe, Bios, und den Vitaminen
B. — Hoppe-Seyler's Zeitschr. f. physiol. Chem. 193.
1930. S. 15.
89.nbsp;Philipson, T. — Beobachtungen über Hefezuwachs — Bioch.
Zeitschr. 258. 1933. S. 244.
90.nbsp;Porter, C. L. — Concerning the characters of certain fungi
as exhibited by their growth in the presence of other
fungi. — Amer. Journ. of Botany 11. 1924. S. 168.
91.nbsp;Robbins, W. J. — Effect of autolized yeast and peptone on
growth of excised corn root tips in the dark. — Bot.
Gazette 74. 1922. S. 59.
92.nbsp;Robbins, W. J. amp; W. E. Mane val — Further experiments
on growth of excised root tips under sterile conditions.
—nbsp;Bot. Gazette 76. 1923. S. 274.
93.nbsp;Saeger, A. — The growth of duckweeds in mineral nutrient
solutions with and without organic extracts. — The
Journ. of Gen. Physiology 7. 1925. S. 517.
94.nbsp;S at oh, S. — Studien über die Wirkungen der durch Ophio-
bolus Miyabeanus gebrauchten Nährlösungen auf die
Keimung und Entwicklung eines anderen Pilzes. —
Mem. Coll. Agric. Tokyo 13. 1931. S. 41. (Ref. Bot.
Cbl. 161. 1931. S. 453.).
95.nbsp;Schopf er, W. H. — Sur une substance active jointe au
maltose. Action physiologique, — Compt. rend. d. Se.
de la Soc, d. phys. et d'hist. nat. de Genève 47. 1930.
S. 165.
96.nbsp;S chop fer, W. H. — Etude de l'influence du maltose sur la
croissance et la genèse des zygotes de Phycomyces
Blakesleeanus. — Extr. Act. d. la Soc. helvét. d. Se. nat.,
St. Gallen 1930. S. 312.
97.nbsp;S chop fer, W. H. — Sur l'emploi des maltoses du commerce
et du maltose de synthèse dans les recherches biologiques.
—nbsp;Helvetica chimica acta 14. 1931. S. 1067.
98.nbsp;Schopfer, W. H. — Recherches expérimentales sur la
formation des zygotes chez Phycomyces Blakesleeanus.
Influence des substances vitaminiques. — Bull, de la
Soc. bot. Suisse 40. 1931. S. 87 und 41. 1932. S. 73.
Schopfer, W. H. — Sur le facteur accessoire de croissance
de micro-organisme contenu dans le germe du blé; son
actioti sur la sexualité de Phycomyces. — C. R. Séanc.
Soc. Phys. et Hist. Nat. Genève 49. 1932. S. 70 (Ref
Bot. Cbl. 165. 1933. S. 11.)
Schopf er, W. H. ,— Sur l'action vitaminique supposée de
quelques amines. — Ebenda S. 146. (Ref. Bot. Cbl. 165
1933. S. 11.)
101.nbsp;Schwartz, W. amp; R. Kautzmann — Beiträge zur Kenntnis
der Ernährungs-physiologie einer obergärigen Kulturhefe.
—nbsp;Arch. f. Mikrobiologie 2. 1931. S. 537.
102.nbsp;Went, F. W. — Wuchsstoff und Wachstum. - Recueil d.
trav. bot. néerlandais 25. 1928. S. 1.
103.nbsp;Wildiers, E. — Nouvelle substance indispensable au dévelop-
pement de la levure. — La Cellule 18. 1901. S. 311.
104.nbsp;Williams, R. J. — Vitamines and yeast growth. — The
Journ. of biolog. chem. 46. 1921. S. 113.
105.nbsp;Williams, R. J., J. L. Wilson amp; F. H. von der Ahe —
The control of bios testing and the concentration of a
bios. — The Journ. of the Amer. Chem. Soc. 49 1927
S. 227.
106.nbsp;Williams, R. J., M. E. Warner amp; R. R. Roehm — The
effect of various preparations on the growth of bakers'
and brewers' yeasts. — The Journ. of the Amer. Chem.
Soc. 51. 1929. S. 2764.
107.nbsp;Williams, R. J. amp; J. M. Honn — Rôle of „nutrilitesquot; in
the nutrition of molds and other fungi. — Plant Physio-
logy 7. 1932. S. 629.
108.nbsp;Wijsman, H. P. — De diastase, beschouwd als mengsei van
maltase en dextrinase. — Diss. Amsterdam 1889.
Zell er, S. M. amp; H. Schmitz — Studies in the physiology
of the fungi VIII. Mixed Cultures. — Ann. of the
Missouri Bot. Gard. 6. 1919. S, 183.
99.
100.
109.
L
Wildiers' bios bevordert den groei van Phyco-
myces in synthetische voedingsoplossing zeer sterk.
II.
Voor het karakteriseeren van de temperatuur-
kromme van een levensproces biedt het gebruik
van de grootheid jx van Arrhenius voorloopig
geen voordeelen boven het gebruik van Qt2-ti.
III.
Het begrip „viscositeit van het protoplasmaquot;
is voor de verklaring van physiologische processen
onbruikbaar.
IV.
Het is zeer waarschijnlijk, dat de snelheid van
de protoplasmastrooming beheerscht wordt door
een aantal processen met verschillende Qio-waarden.
Uit de proeven van Albrecht en Jenny kan
niet geconcludeerd worden, dat Ca een speciale
gunstige werking heeft tegen het basale afsterven
(„damping offquot;) van kiemplantjes.
Bot Gazette 92, 1931,
VI.
De proeven van LÜDTKE en ACHMED recht-
vaardigen niet de conclusie, dat er een speciale
verwelkingsstof bestaat.
Bioch, Zeitschr. 257, 1933.
VII.
De proeven van SilberSCHMIDT pleiten voor
een stoffelijke natuur van het virus-agens van
tabakmozaiek.
Beitv. z. Biol d. Pflanzen 20, 1933.
VUL
Het is zeer waarschijnlijk, dat bodembewegingen
een belangrijk aandeel hebben gehad in het doen
optreden van de discontinuïteit in de Sphagneta
der hoogvenen.
IX.
Voor zoover in onze venen de oppervlakte uit
Sphagnum-imbricatum-veen bestaat, hebben ze
lang geleden door natuurlijke oorzaken opgehouden
te groeien.
De interpretatie van de tongstaafjes en de
„maxillairequot; stiletten bij de Psocidae, volgens
Enderlein 1903 is te verkiezen boven die van
Hansen 1930.
XI.
Het mozaiekpantser van Dermochelys is in
aansluiting aan primitieve epithecale verbeeningen
ontstaan.
XII.
Het is van belang te trachten, in de hoogste
klasse van de middelbare school iets te behan-
delen van theoretische vraagstukken uit de alge-
meene biologie en haar grensgebieden (b.v. iets
over de idee der phylogenetische evolutie, causale
en teleologische beschouwingswijze e.a.).
'iWJ
quot;S
'T'
IA
-ocr page 123- -ocr page 124- -ocr page 125-iilfliitl^
_ter : -quot;»ÄjläM'-Ä
•y ;
-ocr page 126-