Uber den Einfluss von Substanzen, die von Pilzen gebildet werden, auf dienbsp;Atmung des KartoffelknoIIengewebes

�BER DEN EINFLUSS VON SUBSTANZEN, DIE VON PILZEN GEBILDET WERDEN, AUF DIE ATMUNG DESnbsp;KARTOFFELKNOLLENGEWEBES

Uber den Einfluss von Substanzen, die von Pilzen gebildet werden, auf dienbsp;Atmung des Kartoffelknollengewebes

PROEFSCHRIFT

TER VERKRIJGING VAN DEN GRAAD VAN DOCTOR IN DE WIS- EN NATUURKUNDE AANnbsp;DE RIJKSUNIVERSITEIT TE UTRECHT, OP GEZAG VAN DEN WAARNEMENDEN RECTOR-MAGNIFICUS L. VAN VUUREN, HOOGLEERAARnbsp;IN DE FACULTEIT DER LETTEREN EN WIJSBEGEERTE, VOLGENS BESLUIT VAN DEN SENAAT DER UNIVERSITEIT TE VERDEDIGENnbsp;TEGEN DE BEDENKINGEN VAN DE FACULTEITnbsp;DER WIS- EN NATUURKUNDE OP MAANDAGnbsp;20 OCTOBER 1941, DES NAMIDDAGS TE 3 UUR

Bij de offid�ele afsluiting van mijn universitaire studie betuig ik mijn dank aan allen, die tot mijn vorming hebben bijgedragen.

U, Hoogleeraren en Docenten in de faculteit der Wis- en Natuurkunde, dank ik voor wat Gij mij op colleges, practica en excursies leerde.

Hooggeleerde Koningsberger, Hooggeachte Promotor, U ben ik bijzonderen dank verschuldigd voor den steun en de belangstelling, waarmede Gij mij steeds tegemoet kwam. Ik denk daarbijnbsp;ook aan het vertrouwen, dat Gij in mij stelde, toen Gij mij toe-stondt dit proefschrift buiten Uw laboratorium te bewerken, aannbsp;de medewerking, die ik daarbij genoot, aan Uw persoonlijke belangstelling in de moeilijke dagen van de mobilisatie en aan de hulp,nbsp;die Gij mij verleende bij het tot stand komen van de voorloopigenbsp;mededeeling.

Ook U, Hooggeleerde Westerdijk, dank ik zeer in het bijzonder voor de welwillendheid, die Gij betoonde, toen Gij mij in de gelegenheid stelde dit proefschrift in Uw laboratorium te bewerken.nbsp;De twee jaren, die ik als Uw assistent in Baarn doorbracht, vormennbsp;ongetwijfeld de prettigste periode van mijn studietijd. Uw steedsnbsp;positief gerichte belangstelling voor het werk, de prettige geest,nbsp;dien Gij in Uw laboratorium hebt weten te scheppen. Uw medeleven in moeilijke tijden. Uw stimuleerende levenskunst, het zijnnbsp;alle factoren van groote beteekenis geweest bij de voltooiing vannbsp;mijn academische opvoeding. De steun, dien Gij mij verleende bijnbsp;het verkrijgen van mijn huidigen werkkring en het vertrouwen,nbsp;dat Gij daarbij in mij stelde, vervullen mij het groote dankbaarheid.

Den assistenten en ex-assistenten van het Botanisch Laboratorium, in het bijzonder U, Zeergeleerde Van Kaalte, dank ik voor denbsp;hulp in raad en daad; het personeel der beide laboratoria voor denbsp;vele diensten, mij bij de technische verzorging en de voorbereidingnbsp;van de proeven verleend.

Ten slotte wil ik niet nalaten op deze plaats mijn dank uit te spreken tot hen, wier steun en vertrouwen het mij mogelijk gemaaktnbsp;hebben mijn studie te volbrengen.

Rest mij nog een woord van dank aan het Bestuur van het Laboratorium ,,Willie Commelin Scholten� te Baarn, voor de verleende gastvrijheid.

UBER DEN EINFLUSS VON SUBSTANZEN, DIE VON PILZEN GEBILDET WERDEN, AUF DIE ATMUNG DESnbsp;KARTOFFELKNOLLENGEWEBES

a. nbsp;nbsp;nbsp;Versuche mit k�nstlich infiziertennbsp;nbsp;nbsp;nbsp;Knollenteilen . . 161

b. nbsp;nbsp;nbsp;Versuche mit atmungsaktivierendennbsp;nbsp;nbsp;nbsp;Stoffen. . . .163

Abschn. IV. Die Atmung des Infizierten Kartoffelgewebes 185 Abschn. V. Der Einfluss von Stoffen, vom Pilz in Rein-

k. nbsp;nbsp;nbsp;Wirkung auf die Atmung von Gewebezylindern. . 210nbsp;/. Wirkung auf die Atmung frischgeschnittener Scheib-

m. nbsp;nbsp;nbsp;Wirkung auf die Atmungnbsp;nbsp;nbsp;nbsp;von Gewebezylindern. . 238

Abschn. VI. Der Einfluss von Stoffen, in Parasitischen Verhaltnissen Gebildet, auf die Atmung des Kartof-

Abschn. VIII. Das Vorkommen Atmungsaktivierender Stoffe in anderen Rohprodukten, im Zusammenhang

154

Will man in der Bekampfung der Pflanzen-krankheiten �ber das Stadium des Bespritzens und des Totschlagens hinauskommen, so mussnbsp;man erst in das Wesen der Pflanzenkrank-heiten eindringen.

Wie reagiert die h�here Pfianze im physiologischen Sinne auf den Befall von parasitischen Pilzen? Diese Frage bildet den Ausgangs-punkt der vorliegenden Arbeit.

Man kennt in vielen Fallen die morphologisch-anatomischen Vor-gange, die mit dem Befall im Zusammenhang stehen, man verf�gt �ber genaue Beobachtungen der Verander ungen in den Zeilen dernbsp;Wirtspflanze, wie z.B. Zellteilungen, Umbildung der Kerne und dernbsp;Chromoplasten, Absterben des Zellinhalts, Zerst�rung des Zellver-bands durch Aufi�sen der Mittellamellen, u.s.w. Ausserdem kenntnbsp;Oder vermutet man die Bildung von Ausscheidungsprodukten durchnbsp;den Krankheitserreger, die auf die Wirtspfianze einwirken und ent-weder enzymatischer Natur sind, wie Pektinase (Brown, 1915), odernbsp;eine giftige (toxische) oder �reizende� Wirkung aus�ben. Weiternbsp;haben eine Anzahl von Untersuchungen ergeben, dass den Ande-rungen des Zellgef�ges entsprechend die physiologischen Leistungennbsp;der befallenen Teile der Wirtspfianze (Transpiration, Assimilation,nbsp;Atmung, u.s.w.) gewisse Veranderungen aufweisen.

Wenn man auch gewissermassen bekannt sein mag mit den Ur-sachen und den Folgen des parasitaren Krankheitsprozesses, so ist der feinere physiologische Mechanismus des Parasiten und dernbsp;Wechselbeziehung zwischen Krankheitserregern und Wirtspfianzenbsp;jedoch noch weitgehend unaufgeklart.

Die physiologischen Hintergr�nde vom parasitaren Vermogen des Pilzes und von der Resistenz der Wirtspfianze sind zwar Gegenstandnbsp;von vielen Untersuchungen gewesen; die Umweltfaktoren, die Viru-lenz und Resistenz beherrschen, mogen in vielen Fallen eingehendnbsp;untersucht, mehrere mechanische und chemische Resistenzfaktorennbsp;bekannt geworden sein, die Grundlagen der reaktiven Resistenznbsp;(Roemer, Fuchs u. Isenbeck, 1938) und die Faktoren der poten-tiellen physiologischen Unterschiede zwischen obligaten und ge-legentlichen Parasiten und zwischen Parasiten und Saprophyten sindnbsp;dagegen bis heute noch vielfach unbekannt geblieben.

Dies ist in grossen Umrissen unsere Kenntnis der parasitaren Phy-siologie. Eine ausfiihrliche �bersicht �ber die Tatsachen und Pro-bleme auf diesem Gebiete gab Brown (1936), der mit seinen Mit-

arbeitern in manchen wichtigen Arbeiten einige Fragen der Physio-logie der Pilzkrankheiten studierte.

�ber etwaige Abanderungen des WirtspfJanzenstoffwechsels in-folge der Infektion liegen noch nicht viele Untersuchungen vor; von diesen lieferten ausserdem manche, wegen ihrer primitiven Ver-suchstechnik, nur schwankende und wenig zuverlassige Ergebnisse.nbsp;Fischer u. Gaumann (1929) zitieren eine Reihe Forscher auf diesemnbsp;Gebiete und auch Roemer, Fuchs u. Isenbeck (1938) geben einenbsp;�bersicht �ber die Untersuchungen der physiologischen Beein-flussung der Wirtspflanzen durch die parasitaren Krankheiten. Dienbsp;meisten Arbeiten beziehen sich jedoch auf Krankheiten, hervorge-rufen dutch Rost-, Brand- und Mehltaupilze, also von obligatennbsp;Parasiten, und die dabei erzielten Ergebnisse sind nicht ohne weiteresnbsp;g�ltig f�r die Einwirkungen bei kranken Pflanzen, die von Krank-heitserregern aus anderen Gruppen befallen worden sind.

lm grossen und ganzen lasst sich jedoch feststellen, dass die phy-siologische Beeinflussung der Wirtspflanze eine Steigerung der Transpiration und der Atmung und eine Herabsetzung der Assimilation herbeif�hrt.

lm Zusammenhang mit der vorliegenden Arbeit interessiert uns hier namentlich die Atmung der kranken Pflanze, die eine Intensi-vierung des Stoffwechsels verrat. In einer kurzen Literatur-�bersichtnbsp;sollen jetzt die diesbez�glichen Arbeiten umfasst werden.

Kourssanow (1928) untersuchte die Kohlensaure-Abgabe von brandinfizierten Weizenpflanzen und beobachtete bei jungen, sowohlnbsp;als bei alteren Pflanzen um eine 20%�40 % erh�hte Atmung.

Maresquelle (1928, 1930) bestimmte die Sauerstoff-Aufnahme der von Rosten befallenen Pflanzenteile und fand eine bedeutendenbsp;Erh�hung der Atmung, besonders vor der Sporenbildung des Parasiten. Die nicht-infizierten Teile zeigten hingegen keine oder einenbsp;nur unbedeutende Atmungssteigerung. Er schreibt den Mehrver-brauch zunachst der eigenen Atmung des Parasiten zu, dessen phy-siologische Wirkung eine sich ernahrende, ohne starke Giftwirkung,nbsp;sein soil.

Nicolas (1913, 1920) kam zu ahnlichen Erfolgen mit anderen Endoparasiten (Rost- und Brandpilze). Er glaubt jedoch die h�herenbsp;Atmung damit erklaren zu k�nnen, dass der Parasit eine Hyper-trophie und damit einen Zufluss von Nahrstoffen herbeif�hrt undnbsp;auf diese Weise g�nstigere Bedingungen f�r die Atmung der Wirtspflanze schafft. Dagegen wurde die Atmung unter dem Einfluss vonnbsp;Ektoparasiten, wie Russtau- und Mehltaupilzen, herabgesetzt undnbsp;zwar angeblich auf rein mechanische Weise durch Beeintrachtigungnbsp;des Gaswechsels.

Schneider-Orelli (1911) konstatierte bei Birnen mit Monilia-Faule eine achtfach gesteigerte Kohlensaure-Entwicklung, die er eher der hohen Atmung des Parasiten, als einer �Reizwirkung� innbsp;den Zeilen der Wirtspflanze zuschreibt.

Weimer u. Harter (1921) erhielten mit Bataten, befallen von Rhizopus tritici, auch eine vielfach erh�hte Kohlensaure-Abgabe.

Schellenberg (1915) zeigte, dass Hexenbesen von Taphrina cerasi auf Kirschbaumen, auf das Trockengewicht bezogen, eine be-deutend h�here Atmung aufweisen.

In allen diesen Fallen wurde die Atmungsgr�sse des Komplexes Wirtspflanze-Parasit bestimmt und die Frage, in wiefern die eigenenbsp;Atmung des Parasiten am ganzen beteiligt war, lasst sich von vorn-herein nicht beantworten. Ohne diese Feststellung kann jedoch nichtnbsp;entschieden werden ob und in welchem Masse es sich in jedem Ein-zelfall auch um eine Atmungssteigerung der Wirtspflanze �ber dasnbsp;Normale hinaus handelt.

Einige Forscher haben sich daher bem�ht, diese Frage aufzu-klaren. Auch ihre Arbeiten sollen kurz erwahnt werden.

Eglits (1933) studierte den Einfluss der Infektion von Kartoffel-knollen mit Bacillus phytophthorus auf die Temperatur und die Kohlensaureabgabe und konnte feststellen, dass nicht nur in dennbsp;infizierten Gewebeteilen sondern auch im umgebenden �normalen�nbsp;Gewebe die Temperatur und die Atmung, allerdings im Anfangs-stadium der Krankheit, eine Erh�hung aufwiesen. Diese Erschei-nungen waren an das lebende Gewebe gebunden und sollten vonnbsp;�Toxinen�, vom Krankheitserreger gebildet, hervorgerufen werden.nbsp;Gaumann (1930) spricht in dieser Beziehung von einem Fieber-zustand der Wirtspflanze, als Abwehrreaktion gegen den eingedrun-genen Parasiten und halt es f�r eine wichtige Aufgabe beim Studiumnbsp;der Pflanzenkrankheiten das Wesen dieser Abwehrreaktion zu er-gr�nden.

Yarwood (1934) inokulierte Kleeblatter mit Erisyphe polygoni und fand die Atmung der Blatter nach einiger Zeit um etwa 40 % erh�ht,nbsp;welche Erh�hung sich behauptete, nachdem der Pilz mittels Schwe-felkohlenstoff get�tet worden war. Hieraus wurde die Folgerungnbsp;gezogen, dass die Atmungssteigerung hauptsachlich einer Atmungs-stimulation der Wirtspflanze, ausgel�st vom Parasiten, zuzuschreibennbsp;ware. Eine ahnliche Erfahrung machte Pratt (1938), der Erisyphenbsp;graminis tritici auf Weizenkeimlingen durch Bestaubung mitnbsp;Schwefelpulver abt�tete und ebenfalls keine wesentliche Herab-setzung der erh�hten Atmung erzielte.

Von Allen u. Goddard (1938) wurde eine sinnreiche Methode zur Anwendung gebracht um die eigene Atmung des Parasiten

(gleichfalls Mehltau auf Weizenkeimlingen) zu ermitteln, dadurch, dass sie die Atmung der sorgfaltig abgetrennten Epidermis der Wei-zenblatter (mit und ohne Mehltau) massen.

Es zeigte sich auch hier, dass die bedeutend erh�hte Atmung nur zum kleineren Teile auf die eigene Atmung des Mehltaupilzes zu-r�ckzuf�hren war. Die Atmungssteigerung des Wirtsgewebes ware,nbsp;nach diesen Forschern, wahrscheinlich durch die gr�ssere Mengenbsp;oxydierbaren Substrats hervorgerufen. Diese wurde durch Ver-mittlung einer vom Pilz oder von der infizierten Epidermis stammen-den Substanz zur Verf�gung gestellt. Anatomisch liess sich keinenbsp;Schadigung der Wirtspflanze feststellen und die Krankheit ware innbsp;diesem Falie eine physiologische St�rung als Folge der abnormnbsp;hohen Atmung, bei der, aus Mangel an Atmungssubstrat, eine Aus-hungerung auftritt und die Wirtspflanze schliesslich eingeht. Be-merkenswert in dieser Darstellung ist, dass die vom Parasiten aus-ge�bte Wirkung auf einen enzymatisch wirksamen Faktor zur�ck-gef�hrt wird und dass hier nicht die Rede ist von unbestimmtennbsp;Begriffen, wie �Reizwirkung�.

F�r das Studium der Physiologic des Wirtspflanze-Parasit-Kom-plexes kommt tatsachlich zunachst die Atmung in Betracht. Diese Lebensfunktion der Pflanze ist am meisten geeignet einen Eindrucknbsp;von etwaigen Anderungen des Stoffwechsels zu geben.

Nach einigen Versuchen in anderer Richtung wurde ein geeig-netes Objekt im Kartoffelknollengewebe gefunden. Dies konnte leicht mit einem Pilz inokuliert werden, der, wie es sich zufalliger-weise zeigte, auf lebenden, gesunden Teilen der Kartoffelknollen einnbsp;gutes Wachstum aufweist und im Gewebe eine Faule hervorruft.

Das Problem der vorliegenden Untersuchung lasst sich in den folgenden Fragen stellen:

2. nbsp;nbsp;nbsp;In welchem Masse ist die eigene Atmung des Pilzes an diesernbsp;Erh�hung beteiligt?

3- Wenn diese nicht f�r die gesamte Mehratmung verantwortlich sein sollte und also auf eine gesteigerte Atmung des Wirtspflanzen-gewebes geschlossen werden m�sste, auf welche Ursachen warenbsp;dann diese Steigerung zur�ckzuf�hren?

Orientierende Versuche zeigten, dass die erste Frage im bejahenden Sinne beantwortet werden konnte, da auch im vorliegenden Falie dienbsp;Atmung des befallenen Gewebes der des nicht-infizierten Gewebesnbsp;� wenigstens in den ersten Befallsstadien � bedeutend �berlegennbsp;war. F�r die unmittelbare Beantwortung der zweiten Frage ware

eine Trennung von Wirtspflanze und Parasiten notwendig gewesen. Nur in einzelnen der oben erwahnten Arbeiten (Yarwood, Allen u.nbsp;Goddard) ist es gelungen ein solches Verfahren durchzuf�hren. Esnbsp;handelte sich in diesen Fallen jedoch um Ektoparasiten (Mehltau-pilze), mit denen es sich ziemlich gut arbeiten lasst ohne den ganzennbsp;Komplex Wirtspflanze-Parasit zu zerst�ren. lm vorliegenden Falienbsp;einer Faule-Krankheit war es ausgeschlossen Parasit und Wirtspflanze nach Eintritt der Wechselbeziehung zu trennen oder dennbsp;Parasiten abzut�ten ohne die Wirtspflanze zu schadigen. Damitnbsp;konnte eine etwaige erh�hte Atmung des Wirtspflanzengewebesnbsp;unter dem Einfluss des Parasiten nicht unmittelbar festgestelltnbsp;werden.

Es wurde daher versucht das Problem auf eine andere Weise zu l�sen. Die folgende Arbeitshypothese wurde aufgestellt: der Stoff-wechsel � und damit die Atmung � der Wirtspflanze kann direktnbsp;oder indirekt aktiviert werdenvon Suhstanzen, dievomP�lzewdhrendnbsp;des parasitaren Vorgangs ausgeschieden werden. Wenn es sich her-ausstellen w�rde, dass tatsachlich die Anwesenheit von solchen �at-mungsaktivierenden� Stoffen nachzuweisen ist, so w�rde dies nichtnbsp;nur einen starken Grund liefern f�r die Annahme, dass die krankenbsp;Pflanze unter dem Einfluss des Parasiten, wenigstens zeitweise, einennbsp;gesteigerten respiratorischen Stoffwechsel aufweist, sondern mannbsp;k�nnte auch eine tiefere Einsicht in das Wesen das Parasit-Wirts-pflanze-Verhaltnisses bekommen. Damit ware zu gleicher Zeit demnbsp;urspr�nglichen Zweck dieser Arbeit wesentlich gedient.

Die nachste Aufgabe war also zu untersuchen, ob im System Wirtspflanze-Parasit oder vom Parasiten in Reinkultur Substanzennbsp;gebildet werden, welche die Atmung vom Gewebe der h�herennbsp;Pflanze beeinflussen.

Zu diesem Zweck wurden Extrakte, sowohl vom befallenen Kartoffelgewebe, als auch vom Pilzmyzel, gebildet in Reinkuituren,nbsp;hergestellt. Diese Ausz�ge, sowie die Kulturfl�ssigkeit nach Ent-fernung der Pilzmyzelien und der Konidien, wurden darauf innbsp;Atmungsversuchen mit Kartoffelknollengewebe auf ihre physiologi-sche Wirkung gepr�ft.

Es steilte sich bald heraus, dass diese gesamten Fl�ssigkeiten tatsachlich eine atmungsaktivierende Wirkung hervorrufen. Dahernbsp;ist der gr�ssere Teil dieser Arbeit den Versuchen mit diesen Extrak-ten und Fikraten gewidmet, sowie der Untersuchung der sich innbsp;diesen befindlichen wirksamen Stoffe.

Die Ergebnisse der hier nicht ver�ffentlichten Orientierungs-versuche, � die erh�hte Atmung des infizierten Kartoffelgewebes und die aktivierende Wirkung der Extrakte � die mit einem

Barcroft-Respirationsapparat ausgef�hrt wurden, konnten in Ver-suchen mit der manometrischen War burg-Apparatur, die sich besser zur Erzielung von exakten und reproduzierbaren Ergebnissen eignet,nbsp;bestatigt werden.

Der Darstellung der Versuche mit den Extrakten wird die Be-sprechung einiger vergleichenden Versuche mit inokuliertem und sterilem, nicht-inokuliertem Gewebe vorangehen (Abschn. IV). Innbsp;jedem Abschnitt wird jedesmal, des logischen Aufbaus halber, dienbsp;diesbez�gliche Literatur kurz besprochen.

Eine vorlaufige Mitteilung (Hellinga, 1940), welche die wichtig-sten Resultate dieser Arbeit umfasst, ist bereits fr�her ver�ffentlicht worden.

METHODIK UND MATERIAL.

I. Atmungsapparatur.

Zur Messung der Atmung benutzten wir die von Warburg aus-gearbeitete manometrische Methode. Die zur Verf�gung stehenden acht Manometer vom �blichen einfachen Typ waren auf einenbsp;Sch�ttelvorrichtung angebracht, welche die Manometergefasse ro-tieren liess. Die Versuchstr�ge, vom konischen Modell mit einemnbsp;Volumen von ca. 20 cm^, waren mit einem zentralen Kalilaugeeinsatznbsp;und mit einer Birne (Seitengefass) ausgestattet. Die Versuche wurdennbsp;in einem elektrisch geheizten und regulierten Wasser-Thermostatennbsp;bei einer Temperatur von 25� C. angestellt. Die Temperaturschwan-kungen beliefen sich auf nicht mehr als 0.1�, meistens nur auf einigenbsp;hundertstel Grad. Mit einer Geschwindigkeit von 220�280 Rota-tionen in der Minute wurde gesch�ttelt.

Als Sperrfl�ssigkeit der Manometer wurde die gefarbte BRODiEsche Fl�ssigkeit benutzt. Das Volumen des Versuchsraumes hielten wirnbsp;auf die �bliche Weise konstant, indem die Sperrfl�ssigkeit durchnbsp;eine Schraube aus einem Gummischlauch gepresst und der Meniskusnbsp;auf die Nullmarke verschoben wurde. Die auftretenden Gasdruck-veranderungen wurden mit Hilfe eines Spiegels abgelesen. Die Ab-lesung geschah bis auf o.i mm; die Dezimalzahl wurde geschatztnbsp;und erfahrungsgemass betrug die Genauigkeit 0.2�0.3 mm, einemnbsp;Volumenfehler von h�chstens 0.6 mm� entsprechend.

Einer der Manometer wurde ohne lebendes Material mitbeobach-tet und diente als Thermobarometer zur Ermittelung der Schwan-

kungen der Temperatur und des ausseren Atmospharendrucks. Die abgelesenen Druckveranderungen in den �brigen Manometergefassennbsp;wurden, nach erfolgter Korrektion, mit Hilfe der Gefasskonstantennbsp;in Volumandemngen umgerechnet. Die Gefasskonstanten warennbsp;vorher berechnet nach der von Warburg (1928) gegebenen Formel:

X die fragliche Gasmenge in mm� (bei 0� und 760 mm), h die beobachtete Druckanderung in mm.

Vm das Volumen der Manometercapillare bis zum Meniskus der Sperrfl�ssigkeit, in mm�.

Vf das gesamte Volumen der Fl�ssigkeiten im Troge, in mm�. T die absolute Versuchstemperatur.

gesetzt und f�r Vg das Volumen der Gefasse einschliesslich der Capillare bis zur Nullmarke genommen.

2. f�r a wurden die Absorptionskoeffizienten von O2 oder COg in Wasser genommen, wahrend die Fl�ssigkeitsmenge im Gefass ausnbsp;Phosphatpufferl�sung, Lauge und Kartoffelgewebe bestand.

Die konstanten Fehler, die dabei gemacht wurden, waren f�r alle Gefasse annahernd gleich und �bten auf die Resultate einen nur sonbsp;geringen Einfluss aus, dass dieselben vernachlassigt werden konnten.

Die Ablesungen erfolgten gew�hnlich in Abstanden von einer Stunde; der Thermobarometer wurde vor und nach den siebennbsp;anderen Manometern abgelesen, deren Stand immer in der gleichennbsp;Reihenfolge bestimmt wurde, um Differenzen, durch die Dauer dernbsp;Ablesung entstanden, m�glichst zu beseitigen.

Bei Anwesenheit starker Lauge wurde die im Atmungsvorgang gebildete Kohlensaure schnell absorbiert, so dass die negative Druckanderung im Gefass ein Mass f�r die verschwundene Sauerstoff-menge darstellte.

Zur Berechnung des respiratorischen Quoti�nten (R.Q. = das Verhaltnis entwickelte COg/ verschwundene O2) ist ausserdem dienbsp;Bestimmung der Menge der gebildeten Koh�ensaure notwendig.

Um die ben�tigten Angaben zu gewinnen, wurden jeweils drei Gefasse benutzt, in welche gleiche Mengen lebenden Materials ein-gef�llt wurden. Eins der Gefasse wurde, wie �blich, mit Lauge imnbsp;Einsatz, die beiden anderen mit Schwefelsaure in der Birne be-schickt. Das erste Gefass ergab die Menge Og, die anderen die alge-braische Summe der Mengen entwickelter CO2 und verschwundenennbsp;O2. Die Saure diente zur Austreibung der Koh�ensaure aus demnbsp;Puffergemisch vor dem Anfang und nach der Beendigung des Ver-suchs, damit auch die wahrend der Versuchszeit an die Fl�ssigkeits-phase abgegebene Menge CO2 am Manometer beobachtet werdennbsp;konnte.

Bei diesem Verfahren ist vorausgesetzt, dass die Atmung in den drei Gefassen v�llig vergleichbar sei. Infolge der unvermeidlichennbsp;kleinen Variationen im lebenden Material beanspruchen die erzieltennbsp;R.Q.-Werte keine sehr hohe Genauigkeit und es soil erfahrungs-gemass ein Fehler von 5 bis 10 % ber�cksichtigt werden.

Es zeigt sich, dass das Kartoffelknollengewebe ein sehr geeignetes Atmungsobjekt darstellt.

Mit diesem ziemlich gleichmassigen Speichergewebe lasst sich leicht arbeiten und es lasst sich in Teile von gleicher Grosse zerlegen.nbsp;Selbstverstandlich war es nicht m�glich das ganze Jahr hindurchnbsp;mit Knollen von gleicher Herkunft zu arbeiten, aber die Varietaten-zahl wurde m�glichst klein gehalten. Von September bis Februarnbsp;lieferte der Klon �Eigenheimer� das Material; von Februar bis Juninbsp;wurde der Klon �Bintje� und wahrend des Sommers die mit dennbsp;Namen �Malta� und �Muizen� bezeichneten konservierten odernbsp;fr�hen Kartoffeln verwendet. Die Knollen wurden in einem k�hlennbsp;Keiler aufbewahrt.

a. Versuche mit k�nstlich infizierten Knollenteilen. Unverletzte Knollen wurden mit einer B�rste gereinigt, ausserlich desinfiziertnbsp;mit vierprozentigem Formalin oder o.i %iger Sublimatl�sung undnbsp;in nahezu sterilem Leitungswasser nachgesp�lt. Mit einem in dernbsp;Flamme sterilisierten Messer wurden die basalen und apikalen Teilenbsp;der Knolle flach abgeschnitten, damit ein Mittelteil von ca. 40 mmnbsp;Lange �brig blieb.

Langenachse und gerade innerhalb des Gefassb�ndelringes eine Anzahl Gewebezylinder von 6 mm Durchmesser herausgeschnitten.nbsp;lm sterilen Schneideapparat (eine Art Handmikrotom, s. unten)nbsp;wurden alle Zylinder auf eine bestimmte Lange abgcschnitten undnbsp;in sterilem Wasser aufgefangen. Auf diese Weise lieferte eine gr�sserenbsp;Knolle 8 bis lo Zylinder von gleichen Dimensionen und von ver-gleichbarer Beschaffenheit.

Ein Teil dieser Zylinder wurde darauf mit Konidiosporen des Pilzes geimpft. Es steilte sich bald heraus, dass eine gleichmassigenbsp;Infektion dutch kurzes Eintauchen der Gewebeteile in eine Sporensuspension erzielt werden konnte. Nach Abfliessen der anhangendennbsp;Fl�ssigkeit zwischen sterilem Filtrierpapier wurden alle Zylinder innbsp;sterile Kulturr�hrchen gebracht und bei Zimmertemperatur aufbe-wahrt. Das inokulierte Gewebe zeigte bereits nach einem Tage einenbsp;zunehmende Braunfarbung, wahrend die sterilen Zylinder infolgenbsp;der Verkorkung der ausseren Zellschichten erst langsam eine Ver-farbung aufwiesen.

Alles erfolgte m�glichst steril, aber vollstandige Sterilitat konnte bei diesem Verfahren nicht erzielt werden. Dennoch zeigten dienbsp;nicht-infizierten Gewebezylinder nie eine nat�rliche Pilz-Infektion.nbsp;Dies ist unzweifelhaft der baldigen Austrocknung der ausserennbsp;Schichten und der Bildung einer Korkschicht zuzuschreiben. Diesenbsp;Austrocknung geschah allerdings langsam genug um den aufge-tragenen Sporen das Keimen und das Eindringen in das Gewebenbsp;zu erm�glichen, denn nach einigen Tagen zeigten die geimpftennbsp;Zylinder meistens eine dichte Luftmyzelentwicklung.

Nachher pflegte die anfangliche �Trockenfaule� in eine �Nass-faule� �berzugehen, bei welcher der Zylinder schlaff und graufarbig und schliesslich breiig wurde.

In diesem parasitaren Endstadium verloren die Zeilen ihre Turges-zenz und gingen zu Grunde. Wahrscheinlich waren an der �Nass-faule� auch Bakterien beteiligt, die nach dem Befall des Gewebes vom Pilze zur Entwicklung gelangen konnten. Bakterien wurdennbsp;namlich oft mikroskopisch aufgefunden, wenn solche Zylinder zer-rieben und extrahiert worden waren. Zuweilen trat jedoch dienbsp;�Nassfaule� nicht auf und beschrankte der Befall sich auf die �Trockenfaule� des Kartoffelgewebes. In diesem Falie wurden Bakteriennbsp;nicht oder nur in geringem Masse beobachtet.

Mit diesen Gewebezylindern fanden Atmungsversuche statt, bei denen die Zylinder geradstandig in die Einsatze der Manometer-gefasse gestellt wurden, wahrend die zur Absorption der Kohlensaurenbsp;benutzte Lauge sich in diesem Falie im Hauptraum um den Einsatznbsp;herum befand.

b. Versuche mit atmungsaktivierenden Stoffen. In orientierenden Versuchen wurde das Kartoffelgewebe einfach eine Zeitlang in dienbsp;zu untersuchende L�sung eingetaucht; darauf wurde der Einflussnbsp;auf die Atmungsgr�sse bestimmt. Es zeigte sich bald, dass bei Ver-wendung von kleinen Gewebeschnitten im WARBURG-Apparat dienbsp;Auffindung eines m�glichen Einflusses auf einfache Weise und unternbsp;genauen Bedingungen stattfinden konnte. Dabei wurde grundsatzlichnbsp;f�r das pflanzliche Gewebe die gleiche Methode angewandt, dienbsp;Warburg (1926) mit Erfolg f�r die Gaswechseluntersuchung vonnbsp;tierischen Gewebeschnitten benutzt hat.

Zu diesem Zwecke wurden sterile Gewebezylinder im bereits erwahnten Schneideapparat in kleine runde Schnitten vom 6 mmnbsp;Durchschnitt und von beliebiger Dicke (meistens % oder i mm)nbsp;zerlegt. Der Apparat wurde nach dem von Steward (1930) be-schriebenen Muster konstruiert. Dieser Forscher schnitt Scheibchennbsp;von 34 mm Durchschnitt und 0.75 mm Dicke, die in seinen Salz-absorptions- und Atmungsversuchen angewandt wurden. F�r dienbsp;WARBURG-Apparatur waren diese Scheibchen jedoch zu gross ge-wesen und der Schneideapparat wurde daher f�r 6 mm-Schnittennbsp;entworfen. Die Ausf�hrung war messingverchromt; der Bohrernbsp;zeigte bald Abnutzung der Chromschicht und wurde spater ausnbsp;rostfreiem Stahl hergestellt. Das Schneiden geschah mit einemnbsp;Gillette-Rasiermesser und die Schnitten wurden in Leitungswassernbsp;aufgefangen. Aus einer normalen Knolle konnten leicht alle f�r einenbsp;Versuchsreihe ben�tigten Schnitten (420 vonnbsp;nbsp;nbsp;nbsp;oder 210 von

Anfanglich wurden die Schnitten sofort nach dem Schneiden auf die Gefasse verteilt. Es erwies sich jedoch als w�nschenswert dienbsp;Schnitten vorher einige Zeit zu wassern (s. unten) und daher wurdennbsp;die Scheibchen fernerhin am Tage vorher geschnitten und nachts�bernbsp;in str�mendem Leitungswasser gesp�lt.

Die Wasserung fand in einem Glasfilter statt, dessen Abflussrohr S-f�rmig nach oben gebogen und als Heber angeordnet war, damitnbsp;das Niveau im Apparat konstant bleiben konnte. Ein d�nner Wasser-strahl im Filter hielt die Schnitten in wirbelnder Bewegung undnbsp;sorgte zugleich f�r die Durchl�ftung. Im Winter wurde das Leitungswasser vorgewarmt, indem es durch ein Rohr �ber den Radiatornbsp;der Zentralheizung geleitet wurde. Die Temperatur des Sp�lwassersnbsp;fiel auf diese Weise nicht unter 9� C.

Am Morgen wurden die Schnitten in gleichen Mengen auf die Atmungstr�ge verteilt, in denen sie in Phosphatpufferl�sung suspen-diert wurden. Diese L�sung war hergestellt aus einem Gemisch vonnbsp;V15 m primarer Kalium- und Vis � sekundarer Natriumphosphat-

l�sung, nach Sorensen. Gew�hnlich kam ein Puffergemisch mit einem pH-Wert von 6.2 zur Anwendung.

Vom Anfang der Versuche an wurde Gibherella Saubinetii (Mont.) Sacc. (= Fusarium graminearum Schwabe) als Impfmaterial zurnbsp;Infektion vom Kartoffelgewebe und als Myzelquelle f�r die Her-stellung von Extrakten verwendet.

Dieser Hyphenpilz, der als Erreger von Getreidekrankheiten be-kannt geworden ist und bei orientierenden Versuchen zur Infektion von Maiskeimlingen benutzt wurde, kann auch, wie sich zufalliger-weise zeigte, das Kartoffelknollengewebe befallen und darauf einenbsp;Faulekrankheit, �ber die wir bereits berichteten, hervorrufen. Dienbsp;k�nstliche Infektion gelang sehr leicht und der Pilz zeigt auch innbsp;Reinkultur ein schnelles Wachstum; aus diesen Gr�nden wurde dernbsp;Pilz als Hauptobjekt gewahlt.

Die Stammkulturen sind auf saurem Hafermalzagar gezogen, auf dem sich reichlich Konidien bildeten, die zur Impfung des Kartoffel-gewebes und der RiCHARDS-Nahrl�sung dienten. Diese Nahr-l�sung ist wie folgt zusammengestellt:

Der Pilz zeigt in d�nnen Schichten dieser L�sung in Erlenmeyer-Kolben (z.B. 40 cm� Fl�ssigkeit in 500 cm�-Kolben), bei Zimmer-temperatur und in diffusem Sonnenlicht ein gutes Wachstum. Die Myzeldecken wurden zur Herstellung von Extrakten verwendet undnbsp;auch die filtrierte Kulturfl�ssigkeit kam in Atmungsversuchen mitnbsp;Kartoffelgewebe zur Anwendung.

Die drei erstgenannten Fusarien und Rhizoctonia solani treten als Parasiten der Kartoffelknolle auf; Fusarium bulbigenum var. lyc.

ist bekannt als Erreger der Welkekrankheitder Tomateund Tricho-derma lignorum ist einer der allgemeinsten saprophytischen Boden-pilze.

Die Fusarien wurden auf der RiCHARDS-Nahrl�sung gezogen, wahrend Rhizoctonia solani und Trichoderma lignorum auf KNOPschernbsp;Nahrl�sung von folgender Zusammensetzung gez�chtet wurden:

der 5 g Zucker (Glukose) zugef�gt wurde (KNOP-Zucker-L�sung). Die Kultur dieser Pilze erfolgte in diesem Nahrmedium besser alsnbsp;in der zuckerreichen RiCHARDS-L�sung.

F�r einige Nebenversuche wurden �berdies noch Reinkuituren von Phycomyces Blakesleeanus Burgeff und von

Saccharomyces cerevisiae Hansen, �Rasse M� (Menghefe), des Instituts f�r Garungsgewerbe in Berlin, verwendet.

Alle obengenannten Hyphen- und Sprosspilze stammen aus der Sammlung des �Centraalbureau voor Schimmelcultures� in Baarn.

Um zu untersuchen ob vom Parasiten Stoffe gebildet werden, die auf die Atmung des Kartoffelgewebes einwirken, wurden aus demnbsp;Pilz in Reinkultur und aus dem Wirtspflanze-Parasit-Komplexnbsp;Extrakte hergestellt.

a. Myzelextrdkt. Die aus der Reinkultur gewonnenen Myzel-decken wurden auf einem B�chnertrichter gesammelt, mit destil-liertem Wasser gewaschen um die Kulturfl�ssigkeit zu entfernen, und im Vakuum-Exsikkator �ber Calziumchlorid getrocknet. Vomnbsp;Trockenmyzel wurde eine bestimmte Gewichtsmenge mit ausge-gl�htem und gewaschenem Quarzsand im M�rser zu feinem Pulvernbsp;zerrieben. Dieses Myzelpulver-Sand-Gemisch wurde bis zur Ex-traktion im Exsikkator aufbewahrt.

Dieses Verfahren hatte einen dreifachen Zweck. Erstens wurden ohne Erhitzung alle Lebensfunktionen und enzymatischen Vorgangenbsp;im Myzel eingestellt. Zweitens war das trockene Pulver vor bakte-rieller Zerlegung gesch�tzt und schliesslich konnte das Wiegen vomnbsp;Myzel in dieser Form leicht statt finden. Die Extraktion erfolgtenbsp;mit destilliertem Wasser, Athylalkoholoder einem anderen L�sungs-mittel, in der Kalte (bei Zimmertemperatur) oder bei h�heren Temperaturen im Wasserbad oder im Autoklav.

Der wasserige Extrakt bildete eine feine Suspension in der die gr�beren Teilchen sich bald absetzten; die Fl�ssigkeit wurde jedochnbsp;auch nach dem Zentrifugieren nicht ganz klar und wies sodann einenbsp;rosa-gelbe Farbe auf.

Nach Extraktion mit Alkohol war die gewonnene Fl�ssigkeit dagegen ganz klar und orangefarbig, zeigte aber beim Eindampfennbsp;und L�sen in dest. Wasser einen �lartigen rotfarbigen R�ckstand,nbsp;der wie ein unl�sliches Hautchen zur�ckblieb. Die Pilzfarbstoffenbsp;batten sich gr�sstenteils in dieser Fraktion angesammelt.

Die auf eine dieser Weisen vom Myzel hergestellten Ausz�ge werden fernerhin samtlich bezeichnet als: Extrakt I.

b. nbsp;nbsp;nbsp;Kulturfl�ssigkeit. Es gab die M�glichkeit, dass etwaige at-mungsaktivierende Stoffe vom Pilz in der Nahrl�sung ausgeschiedennbsp;wurden und sich also in der Kulturfl�ssigkeit vorfinden sollten. Da-her wurde die Fl�ssigkeit, nachdem sie vom Myzel durch Filtrationnbsp;getrennt worden war,imEisschrank aufbewahrt oder autoklaviert undnbsp;nachher im Atmungsversuch auf ihre Wirkung gepr�ft. Bequemlich-keitshalber wird diese Fl�ssigkeit, die wie Extrakt I weiteren Bear-beitungen unterzogen wurde, als Extrakt II bezeichnet werden, ob-wohl die,,Extraktion� bereits wahrend derKultur stattgefundenhatte.

c. nbsp;nbsp;nbsp;Extrakt vom infizierten Kartoffelgewebe. Die geimpften undnbsp;vom Pilz befallenen Gewebezylinder wurden nach einigen Tagennbsp;entweder als solche, oder nach Zerreiben mit Quarzsand, mit destil-liertem Wasser oder Alkohol ausgezogen. Der Extrakt wurde zentri-fugiert oder filtriert: Extrakt III.

In gleicher Weise wurden auch Extrakte hergestellt von nicht-infizierten Gewebezylindern, die aus derselben Knolle geschnitten worden waren, die also als Ausgangsmaterial den infizierten Zylindernnbsp;gleich waren. Diese Fl�ssigkeiten dienten in Versuchen mit Extraktnbsp;III als Kontrolle.

Die wasserigen Extrakte konnten, nach kurzem Aufkochen zur Abt�tung von m�glich anwesenden Pilzsporen und Bakterien, sofortnbsp;in Atmungsversuchen Anwendung finden; die mit anderen L�sungs-mitteln hergestellten Extrakte nach Abd�nstung und L�sung innbsp;destilliertem Wasser.

Kartoffelknollenschnitten, wenn nicht ausserlich trocken und verkerkt, bilden ein geeignetes Substrat f�r saprophytische Mikro-organismen, besonders f�r Bakterien, die sich � dank der Anwesen-heit von organischen Stoffen, welche aus den angeschnittenen Zeilen und durch Exosmose vielleicht auch aus den lebenden Zeilen stammen � schnell vermehren k�nnen.

Beim Wassern der Schnitten war dann auch eine der wichtigsten Absichten, diese Stoffe zu beseitigen, wahrend andrerseits die gleich-zeitige Durchl�ftung verhinderte, dass das Gewebe einer anaerobennbsp;Beschadigung unterzogen und anaeroben Bakterien anheimfallennbsp;w�rde.

Obwohl keine vollstandige Sterilitat in den Versuchen angestrebt wurde, da dies zu zeitraubend und ausserdem nicht unbedingt not-wendig war, wurde sorgfaltig darauf geachtet, dass die Schnitten nichtnbsp;mit nichtsterilen Gegenstanden oder Fl�ssigkeiten in Ber�hrungnbsp;kamen, damit Infektion mittels Bakterien so viel wie m�glich vorge-beugt werden sollte. Praktisch kame nur Infektion aus der Lufc odernbsp;aus dem �brigens nahezu sterilen Leitungswasser in Betracht. Allenbsp;z:um Schneiden und Manipulieren verwendeten Instrumente wurdennbsp;vorher in der Flamme sterilisiert, die Schnitten wurden in Leitungswasser in sterilen Schalen aufgefangen und �bertragen in sterilenbsp;Pufferl�sungen in sorgfaltig gereinigten und getrockneten Atmungs-gefassen.

Der Sp�lapparat, in dem die Schnitten gewassert wurden und in dem sich allmahlich Starke ansammelte, wurde mit Bichromat-Schwefelsaure behandelt und mit 4 %igem Formalin vor der Ver-wendung desinfiziert. Die Atmungstr�ge wurden nach Beendigungnbsp;jedes Versuchs ausgesp�lt und die Schliffe sorgfaltig mittels Benzinnbsp;von den Vaselinresten befreit. Nachts�ber verweilten die Gefassenbsp;in Bichromat-Schwefelsaure und vor dem Versuch wurden sienbsp;gr�ndlich ausgesp�lt, mit Alkohol nachgesp�lt und bei 60� C.nbsp;getrocknet.

Ahnliche Massnahmen bezogen sich auf die Extrakte: sie wurden im Eisschrank bei �1� C. aufbewahrt oder autoklaviert und kamennbsp;nur mit sterilem Glasgeschirr in Ber�hrung.

Ausserdem wurden die Fl�ssigkeiten vor dem Versuch gew�hnlich kurz aufgekocht, falls sie nicht bereits steril waren. Die Vorbereitungnbsp;einer Versuchsreihe dauerte etwa 2 Stunden. Der eigentlichenbsp;Atmungsversuch wurde meistens nicht langer als 4 bis 5 Stundennbsp;fortgesetzt. Wahrend dieser kurzen Versuchsdauer konnte, beinbsp;Beachtung der obengenannten Vorsichtsmassnahmen, praktischnbsp;keine storende Bakterien-Atmung auftreten. Diese Voraussetzungnbsp;wurde wiederholt durch mikroskopische KontroUe bestatigt undnbsp;namentlich durch Atmungsversuche mit der Suspensionsfl�ssig-keit nach Beendigung der Versuchsreihe und nach Entfernung dernbsp;Gewebeschnitten; die ermittelte Atmungsgr�sse war immer zu ver-nachlassigen oder unmessbar klein.

Bei langerer Versuchsdauer trat allerdings schliesslich eine schnell zunehmende Bakterienentwicklung auf und, damit verkn�pft, eine

steile Steigung der Atmungskurve. Auf diese Bakterienatmung kommen wir spater, bei der Besprechung der Versuchsresultate, nochnbsp;zur�ck.

Der Gesundheitszustand der Kartoffelschnitten konnte �berdies noch demonstriert werden durch die aufrechterhaltene Turgeszenznbsp;des Gewebes am Ende des Versuchs.

Nachdem die Einsatze der Versuchstr�ge mit 0.4 oder 0.6 cm� 25 % iger Lange, die Hauptraume mit 2 cm� Phosphatpufferl�sungnbsp;und 60 oder 30 Schnitten, und die Birnen mit einer bestimmtennbsp;Menge Extrakt oder Kontrollefl�ssigkeit gef�llt worden waren,nbsp;wurden die Gefasse an die Manometerschliffe befestigt und dienbsp;Manometer auf die Sch�ttelvorrichtung angebracht.

Das Wasser des Thermostaten, in dem die Tr�ge eingetaucht waren, wurde durch die R�hrvorrichtung in standiger Zirkulationnbsp;gehalten.

Eine halbe Stunde wurde mit offenen Hahnen gesch�ttelt bis zum Temperaturausgleich. Die Hahne wurden darauf geschlossen und dienbsp;Manometer abgelesen; wahrend einer Stunde wurde dann gesch�ttelt. Nachdem von neuem der Stand abgelesen worden war, wurdennbsp;die Fl�ssigkeiten in den Birnen schnellstens der Suspensionsfl�ssig-keit und den Gewebeschnitten zugef�gt, indem wir die Gefassenbsp;kippten. Sodann wurde st�ndlich abgelesen.

Wenn die Birnen nur 0.3 cm� Fl�ssigkeit enthielten, war es auch bei der Sch�ttelgeschwindigkeit von 280 Schwingungen die Minutenbsp;ausgeschlossen, dass vorzeitig ein Teil der Fl�ssigkeit in denHaupt-raum geriet. Anfanglich wurden die Birnen mit grosseren Mengennbsp;(z.B.o.6 cm�) gef�llt. Die F�llung hatte daher sicherheitshalber erstnbsp;nach der ersten Versuchsstunde statt zu finden, worauf nach erneu-tem Temperaturausgleich sofort das Kippen erfolgte.

Nach Beendigung jedes Versuchs wurde der pH-Wert der Suspen-sionsfl�ssigkeit mit Hilfe eines HELLIGE-Mikrokomparators kontrol-liert.

Die beobachteten Druckveranderungen ergaben in der �blichen Versuchsanordnung, nach Umrechnung mit den Gefasskonstanten,nbsp;die Volumanderungen und somit die verschwundene Sauerstoff-menge. In der Regel wurde nur diese bestimmt und spater zeigennbsp;wir, dass die Sauerstoffaufnahme in den meisten Fallen tatsachhchnbsp;als �Atmung� bezeichnet werden darf.

In den sieben Gefassen einer Versuchsreihe, je eine gleiche Anzahl aus einer Knolle gewonnener Gewebeschnitten enthaltend, warennbsp;die Atmungsbedingungen in der ersten Stunde gleich und tatsachlich

wurden innerhalb einer ziemlich engen Variationsbreite in der Regel durchaus vergleichbare Atmungsgr�ssen beobachtet. Wenn dienbsp;Variationen wegen der kleinen Anzahl der Gefasse und der Gewebe-schnitten auch nicht immer regelmassig waren, der mittlere Fehlernbsp;steilte sich jedoch gew�hnlich auf etwa i %.

F�r die meisten Versuchsreihen batten diese Variationen allerdings keine grosse Bedeutung, da jedes Gefass einen gesonderten Versuchnbsp;bildete und nicht die Atmungsgr�ssen der einzelnen Gefasse gegen-seitig verglichen wurden, sondern f�r jedes Gefass die Atmung innbsp;der ersten Stunde als Grundlage diente, auf der die Atmungsgr�ssenbsp;in den folgenden Stunden (also nach dem Kippen und der Einwir-kung der zugef�gten Fl�ssigkeit) berechnet werden konnte.

Dennoch wurde eine m�glichst einheitliche Atmungsgr�sse in allen Gefassen angestrebt, damit die Wirkungen von gleichen Mengennbsp;Extrakt in den verschiedenen Gefassen zu vergleichen waren.

F�r die Bestimmung des respiratorischen Quoti�nten wurde aus-serdem, wie bereits erwahnt, vorausgesetzt, dass die Atmungsgr�ssen in den drei jeweils ben�tigten Gefassen genau gleich sein sollten.nbsp;Die Variationsschwankungen beeintrachtigen also die Genauigkeitnbsp;des gefundenen R.Q, aber andrerseits beschranken die verhaltnis-massig geringen Variationen diesen Fehler.

In den Tabellen wird immer die absolute Gr�sse der Atmung in der ersten Versuchsstunde (in mm*� Oj pro 30 oder 60 Schnitten vonnbsp;je I oder % mm Dicke) erwahnt, wahrend f�r die folgenden Stundennbsp;nur die relative, auf die erste Stunde bezogene Atmungsgr�sse, innbsp;Prozenten angegeben wird. Ohne nahere Angabe erfolgte das Aus-kippen des Birneninhalts immer sofort nach der ersten Stunde.

Die grafischen Darstellungen, die meistens nur die relativen Atmungskurven zeigen, verzeichnen nicht den genauen Verlauf dernbsp;Atmungsintensitat wahrend des Versuchs, sondern die Linien verbinden Punkte, welche die Atmungsgr�ssen in den aufeinander-folgenden Stunden anzeigen. Ein starkes Steigen der Atmung in dernbsp;zweiten Stunde verursacht also eine steil-auflaufende Kurve. Dasnbsp;bedeutet jedoch nicht, dass die Atmung geradlinig gestiegen sei undnbsp;dass die Erh�hung sofort nach der Hinzuf�gung des Extrakts begonnen habe.

Eine andere grafische Darstellungsweise, z.B. mit Rechtecken, deren H�he massgebend sein soil f�r die Atmungsgr�sse, warenbsp;richtiger, ist aber bei Vergleichung von mehreren Kurven in einernbsp;Figur weniger �bersichtlich.

DIE ATMUNG DES KARTOFFELKNOLLENGEWEBES UND DER EINFLUSS EINIGERnbsp;VERSUCHSBEDINGUNGEN.

I. Literaturbesprechung.

Eine Literatur-�bersicht �ber die Atmung vom Kartoffelknollen-gewebe wird gegeben von Steward, Wright u. Berry (1932). Die Gebundenheit der Atmung an die Anwesenheit von freiem Sauer-stoff gelangt darin besonders zum Ausdruck; das Gewebe atmetnbsp;aerob, mit einem R.Q. = i, und erst nachdem aller Sauerstoff ver-schwunden ist, tritt anaerobe Garung auf (NovY, 1925). Ausserdemnbsp;hat man festgestellt, dass beim Durchschneiden der Knolle einenbsp;erh�hte Atmung einsetzt, die zur�ckgef�hrt werden muss auf dennbsp;leichteren Eintritt des Sauerstoffs, also nicht auf eine von einemnbsp;�Wundreiz� ausgeloste Wundatmung, denn nach Wiedervereinigungnbsp;der geschnittenen Teile und nach Versiegelung der Wunde mitnbsp;Tonerde verschwand die Atmungserh�hung (Richards, 1896). Einenbsp;andere �Wundreaktion� ist die hydrolytische Spaltung von Starkenbsp;in Zucker in den Zeilen unter der Schnittflache (Hopkins, 1927).nbsp;Weiter sollte die Verwundung und die Aussetzung des Gewebes annbsp;die Luft mit einer Synthese von Proteineh zusammen gehen.

Die Erscheinungen von �black heart� (schwarzes Herz) in Kar-toffelknollen, die infolge ungen�gender Durchl�ftung oder einer zu hohen Temperatur (bei stockendem Sauerstoffzutritt) im Lager auf-treten, deuten auch auf eine vom freien Sauerstoff abhangige Kar-toffelatmung (Heald, 1933).

Die limitierende Wirkung des Sauerstoffzutritts (oder der Kohlensaureabfuhr) auf die Atmung, wie diese aus der erh�htennbsp;Atmung an der Schnittflache bei durchschnittenen Knollen her-vortritt, veranlasste Steward zu untersuchen, wie tief sich dienbsp;Zone dieser Wirkung erstreckt und in welchem Masse die Atmungs-intensitat in diesen Zeilen durch einen besseren Sauerstoffzutrittnbsp;gesteigert wird. D�nnere Gewebescheibchen (also mit einer relativnbsp;grossen Oberflache) zeigten pro Volumeneinheit eine h�herenbsp;Atmung als dickere und die Atmungsgr�ssen bei verschiedenennbsp;Oberflache/Volumen-Verhaltnissen wurden festgestellt. Die mathematische Ausarbeitung dieses Oberflache/Volumen-Effekts (Steward, 1933) ergab, dass fiir die inneren Zeilen, in denen die Sauer-stoffzufuhr die Atmung limitierte, eine Kohlensaureabgabe von etwanbsp;0.01 mg pro Gramm/Stunde festgestellt werden konnte, wahrend dienbsp;Atmung der diinnsten Schnitten einen Maximalwert von 0.38 mg

CO;, erreichen k�nnte. Das ist also die Atmungsintensitat der aus-sersten Zellschicht und man muss sich denken, dass die Kurve, welche die Atmungsgr�sse der verschiedenen Zellschichten darstellt,nbsp;jah abfallt, bis auf einer Tiefe von 0.4�0.5 mm, d.h. etwa beinbsp;der 4ten Zellschicht, die obenerwahnte �basale� Atmungsgr�sse vonnbsp;o.oi mg CO2 erreicht wird. Zur Vermeidung einer �inaktiven� zen-tralen Gewebezone benutzte Steward Schnitten von 0.75 mmnbsp;Dicke. Diese Angaben beziehen sich auf Scheibchen, die bei einernbsp;Versuchstemperatur von 23.2� C. in durchl�ftetem Wasser schweb-ten. Bei mikroskopischer Untersuchung zeigten sie nur wenige Zell-teilungen, aber das Verschwinden von Starke aus den 2 ausserstennbsp;Zellschichten konnte festgestellt werden.

In Schnitten, die der Luft ausgesetzt waren, gab es eine tiefere Zone (etwa 1.4 mm tief) mit erh�hter Atmung und dementsprechendnbsp;ein Verschwinden der Starke in 6 oder 7 Zellschichten. In diesemnbsp;Falie entwickelte sich schnell ein Kork-Kambium in den ausserstennbsp;Schichten.

Die Anderungen der Sauerstoffzufuhr im Gewebe, die dadurch verursacht wurden, dass eine andere Dicke oder Zahl der Schnittennbsp;genommen wurde, f�hrten immer eine gleichzeitige Anderung dernbsp;Kohlensaure-Entwicklung herbei, was auf eine streng aerobe Atmungnbsp;des Kartoffelgewebes hinweist.

Die STEWARDsche Atmungsmethodik (COa-Absorption in Reiset-R�hren) weicht jedoch zu viel von der in vorliegender Arbeit benutz-ten WARBURGschen Methode ab, um weitere Vergleichung zu gestatten.

Gleichzeitig mit dem Verfasser haben auch Boswell u. Whiting (1938) die Scheibchenmethode auf die WARBURGsche Atmungs-apparatur �bertragen und sie machten, was die Technik anbelangt,nbsp;vielfach dieselbe Erfahrung. Sie arbeiteten mit Kartoffelknollenge-webe, und auch mit M�hren- und Kohlr�bengewebe und verwen-deten Schnitten von etwa 0.75 mm, d.h. etwa 4 Zellschichten Dickenbsp;(bei einer Dicke von i mm sollte bereits eine �inaktive� Zone auf-treten), die in fliessendem, durchl�ftetem Leitungswasser langerenbsp;Zeit (etwa 2 Tage) gesp�lt wurden. Nicht-gewassertes Gewebe zeigtenbsp;einen sehr variabelen R.Q. zwischen 0.7 und 0.8, wahrend beimnbsp;Sp�leneine Steigung des R.Q. auftrat, bis derselbe nach 4 Stundennbsp;Sp�len nahe an i.o lag und wenig variierte. Diese Versuche wurdennbsp;bei einer Temperatur von 31� C angestellt, die nach Novy (1925)nbsp;optimal f�r das Kartoffelknollengewebe ist. Was die Suspensions-fl�ssigkeit anbelangt zeigte es sich, dass ein Azetatpuffer dem Phos-phatpuffer gegen�b^er einen Depressoreffekt ergab, so dass das Phos-phatgemisch gewahlt wurde. Der Einfluss der Konzentration dernbsp;Pufferl�sung (zwischen 0.067 und 0.003 m) auf die Atmung war

gering. lm pH-Bereich von 5.29 bis zu 6.81 blieb die Atmungsgr�sse nahezu konstant, um bei h�herem pH-Wert etwas an zu steigen.nbsp;Diese Forscher wahlten eine Pufferl�sung von pH 5.5, wegen desnbsp;Vorteils dieses pH-Wertes beim Bestimmen der COa-Abgabe undnbsp;des R.Q.

Andere, die das Kartoffelknollengewebe in Atmungsversuchen mit der manometrischen Methode (abgeanderte WARBURGsche Appara-tur) zur Anwendung brachten, waren Lemmon (1936) und Pratt u.nbsp;Williams (1939), die jedoch keine Scheibeken, sondern kleine Ge-webezylinder nahmen, mit einer respektiven Lange von 11% undnbsp;10 mm und einem Durchschnitt von 6 und 4 mm. Die Versuchstem-peratur war 30� C und die Knollen wurden vorher 24 Stunden aufnbsp;dieser Temperatur gehalten.

Lemmon studierte den Einfluss des pH-Wertes der Suspensions-fl�ssigkeit auf die Atmung mit Hilfe von Pufferl�sungen, die ver-schiedene pH-Gebiete umfassten. Durch Salz-Effekte fielen die Atmungsgr�ssen dort, wo die pH-Strecken der verschiedenen Puffernbsp;einander �berdeckten, nicht ganz zusammen. �brigens waren dienbsp;Kurven ziemlich flach und aus Mittelwerten von ziemlich ausein-anderlaufenden Beobachtungen zusammengestellt. Aus diesen Gr�n-den kann den erzielten Optima nur geringer absoluter Wert beige-messen werden. Das Optimum in den ersten zwei Stunden lag beinbsp;pH 5.5, aber verschob sich nach Fortsetzung des Versuchs zu einemnbsp;niedrigerem Wert. Die beobachteten Atmungsgr�ssen variiertennbsp;zwischen 20 und 50 mm^ O.2 pro 2 g Frischgewicht/Stunde.

Die Bedenken gegen Atmungsversuche mit Gewebezylindern liegen in der Anwesenheit der obenerwahnten �inaktiven� Zonenbsp;mit ihrer ausserst limitierten �basalen� Atmung. In einem solchennbsp;Falie ist es schwierig, mit Gewissheit fest zu stellen, ob eine An-derung der Atmungsgr�sse der Zylinder yerursacht ware von einernbsp;Anderung in allen Zeilen oder von einer Anderung in der Zahl dernbsp;�aktiv� atmenden Zellschichten, also von einer Anderung der Gas-diffusionsgeschwindigkeit (Warburg, s. Van Kaalte, 1937). Ausnbsp;diesen Gr�nden ist denn auch den Versuchen mit Gewebezylindern,nbsp;insofern sie in dieser Arbeit erwahnt werden, nur orientierendernbsp;Wert beizumessen. Lediglich bei Verwendung von d�nnennbsp;Gewebescheibehen darf eine Atmungserh�hung mit Gewissheit einernbsp;h�heren Stoffwechselaktivitat der Zeilen zugeschrieben werden.

Atmungsversuche, mit pflanzlichem Gewebe anderen Ursprungs, aber ebenso mit der manometrischen Methode ausgef�hrt, und beinbsp;Anwendung d�nner Gewebeschnitten, sind unternommen worden

von Caldwell u. Meiklejohn (1937) mit Tomatenstengelgewebe und von Turner (1938) mit M�hrengewebe.

Namentlich die Erfahrungen von Turner, der den respiratorischen Stoffwechsel vom Lagergewebe der M�hre studierte, erlauben Ver-gleichung mit der vorliegenden Arbeit, was die Versuchsbedingungennbsp;wie z.B. die Dicke und die Vorbehandlung der Gewebescheibchennbsp;betrifft. Er nahm 15 Schnitten von i mm Dicke und 8 mm Durch-schnitt pro Gefass, die vorher langere Zeit in fliessendem Leitungs-wasser gewassert wurden. Die Atmung in Luft und in reinemnbsp;Sauerstoff stieg langsam wahrend der Versuchsdauer von 4 bis 5nbsp;Stunden.

Die Atmungsintensitat von Kartoffelschnitten ist nicht nur von den iiblichen kontrollierbaren Umweltfaktoren abhangig, wie Tem-peratur und partieller Sauerstoffdruck, sondern im vorliegendennbsp;Falie auch von Versuchsbedingungen, wie Dimensionen und Zahlnbsp;der Schnitten, Schiittelgeschwindigkeit (die allerdings samtlich mitnbsp;der Sauerstoffzufuhr verkniipft sind), sowie Natur und Wasser-stoffionenkonzentration der Suspensionsfliissigkeit und Vorbehandlung des Gewebes.

Es soil immer beabsichtigt werden, die Bedingungen so zu wahlen, dass die Atmung einen optimalen Wert erreiche, damit eine limi-tierende Wirkung einer dieser Faktoren nicht mehr vorliege. Dienbsp;praktische Ausf�hrung beschrankt jedoch oft diese theoretischennbsp;Anforderungen und so wurde im vorliegenden Falie erne Versuchs-temperatur von 25� C der optimalen Temperatur (31� nach Now,nbsp;1925) vorgezogen, mit R�cksicht auf die gleichfalls g�nstigen Bedingungen der Bakterienentwicklung bei der h�heren Temperatur.

Der Einfluss einiger Faktoren w�urde vor allem auch im Zusam-menhang mit dem Effekt gepriift, den die Extrakte auf die Atmung aus�bten und dieser kom.mt daher bei der Besprechung der Ver-suche zur Sprache.

a. Die Dimensionen der Schnitten. Der Durchmesser von 6 mm wurde gewahlt in Hinsicht auf die bequeme �bertragung der Scheib-chen in die Gefasse.

Anfanglich wurden Schnitten von % mm Dicke verwendet, um auf jeden Fall die �inaktive� Zone (Steward) zu vermeiden. Nach-her gelangten, zur Vereinfachung der Technik, Scheibchen vonnbsp;I mm Dicke zur Anwendung, deren Atmung pro Volumeneinheit,nbsp;wie sich zeigte, nicht niedriger war.

Hauptraum: Schnitten aus einer �Eigenheimer� Knolle, in Puffern von verschiedenen pH.

Die Tabelle i ergibt, dass die Atmung von 30 Schnitten von I mm eher etwas h�her war, als die von 60 Schnitten von % mmnbsp;Dicke. Diese Tatsache ist erklarlich, wenn man ber�cksichtigt, dassnbsp;einerseits (nach Steward) bei der Dicke von i mm kaum noch einenbsp;�inaktive� Zone auftritt, wahrend andrerseits ein Scheibchen vonnbsp;I mm wenigstens eine unverletzte Zellschicht mehr hat als 2 Scheibchen von ^2 was auf etwa 7 Zellschichten pro mm die Anwesen-heit von mindestens 15% lebenden Gewebes mehr bedeutet.

Bei 2 mm Dicke wird jedoch die Atmung pro Volumeneinheit infolge des Auftretens einer �inaktiven� Gewebezone, dem Ste-WARDschen Oberflache/Volumen-Effekt entsprechend, wieder nie-driger.

wurde limitiert, einerseits, von der Anforderung, dass die Atmungs-gr�sse pro Stunde im Verhaltnis zum Ablesungsfehler gen�gend gross sein sollte, andrerseits vom Raum im Gefass, in dem die Scheibchen, zur Erzielung einer guten Durchl�ftung beim Sch�tteln, freinbsp;von einander in der Suspensionsfl�ssigkeit schweben sollten. Dienbsp;gewahlten Zahlen (60 X ^4nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;30 X i mm) kamen diesen

c. nbsp;nbsp;nbsp;Die Natur der Suspensionsfl�ssigkeit. Aus einigen Versuchennbsp;steilte sich heraus, dass die Phosphatpufferl�sung m) keinennbsp;herabdr�ckenden Effekt auf die Atmung aus�bte.

Aus Tabelle 2 geht hervor, dass die Atmungsintensitat in der Pufferl�sung im Gegenteil eine Erh�hung erfuhr, im Vergleichnbsp;mit der Atmung in destilliertem Wasser oder in Leitungswasser.nbsp;Im �brigen verlief sie parallel mit jener. Ein kleiner Unterschiednbsp;der pH-Werte dieser Fl�ssigkeiten soil hierbei jedoch in Betrachtnbsp;gezogen werden.

Dieser Atmungseffekt kann vielleicht mit der interessanten Beo-bachtung von Steward, Stout u. Preston (1940) verbunden werden, dass verd�nnte L�sungen von KCl und KNO3 eine erheblichenbsp;Atmungssteigerung vom Kartoffelgewebe herbeif�hren k�nnten.nbsp;Hiernach soil zwischen der Salzaufnahme und der Atmung einnbsp;Zusammenhang besteken. Die Versuchsanordnung dieser Forschernbsp;� und namentlich die Versuchsdauer (70 Stunden) � ist jedoch

ganz verschieden von der in vorliegender Arbeit, so dass bei Ver-gleichung der Resultate Vorsicht beachtet werden muss.

d. Der pH-Wert der SuspensionsflUssigkeit. Tabelle i demonstriert gleichzeitig die Tatsache, dass im Gebiet von pH 5.5 bis 6.8 das pHnbsp;auf die Intensitat und den Verlauf der Atmung nur geringen Einflussnbsp;hat. Bei h�heren pH-Werten liegt die Sache anders. Tabelle 3

(s.auch Tabelle 6) fasst einige Versuchen zusammen, aus denen sich ergibt, dass die Atmungsgr�sse bei h�herem pH (z.B. 8.1) niedrigernbsp;ist und bald weiter abfallt, wahrend in niedrigerem pH-Gebiet dienbsp;Atmung im Laufe des Versuchs in einer fortwahrenden Steigung be-griffen ist. Bei pH-Werten �ber 7.0 tritt offenbar eine schadlichenbsp;Wirkung auf. Dieses Ergebnis steht im Widerspruch mit dem Befund

von Boswell u. Whiting (s. oben), die bei hohen pH-Werten eine etwas erh�hte Atmung erzielten. F�r die normalen Versuche wurdenbsp;eine Pufferl�sung mit pH 6.2 gewahlt, in der die Atmung im allge-meinen einen ziemlich langsam ansteigenden Verlauf hatte (beinbsp;niedrigerem pH wurde meistens ein steilerer Verlauf festgestellt).

e. Die Schiittelgeschwindigkeit. Versuche mit verschiedenen par-tiellen Sauerstoffdrucken sind nicht angestellt worden, weil, wie sich bald herausstellte, der Sauerstoffversorgung des Gewebes innbsp;erster Instanz keine limitierende Wirkung zugeschrieben werdennbsp;d�rfte. Wurde anfanglich gemeint, dass bei 280 Rotationen pronbsp;Minute die Durchl�ftung des Gewebes am giinstigsten war, nachhernbsp;wurde festgestellt {Tabelle 4), dass auch eine Geschwindigkeit von

220 X gen�gte. Zugleich zeigte es sich, dass der mittlere Fehler bei Vergleichung der Atmung gleicher Mengen Substanz in den verschiedenen Gefassen bei der niedrigeren Schiittelgeschwindigkeitnbsp;kleiner war. Ausserdem wurde die Apparatur geschont.

f. Die Vorbehandlung des Kartoffelgewebes. Es steilte sich heraus, dass die Temperatur-Vorbehandlung und das Wassern der Schnittennbsp;einen bedeutenden Einfluss auf die Grosse, den Verlauf und dienbsp;Reaktionsfahigkeit der Atmung ausiibten. In alien Versuchen zeigtenbsp;die Atmung, auch ohne jeden Zusatz, einen mehr oder weniger stei-genden Verlauf (ausgenommen bei hohem pH-Wert der Suspen-sionsfliissigkeit).

Um den Einfluss zugef�gter Stoffe einwandfrei aufweisen zu konnen, ware es erwiinscht von einer moglichst konstanten Atmungs-intensitat auszugehen. Als einmal festgestellt worden war, dass dienbsp;Steigung, wenigstens in den ersten Stunden, nicht die Folge einernbsp;Bakterienatmung war, wurde untersucht, von welchen Faktorennbsp;dieser Verlauf beeinflusst werden k�nnte. Von vornherein war es

nicht befremdlich, dass die Atmung des Gewebes, das pl�tzlich auf h�here Temperatur gebracht und nach Zerlegung in d�nnenbsp;Schnitten f�r den Sauerstoff besser zuganglich wurde, nicht sofortnbsp;durch eine schnelle Wiederherstellung des Gleichgewichts ein neuesnbsp;konstantes Niveau erreichte.

Man kann sich denken, dass z.B. bei h�herer Temperatur die hydrolytische Spaltung von Starke (oder eine andere katalytischenbsp;Spaltung vom Atmungssubstrat) mit dem beschleunigten Tempo desnbsp;Redoxenzymsystems keinen Schritt halten k�nnte. Oder dass dienbsp;pl�tzliche Steigerung der Sauerstoffspannung im Gewebe nach demnbsp;Schneiden der Schnitten nicht eine gleich schnelle Steigerung desnbsp;Og-Verbrauchs herbeif�hrte, weil allerlei Hemmungsfaktoren, wienbsp;z.B. Plasmareste, Permeabilitatserniedrigung, anwesend sein k�nnten.

Auf zwei Wegen wurde versucht die Atmung zu gr�sserer Konstanz zu bringen, einmal dadurch, dass die Schnitten wahrend der Nacht im Eisschrank einer Temp. von �1� C. ausgesetzt wurdennbsp;und zweitens durch das Wassern der Schnitten. Das erste Verfahrennbsp;beabsichtigte eine Steigerung der Zuckerkonzentration in der Zellenbsp;(Hopkins, 1924), damit keine Stockung in diesem Teil der Substrat-zufuhr auftreten konnte. Das Wassern der Schnitten dieiite zunachstnbsp;zur Stabilisierung der �Wundreaktion� und zur Aussp�lung dernbsp;angeschnittenen Zeilen. Die Durchl�ftung, die der Wasserstrah� herbeif�hrte, erh�hte die Sauerstoffspannung im Gewebe, so dass nichtnbsp;nur eine f�r Bakterienentwicklung g�nstige anaerobe Beschadigungnbsp;umgangen wurde, sondern auch der Atmungsmechanismus bereitsnbsp;vor dem Anfang des Versuchs sich der erh�hten Sauerstoffzufuhrnbsp;�anpassen� konnte.

Aus Tahelle 5 geht hervor, dass die Vorbehandlung im Eisschrank nicht den erw�nschten Erfolg hatte: die Atmung fangt auf nie-drigem Niveau an, genau wie bei den frischgeschnittenen Scheibchen,nbsp;und steigt ziemlich schnell. In einigen Fallen wurde nach einigernbsp;Zeit eine sich ziemlich konstant erhaltende Atmung beobachtet, abernbsp;die Bedingungen, unter denen ein solcher Vorgang statt fand, sindnbsp;nicht weiter ermittelt worden.

Grosseren Erfolg hatte das Wasserungsverfahren. Im Vergleich zu der Atmung der im Eisschrank vorbehandelten und der frisch-ge-schnittenen Scheibchen befand sich die Atmung der gesp�ltennbsp;Scheibchen bereits am Anfang des Versuchs auf einem bedeutendnbsp;h�heren Niveau, wahrenddessen die Steigerung im Verlauf des Versuchs prozentweise geringer war.

Ausserdem zeigten die gesp�lten Schnitten der Extraktwirkung gegen�ber ein h�heres Reaktionsverm�gen. Aus diesen Gr�ndennbsp;wurde meistens diese Vorbehandlungsweise angewandt. In der

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Regel dauerte das Wassern eine Nacht, d.h. etwa 18 Stunden. Aus-nahmsweise wurde wahrend eines langeren Zeitabschnitts gesp�lt, dutch den nicht nut keine Beschadigung auftrat, sondern das At-mungsniveau sich noch h�her und konstanter gestaltete.

Steward (1932) sowohl, wie Turner (1938) und Boswell u. Whiting (1938) wendeten eine langere Wasserungszeit an. Ausnbsp;ihren Versuchen geht hervor, dass nach einer anfanglichen Steigungnbsp;die Atmung der Schnitten schliesslich an aufeinanderfolgendennbsp;Tagen auf nahezu konstantem Niveau anfing. lm Laufe des Tages-versuchs wies die Atmung allerdings eine langsame Steigung auf.

Eine schnelle Steigung der Atmungsgr�sse � z.B. in 3 Stunden bis zu 50 % �ber dem Anfangswert � sollte nach Boswell u.nbsp;Whiting eine starke Bakterien-Infektion nachweisen. Hierzu sei in

Erinnerung gebracht, dass diese Forscher bei einer Versuchstem-peratur von 31� C. arbeiteten. Wie bereits obenerwahnt, konnte in eigenen Versuchen wiederholt festgestellt werden � dadurch, dassnbsp;die Suspensions-Fl�ssigkeit am Ende des Versuchs keine oder nurnbsp;eine geringf�gige Atmung aufwies � dass Bakterien in den erstennbsp;Stunden keine bedeutende Rolle spieken. Bei Beachtung der er-wahnten Vorsichtsmassnahmen darf die Steigung des Oj-Verbrauchsnbsp;denn auch nicht einer Bakterienatmung zugeschrieben werden.

Wenn auch keine v�llig konstante Atmungsgr�sse erzielt wurde, so hielt das Wassern der Schnitten die Steigung in geeigneten Schranken, so dass diese bei der Bestimmung etwaiger Abanderungen dernbsp;Atmungsintensitat nicht sehr st�rte. Es ware m�glich, dass eine nochnbsp;gr�ssere Konstanz erreicht werden k�nnte, wenn die Vorbehandlungnbsp;bei der Versuchstemperatur (25� C.) geschah. Der g�nstige Effektnbsp;der beschriebenen einfachen Sp�lmethode gen�gte jedoch undnbsp;weitere Bem�hungen wurden daher in dieser Hinsicht nicht unter-nommen.

Um fest zu stellen wie am besten gleichmassige Teile aus einer Knolle geschnitten werden k�nnten, wurden mit Schnitten aus verschiedenen Teilen der Knolle einige Atmungsversuche angestellt.

a. Vergleichung der hasalen und apikalen Teile. Hierzu wurden Scheibchen aus Gewebezylindern geschnitten, die nebeneinandernbsp;senkrecht auf der morphologischen Langenachse der Knolle aus-gebohrt worden waren. Die Scheibchen im Gefass Nr. i (s. Tabelle 6)

vertreten das am meisten basal liegende Gewebe, die im Gefass Nr. 7 das am meisten apikal liegende Gewebe und die Schnitten innbsp;den zwischenliegenden Gefassen entsprechen den intermediarennbsp;Knollenteilen. Die Scheibchen waren in diesem Falie suspendiert innbsp;Pufferl�sung mit pH 6.8 und nicht gewassert. Aus der Tabelle istnbsp;ersichtlich, dass die Atmungsgr�sse in der ersten Stunde in allennbsp;Teilen ungefahr gleich war (die Streuung ist zwar ziemlich gross)nbsp;und wahrend des Versuchs abfallt, ausgenommen tm Gefass Nr. i.nbsp;Dieser R�ckgang steht im Zusammenhang mit dem hohen pHnbsp;(s. oben) und ist am meisten ausgepragt im apikalen Teil der Knolle.nbsp;Der abweichende Verlauf im Gefass Nr. i, also im basalen Knollenteil, weist dieser pH-Wirkung gegen�ber auf eine andere Empfind-lichkeit der Atmung hin.

b. Vergleichung vom Gewebe innerhalb und ausserhalb des Gefass-b�ndelringes. Die in diesem Versuch verwendeten Gewebezylinder wurden, wie �blich, parallel an der Ungenachse der Knolle ausge-bohrt. Die Schnitten in den Gefassen Nr. i u. 2 {Tabelle 7) stammen

vom zentralgelegenen Gewebe, gr�sstenteils bestehend aus dem ur-spr�nglichen Markgewebe des Auslaufers (Artschwager, 1924); in Nr. 3 ,4 u. 5 vom parenchymatischen Lagergewebe genau innerhalbnbsp;des Gefassb�ndelringes; in Nr. 6 u. 7 vom Gefassb�ndelring undnbsp;dem nach aussen liegenden parenchymatischen Lagergewebe.

Die Atmung in den Gefassen Nr. i�5, also der innerhalb des Gefassb�ndelringes gelegenen Gewebe, zeigt eine etwa gleiche

Grosse (durchschn. 73.5 mm^ 02/Stunde), wahrend das peripherische Gewebe (Gefasse Nr. 6 u. 7) eine bedeutend h�here Atmungsgr�ssenbsp;aufweist (105.4 mm� Oa/Stunde, also 43 % h�her).

In einem Versuch mit ganzen Zylindern start Schnitten (s. S. 211) steilte sich gleichfalls die h�here Atmungsintensitat dieser Gewebe-zone heraus.

Zur Erzielung einheitlichen Materials soil beim Bohren der Zylinder die Lage des Gewebes dem Gefassbiindelring gegeniibernbsp;daher genau beriicksichtigt werden. In der Regel wurden die Zylindernbsp;in einem Kreis innerhalb des Gefassb�ndelringes weggenommen.nbsp;Eine normale Knolle lieferte in dieser Weise bequem 7 bis 8 Zyhnder,nbsp;also f�r eine Versuchsreihe geniigend einheitliches Material.

a. nbsp;nbsp;nbsp;Gewebezylinder. Die Anwesenheit der Suspensions-Fl�ssig-keit, in der ein Teil der gebildeten Kohlensaure zurtickblieb (s.nbsp;Abschn. II), komplizierte die R.Q.-Bestimmung der Gewebeschnit-ten. Bei Anwendung von Gewebezylindern war jedoch keine Suspen-sions-Fl�ssigkeit ben�tigt. Ohne Lange in den Gefassen ermitteltennbsp;die Manometerstande in diesem Falie unmittelbar den Differenzwertnbsp;zwischen gebildeter CO2 und aufgenommenem O2, vorausgesetzt,nbsp;dass im Gewebe keine weitere CO2 zur�ckgehalten wurde. Zur Fest-stellung der Menge verschwundenen Sauerstoffs wurde das Gefassnbsp;in der nachsten Versuchsperiode mit Lauge versehen, wahrendnbsp;zugleicherzeit der Steigung der Atmung, wie diese aus Parallelver-suchen hervorging, Rechnung getragen wurde. Auf diese Weisenbsp;ergab sich mit Zylindern, die bereits einige Tage vorher geschnittennbsp;und abgesp�lt waren, ein R.Q. von 1.02, also von annahernd i.oo.

b. nbsp;nbsp;nbsp;Gewebeschnitten. Die frisch-geschnittenen, nicht-gewassertennbsp;Scheibchen zeigten einen niedrigen R.Q., der ausserdem, wahr-scheinlich infolge des grossen mittleren Fehlers, den diese Schnittennbsp;bei Vergleichung der Atmungsgr�ssen der einzelnen Gefasse auf-wiesen, stark variierte (zwischen 0.58 und 0.80). M�glicherweisenbsp;nahmen die Reste der angeschnittenen Zeilen eine Menge O2 aufnbsp;und es kann auf diese Weise das Zur�ckbleiben der Kohlensaure-bildung hinter dem Og-Verbrauch erklart werden.

Der R.Q. der gewdsserten Schnitten steilte sich jedoch, den Litera-turangaben entsprechend, auf etwa i.oo. Die gefundenen Werte schwankten zwischen 1.02 und 1.07, aber die Abweichungen vonnbsp;I.oo k�nnen den Fehlern, die der Methodik anhangen, zugeschriebennbsp;werden.

Es scheint also erlaubt zu sein, den R.Q. gut-aerierten und ge-spiilten Kartoffelgewebes festzustellen auf i.oo. Die beschriebenen

Resultate, sowohl mit den gewasserten, wie mit den frisch-geschnittenen Scheibchen, entsprechen durchaus den obenerwahnten Ergebnissen von Boswell u. Whiting.

Die Atmungsversuche, �ber die in vorliegender Arbeit berichtet wird, wurden in dem Zeitabschnitt zwischen April 1938 bis zu Endenbsp;August 1939 vorgenommen. Das Wassern der Schnitten wurdenbsp;Anfang September 1938 eingef�hrt, so dass die Beobachtungen be-

treffs des Saisonverlaufs der Atmung (von gewasserten Schnitten) sich auf ein ganzes Jahr erstrecken, mit Ausnahme einer Unter-brechung in Juni und Juli.

Die Angaben stammen nicht aus speziellen Versuchsreihen, son-dern sind den gesamten Atmungsversuchen entnommen worden und werden hier nebenbei {Fig. J) veranschaulicht, weil es vielleichtnbsp;nicht ohne Gewicht ist, den Verlauf der Atmungsgr�sse im Laufenbsp;der Monate zu verfolgen.

Die Atmungsgr�sse wird, wie �blich, ausgedr�ckt in mm� Ojj pro Stunde und pro Gefass, d.h. also pro 30 oder 60 Schnitten von res-pektive i oder 34 Dicke und 6 mm Durchschnitt. Die Mengenbsp;Kartoffelmaterial wird somit auf Volumenbasis ausgedr�ckt undnbsp;dieser Vorgang bietet eine mindestens so konstante Grundlage zunbsp;Vergleichungen, wie das gew�hnlich gebrauchte Trockengewicht,nbsp;weil beim Kartoffelknollengewebe das Trockengewicht in hohemnbsp;Masse vom Starkegehalt, der wahrend der Lagerperiode abfallt, be-stimmt wird.

Die �bersicht (Fig. i) umfasst die Klone �Eigenheimer�, �Bintje� und die im Sommer verwendeten fr�hen Kartoffeln, mit verschiede-nen Merkmalen bezeichnet, wahrend ausserdem die Schnitten vonnbsp;I und 34 Dicke verschieden angedeutet werden. Die verzeich-neten Atmungsgr�ssen sind die Mittel je emer Versuchsreihe (meistens von 7 Gefassen, mit einem mittleren Fehler von einigen Pro-zenten), die aus den Beobachtungen in der ersten Versuchsstunde,nbsp;also im blanko Versuch, berechnet sind.

Es betrifft durchweg nur diejenigen Versuche, in denen die Schnitten eine Nacht gewassert wurden und in denen die Phosphatpuffer-l�sung mit pH 6.2 zur Anwendung kam.

Es zeigt sich aus den Ergebnissen, dass die Atmung der fr�hen Kartoffeln und des Klons �Eigenheimer� im Anfang des Ruhesta-diums hoch ist, aber bald (wenigstens bei �Eigenheimer�) im Sinkennbsp;begriffen ist, um gegen das Ende des Ruhestadiums (Anfang Dezem-ber bei �Eigenheimer� und Anfang April bei �Bintje�), noch vornbsp;dem Treiben der Sprosse wieder anzusteigen. Es ist bemerkenswert,nbsp;dass die Kurve des Klons �Bintje�, soweit die vorhandenen Angabennbsp;diesen Schluss erlauben, eine Wiederholung, zu einem spateren Zeit-abschnitt, der Atmungskurve des Klons �Eigenheimer� bildet.

Selbstredend sind diese Ergebnisse nicht ohne weiteres auf den Verlauf der Atmungsintensitat von ganzen Knollen zu �bertragen.nbsp;Wahrend f�r die Atmung der Knollen die innere Sauerstoffspannungnbsp;eine beschrankende Bedingung sein kann, ist die Atmung der Ge-webescheibchen von anderen Faktoren limitiert, die v�llig unab-hangig vom partiellen Sauerstoffdruck im Laufe des Jahres in Grosse

variieren k�nnten. In dieser Hinsicht wird zunachst an die den Zeilen zur Verf�gung stekenden Mengen oxydierbaren Substrats gedacht.

In Tahelle 8 sind die Ergebnisse zweier Versuche mit infizierten Gewebezylindern aufgenommen.

lm ersterwahnten Versuch war die Atmungsgr�sse der infizierten Zylinder 130 bis 150% h�her als die der nicht-infizierten. Dieer-zielten Zahlen weisen nur eine geringe Variationsbreite auf undnbsp;ergeben somit ein zuverlassiges Bild der ausserordentlich gesteigertennbsp;Atmung nach dem Befall durch Gibberella Saubinetii.

Der respiratorische Quotient, der f�r das gesunde Gewebe 1.02 betrug, bezifferte sich f�r das erkrankte Gewebe auf 0.84. Das heisstnbsp;also, dass bei einer Steigung der Sauerstoffaufnahme um etwa 140 %nbsp;die Kohlensaureabscheidung nur um etwa 100 % zunimmt. Dasnbsp;Zur�ckbleiben der COj-Abgabe kann auf verschiedene Weise erklartnbsp;werden. Entweder die Atmung des Parasiten oder eine abgeandertenbsp;Atmung des Wirtes k�nnte f�r den niedrigeren Atmungs quoti�ntennbsp;verantwortlich sein. Es ware denkbar, dass der Pilz statt Kohlehy-drate die stickstoffhaltigen Stoffe als Atmungssubstrat veJ^vendet.

Lepik (1929, 1940), der den Biochemismus der Phytophthora-Faule der Kartoffelknolle studierte, konnte nachweisen, dass stick-stoffhaltige Stoffe die Energiequelle des Parasiten bilden.

Gibberella Saubinetii ist jedoch ein zuckerliebender Pilz, der u.a. gutes Wachstum zeigt in der zuckerreichen RiCHARDS-Nahr-l�sung. Ausserdem wurde in Versuchen mit Sporensuspensionennbsp;dieses Pilzes festgestellt, dass der Og-Verbrauch der Sporen innbsp;% %iger Zuckerl�sung etwa 5 mal grosser ist als im Phosphatpuffernbsp;und dass der R.Q. 1.33 betragt, gegen 1.04 im Puffer. Im erstenFallenbsp;tritt somit aerobe Garung auf. Alle diese Tatsachen weisen daraufnbsp;hin, dass dieser Pilz Kohlehydrate als Energiequelle bevorzugt.nbsp;Der niedrige R.Q. findet dann auch eine plausibelere Erklarung innbsp;der Annahme, der Quotient habe nur scheinbar einen niedrigenWert.nbsp;Das ware dadurch erm�glicht, dass entweder die gebildete COg zumnbsp;Teil im erkrankten Gewebe festgelegt wird, das bald eine alkalischenbsp;Reaktion (s. spater) aufweist, oder ein Teil des aufgenommenen O2nbsp;durch irreversibele Oxydation im absterbenden Gewebe an Plasma-

reste oder an Stoffwechselprodukte gebunden wird. Wie dem auch sei, aus diesem Versuch geht deutlich die erh�hte Atmung des be-fallenen Pflanzenk�rpers hervor, unabhangig von der M�glichkeit,nbsp;dass ein Teil des Sauerstoffs nicht wirklich veratmet wiirde.

Hauptraum; der Gefasse i u. 4 in den ersten 2 Stunden leer, nachher mit I cm� KOH 25%.nbsp;der Gefasse 2, 3, 5 u. 6: i cm� KOH 25 %.

Einsatz: Kartoffelzylinder, gesund oder infiz. m. Gibb. Saub., 30 X 6 mm, 22-7-38 geschnitten aus �Eigenheimer�.

Einsatz: Kartoffelzylinder, gesund oder infiz. m. Gibb. Saub. oder Fus. trick., 35 X 6 mm, 11-8-39 geschnitten, �Muizen�.

Atmungsquotient: gesundes Gewebe 1.09 (annahernd) inf. m. Gibb. Saub. 0.45nbsp;inf. m. Fus. trick. 0.57

Der zweite Versuch {Tabelle S) zeigt ahnliche Ergebnisse und ergibt ausserdem, dass nach Befall durch Fusarium trichothecioides,nbsp;das eine Trockenfaule der Kartoffelknolle hervorruft, ein gleichernbsp;Effekt auftritt. Die Infektion war in diesem Falie, besonders beinbsp;F. trichothecioides, bereits weit vorgeschritten: die Gewebezylinder

187

verloren ihre Turgeszenz, erschlafften und waren im Absterben be-griffen. Dieser Umstand erklart die herabsinkende Atmungskurve, welche die Zylinder in 3 der Gefasse aufweisen. Auch die sehrnbsp;niedrigen Atmungsquotienten, die annaherungsweise festgestelltnbsp;wurden, k�nnen nur dadurch erklart werden, dass im absterbendennbsp;Gewebe CO2 oder O2 festgelegt wird, wie es bereits oben erwahntnbsp;worden ist.

Das Stadium der erh�hten Atmung ist allerdings vor�bergehender Natur und wird aufh�ren, sobald das Gewebe weitgehend verfaultnbsp;und abget�tet ist, vorausgesetzt, dass die eigene Atmung desParasitennbsp;die urspr�ngliche Atmungsintensitat des gesunden Kartoffelgewebesnbsp;nicht �bersteigt.

Zusammenfassung: i. Kartoffelteile, die von Gibberella SaubinetiiuTid Fusarium trichothecioides befallen sind, zeigen eine bedeutend h�herenbsp;Atmung als gesundes Gewebe, wenigstens in den Anfangsstadien dernbsp;Erkrankung.

2. Nicht nur die Menge verschwundenen O2, sondern auch die Menge frei ge wordener CO2 wird gesteigert, letztere jedoch in ge-ringerem Masse, wahrscheinlich dadurch, dass mit dem Fortschrittnbsp;des Befalls ein Teil des aufgenommenen O2 oder der gebildeten CO2nbsp;im faulenden Gewebe gebunden wird.

Dementsprechend erfahrt der Atmungsquotient nur eine schein-bare Herabsetzung gegen�ber dem des gesunden Gewebes.

ABSCHNITT V.

DER EINFLUSS VON STOFFEN, VOM PILZ IN REIN-KULTUR GEBILDET, AUF DIE ATMUNG DES KARTOFFELGEWEBES.

Im ersten Abschnitt wurde die Arbeitshypothese aufgestellt, dass die aktivierte Atmung des infizierten Kartoffelgewebes � wenigstens teilweise � verursacht sei von Substanzen, die vom Krank-heitserreger ausgeschieden werden.

In diesem Gedankengang lag es nahe, zunachst zu untersuchen, ob vom Pilz in Reinkultur Stoffe gebildet werden, die einen Einflussnbsp;auf die Atmung des Wirtsgewebes aus�ben. Dabei wurde ins Augenbsp;gefasst, dass eine etwaige Einwirkung von Stoffen, vom Pilz her-r�hrend, deutlich zu unterscheiden sein sollte von einem Einfluss,nbsp;der hervorgebracht werden k�nnte von Anderungen der physischennbsp;oder physisch-chemischen Milieubedingungen, wie z.B. von einer

Anderung des pH im Atmungsmilieu. Deshalb war denn auch die Suspensionsfl�ssigkeit gepuffert, wahrenddem das pH nach Been-digung des Versuchs obendrein noch kontrolliert wurde, damitnbsp;etwaige Abanderungen festgestellt werden k�nnten. Bedeutendenbsp;Verschiebungen des pH sind jedoch nie aufgefunden worden.

Ein Pilz in Reinkultur oder auf dem nat�rlichen Substrat scheidet, wie jeder lebende Organismus, Stoffwechselprodukte aus. Man kannnbsp;die abgegebenen Stoffe unterscheiden als Exkrete, wenn sie nurnbsp;als unbrauchbare Reste ausgeschieden werden und als Sekrete, wennnbsp;sie in der Biologie des Organismus noch weiter irgend eine Rollenbsp;spielen. Diese gebrauchliche Unterscheidung lasst sich jedoch nichtnbsp;immer in aller Scharfe durchf�hren. So gehort gewiss ein grossernbsp;Teil der mit dem Sammelbegriff �Toxine� bezeichneten Substanzennbsp;zu den Abfallstoffen des Stoffwechsels, im Gegensatz zu den orga-nischen Wirkstoffen (Janke, 1939), wie Enzyme, Vitamine undnbsp;Hormone, die vom Organismus synthetisiert und gleichfalls ausgeschieden werden k�nnen. Wahrend letztere Gruppe ohne weiteresnbsp;als Sekretstoffe anerkannt werden, ist die Stellung der erstgenanntennbsp;Substanzen nach dieser Unterscheidung nicht sofort ganz klar. Viel-fach wird es sich bei den Toxinen um unbrauchbare Reste des Stoff-wechsels handeln, die jedoch in der Biologie des parasitischen Pilzesnbsp;� und insbesondere im Leben des Perthophyten � allerdings einenbsp;n�tzliche Rolle spielen, z.B. durch Anregung oder T�tung dernbsp;Wirtszellen beim Eintritt oder beim Fortschritt des parasitaren Ver-haltnisses.

Falls vom Pilz ausgeschiedene Stoffe also irgend eine anregende physiologische Wirkung aus�ben, lasst es sich von vornherein nichtnbsp;feststellen, ob es sich um Syntheseprodukte oder lediglich um Stoff-wechselreste des Pilzes handelt. Sogar die Thermostabilitat diesernbsp;Stoffe gibt keine Auskunft, da es thermostabile Wirkstoffe und ther-molabile Giftstoffe gibt.

Ausgeschiedene Stoffe, die physiologisch-f�rdernd wirksam sind, k�nnen auch unterschieden werden nach der Natur ihrer Wirkung aufnbsp;andere Organismen. Sie dienen diesen entweder als Nahrstoffe odernbsp;sie kommen als Material zur Energielieferung und f�r den Zellaufbaunbsp;nicht in Frage. Im letzteren Falie handelt es sich um Stoffe, die schonnbsp;in geringer Menge wirken. Auch hier ist jedoch eine scharfe Tren-nung den Nahrstoffen gegen�ber nicht immer m�glich. Stoffe, dienbsp;als Atmungssubstrat auftreten, sind in ihrer Wirkung auf ihrennbsp;Energielieferungswert beschrankt. Wenn also im Atmungsversuchnbsp;von einer Substanz ein Sauerstoffmehrverbrauch herbeigef�hrt wird.

der grosser ist als die zum oxydativen Abbau dieser Substanz be-n�tigte Menge Sauerstoff, dann ist daraus zu schliessen, dass ein Wirkstoff vorliegt, d.h. ein Stoff, der als Biokatalysator wirkt.

Die fraglichen vom Pilz gebildeten Substanzen werden sich even-tuell sowohl in den Pilzhyphen, als in der Kulturfl�ssigkeir vor-finden. Brown (1917) erzielte eine Cytase- (= Pektinase-)Wirkung nicht nur mit der Fl�ssigkeit, in der Sporen von Botrytis cinereanbsp;gekeimt batten, sondern auch mit aus den gekeimten Sporen berei-teten Extrakten. Daher kam in vorliegender Arbeit der Myzel-extrakt neben der Kulturfl�ssigkeit zur Auffindung etwaigernbsp;atmungsaktivierenden Substanzen zur Anwendung.

Aus zahlreichen Versuchen mit dem Rohextrakt I von Gibb. Saub. steilte sich immer wieder heraus, dass diese Fl�ssigkeit Stoffe ent-halt, welche die Atmung der Kartoffelscheibchen beeinflussen. Dienbsp;Atmungskurve zeigt eine schnelle Steigung auf ein neues Niveau,nbsp;das sich im allgemeinen wahrend des weiteren Versuchsverlaufs be-hauptet.

In weiteren Versuchen wurde eine Anzahl Angaben �ber die Eigenschaften der in Frage stehenden Stoffe erzielt. Es folgt hiernbsp;eine �bersicht der wichtigsten Ergebnisse der mit Extrakt I ange-stellten Versuche. Falls nicht anders erwahnt, handelt es sich durch-weg um Extrakt aus dem Myzel von Gibberella Saubinetii.

a. Extrakte von Myzelien aus verschiedenen Kuituren. Die Ex-trakte wurden aus gleichen Gewichtsmengen Pilzmaterial gewonnen. Dieses Material stammte aus Reinkuituren verschiedenen Alters undnbsp;zu verschiedenen Jahreszeiten gezogen. Die Wirkung dieser Extrakte wies nur geringf�gige quantitative Unterschiede auf, wenn dienbsp;Teste nur gleichzeitig auf das Gewebe einer einzigen Knolle ausge-f�hrt wurden {Tabelle 9, Fig. 2).

F�nf der 6 Extrakte im vorliegenden Versuch waren aus Myzel-pulver hergestellt, das k�rzer oder langer im Exsikkator aufbewahrt war. Sie steigerten alle die Atmungsgr�sse sofort (d.h. innerhalbnbsp;einer Stunde) auf ein Intensitatsniveau, das etwa 100 % �ber demnbsp;der Anfangsatmung lag. Auch der Extrakt im Gefass Nr. 7, aus demnbsp;Myzel einer frischen Kultur bereitet, erh�hte die Atmung auf dasnbsp;gleiche Niveau, obgleich dabei von einer unbestimmten Trocken-gewichtsmenge ausgegangen war.

Man k�nnte einwenden, dass in dieser Versuchsreihe in allen Gefassen zufalligerweise ein von anderen Bedingungen limitiertes

Birne: 0.6 cm� Extrakt I (nach der ersten Stunde), oder dest. Wasser. Einsatz: 0.4 cm� KOH 25 %.

Extrakte: Gefasse 2�6: 0.221 g Trockenmyzel in 10 cm� dest. W. Gefass 7; frisches Myzel aus einem 500 cm�-Kolben, mit Sand zer-rieben, extrahiert in 15 cm� dest. Wasser.

Bei Zimmertemperatur extrahiert, zentrifugiert und Extrakte 10 Minuten bei 100� C. erhitzt.

maximales Atmungsniveau erreicht w�rde, so dass quantitative Unterschiede der Atmungsgr�ssen sich nicht langer bemerkbarnbsp;machen k�nnten. Tatsachlich wurde in keinem anderen Versuch,nbsp;auch nicht mit h�heren Konzentrationen im Extrakt, jemals ein be-deutend h�herer Effekt erzielt.

Dagegen erfolgten bei Verd�nnung des Extrakts von i auf 10 (s. unten) sofort niedrigere Wirkungen. Und auch in anderen Ver-suchen wurde von gleichen Gewichtsmengen Trockenmyzel, ausnbsp;verschiedenen Kuituren stammend, immer wieder ein gleichernbsp;Effekt hervorgerufen (s. Abschn. V-n).

Wenn also die Extrakte aus Myzelien verschiedener Kulturreihen eine annahernd gleiche Aktivitat pro Gewichtsmenge aufweisen, sonbsp;wird doch die Grosse des Einflusses auf die Atmung mitbestimmtnbsp;von der physiologischen Disposition und damit von dem Reaktions-verm�gen des Kartoffelgewebes. Es steilte sich heraus, dass dasnbsp;Gewebe verschiedener Knollen und in verschiedenen Jahreszeitennbsp;getest, nicht immer in gleichem Masse auf einen bestimmten Ex-traktzusatz reagierte. Der obenerwahnte Versuch (Tabelle 9) wurdenbsp;in einer Periode angestellt, in der, wie es sich spater zeigte, die At-mungserh�hung des Kartoffelgewebes ihren h�chsten Wert erreichte.

Eine Vergleichung zwischen den verschiedenen Versuchsreihen, insofern es die Grosse des Effekts betrifft, ist somit oft nicht zuliissig.nbsp;Die Ursache der Unterschiede der Wirkungen in einem Versuch, imnbsp;Vergleich mit denen im anderen, liegt unseres Erachtens in dennbsp;physiologischen Umwandlungen des Knollengewebes wahrend desnbsp;Lagerns, bei dem effenbar eine Anderung auftritt in den Faktoren,nbsp;die den Atmungsmechanismus regulieren. In diesem Zusammenhang:

sei der Verlauf der Atmungsgr�sse wahrend der Lagerperiode, wie der aus Fig. i ersichtlich ist, in Erinnerung gebracht.

Der Zeitabschnitt des h�chsten Reaktionsverm�gens der Atmung lief von Ende September bis zur zweiten Halfte Oktober und fielnbsp;also in die �Ruheperiode� der Kartoffelknolle.

Da die Anfangsatmung in dieser Periode niedrig war, k�nnte man entgegnen, dass dieser Umstand vielleicht daf�r verantwortlich ware,nbsp;dass die Atmungsgr�sse in diesem Zeitabschnitt eine solche bedeu-tende Steigerung erfahren konnte. Aus anderen Versuchen ergabnbsp;sich jedoch (s. Abschn. V-n), dass in Perioden mit hoher, sowohl alsnbsp;in anderen mit niedriger Anfangsatmung auch von hohen Konzen-trationen des Extrakts niedrigere Effekte als im vorliegenden Versuchnbsp;� nur 40 bis 50 %ige Erh�hung � erzielt wurden. Die starkenbsp;Atmungsreaktion wahrend erstgenannter Periode muss daher wohlnbsp;einer besonderen physiologischen Beschaffenheit des Kartoffelge-webes zugeschrieben werden. Es handelte sich in vorliegendernbsp;Arbeit nicht in erster Linie um eine Untersuchung der Physiologienbsp;der Kartoffelknolle und diese an sich interessante Frage konntenbsp;leider nicht eingehend studiert werden, wo das Hauptproblem allenbsp;Aufmerksamkeit erforderte. Die gesteigerte Atmung behauptete sich,nbsp;wie Fig. 2 zeigt, nicht immer sofort auf einem v�llig konstantennbsp;Niveau, sondern erfuhr nach der zweiten Stunde meistens einennbsp;schwachen R�ckgang, um nachher wieder an zu steigen. Auf diesesnbsp;Einsinken der Atmungskurve in der dritten Stunde kommen wirnbsp;spater noch zur�ck.

b. Wirkung der Extrakte in starker Verd�nnung. Die Substanzen, die im letztgenannten Versuch die Atmungssteigerung bewirkten,nbsp;r�hrten von relativ grossen Mengen Myzel her. Die Extrakte warennbsp;bereitet aus 0.221 g Myzelpulver in 10 cm� dest. Wasser. In parasi-tischen Verhaltnissen w�rden jedoch etwaige atmungsaktivierendenbsp;Stoffe ausgeschieden werden von relativ sehr geringen Gewichts-mengen Myzel und falls der Atmungseffekt nur erzielt werdennbsp;k�nnte nach Zusatz von Extrakten aus grosseren Mengen Pilzmate-rial, ware es unzulassig, die auf diese Weise erhaltenen Resultate aufnbsp;den nat�rlichen, parasitaren Vorgang zu �bertragen als m�glichenbsp;Erklarung der erh�hten Atmung, die am infizierten Gewebe fest-gestellt wurde.

Aus diesem Grunde wurde gepr�ft, ob auch sehr geringe Mengen der Myzelextrakte noch einen wahrnehmbaren Einfluss auf dienbsp;Atmung des Gewebes aus�bten.

Derartige Versuche wurden �fters ausgef�hrt und ebenso wie im vorigen Paragraph zeigte es sich auch hier, dass der Effekt von be-stimmten Extraktkonzentrationen nicht immer gleich gross war.

193

Tabelle lo gibt eine �bersicht mehrerer, mit verschiedenen Ex-traktverd�nnungen angestellten Versuche.

Extrakte: 1.05 g Trockenmyzel (Kultur: 14�24/5/38) in 30 cm� dest. Wasser bei Zimmertemp. extrahiert, zentrifugiert, autoklaviert undnbsp;verd�nnt mit dest. Wasser.

Birne; 0.6 cm� dest. Wasser oder Extrakt I (nach d. isten St.). Einsatz: 0.6 cm� KOH 25 %.

Extrakte; 0.543 g Trockenmyzel (Kultur; 14�24/5/38) in 15 cm� dest. Wasser autoklaviert, dekantiert, verd�nnt mit sterilem dest. Wasser.

I. St.

4. St.

I	dest. Wasser			34-1	107	120	129
2	Extrakt I	l	10�	31.1	122	130	135
3	33	[	10^	30.4	133	135	139
4	33	I	10�	30.3	151	138	146
5	33	I	10�	34-3	162	144	159
6	33	I	10	33.1	194	178	190
7	33	unverd�nnt		33-4	218	203	204 13

Extrakte: 0.195 g Trockenmyzel (Kultur: 20/5�11/6/38) in 5 cm� dest. Wasser bei Zimmertemp. extrahiert, zentrifugiert, verd�nnt undnbsp;autoklaviert.

Extrakte: 0.221 g Trockenmyzel (Kultur: 12/9�6/10/38) in 10 cm� dest. Wasser langere Zeit bei Zimmertemp. extrahiert, zentrifugiert,nbsp;erhitzt, verd�nnt mit sterilem dest. Wasser.

195

Extrakte: i g Trockenmyzel (Kultur; 31/10�21/11/38) in 20 cm� Alkohol 80 % wahrend 15 Minuten bei 80�90� C. extrahiert, zentri-fugiert, eingedampft, gelost in 5 cm� dest. Wasser (Trockengewicht:nbsp;14 mg/cm�), verd�nnt.

In der bereits erwahnten empfindlichen Periode des Kartoffel-gewebes � Ende September/ Mitte Oktober � ergaben starke Ver-d�nnungen noch deutliche Atmungserh�hungen im Vergleich zu der Kontrolle (dest. Wasser).

Im Versuch vom 28. Sept. hatte die starkste Verd�nnung von ca. I in 3.10^ � dem wasserl�slichen Teil von 6.7 y Myzelpulver ent-sprechend � noch einen unverkennbaren Effekt. Am 12. Okt. wurdenbsp;diese Wirkung noch �bertroffen vom Extrakt in der Verd�nnungnbsp;I in 10� � d.h. ein wasserl�slicher Teil von 0.2 y Myzelpulver pronbsp;Gefass � der eine deutliche Atmungssteigerung der Kontrolle ge-gen�ber verursachte (s. F�g. 3). Am 8. Nov. jedoch zeigte das Kar-toffelmaterial sich schon viel weniger reaktionsfahig und konnte mitnbsp;Verd�nnungen unter i in 10� keine Atmungserh�hung mit hin-reichender Sicherheit nachgewiesen werden (i r 10� == Extrakt ausnbsp;23.4 y Myzelpulver). Nachher (22. Nov.) war es der wasserl�slichenbsp;Teil von 66.3 y Myzelpulver � eingedampft mit einem Trockengewicht von 22.5 7 � der, als Mindestmenge einem Gefass zugef�gt,nbsp;noch einen Atmungseffekt aufwies. Schliesslich hatte am 13. Jan.nbsp;60 y Myzelpulver gerade noch eine wahrnehmbare Wirkung. Innbsp;diesem Falie war der Extrakt jedoch auf eine abweichende Weisenbsp;hergestellt: das Ausgangsmaterial wurde mit 80 %igem Alkohol beinbsp;80 a 90� C. extrahiert und der Extrakt zur Trockne gedampft und innbsp;dest. Wasser gelost. Nach diesem Verfahren betrug die Ausbeute

Bei der Betrachtung dieser Ergebnisse soil also jedenfalls ber�ck-sichtigt werden, dass nur ein kleiner Bruchteil des Ausgangsmaterials � und wahrscheinlich auch nur ein kleiner Teil der gel�sten Stoffe �nbsp;f�r die beobachtete Wirkung verantwortlich gemacht werden kann.

197

Zweifelsohne betrifft es hier denn auch Substanzen, die schon in ausserst kleinen Konzentrationen wirksam sein k�nnen. Dass durchnbsp;die sich andernde physiologische Disposition die Reaktionsfahigkeitnbsp;des Kartoffelgewebes, und damit der Effekt des wirksamen Prinzips,nbsp;in einer Jahreszeit starker hervortritt als in der anderen, andertnbsp;nichts an dieser Tatsache.

c. Atmungserh�hung oder Oxydation? In den bisher erwahnten Versuchen mit Extr. I wurde aus der gesteigerten Sauerstoffauf-nahme � d.h. aus der am Manometer beobachteten Druckabnahmenbsp;� gefolgert, dass die Atmung der Kartoffelschnitten unter Einflussnbsp;des Extrakts eine Erh�hung erfahren hatte. Die Sicherheit, dass esnbsp;sich hier um eine wirkliche Atmungssteigerung handelt, wird auf-gebracht von der Bestimmung des Atmungsquotienten, der nachnbsp;Zusatz gewisser Mengen vom Extrakt keine wesentlichen Verande-rungen erlitt.

Der Erfolg zweier Versuche war, dass dieser R.Q. berechnet werden konnte auf i.o6�1.09, wahrend f�r Kartoffelschnitten innbsp;Phosphatpuffer, ohne jede Hinzuf�gung, ein R.Q. gefunden wurdenbsp;von 1.02�1.07 (s. Abschn. III�^qb). Die Abweichungen diesernbsp;Zahlen von der �inheit liegen bei der angewandten Methode etwanbsp;innerhalb der Fehlergrenzen. Jedenfalls ist es klar, dass die Steigerungnbsp;der Og-Aufnahme zusammen geht mit einer entsprechenden Mehr-produktion von Kohlensaure, so dass von einer wirklichen Atmungserh�hung des Kartoffelgewebes gesprochen werden darf.

lm Anschluss an diese Tatsache wird im folgenden Versuch dar-gelegt, dass die Mehratmung, die unter dem Einfluss des wirksamen Prinzips auftritt, nur zustande kommt mit Hilfe des Atmungsmecha-nismus des lebenden unverletzten Gewebes. 30 Schnitten von i mmnbsp;Dicke wurden in einem M�rser zerrieben und der Gewebebrei mitnbsp;2 cm� Phosphatpuffer (pH 6.2) in das Manometergefass eingef�llt.nbsp;Der Einsatz enthielt 0.4 cm� Kalilauge und die Birne 0.3 cm� Extr. Inbsp;(i g Trockenmyzel/20 cm� dest. Wasser, erhitzt, filtriert). In dernbsp;ersten Stunde betrug die Sauerstoffaufnahme des Gewebebreiesnbsp;8.8 mm�, in den folgenden 3 Stunden (also nach Extraktzusatz)nbsp;resp. ii.i, 4.4 und 2.5 mm�. In der zweiten Stunde hatte der Extraktzusatz folglich nur einen kaum wahrnehmbaren Mehrverbrauchnbsp;von Sauerstoff (etwa 5 mm�) zur Folge, wahrend die sinkende At-mungskurve, wie sie der Kartoffelgewebebrei immer zeigte, sichnbsp;bereits in der 3ten Stunde wieder fortsetzte.

Vergleicht man damit die Wirkung einer gleichen Menge desselben Extrak^ts auf 30 normale intakte Schnitten � mit resp. 74.3, 112.2,nbsp;I13.9, 119.4 und 127.9 mm� in den ersten 5 St. � dann ist es durch-aus klar, dass die in der zweiten Stunde beobachtete Atmungsstei-

gerung nicht beruht auf extra-cellularen Oxydationsvorgangen, son-dern dass der Effekt verbunden ist mit den unverletzten Zeilen des Kartoffelgewebes.

d. Extraktwirkung und Blausaurehemmung. In vielen pflanzlichen Geweben ist die Anwesenheit der Polyphenoloxydase oder Phenolasenbsp;nachgewiesen worden und Kartoffeln geh�ren zu den Hauptob-jekten, aus denen Ferment-Praparate gewonnen wurden. Vonnbsp;Szent-Gy�rgyi u. Vietorisz (1931) ist die Bedeutung der Phenolase f�r die normale Zellatmung angezweifelt worden, aber dienbsp;Tatsache, dass die bei der Phenol-Oxydation gebildeten Chinone alsnbsp;Akzeptoren f�r den durch Dehydrasen aktivierten Wasserstoff dernbsp;Zellsubstrate fungieren k�nnen, deutet darauf hin, dass die wesent-liche Bedeutung des Ferments wohl in seiner Rolle bei der normalennbsp;Atmung liegt (Sutter, 1936). Neuerdings konnten Boswell u.nbsp;Whiting (1938) zeigen, dass etwa zwei Drittel der normalen Kar-toffelatmung gehemmt wird durch Orthochinon, das bei der Oxyda-tion von Brenzcatechin entsteht und das eine Schadigung des Ferments herbeif�hrt. Sie schlossen daraus, dass zwei Drittel der normalen Kartoffelatmung �ber das Polyphenoloxydase-System lauft,nbsp;wahrend das �brige Drittel einem anderen Oxydationssystem zuge-schrieben wird.

Kubowitz (1937) zeigte, dass das Ferment eine Kupfer-Protein-verbindung ist und dass die spezifische Wirksamkeit in geradem Verhaltnis zu dem Kupfergehalt steht.

Die Phenolase wird durch Blausaure gehemmt und angesichts der Frage der Natur und des Wirkungsmechanismus des wirksamennbsp;Prinzips im Extrakt I war es interessant, die Wirkung des Extraktsnbsp;auf das von Blausaure gehemmte Atmungssystem festzustellen.

Zu diesem Zweck wurde eine Versuchsreihe angestellt, in der 0.3 cm� einer 6.10-� m KCN-L�sung einigen Gefassen entweder innbsp;der Birne, oder sofort im Hauptraum zugesetzt wurde. Einem Teilnbsp;der Gefasse war Extrakt zugef�gt worden und dem anderen dest.nbsp;Wasser (als Kontrolle-Fl�ssigkeit).

Die Blausaurekonzentration im Gefass, nach Einkippen der Fl�s-sigkeit aus der Birne, betrug � das Gewebevolumen als Fl�ssigkeit mit einbegriffen � 5.10-�^ m oder etwa i in 30.000. Die Ergebnissenbsp;findet man in Tahelle ii, wahrend in Fig. 4 der Atmungsverlauf innbsp;den Gefassen i�4 veranschaulicht wird.

Es erwies sich, dass die benutzte Blausaurekonzentration eine 60�65 %ige Hemmung der Atmung hervorruft (Gefasse 2, 3, 6nbsp;und 7 � die Hemmung in den Gefassen 6 und 7 ist in der erstennbsp;Stunde geringer, da sie nur von der gasf�rmigen Blausaure, die ausnbsp;der KCN-L�sung in der Birne entwichen war, herbeigef�hrt wurde).

199

Hauptraum: 60 Schn. v. I mmj �Eigenheimer�, in 2 cm^ Phosphat-puffer (pH 6.2) und 0.3 cm� dest. Wasser, Extxakt oder KCN-L�sung (6.iO'3 m).

Extrakt: wie in Tabelle 10 (Versuch 4), aber eingedampft und wieder gelost in dest. Wasser (Trockengewicht: 8 mg/cm�).

Die Wirkung des Extrakts, die in den Gefassen 4 und 5, also im Blausaure-freien Milieu, deutlich dargelegt wurde, unterblieb j edochnbsp;v�llig auf die durch HCN gehemmte Atmung (Gefasse 3 und 6).nbsp;Aus diesem Versuch geht somit hervor, dass der Extrakt keinenbsp;Wirkung auf den nicht-gehemmten Bruchteil der Atmung ausiibt,nbsp;sondern nur auf den Blausaure-empfindlichen Teil einwirkt.

Wie oben erwahnt, soil nach Boswell u. Whiting das Blausaure-empfindliche Polyphenoloxydasesystem zwei Drittel der normalen Kartoffelatmung umfassen. Falls das �residuale� Drittel der Atmungnbsp;nicht Oder nur schwach durch Blausaure inaktiviert werden solltenbsp;� analog dem HCN-unempfindlichen �gelben� Oxydationsfer-ment � so wiirde bei den niedrigen Blausaure-Konzentrationen nurnbsp;das Polyphenoloxydasesystem, also ^/g der Gesamtatmung, gehemmtnbsp;werden k�nnen.

Mit diesem Bild vor Augen liegt bei erneuter Betrachtung der Versuchsergebnisse der Gedanke nahe, dass die erzielte Hemmungnbsp;von 60�65 % sich durchaus auf das Polyphenoloxydasesystem be-zieht und dass das wirksame Prinzip im Extrakt I nur dieses Systemnbsp;aktiviert.

Zwar ist nicht bewiesen worden, dass auch durch h�here Blausaure-Konzentrationen keine Hemmung der �residualen� Atmung von Boswell u. Whiting hervorgerufen werden kann (quantitativenbsp;Versuche zur Feststellung der maximalen Hemmung waren nichtnbsp;beabsichtigt und die Arbeit von B. u. W. gelangte erst nach Ab-schluss der Versuche zur Kenntnis des Verfassers), aber es liegt aufnbsp;der Hand anzunehmen, dass im beschriebenen Falie hauptsachlich,nbsp;wenn nicht ausschliesslich, das Polyphenoloxydasesystem durchnbsp;HCN inaktiviert wird.

e. Thermostabilitat. Meistenteils waren die benutzten Extrakte vorher, zur Abt�tung etwaiger Bakterien oder Pilzsporen, aufge-kocht Oder autoklaviert worden (bei einem �berdruck von % Atmos-phare (112� C) wahrend % Stunde). Die Aktivitat, die diese Extraktenbsp;immerhin beibehielten, weist schon darauf hin, dass das wirksamenbsp;Prinzip gewissermassen warmebestandig ist und nicht durch Erhit-zung bis 112� C zerst�rt wird.

Die Thermostabilitat geht ausserdem klar hervor aus Tabelle 12, aus der sich ergibt, dass auch nach wiederholtem Autoklavieren dienbsp;Wirkung des Extrakts sich nahezu ungeschwacht behauptet. (Innbsp;anderen Versuchen wurde zwar zuweilen eine etwas gr�ssere Inakti-vierung konstatiert).

Dagegen ist aus diesem Versuch auch ersichtlich, dass der zur Trock^ne gedampfte Extrakt einen Teil seiner Wirkung bei diesernbsp;Behandlung eingebiisst hat. Dabei muss in Betracht gezogen werden.

Birne: 0.3 cm� Extrakt I oder dest. Wasser. Einsatz; 0.4 cm� KOH 25 %.nbsp;Vorbehandlung: gewassert.

dass der frisch-hergestellte wasserige Extrakt, auch nach dem Zentri-fugieren (max. 2000 Touren pro Minute) keine v�llig klare L�sung, sondern eine feine Suspension darstellt, in der die Teilchen sich nurnbsp;sehr langsam absetzen. Beim Eindampfen bilden diese unl�slichennbsp;Teilchen ein d�nnes Hautchen, das nach der Wiederl�sung desnbsp;Extrakts im Eindampfschalchen zur�ckbleibt. Es ware nun denkbar,nbsp;dass ein Teil der atmungsaktiven Stoffe, denaturiert oder nicht, sichnbsp;in diesem Hautchen befand. Es ist also m�glich, dass entweder dasnbsp;wirksame Prinzip durch Wasserentziehung oder durch Umwandlungnbsp;bei Erhitzung im trocknen Zustand seine Wirkung teilweise irreversibel verliert, oder dass der Aktivitatsverlust beim Eindampfen durchnbsp;Einschliessung oder Bindung eines Teils der fraglichen Stoffe in dernbsp;unl�slichen Fraktion verursacht wird.

f. L�slichkeit in Athylalkohol. Die L�slichkeit der atmungsaktivie-renden Stoffe in absolutem Athylalkohol und in 71 %igem Athylalkohol, im Vergleich zu der in Wasser, geht hervor aus dem in Tabelle 13 erwahnten Versuch.

Gleichgrosse Mengen des Trockenmyzels wurden mit Alkohol (100 % oder 71 %) oder mit Wasser extrahiert. Die Extrakte wurdennbsp;alle auf dem Wasserbad zur Trockne verdampft und dann in dest.nbsp;Wasser gel�st. Der wasserige Extrakt war klar (vom unl�slichennbsp;Hautchen abgesehen), mit einer braungelben Farbe, wahrend der mitnbsp;absolutem Alkohol hergestellte Extrakt klar und farblos und der mit

Extrakt: je | g Trockenmyzel i Stunde extrahiert in dest. Wasser, abs. Alkohol oder 71 %igem Alkohol, zentrifugiert, eingedampft, gelost in 5 cm� dest. W.

71 %igem Alkohol bereitete Extrakt gelb und schwach getr�bt war, mit einem Niederschlag am Boden.

Beim Vergleich der Ergebnisse in Tab. 13 zeigt es sich sofort, dass der 71 %ige Alkoholextrakt die kraftigste Wirkung auf dienbsp;Atmung aus�bt; der wasserige Extrakt folgt an zweiter Stelle undnbsp;die Wirkung des 100 %igen Alkoholextrakts ist noch bedeutendnbsp;schwacher. Die L�slichkeit der wirksamen Stoffe in diesen L�sungs-mitteln lasst sich somit wie folgt abstufen; 71% Alkoholgt;Wassergt;nbsp;100 % Alkohol.

g. L�slichkeit in Ather und in Chloroform. Mit R�cksicht auf nachher zu erwahnende Versuche war es wichtig zu ermitteln, obnbsp;das wirksame Prinzip l�slich oder unl�slich in Diathylather ist. Dazunbsp;wurde Myzelpulver im Soxhlet-Apparat mit peroxyd-freiem Athernbsp;extrahiert. Der Atherextrakt wurde eingedampft und in dest. Wassernbsp;gelost. Der atherunl�sliche R�ckstand wurde, nach Entfernungnbsp;der Atherreste, in dest. Wasser extrahiert. Beide Extrakte wurden innbsp;einigen Verd�nnungen im Atmungsversuch auf ihre Wirkung unter-sucht.

Wie Tabelle 14 zeigt, �bt die atherl�sliche Fraktion nur eine geringe Wirkung aus, im Vergleich zu der atherunl�slichen Fraktion. Aus diesem Versuch lasst sich also folgern, dass das wirksame Prinzipnbsp;h�chstens eine geringe L�slichkeit in Ather aufweist. In diesem Falienbsp;war von einer relativ sehr grossen Menge Pilzmaterial (1.75 g) aus-

Hauptraum: 350 Schn. v. i mm, �Muizen�, annahernd gleich auf 7 Gefasse verteilt, in Phosphatpuffer (pH 6.2).

Extrakt: 1.75 g Trockenmyzel mit Ather extrahiert, atherl�slicher Teil eingedampft und gelost in 5 cm� dest. Wasser; R�ckstand extrahiertnbsp;in 5 cm� dest. Wasser.

Extrakt: i g Trockenmyzel (Kultur: 31/10�21/11/38) in 20 cm� dest. Wasser extrahiert; ein Teil des Extrakts umgesch�ttelt mit Ather,nbsp;ein anderer Teil mit Chloroform; die ather- und chloroformunl�slichennbsp;Fraktionen eingedampft und wieder gelost in dest. Wasser.

gegangen, dessen beide Fraktionen in nur 5 cm� dest. Wasser gelost wurden. Die Konzentration der atmungsaktivierenden Stoffe in dernbsp;atherunl�slichen Fraktion musste somit ausserordentlich hoch ge-wesen sein. Merkw�rdigerweise rief diese Fraktion im unverd�nntennbsp;Zustand keine besonders grosse Atmungserh�hung hervor, sondernnbsp;zeigte einen r�cklaufigen Effekt, der auf das sekundare Auftretennbsp;einer Hemmung hinweisen d�rfte.

Vielleicht batten die wirksamen Stoffe in dieser hohen Konzentration einen schadigenden Einfluss. Die Wirkung des verd�nnten Extrakts (i in 5) war allerdings aiebt beeintraebtigt und �berstiegnbsp;diejenige der unverd�nnten Fl�ssigkeit. Abnlicbe Hemmungseffektenbsp;mit bohen Extraktkonzentrationen wiederholten sieb aucb in einigennbsp;anderen Fallen.

Aus einem weiteren Versucb {Tahelle Jj), in dem der wasserige Extrakt mit Atber oder mit Chloroform umgesch�ttelt wurde undnbsp;die nicht in Atber oder in Chloroform l�slichen Fraktionen durchnbsp;Eindampfen von Atber- und Chloroformresten befreit worden waren,nbsp;steilte sich heraus, dass jedenfalls ein gr�sserer Teil der wirksamennbsp;Stoffe in der wasserigen L�sunghintergeblieben war (ein anderer Teilnbsp;wird beim Eindampfen verloren gegangen sein).

Zusammenfassend kann man sagen, dass die atmungsaktivierenden Substanzen im Extrakt I nicht oder nur in geringem Masse in Atbernbsp;und in Chloroform l�slich sind.

h. nbsp;nbsp;nbsp;Aktivitdt nach Veraschung. Um fest zu stellen, ob die Wirkungnbsp;des Extrakts auf die Anwesenheit organischer Verbindungen undnbsp;nicht etwa auf Spuren eines schweren Metalls zur�ckzuf�hren war,nbsp;wurde der Extrakt, sowohl wie das Pilzmyzel im Platintiegel gegl�htnbsp;und die Asche mit Hilfe von Salpetersaure gelost. Diese L�sungnbsp;wurde zur Trockne gedampft, die R�ckstande wurden in dest.nbsp;Wasser gelost und im Atmungsversuch getest.

Aus Tahelle 16 geht klar hervor, dass die Wirkung der fraglichen Stoffe auf die Atmung nach Veraschung vollstandig verschwundennbsp;ist und dass somit von einer etwaigen Wirkung schwerer Metalle innbsp;dieser Hinsicht nicht die Rede sein kann.

i. nbsp;nbsp;nbsp;Adsorption an das Seitz-Filter und an Kohle. Vorlaufige Ver-suche zeigten, dass der Extrakt nach Filtrierung durch ein Seitz-Asbestfilter den gr�ssten Teil seiner Wirkung eingeb�sst hatte. Zurnbsp;Herstellung steriler Extrakte war dieses Filtrierungsverfahren dahernbsp;ungeeignet, aber der Refund, dass ein Teil der atmungsaktivierendennbsp;Stoffe von dem Filter adsorbiert wird, war indessen von grossernbsp;Bedeutung, da er einen Weg er�ffnete zur Anreicherung und Tren-nung der fraglichen Substanzen. Es erwies sich bald, dass dasnbsp;wirksame Prinzip auch von aktiver Kohle leicht adsorbiert wird.

Extrakt: Gefass 4 � 0.5 g Trockenmyzel verascht und gelost in 5 cm� dest. Wasser;

Gefass 5 � 0.5 g Trockenmyzel in 20 cm� 72 %igem Alk. extra-hiert, zentrifugiert, eingedampft und gelost in 5 cm� dest. Wasser; Gefasse 6 u. 7 � i cm� dieses Extrakts verascht und gelost innbsp;I cm� dest. Wasser.

Extrakt: 0.585 g Trockenmyzel (Kultur: 20/5�11/6/38) in 30 cm� dest. Wasser extrahiert, zentrifugiert, teilweise durch sterile Seitz-Filter (K oder EK) filtriert. Rest aufgekocht.

Seitzfilteradsorption. Die Adsorbierbarkeit dieser Stoffe an das Seitz K-Filter (Klarungsfilter) und an das Seitz EK-Filternbsp;(Entkeimungsfilter) wurde verglichen. Aus dem Versuch {Tabelle 17)nbsp;ist ersichtlich, dass das feinere EK-Filter die atmungsaktivierendenbsp;Wirkung des Extrakts am starksten verringert und somit eine h�herenbsp;Adsorptionstatigkeit als das K-Filter besitzt.

Dass die Inaktivierung des Extrakts tatsachlich auf Adsorption der wirksamen Stoffe beruht, wird im folgenden Versuch nach-gewiesen, in dem es gelang diese Stoffe vom Filter abzutrennen undnbsp;dieselben wieder in aktivem Zustand in der L�sung zur�ckzugewin-nen (Tabelle 18). Die Elution erfolgte mit Aceton-Ammoniak (60 %-iges Aceton 2-5 % Ammoniak, nach K�gl u. Tonnis, 1936).

Extrakt: Myzeldecken aus 10 Kolben (500-cm* Erlenmeijer mit je 40 cm� verd�nnter RiCHARDS-L�sung (1 x), (Kultur 8/7�12/8/39), innbsp;400 cm* dest. Wasser | St. im Wasserbad extrahiert, filtriert.

Extrakt: wie oben, Seitz-Filterplatte mit 50 cm* Aceton-Ammoniak eluiert; Eluat eingedampft und gelost in 50 cm* dest. Wasser.

Die Adsorption, die in diesem Falie erzielt wurde, war deswegen ziemlich gering, weil eine gr�ssere Menge des Extrakts � 100 cm� �nbsp;durch eine Filterplatte filtriert wurde. Die beschrankte Adsorptions-

kapazitat des Filters konnte die Fl�ssigkeit dabei nur teilweise inaktivieren.

Kohleadsorption. Fine quantitative Inaktivierung des Extrakts durch Behandlung mit Aktivkohle erfolgte nur mit grosseren Mengen

Extrakt: 0.221 g Trockenmyzel (Kultur: 12/9�6/10/38) in 50 cm� dest. Wasser extrahiert, aufgekocht; ein Teil des Extrakts einmalignbsp;mit Aktivkohle (Carbo absorbens), ein anderer Teil zweimalig mitnbsp;Kohle behandelt, zentrifugiert.

Kohle Oder erst nach wiederholter Kohlebehandlung {Tabelle ig und Fig. 5). Die Adsorbierbarkeit der aktiven Stoffe war auch hiernbsp;reversibel.

Es zeigte sich, dass die Adsorption in alkoholischem Milieu erfolg-reicher ist als im wasserigen Extrakt, wahrend auch das Kohle-Eluat im ersten Falie eine bedeutend kraftigere Wirkung im Atmungs-versuch aufweist {Tabelle 20).

Extrakt: 0.390 g Trockenmyzel (Kultur: 20/5�11/6/38) in 20 cm� 96 %igem Alkohol extrahiert, zentrifugiertj

die Halfte eingedampft, gelost in 10 cm� dest. Wasser, mit | g Kohle (Carbo abs.) behandelt, zentrifugiert, Kohle mit Acet. Amm. eluiert,nbsp;Eluat zentrifugiert, eingedampft, gelost in 5 cm� dest. Wasser;nbsp;die zweite Halfte sofort mit J g Kohle behandelt, zentrifugiert, Fikratnbsp;eingedampft und gelost in 10 cm� dest.Wasser, Kohle mit Acet. Amm.nbsp;eluiert, zentrifugiert, Eluat eingedampft und gelost in 5 crn� dest.nbsp;Wasser.

Nicht nur an Tierkohle (Carbo absorbens), sondern auch an Noritkohle kann das wirksame Prinzip adsorbiert werden. Nebennbsp;Aceton-Ammoniak wurde auch Pyridin-Methylalkohol (nach Orla-Jensen, 1936) in einigen Fallen mit Erfolg als Elutionsmittel benutzt.

j. Extrakt aus Myzelien, gebildet in durchl�fteter und in nicht-durchl�fteter Kultur. Nachdem festgestellt worden war, dass die atmungsaktivierenden Stoffe vom Pilz in Reinkultur gebildet werden,nbsp;lag es nahe zu untersuchen in welchem Masse die Bildung diesernbsp;Stoffe von den Kulturbedingungen beeinflusst wurde. In diesem

Zusammenhang wurde die Aktivitat des in aerobem Milieu gebil-deten Pilzmyzels verglichen mit der des unter ziemlich anaeroben Verhaltnissen gewachsenen Pilzmaterials.

Das Ausgangsmaterial f�r die �bliche Extraktherstellung wurde, wie oben erwahnt, in Kolben in einer d�nnen Schicht der Nahr-l�sung gezogen. Unter diesen aeroben Bedingungen zeigte der Pilznbsp;ein schnelles Wachstum. lm zuckerreichen Milieu tritt auchnbsp;Garung auf � das Garungsverm�gen der Fusarien ist neben demnbsp;der Sprosspilze allgemein bekannt � und diese Eigenschaft erm�g-licht offenbar dem Pilz in submersen, also in ziemlich anaerobennbsp;Umstanden ein gewisses Wachstum. Um zu ermitteln ob die Bildungnbsp;der wirksamen Stoffe mit den Atmungsbedingungen des Pilzes �nbsp;und eventuell mit dessen Stoffwechselmechanismus � im Zusammenhang gebracht werden k�nnte, wurde folgender Versuchnbsp;angestellt.

Zwei 750-cm� Erlenmeijerkolben, die je 600 cm� sterile Richards-Nahrl�sung enthielten, wurden mit 5 cm� einer Sporensuspension von Gibberella Saubinetii geimpft. Einer der Kolben wurde mittels eines fein ausgezogenen Glasrohrs, das bis an den Bodennbsp;reichte und durch das, via eine Druckflasche und ein steriles Wattenfilter, ein stetiger Luftstrom gepumpt wurde, durchl�ftet. In demnbsp;anderen Kolben, der ruhig stehen blieb, wuchs der Pilz, ausgenom-men an der kleinen Oberflache, unter nahezu anaeroben Bedingungen.

Der erste Kolben lieferte in 9 Tagen eine Ausbeute von 1.120 g Trockenmyzel, wahrend der andere, in dem das Wachstum lang-samer erfolgte, in 17 Tagen 1.163 g produzierte.

Extrakte wurden aus gleichen Gewichtsmengen Trockenmyzel hergestellt. Aus Tabelle 21 geht hervor, dass die von beiden Ex-trakten hervorgerufene Atmungserh�hung im Anfang nahezu gleichnbsp;war, namlich etwa 55�60 % �ber der Kontrolle (dest. Wasser).nbsp;Im weiteren Verlauf des Versuchs zeigte sich jedoch ein kleinernbsp;Unterschied, dadurch, dass der ^ffekt des Pilzmyzels aus der nicht-durchl�fteten Kultur in 4 Stunden bis auf die Halfte zur�cklief,nbsp;wahrend die Erh�hung der Atmung durch den Extrakt aus dernbsp;durchl�fteten Pilzkultur nur auf �/4 oder Vs der urspr�nglichen Zahlnbsp;(�ber dem Kontrollewert) herabsank.

In spateren Versuchen wird dargelegt werden, dass in Reinkultur nicht nur atmungsaktivierende, sondern auch atmungshemmendenbsp;Stoffe gebildet werden k�nnen. Der starke R�ckgang der Atmungserh�hung im ersten Falie k�nnte vielleicht der Bildung solchernbsp;hemmenden Faktoren in der nicht-aerierten Pilzkultur zugeschriebennbsp;werden.

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm� dest. Wasser oder Extrakt I.

Extrakt; i g Trockenmyzel in 10 cm� dest. Wasser autoklaviert, ab-zentrifugiert.

Wenn auch die Durchl�ftung der Nahrfl�ssigkeit zur Erzielung einer guten Ernte zu bevorzugen ist, so �bt sie jedenfalls keinennbsp;grossen Einfluss auf den Gehalt des Pilzmyzels an atmungsaktivie-renden Stoffen aus.

k. Wirkung auf die Atmung von Gewebezylindern. Den Ausgangs-punkt der vorliegenden Arbeit bildete die in Absch. IV dargelegte Atmungserh�hung infizierter Gewebezylinder. Die Wirkung desnbsp;Myzelextrakts auf die d�nnen, gewasserten Gewebeschnitten wurdenbsp;im vorhergehenden festgestellt und die Frage warf sich auf in wel-chem Masse auch die Atmung gr�sserer Gewebeteile, wie Kartoffel-zylinder, auf diesen Einfluss reagieren w�rde.

Zur Beantwortung dieser Frage wurde von mehreren frisch-geschnittenen Gewebezylindern zunachst die Atmungsgr�sse festgestellt. Sodann wurde ein Teil der Zylinder 10 Minuten im Extrakt I untergetaucht, wahrend die anderen sich in dieser Zeit in sterilemnbsp;dest. Wasser befanden. Nach Abl�schen der anhangenden Fl�ssig-keit mittels sterilen Filtrierpapiers wurde der Atmungsversuch mitnbsp;denselben Zylindern fortgesetzt (Tabelle 22).

In diesem Versuch kamen Zylinder aus verschiedenen Teilen der Knolle � namlich innerhalb und ausserhalb des Gefassb�ndelringesnbsp;ausgeschnitten � zur Anwendung und deswegen war die Anfangs-

aus Versuch 10-1-39 (Tab. 13) in 30 cm� abzentrifugiert, eingedampft, ausgezogen mitnbsp;Niederschlag abzentrifugiert, Filtrat einge-cm� dest. Wasser.

Alle der Extraktwirkung ausgesetzten Zylinder zeigten, im Ver-gleich mit der Kontrolle, eine deutliche Zunahme der Atmungs-gr�sse. Der Effekt entwickelte sich langsamer, als bei Gewebe-schnitten � die starke Erh�hung wurde erst in der dritten Stunde beobachtet � und dieser Befund weist darauf hin, dass die wirk-samen Stoffe langsamer als in die Schnitten in die an der Atmungnbsp;beteiligten Schichten der Zylinder hineindringen. Weil aus dennbsp;Versuchen mit den d�nnen Schnitten klar hervorgeht, dass dienbsp;Wirkung des Extrakts nicht etwa auf eine Anderung der Gas-diffusionsgeschwindigkeit zur�ckzuf�hren war, ist die Annahmenbsp;naheliegend, dass die nachtragliche Erh�hung der Atmung von dernbsp;Beteiligung tieferliegender Zellschichten, in welche die aktivierendennbsp;Substanzen erst spater hineindiffundierten, hervorgerufen wurde.nbsp;Man muss hierbei bedenken, dass die Atmung dieser der Luft ausgesetzten und noch nicht verkerkten Gewebezylinder nicht durchnbsp;mangelnden Sauerstoffzutritt auf die aussersten Zellschichten be-schrankt ist, sondern dass auch ein Teil der tieferliegenden Zeilennbsp;zu der �aktiv� atmenden Zone (s. Abschn. III-i) geh�ren.

1. Wirkung auf die Atmung frischgeschnittener Scheibeken. lm Vergleich zu den gewasserten Schnitten reagierte die Atmung dernbsp;frischgeschnittenen Scheibehen weniger stark auf den Extraktzusatz,nbsp;aber die Atmungssteigerung setzte im letzteren Falie ebenfalls schonnbsp;in der ersten Stunde nach dem Einkippen des Extrakts ein.

Extrakt: i g Trockenmyzel (Kultur: 31/10�21/11/38) in 20 cm� 80 %-igem Alkohol wahrend 15 Minuten bei 80�90� C. extrahiert, ab-zentrifugiert, eingedampft, gelost in 5 cm� dest. Wasser (Trockenge-wicht: 14 mg/cm�), verd�nnt mit dest. Wasser.

Diese Tatsachen sind ersichtlich aus Tahelle 23. Dieser Versuch ist zu vergleichen mit Versuch 5 in Tabelle 10, in dem derselbenbsp;Extrakt auf gewasserte Schnitten einwirkte. Die geringere Aktivie-rung der Atmung frischgeschnittener Scheibehen, die sich auch ausnbsp;anderen Versuchen immer wieder ergab, kann nicht lediglich vonnbsp;einer geringeren Permeabilitat der Zeilen verursacht werden. Innbsp;diesem Falie hatte der Effekt erst langsam hervortreten und nichtnbsp;bereits in der zweiten Stunde � wie der Versuch zeigt � seinennbsp;Maximalwert erreichen m�ssen. Vielmehr sei unseres Erachtens dienbsp;Erscheinung der physiologischen Disposition des frischgeschnittenennbsp;nicht-gewasserten Gewebes zuzuschreiben, bei der die potentiellenbsp;Atmungskapazitat effenbar einer Hemmung unterlegen ist, wie auchnbsp;aus der niedrigen Atmungsgr�sse der nicht-vorbehandelten gegen-�ber jener der gewasserten Schnitten hervorgeht.

m. Bariumfdllung. Zucker haben einen gewissen Einfluss auf die Atmung. Dieser �Zuckereffekt� wird spater noch erwahnt werden.nbsp;Der Extrakt I zeigte allerdings eine negative Reaktion mit demnbsp;LuFFschen Reagens � dieses Reagens (Schoorl, 1937) wurde statt

der FEHLiNGschen L�sung zum Nachweis reduzierender Zucker gebraucht � und enthielt somit h�chstens Spuren reduzierendernbsp;Zucker (mit LuFFschem Reagens ergab eine o.oi %ige reine Glukose-L�sung noch eine sichtbare Reaktion), so dass ein �Zuckereffekt�nbsp;des Extrakts von vornherein bereits sehr unwahrscheinlich war.

Um diese Angelegenheit noch weiter sicher zu stellen wurde nach der Methode von Baba (1935) versucht, etwaige Zucker mit methyl-alkoholischem Bariumhydroxyd zu fallen.

Ba(OH)2 ist l�slich in Methylalkohol, wahrend die Barium-Saccharate bei Zimmertemperatur nicht oder nur schwer l�slich sind. Mit Hilfe von Kohlensaure kann der Niederschlag zerlegt undnbsp;der Zucker zur�ckgewonnen werden.

Trockenmyzel wurde mit 85%igem Methylalkohol extrahiert und der Extrakt mit einem �berschuss einer gesattigten, methylalkoholi-schen Bariumhydroxydl�sung versetzt. Der ausgeschiedene Niederschlag wurde abzentrifugiert und mit COg in dest. Wasser zerlegt.nbsp;Etwaige Zucker w�rden sich in dieser Fl�ssigkeit befinden. lmnbsp;Atmungsversuch zeigte diese Fraktion jedoch keine Wirkung undnbsp;ein �Zuckereffekt� unterblieb also auch hier. Nach dem Ab-zentrifugieren wurde das Fikrat der Bariumfallung mit verd�nnternbsp;Schwefelsaure neutralisiert. Es entstand ein Niederschlag von BaS04,nbsp;der abzentrifugiert wurde. Das klare Fikrat wurde zur Trocknenbsp;gedampft und in dest. Wasser gelost. Es zeigte nur eine niedrigenbsp;Wirkung (etwa 10 % Erh�hung) auf die Atmung, wahrend dienbsp;BaSO^-Fallung, in dest. Wasser suspendiert, eine bedeutende Ak-tivitat (30 bis 35 % Erh�hung) aufwies. Da eine reine BaS04-Suspension keinen Effekt hatte, liegt es nahe anzunehmen, dass dasnbsp;wirksame Prinzip gr�sstenteils vom BaS04-Niederschlag adsorbiertnbsp;wurde. Versuche um es auszuwaschen hatten nur geringen Erfolg.

n. Extrakte verschiedener Pilze. Die bis jetzt erwahnten Ergeb-nisse wurden erzielt mit Myzelextrakten von Gibberella Saubinetii. Die wichtige Frage ergab sich, ob auch andere Pilze atmungsaktivie-rende Stoffe in ihren Myzelien enthalten. Zur L�sung dieses Problems wurden nicht nur eine Anzahl anderer Fusarien � und zwarnbsp;vor allem diejenigen Fusarien, die als Parasiten der Kartoffelknollenbsp;bekannt sind � sondern auch zwei weniger verwandte Pilze, Rhi-zoctonia solani (ein bekannter Kartoffelparasit) und Trichodermanbsp;lignorum (ein allgemeiner Saprophyt, der auf lebendigem Kartoffel-gewebe kein Wachstum zeigt), gewahlt.

In Tabelle 24 (s. Fig. 6) werden einige Versuche, die in verschiede-nen Jahreszeiten angestelk wurden, zusammengefasst. Es erwies sich, dass die Myzelextrakte aller untersuchten Pilze eine deutliche Erh�hung der Kartoffelatmung herbeif�hrten. Der erste Versuch zeigt

Birne: 0.6 cm� dest. Wasser oder Extrakt i (Gefass 2 � 0.2 cm� Ex-trskt I)

Extrakte: Gefass 2 �0.175 S Trockenmyzel v. Gibb. Saub., Kultur: Richards 14/5�24/5/38.

Gefass 4 � 0.305 g Trockenmyzel v. Rhizoct. solani, Kultur; Knop-Zucker 25/7�7/9/38.

Gefass 5 � o.r�o g Trockenmyzel v. Trichod. lignorum, Kultur; Knop-Zucker 25/7�7lgl3amp;. Je extrahiert in 5 cm� dest. Wasser undnbsp;abzentrifugiert.

Hauptraum; 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne; 0.3 cm� dest. Wasser oder Extrakt I.

Extrakte; i g Trockenmyzel (Kultur; 17/3�13/4/39) in 20 cm� dest. Wasser aufgekocht, dekantiert.

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Muizen�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm^ dest. Wasser oder Extrakt I.

Extrakte: i g Trockenmyzel in 20 cm^ dest. Wasser, 15 Minuten auf-gekocht, filtriert.

,, nbsp;nbsp;nbsp;5 � Kultur: 8�31/7/39 auf verd�nnter Nahrl�sung (1:2).

die aktivierende Wirkung der Extrakte aus Myzelien von Gibberella, Rhizoctonia und Trichoderma, die auf zuckerhaltiger KNOPschernbsp;Nahrl�sung gezogen wurden. Daneben wird zur Vergleichung dienbsp;Wirkung des �blichen Gibberella-E'Ktxdkts (Pilz auf Richards-L�sung gezogen) demonstriert, von dem eine kleinereMenge(o.2 cm�)nbsp;einen grosseren Effekt aufwies, als o.6 cm� des erstgenannten Gi�-�ere//a-Extrakts. Die chemische Beschaffenheit des Nahrbodensnbsp;bildet somit eine der Kulturbedingungen des Pilzes, die auf dienbsp;Produktion der atmungsaktivierenden Stoffe offenbar einen Einflussnbsp;aus�ben.

lm zweiten Versuch kamen Extrakte aus gleichen Mengen Trockenmyzel verschiedener Fusarien zur Anwendung. Alle weisennbsp;eine deutliche Wirkung auf, obwohl die Effekte einigermassen aus-einanderlaufen. In dieser Hinsicht erregt die Wirkung des F. tri-chothecioides-Exxxdkts besondere Aufmerksamkeit: die Erh�hung dernbsp;Atmung (�ber die der Kontrolle) sank in den letzten 2 Versuchs-stunden schnell bis etwa auf die Halfte herab. Von dem auffallendennbsp;Verhaken dieses Extrakts wird in der zweiten Halfte dieses Ab-schnitts noch die Rede sein.

Schliesslich werden im dritten Versuch die Extrakte mehrerer Kuituren von Gibberella Saubinetii und Fusarium trichothecioidesnbsp;verglichen. Auch in diesem Falie wurden gleiche Gewichtsmengennbsp;Trockenmyzel als Ausgangsmaterial verwendet. Die Leistungen dernbsp;Gibberella- Extrakte, wie die der F. trichothecioides-E'sxX2kX's., weichennbsp;nicht weit von einander ab, obwohl die Pilzkulturen teilweise aufnbsp;verd�nnter RiCHARDS-Nahrl�sung gezogen worden waren. Imnbsp;Anschluss an die obige Bemerkung �ber den Einfluss der chemischennbsp;Zusammensetzung der Nahrl�sung, scheinen somit die Konzen-tration der Nahrstoffe, ebenso wie die Kulturdauer und � wie wirnbsp;im � j sahen � die Atmungsbedingungen des Pilzes, keinen bedeu-tenden Einfluss auf die Bildung atmungsaktivierender Substanzennbsp;auszu�ben.

Aus diesem Versuch ergibt sich auch wieder die r�cklaufige Wirkung des F. trichothecioides-F'^x.xsiYt?,.

Die Ergebnisse dieser Versuchsreihen zeigen, dass die Bildung des wirksamen Prinzips sich keinesfalls auf Gibberella Saubinetiinbsp;oder gar auf die Gruppe der Fusarien beschrankt, sondern dassnbsp;auch Pilze, die physiologisch-verschiedenen Gruppen angeh�ren �nbsp;und sogar reine Saprophyten � die fraglichen Substanzen in Rein-kultur enthalten. Diese Tatsache wird noch betont durch die Fest-stellung � wie in einem der folgenden Abschnitte gezeigt wird �nbsp;dass auch aus Sprosspilzen, wie Backerhefe, ein atmungsaktivierendesnbsp;Prinzip extrahiert werden kann.

Wir mochten daraus den Schluss ziehen, dass die Anwesenheit atmungsbef�rdernder Stoffe im Myzel unter den Pilzen eine allge-meine Erscheinung ist. Jedenfalls besteht keine direkte Verbindungnbsp;zwischen der Bildung dieser Stoffe und den parasitaren Eigenschaftennbsp;eines Pilzes.

o. Zusammenfassung. i. Der Myzelextrakt von G�bherella Saubi-netii enthalt Stoffe, welche die Atmung des Kartoffelgewebes (Scheibchen und Zylinder) erh�hen und zwar bis auf ein Niveau,nbsp;das � wenigstens wahrend der Versuchsdauer von einigen Stundennbsp;� ziemlich konstant bleibt.

2. nbsp;nbsp;nbsp;Die Grosse dieser Erh�hung ist vom physiologischen Zustandnbsp;des Kartoffelgewebes abhangig, aber Extrakte, aus gleichen Ge-wichtsmengen Trockenmyzel hergestellt, rufen, wenn gleichzeitignbsp;auf das Gewebe einer Knolle getest, einen nahezu gleichen Effektnbsp;hervor. Die Dauer der Reinkultur und das Alter des Trockenmyzelsnbsp;scheinen auf die Anwesenheit der atmungsaktivierenden Stoffenbsp;keinen wesentlichen Einfluss auszu�ben.

3. nbsp;nbsp;nbsp;Noch in starker Verd�nnung verursacht der Extrakt einenbsp;Atmungssteigerung, sodass die aktiven Stoffe auch in geringennbsp;Konzentrationen wirksam sind.

4. nbsp;nbsp;nbsp;Der Atmungsquotient des Kartoffelgewebes wird vom Extraktnbsp;nicht geandert; der erh�hte Sauerstoff-Verbrauch geht also mit einernbsp;in gleichem Masse gesteigerten Kohlensaure-Bildung zusammen.nbsp;Die �Atmung� eines Gewebebreis wird durch Extraktzusatz nichtnbsp;merklich erh�ht. Diese Tatsachen weisen darauf hin, dass dienbsp;beobachtete Steigerung des Og-Verbrauchs tatsachlich auf einenbsp;Erh�hung der Atmung lebender, intakter Zeilen zur�ckzuf�hren ist.

5. nbsp;nbsp;nbsp;Blausaure, in einer Konzentration von i in 30.000, hemmt dienbsp;Kartoffelatmung bis auf etwa ein Drittel. Der Extrakt �bt auf diesenbsp;Rest-Atmung keine Wirkung mehr aus. Es liegt auf der Hand anzu-nehmen, dass der Extrakt auf das Polyphenoloxydasesystem dernbsp;Kartoffel einwirkt.

6. nbsp;nbsp;nbsp;Das wirksame Prinzip ist in hohem Masse thermostabil. Beimnbsp;Eindampfen zu vollstandiger Trockenheit auf dem Wasser bad gehtnbsp;jedoch ein Teil der Aktivitat verloren.

7. nbsp;nbsp;nbsp;Das wirksame Prinzip l�st sich leichter in 70 %igem, als innbsp;absolutem Alkohol. Die L�slichkeit in Wasser nimmt eine inter-mediare Stellung ein. In Diathylather und in Chloroform ist esnbsp;h�chstens in geringem Masse l�slich.

8. nbsp;nbsp;nbsp;Die Wirkung des Extrakts war nach Veraschung v�llignbsp;verschwunden.

9. nbsp;nbsp;nbsp;Die wirksamen Stoffe werden adsorptiv an die Seitz-Asbest-Filterplatte und an aktive Kohle gebunden. Durch Behandlung der

Adsorbate mit geeigneten Elutionsmitteln sind die aktiven Sub-stanzen in der L�sung zur�ckzugewinnen.

10. nbsp;nbsp;nbsp;Auf die Bildung der wirksamen Stoffe im Pilzmyzel �bt dienbsp;Durchl�ftung der Nahrl�sung keinen bedeutenden Einfluss aus.

11. nbsp;nbsp;nbsp;Durch Barium gefallte und mit Hilfe von Kohiensaure zerlegtenbsp;Extrakte batten keine Wirkung auf die Atmung.

12. nbsp;nbsp;nbsp;Nicht nur die Atmung gewasserter, sondern auch frisch-geschnittener Kartoffelscheibchen wird vom Extrakt erh�ht, jedochnbsp;in geringerem Masse als erstere.

13. nbsp;nbsp;nbsp;Auch der Myzelextrakt von 4 anderen Fusarien, von Rhi-zoctonia solani und von Trichoderma lignorum enthalt atmungs-erh�hende Stoffe. Die Bildung dieser Stoffe beschrankt sich somitnbsp;nicht spezifisch auf die parasitaren Pilze.

Es zeigte sich, dass, neben den Myzelien, auch die Fl�ssigkeiten, in denen Gibberella Saubinetii und andere Fusarien in Reinkulturnbsp;gezogen waren, Stoffe enthalten, die eine gewisse Atmungssteigerungnbsp;des Kartoffelgewebes herbeif�hren k�nnen.

Die RiCHARDS-Nahrl�sung hat zwar an sich, durch ihren Zuckergehalt, bereits eine atmungserh�hende Wirkung � die wirnbsp;fernerhin als �Zuckereffekt� bezeichnen werden � und zur Fest-stellung einer Atmungserh�hung unter Einfluss der Kulturfl�ssig-keit musste daher erst bestimmt werden, in welchem Masse etwaigenbsp;unverbrauchte Zucker an der beobachteten Steigerung beteiligtnbsp;waren. In der Regel wurde die Reinkultur nicht solange fortgesetzt,nbsp;bis aller Zucker (Glukose) verbraucht war, sodass die Kulturfl�ssig-keit noch eine deutliche LuFFSche Reaktion auf reduzierende Zuckernbsp;aufwies. Man konnte daher einen gewissen Zuckereffekt erwartennbsp;und in den Atmungsversuchen wurde die Wirkung des Kultur-filtrats denn auch � solange es Zucker enthielt � mit der Wirkungnbsp;der sterilen, nichtgeimpften Nahrl�sung als Kontrolle verglichen.

Es steilte sich heraus, dass die Kulturfl�ssigkeit immer einen grosseren Effekt als die RiCHARDS-Nahii�sung hervorrief, ob-gleich der Zuckergehalt der ersteren meistens nur ein kleiner Bruch-teil der urspr�nglichen 5 Prozent der Nahrl�sung betrug.

Die Kulturfl�ssigkeit (Extrakt II) zeigte somit eine Wirkung, die teilweise dem Zuckereffekt zugeschrieben werden konnte, abernbsp;anderenteils von Stoffen, die der Pilz wahrend seines Wachstumsnbsp;gebildet und in der Kulturfl�ssigkeit ausgeschieden hat, herbei-gef�hrt wird. Mit diesem Teil der Wirkung werden wir uns jetztnbsp;beschaftigen und in den folgenden Seiten eine �bersicht der wich-tigsten Versuche, die mit Extrakt II angestellt wurden, geben.

a. Adsorption an das Seitz-Filter und an Kohle. In Tahelle 25 werden die Ergebnisse eines Versuchs, aus dem mehrere Tatsachennbsp;hervorgehen, wiedergegeben. Erstens wird obige Mitteilung, dassnbsp;der Einfluss des Extrakts auf die Atmung den Zuckereffekt dernbsp;Kontrolle (Rich. L�sung) �bersteigt, bestatigt. Ausserdem zeigt esnbsp;sich, dass die Wirkung des Extrakts durch Seitz-Filtrierung undnbsp;auch durch Kohle-Behandlung herabgesetzt wird. Hieraus ergibtnbsp;sich die Adsorbierbarkeit der wirksamen Stoffe an das Filter undnbsp;an Kohle.

Extrakte: Kulturfl�ssigkeit (Kultur 31/10�21/11/38) durch Papier-filter filtriert, aufgekocht. Ein Teil hiervon Seitzfiltriert; ein anderer Teil (10 cm�) 2 Stunden mit 0.5 g Noritkohle behandelt und ab-zentrifugiert.

Auch die RiCHARDS-L�sung verliert durch Kohlebehandlung einen Teil ihres Effekts, aber diese Abnahme ist klein, im Vergleichnbsp;mit der Inaktivierung der Kulturfl�ssigkeit. In diesem Versuchnbsp;wurden relativ grosse Mengen Kohle angewandt und dies erklart,nbsp;dass auch ein Teil der Zucker aus der Rich. L�sung entfernt wurde.

Die restierende Aktivitat der Kohle- und Seitzfiltrate des Extrakts wird zweifelsohne gr�sstenteils dem Effekt der noch anwesenden,nbsp;nicht-adsorbierten Zucker zugeschrieben werden k�nnen.

b. L�slichkeit in Ather und in Chloroform. Im Anschluss an die Versuche mit den ather- und chloroforml�slichen und -unl�slichennbsp;Teilen des Myzelextrakts wurden auch dieselben Fraktionen desnbsp;Extrakts II auf ihre Wirkung gepr�ft.

Extrakte; Kulturfl�ssigkeit (Kultur: 31/10�21/11/38) durch Papier filtriert. 35 cm� dieses Filtrats eingeengt bis auf 7 cm� (Extr. II 5 X ).nbsp;Andere Teile umgesch�ttelt resp. mit Ather und mit Chloroform.nbsp;Alle Fraktionen zur Trockne gedampft und gelost in i/^ des urspr�ng-lichen Volumens.

Wie Tahelle 26 zeigt, hatte sich nichts (oder nur sehr wenig) der atmungsaktivierenden Stoffe in Ather oder in Chloroform gelost,nbsp;wahrend die ather- und chloroformunl�slichen Fraktionen weitausnbsp;den gr�ssten Teil der Aktivitat, im Vergleich mit der Wirkung desnbsp;eingedampften und konzentrierten Rohextrakts im Gefass 2, bei-behalten hatten. Auch das wirksame Prinzip der Kulturfl�ssigkeitnbsp;ist also in diesen L�sungsmitteln nicht oder nur sehr wenig l�slich.

Der Zuckereffekt der eingeengten RiCHARDS-Nahrl�sung zeigte sich in dieser Versuchsreihe ausserordentlich hoch.

In Tabelle 26 haben wir auch noch das Ergebnis eines Versuchs aufgenommen (Gefass 8), das am nachsten Tag mit Kartoffelmaterialnbsp;aus derselben Lieferung erzielt wurde und aus dem hervorgeht, dassnbsp;ein Zusatz von 0.3 cm^ 25 %iger Glukose etwa eine gleich kraftigenbsp;Wirkung wie die konzentrierte RiCHARDS-L�sung � die ebenfallsnbsp;etwa 25 % Glukose enthielt � aus�bte.

als gew�hnlich, was wohl auf einem Einfluss der Lagerbedingungen auf die Physiologie des Kartoffelmaterials beruhen d�rfte. Dienbsp;Unterschiede zwischen den Wirkungen der verschiedenen Zusatzenbsp;blieben jedoch deutlich ersichtlich. Das Knollengewebe einer neuennbsp;Partie zeigte in folgenden Versuchen eine langsamere Steigerung dernbsp;Atmungsgr�sse in der Kontrolle.

c. Filtrate durchl�fteter und nicht-durchl�fteter Kuituren. lm ersten Teil dieses Abschnitts wurde festgestellt, dass der Extraktnbsp;aus Pilzmyzel, das unter ziemlich anaeroben Bedingungen gezogennbsp;worden war, pro Gewichtsmenge eine nahezu gleiche Aktivitat alsnbsp;Extrakt I des aerob-gewachsenen Pilzmaterials aufwies.

Extrakte: Kulturfl�ssigkeiten dutch Papier filtriert, autoklaviert (J Stunde bei | Atm. �berdruck).

Ein Versuch mit den Fikraten beider Pilzkulturen zeigte, dass auch diese Fl�ssigkeiten atmungsaktivierende Stoffe enthieltennbsp;{Tahelle 27). Das Fikrat der durchl�fteten Kultur ergab zwarnbsp;durchschnittlich einen h�heren Effekt als das der nicht-durchl�ftetennbsp;Kultur � die Einzelwerte variierten jedoch stark in diesem Falie �nbsp;aber hierbei muss in Betracht gezogen werden, dass der Pilz in dernbsp;erstgenannten Kultur ein schnelleres Wachstum aufwies. Das pHnbsp;des Fikrats war 8.3 im Gegensatz zum pH 5.6 in der anaerobennbsp;Kultur. Die Anwesenheit einer kraftigeren Wirkung sagt in diesem

Falie somit nichts aus �ber das Mass, in dem die aktiven Substanzen gebildet werden. Es kommt uns vielmehr vor, dass die Durchl�ftungnbsp;auch auf das Ausscheiden atmungsaktiver Stoffe in die Kultur-fl�ssigkeit keinen bedeutenden Einfluss hat.

d. Schnelle Bildung der aktiven Stoffe in Reinkuliur. Der nachste Versuch (Tabelle 28) demonstriert die Tatsache, dass das wirksamenbsp;Prinzip bereits imAnfangsstadium der Pilzkultur an die Kulturfl�ssig-keit abgegeben wird.

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm� Rich. L�sung oder Extrakt II.

Extrakte: Kulturfl�ssigkeit (Kultur: 17�22/3/39), zweimal durch Papier steril filtriert; teilweise aufgekocht.

Das Fikrat einer 5 Tage alten Kultur zeigte schon einen deut-lichen Effekt. Es ist somit unwahrscheinlich, dass die fraglichen Stoffe Autolyse-Produkte darstellen oder zu den toxischen Stoffennbsp;geboren, die allmahlich in vielen Pilzkulturen gebildet werden undnbsp;die, zusammen mit der Ersch�pfung der Nahrstoffquelle, den so-genannten �Staling-Effekt� hervorrufen (Pratt, 1924). �Staling�nbsp;tritt,nachPratt, in alterenFusarien-Kuituren auf, die, auf Richards-Nahrl�sung gezogen, schliesslich eine alkalische Reaktion undnbsp;Nahrstoffmangel aufweisen. Sie fand, dass Kaliumbicarbonat innbsp;bedeutender Menge im �staling� Medium anwesend ist und dassnbsp;dieser Stoff einen starken �Staling-Effekt� aus�bt. Das pH dernbsp;Kulturfl�ssigkeit wurde im vorliegenden Versuch nicht ermittelt,nbsp;aber es war ohne Zweifel noch nicht weit �ber das Anfangs-pHnbsp;(etwa 4.0) hinausgestiegen.

Die Erhitzung des Extrakts f�hrte eine kleine Herabsetzung des Effekts herbei. Diesmal kann sie dem Abt�ten der Pilzsporen, die

das Filter passierten und im Rohextrakt zur�ckblieben, zugeschrie-ben werden. Die Atmungssteigerung durch den unerhitzten Extrakt umfasste dann die geringe, aber steigende Atmung der keimendennbsp;Sporen. Jedenfalls geht schon aus diesem, wie aus den vorhergehen-den Versuchen, die Thermostabilitat des wirksamen Prinzips imnbsp;Extrakt II hervor.

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm^ Rich. L�sung oder Extr. II verschiedener Pilze.nbsp;Einsatz: 0.4 cm� KOH 25 %.

Extrakte: Kulturfl�ssigkeiten (Kultur: 17/3�13/4/39) dutch Papier filtriert, autoklaviert (i Stunde bei Atm. �berdruck).

e. nbsp;nbsp;nbsp;Extrakte verschiedener Fusarien. Ebensowenig wie das wirk-same Prinzip im Myzelextrakt, beschrankt sich die Atmungs-erh�hende Wirkung der Kulturfl�ssigkeit auf Pilzkulturen vonnbsp;Gihberella Saubinetii. Auch die Kulturfiltrate der 4 anderen imnbsp;� n der ersten Halfte dieses Abschnitts erwahnten Fusarien, alle aufnbsp;Rich. L�sung gezogen, zeigten den genannten Effekt.

In Tabelle 2g und Fig. 7 werden die Ergebnisse eines Versuchs, in dem die Wirkung der Kulturfiltrate dieser Pilze mit der desnbsp;Gt�6ere//a-Filtrats verglichen wurde, veranschaulicht. Es steilte sichnbsp;heraus, dass die Effekte der anderen Extrakte den von Gibberellanbsp;in diesem Falie noch �berstiegen. Eine quantitative Vergleichungnbsp;dieser Ergebnisse hat hier jedoch keinen Sinn, da die Wachstums-geschwindigkeit der Pilze und demgemass der Zuckergehalt in dennbsp;verschiedenen Kuituren nicht gleich gross waren.

Auffallend ist die Weise, in der die Atmung auf den Zusatz vom F. trichothecioides-Fi\x.xaX reagiert. Die starke Atmungserh�hungnbsp;fangt bereits in der dritten Stunde an zu sinken und das ganzenbsp;Verhaken weist auf das sekundare Auftreten einer Atmungshemmungnbsp;hin. Ein ahnliches, wenn auch schwacheres Abfallen der Atmungs-kurve beobachteten wir schon beim Versuch mit dem Myzel-extrakt dieses Pilzes (s. Tab. 24). IneinemderfolgendenParagraphennbsp;werden wir noch eingehend auf diese Erscheinung zur�ckkommen.

Die Wirkung der meisten Extrakte stieg im vorliegenden Versuch nicht sehr hoch �ber die der Kontrolle hinaus. Wahrscheinlich hattenbsp;in diesem Falie teilweise eine Inaktivierung des wirksamen Prinzipsnbsp;infolge der lange fortgesetzten Autoklavierung bei hoher Temperaturnbsp;� welcher Behandlung die Kulturfl�ssigkeiten versuchsweise unter-zogen worden waren � stattgefunden.

f. nbsp;nbsp;nbsp;Aktivitat nach Verd�nnung. Extrakt I hat in starker Ver-d�nnung noch eine deutliche Wirkung auf die Atmung, besondersnbsp;in einem bestimmten Lagerstadium der Kartoffel, in dem dernbsp;Atmungsmechanismus offenbar eine starke Reaktionsfahigkeit be-sass. Leider wurden mit Verd�nnungen des Extrakts II in diesernbsp;Periode keine Atmungsversuche angestellt.

Aus einem Versuch mit dem F. trichothecioides-Fi\tr2.t {Tabelle 30) ergab sich, dass die Wirkung bei Verd�nnung schnell nachliess,nbsp;etwa parallel dem Fallen des Zuckereffekts der RiCHARDS-L�sungnbsp;bei fortschreitender Verd�nnung. Der Effekt der Nahrl�sung hattenbsp;etwa die Grosse der des f�nfmal starker verd�nnten F. trichothe-cioi dei-Extrakts.

Weitere Versuchsergebnisse hinsichtlich der Wirkung des Fikrats in Verd�nnung stehen nicht zur Verf�gung. Wenn aus obigemnbsp;alleinstehenden Versuch aber ein Schluss gezogen werden darf, so

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm� Rich. L�sung oder Extr. II F. trichothecioides.

Extrakt: Kulturfl�ssigkeit von Fusarium trichothecioides (Kultur: 12/4� 2/5/39) durch Papier filtriert, aufgekocht, mit sterilem dest. Wassernbsp;verd�nnt.

scheint der Extrakt II weniger als der Extrakt I in kleinen Kon-zentrationen wirksam zu sein. Die Fr age wird j edoch verwickelt durch das Mitauftreten des Zuckereffekts und bedarf weiterer Datennbsp;zur endg�ltigen L�sung.

Die Hemmung des F. trichothecioides-Extx�kts unterblieb in diesem Versuch. Wie spater gezeigt werden soil, entsteht der hemmende Faktor erst in der Nahrfl�ssigkeit alterer Kuituren.

g. nbsp;nbsp;nbsp;Das wirksame Prinzip ist nicht fl�chtig. Der Extrakt II, zurnbsp;Trockne gedampft und wieder gel�st in destilliertem Wasser, hattenbsp;seine Aktivitat gr�sstenteils beibehalten (s. Tabelle 26). Schon hier-aus geht hervor, dass das wirksame Prinzip nicht zu den fl�chtigennbsp;Stoffen geh�rt. In einigen Fallen wurde die Kulturfl�ssigkeit voll-standig abdestilliert und das Destillat im Atmungsversuch gepr�ft.nbsp;Wie aus Tabelle 31 ersichtlich ist, zeigte weder das Destillat desnbsp;Gibberella-Filt�axs, noch das Destillat des F. trichothecioides-Fthx2X%nbsp;eine atmungsaktivierende Wirkung. Diese Ergebnisse bestatigennbsp;somit, dass die wirksamen Stoffe nicht fl�chtig sind. Die Destillatenbsp;alterer Kuituren reagierten alkalisch und enthielten Ammoniak, wienbsp;die positive NESSLER-Reaktion zeigte.

h. nbsp;nbsp;nbsp;Bariumfdllung. Zur Beseitigung des st�renden Zuckereffektsnbsp;wurde der Extrakt II � wie der Extrakt I � mit methylalkoholi-schem Bariumhydroxyd versetzt. Dazu wurde die Fl�ssigkeit beinbsp;niedrigem Druck zur Trockne gedampft und der R�ckstand mit

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm� dest. Wasser oder Extrakt II.

Extrakte; Kulturfl�ssigkeiten von Fusarium trichothecipides und von Gibberella Saubinetii (Kultur; 12/4�2/5/39) durch Papier filtriert;nbsp;aufgekocht. Filtrat teilweise abdestilliert.

reinem Methylalkohol gesch�ttelt. Die methylalkoholische L�sung wurde mit gesattigter methylalkoholischer Bariumhydroxydl�sungnbsp;versetzt, bis kein Niederschlag mehr auftrat. Die volumin�se Fallungnbsp;wurde teilweise mit Kohlensaure, teilweise mit Schwefelsaure zer-legt, wobei die gefallten Zucker regeneriert wurden und wieder innbsp;die L�sung gelangten. Die gebildeten Bariumsalze (BaCOg undnbsp;BaSOJ wurden auf dem Filter resp. mit Aceton und mit heissemnbsp;Wasser ausgewaschen und die Waschfl�ssigkeiten (nach Abdamp-fung des Acetons) den Fikraten zugef�gt oder einzeln getest.

Das Filtrat der Bariumhydroxydfallung wurde mit Schwefelsaure neutralisiert und eingedampft (zur Entfernung des Methylalkohols).nbsp;Nachdem Wasser zugesetzt worden war, wurde die Fl�ssigkeitnbsp;filtriert, der BaS04-Niederschlag mit heissem Wasser ausgesp�ltnbsp;und das Waschwasser dem Filtrat zugef�gt. Die verschiedenennbsp;Fraktionen wurden im Atmungsversuch gepr�ft, nachdem sie mitnbsp;destilliertem Wasser bis zum Ausgangsvolumen aufgef�llt wordennbsp;waren.

Bei Betrachtung der Ergebnisse {Tabelle 32) muss ber�cksichtigt werden, dass der unbehandelte Extrakt II von Gibberella Saubinetiinbsp;� in vorhergehenden Versuchen � eine mittlere Atmungserh�hungnbsp;von 41 %, der Extrakt von F. trichothecioides eine von 84 % und dienbsp;RiCHARDS-L�sung eine von 23 % �ber die Kontrolle (dest.nbsp;Wasser) hervorrief. Es steilte sich heraus, dass die zuckerhaltigenbsp;methylalkoholunl�sliche Fraktion noch eine betrachtliche Wirkung

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne; 0.3 cm� dest. Wasser oder Extr. II-Fraktionen.

Extrakt: Kulturfl�ssigkeit von Gibberella Saubinetii (Kultur; 12/4� 2/5/39) durch Papier filtriert. Fraktionierung s. Text.

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm� dest. Wasser oder Extr. II-Fraktionen.

Extrakt: Kulturfl�ssigkeit von Fusarium trichothecipides (Kultur: 12/4� 2/5/39) durch Papier filtriert. Fraktionierung s.quot; Text.

Auch die nicht durch Barium gefallte, zuckerfreie Fraktion (negative LuFF-Reaktion) �bte noch einen deutlichen Einfluss (resp. etwa II % und 14 %) aus, aber die kraftigste Wirkung wies die zerlegtenbsp;Bariumfallung auf (resp. etwa 26 % und 29 %), wobei es wenig aus-machte, ob die Fallung durch CO2 oder durch H2SO4 zerlegt wurde.nbsp;Auch die Waschfl�ssigkeiten, die im Gibberella-Vamp;xsvich einzelnnbsp;getest wurden, zeigten noch einige Aktivitat.

Namentlich der F. trichothecioides-'Extxakt hatte bei der Fraktio-nierung einen grosseren Teil der Aktivitat verloren, sei es infolge des wiederholten Eindampfens oder durch Adsorption an dienbsp;Bariumsalze.

Bei der Bariumbehandlung des Extrakts I zeigte ausschliesslich der BaSO^-Niederschlag eine atmungserh�hende Wirkung, wahrendnbsp;die Bariumfallung im methylalkoholischen Milieu nach Zerlegungnbsp;keine Wirkung ergab.

Im Gegensatz hierzu weist die zerlegte Bariumfallung des Extrakts II einen deutlichen Einfluss auf die Atmung auf. Diese Fraktion enthielt zwar alle im Methylalkohol gel�sten Zucker, abernbsp;ihre Wirkung war h�her als die der RiCHARDS-L�sung. Hierausnbsp;darf geschlossen werden, dass ein Teil der wirksamen Stoffe, nebennbsp;den Zuckern, in ihr anwesend war. Die beabsichtigte Trennung vonnbsp;Saccharaten und Stoffen, deren Wirkung nicht auf dem Zuckereffektnbsp;beruht, gelang also mit dieser Methode nicht.

In Hinsicht auf die mit Extrakt I gewonnenen Resultate liegt es nahe anzunehmen, dass auch im vorliegenden Falie das wirksamenbsp;Prinzip teilweise durch Adsorption an Bariumverbindungen aus dernbsp;L�sung entfernt wurde. Diesmal bereits durch die volumin�senbsp;Fallung der Bariumsaccharate � im zuckerarmen Extrakt I warnbsp;diese viel weniger umfangreich � und nicht erst durch den Barium-salz-Niederschlag beim Neutralisieren des Fikrats, wie im Falie desnbsp;Myzelextrakts. Bei der Zerlegung der Bariumfallung soil dann einnbsp;Teil der wirksamen Stoffe wieder frei geworden sein.

i. Zuckerfreier Extrakt. Es gelang schliesslich eine aktive Kultur-fl�ssigkeit zu erhalten, die frei von reduzierenden Zuckern war � ohne dass die Kultur sehr lange dauerte � und zwar dadurch, dassnbsp;der Pilz in verd�nnter Nahrl�sung gezogen wurde.

Nach vierw�chiger Kultur auf einer RiCHAROs-L�sung, die auf ein Zehntel verd�nnt worden war, zeigte das Fikrat keine Luff-sche Reaktion mehr, wahrend es deutlich atmungserh�hend wirkte.

Aus Tabelle 33 ergeben sich die Effekte der Kukurfl�ssigkeiten von G�bberella Sauhinetii, die in Nahrl�sungen verschiedener Ver-d�nnung gezogen worden war. Je nachdem die L�sung mehr ver-

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm^ dest. Wasser, Rich. L�sung oder Extr. II.

Extrakte: Kulturfl�ssigkeiten (Kultur: 12/4�10/5/39) von G�bberella Sauhinetii, auf verd�nnten Rich. L�sungen gezogen, durch Papiernbsp;filtriert, aufgekocht.

d�nnt war, wies der Pilz ein geringeres Wachstum auf und war dem-entsprechend die Wirkung der Kulturfl�ssigkeit niedriger. In der Verd�nnung i ; 10 war der Nahrboden nach der Kultur zuckerfrei;nbsp;in den anderen Kuituren konnten nach 4 Wochen noch reduzierendenbsp;Zucker nachgewiesen werden. In diesem Versuch wird die Wirkungnbsp;atmungsaktivierender Stoffe des Extrakts II, zum er sten Mal mitnbsp;Sicherheit von einem etwaigen Zuckereffekt getrennt, dargelegt.

j. Elution der adsorbierten wirksamen Stoffe. Oben wurde bereits die Adsorbierbarkeit des aktiven Prinzips an Kohle und an dasnbsp;Seitz-Filter erwahnt.

Wie beim Extrakt I konnten auch die atmungsbef�rdernden Stoffe der Kulturfl�ssigkeit durch Elution mit Aceton-Ammoniak wiedernbsp;zur�ckgewonnen werden. Die folgenden Versuche {Tabelle 34)nbsp;geben ein Beispiel der Adsorption und Elution der wirksamen Stoffe,nbsp;die von Gibberella Saubinetii in verd�nnten und unverd�nnten Nahr-l�sungen gebildet und ausgeschieden wurden.

Aus dem ersten Versuch geht hervor, dass das Kohle-Eluat der Kultur auf verd�nnter L�sung (i : 10) einen relativ grosseren Teilnbsp;der Aktivitat der Kulturfl�ssigkeit besitzt, als das Kohle-Eluat dernbsp;Kultur im unverd�nnten Milieu.

Wie die Wirkung der Kohle-Filtrate zeigt, war im letzteren Falie der gr�sste Teil der Aktivitat in der Fl�ssigkeit zur�ckgeblieben. Esnbsp;muss dabei in Betracht gezogen werden, dass das Fikrat der Kultur

Extrakt: Kul turfi�ssigkei ten von Gibberella Saubinetii (Kultur: 12/4� 10/5/39), auf normaler und auf verd�nnter Rich. L�sung gezogen,nbsp;durch Papier filtriert, aufgekocht. Je 50 cm� der Filtrate dreimal mitnbsp;0.5 g Noritkohle 10 Minuten gesch�ttelt, Kohle abfiltriert und mitnbsp;30 cm� Aceton-Ammoniak wahrend der Nacht eluiert. Eluat ein-gedampft und in 50 cm� dest. Wasser gelost.

Extrakt: Kulturfl�ssigkeit von Gibberella Saubinetii (Kultur: 12/4� 10/5/39), auf verd�nnter (i : 5) Rich. L�sung gezogen, durch Papiernbsp;filtriert, aufgekocht. 50 cm� des Filtrats zweimal durch Seitzfilternbsp;gepresst. Filter mit 50 cm� Aceton-Ammoniak eluiert. Eluat einge-dampft und in 50 cm� dest. Wasser gelost.

Weitere 50 cm� des Filtrats zweimal mit 0.5 g Carbo absorbens 30 Minuten gesch�ttelt, Kohle abfiltriert und mit 50 cm� Aceton-Ammoniak eluiert. Eluat eingedampft und in 50 cm� dest. Wasser gelost. Eluatenbsp;teilweise nochmals eingedampft.

auf unverd�nntem Nahrboden noch Zucker enthielt, wahrend das andere frei von reduzierenden Zuckern war.

Der zweite Versuch ergibt den Effekt des Seitzfilter-Eluats neben dem des Kohle-Eluats. Die wirksamen Stoffe stammen in diesemnbsp;Falie aus der Kultur auf der i : 5 verd�nnten Nahrl�sung. Dasnbsp;Kohle-Eluat war aktiver als das Seitzfilter-Eluat und das erstenbsp;reagierte schwach positiv, das zweite negativ auf das LuFFsche-Reagens. Nach wiederholter Eindampfung auf dem Wasserbadnbsp;sanken die Wirkungen der Eluate erheblich. Aus Kontrolle-Versuchennbsp;an andrer Stelle hatte sich inzwischen erwiesen, dass durch Elutionnbsp;mittels Aceton-Ammoniak aus ungebrauchten Seitzfilterplatten undnbsp;frischer Kohle keine aktiven Stoffe frei wurden. Das Adsorptions-verfahren ist ohne Zweifel von grossem Interesse f�r die Reinigungnbsp;der aktiven Substanzen. lm vorliegenden Falie betrug das Trocken-gewicht nach Eindampfen von 10 cm� des Seitzfilter-Eluats nurnbsp;noch 3 mg.

k. nbsp;nbsp;nbsp;Der hemmende Faktor des F. trichothecioides-Extrakts. Bereitsnbsp;mehrmals ist auf das auffallende Verhaken der F. trichothecioides-Extrakte hingewiesen. Der Myzelextrakt (Extrakt I), sowohl als dienbsp;Kulturfl�ssigkeit (Extrakt II) von F. trichothecioides rief nach dernbsp;anfanglichen Erh�hung bald eine mehr oder weniger jah fallendenbsp;Atmungskurve hervor. Diese Erscheinung machte den Eindruck,nbsp;als ob auf die Atmungserh�hung bald eine Atmungshemmung folgte.

In einigen anderen Versuchen mit dem F. trichothecioides-ExXii^sX unterblieb jedoch der Hemmungseffekt.

Die Frage in wiefern das atmungsaktivierende Prinzip mit der atmungshemmenden Wirkung verbunden war und weshalb diesenbsp;nicht immer in der Kulturfl�ssigkeit von F. trichothecioides auftrat,nbsp;wird im folgenden er�rtert werden.

l. nbsp;nbsp;nbsp;Zunachst wurde festgestellt {Tahelle 55), dass das Fikratnbsp;j�ngerer Kuituren dieses Pilzes nur die atmungsaktivierende Wirkung zeigte, dass aber in alteren Kuituren der erwahnte Hemmungs-faktor gebildet wurde. Die Extrakte in diesem Versuch stammtennbsp;aus einer Kulturreihe von F. trichothecioides, die teils nach 12, teilsnbsp;nach 20 und teils nach 37 Tagen abfiltriert wurde. Nur letzteresnbsp;Fikrat rief die Herabsetzung der Atmung, die fernerhin als �Hemmungseffekt� bezeichnet wird, hervor.

Das pH der Kulturfl�ssigkeiten war nach 20- und 37-tagigem Pilzwachstum resp. 6.3 und 6.7; sie zeigten beide noch eine deutlichenbsp;LuFFsche Reaktion. Der Hemmungseffekt tritt somit bereits hervor,nbsp;ehe alle Zucker in der Kulturl�sung verbraucht sind und bevor dienbsp;Fl�ssigkeit alkalisch reagiert.

Hauptraum; 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm� Extrakt II.

Extrakte; Kulturfl�ssigkeiten von Fusarium trichothecioides (Kuituren: 12/4�24/4, �2l\�2/5, 12/4�19/5/39) durch Papier filtriert, auf-gekocht.

men Sommermonaten und im verd�nnten Milieu (Rich. L�sung I : 2) das hemmende Prinzip schon nach ii Tagen in der Kultur-fl�ssigkeit nachweisbar war, bei einem pH-Wert von 5.8 und posi-tiver LuFFschen Reaktion.

2. Aus einem anderen Versuch {Tabelle 36) geht hervor, dass die hemmenden Stoffe das Seitzfilter passieren. Im vorliegenden Falienbsp;wurde die Kulturfl�ssigkeit nacheinander durch zwei Seitzfilternbsp;gepresst. Beide Filterplatten wurden einzeln eluiert und es erwiesnbsp;sich, dass die Eluate einen Teil der atmungsaktivierenden Stoffenbsp;enthielten ohne aber die hemmenden Substanzen, wahrend dasnbsp;Seitz-Filtrat dieselbe Hemmung zeigte als der Ausgangsextrakt, je-doch auf einem niedrigeren Atmungsniveau anfangend.

Diese Tatsachen weisen schon darauf hin, dass die atmungsaktivierenden und -hemmenden Wirkungen auf verschiedene Substanzen zur�ckgef�hrt werden m�ssen, von denen die erstere � teilweise � vom Seitz-Filter zur�ckgehalten und adsorbiert wirdnbsp;und die zweite restlos filtrierbar ist. Wenn das Seitz-Filtrat daraufnbsp;mit Kohle gesch�ttelt wurde, dann zeigte es sich, dass die hemmenden Stoffe von dieser zur�ckgehalten wurden. Das Kohle-Filtratnbsp;wies nur noch einen Teil der aktivierenden Wirkung auf, wahrendnbsp;das Kohle-Eluat den vollstandigen Hemmungseffekt ergab, zusam-men mit einem anderen Teil der aktivierenden Wirkung. Im Gegen-satz zu dem atmungsbef�rdernden Prinzip, wird der atmungs-hemmende Faktor also an Kohle, aber nicht an das Asbestfilternbsp;adsorbiert. Die Adsorbierbarkeit an Kohle ist f�r diesen Faktornbsp;ausserdem grosser als die Adsorbierbarkeit der aktivierenden Stoffenbsp;an Kohle und an das Filter.

Extrakt: Kulturfl�ssigkeit von Fusarium trichotheciotdes (Kultur: 12/4� 19/5/39) dutch Papier filtriert, eine Stunde auf 70� C. erhitzt. 100 cm�nbsp;des Fikrats nacheinander dutch zwei Seitzfilter gepresst. Filter je mitnbsp;25 cm� dest. Wasser gewaschen, Waschwasser zusammengef�gt. Filternbsp;je mit 75 cm� Aceton-Ammoniak eluiert. Eluate eingedampft imdnbsp;gelost in 50 cm� dest. Wasser.

3. In weiteren Versuchen gelang es den Hemmungsfaktor nahezu v�llig vom aktivierenden Prinzip zu trennen. Mit Hilfe vom Seitz-Filter und von kleinen Mengen Kohle wurden Fraktionen erhalten,nbsp;die entweder eine konstantbleibende Atmungserh�hung herbei-f�hrten, oder nur einen Hemmungseffekt zeigten, ohne jede Er-h�hung. Die Ergebnisse einer solchen Versuchsreihe gehen hervornbsp;aus Tabelle 37. Die Kulturfl�ssigkeit stammte aus einer F. tri-chothecioides-^Mlxm auf verd�nnter RiCHARos-L�sung (i : 2), innbsp;der nach 35 Tagen aller Zucker verbraucht und das pH hochnbsp;angestiegen (�ber pH 8.8) war.

Auch nach wiederholter Seitzfiltrierung (Sf und SfSf) gelang es in diesem Falie nicht, das atmungsaktivierende Prinzip in erheb-lichem Masse aus der L�sung zu entfernen. Das Ansauern desnbsp;Fikrats mittels Schwefelsaure, bis auf pH 6.5, anderte weder dienbsp;Atmungsaktivierung, noch die Atmungshemmung des Extraktsnbsp;wesentlich. Der Hemmungseffekt wurde j edoch restlos adsorbiertnbsp;an eine kleine Menge Noritkohle, mit der das Seitz-Filtrat (Sf) nurnbsp;kurze Zeit gesch�ttelt war; das Fikrat der Kohlebehandlung (SfCf)nbsp;zeigte eine konstantbleibende Erh�hung der Atmung �ber die dernbsp;Kontrolle, ohne jeden Hemmungseffekt (s. Fig. 8). Die Kohle wurde

234

TABELLE 37.

Hauptraum; 30 Schn. v. 1 mm, �Muizen�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm� dest. Wasser oder Extr. II.

Extrakt: Kulturfl�ssigkeit von Fusarium trichothecioides (Kultur: 8/7� 12/8/39), auf verd�nnter Rich. L�sung (i ; 2) gezogen, durch Papiernbsp;filtriert. Nacheinander durch 2 Seitzfilter filtriert (Sf)j ein Teil diesesnbsp;Fikrats nochmals 2 X durch Seitzfilter (SfSf), ein zweiter Teil mitnbsp;H2SO4 angesauert bis auf pH 6.5 (Sf, anges.).

			I. St.	2.	3-	4-	5-	6. St.
I	dest.	Wasser	72.5	108	113	115	I2I	125
2	Extr.	II � Sf	72.4	166	169	148	141	139
3	Extr.	II � SfSf	72.4	160	163	142	134	129
4	Extr.	II � Sf, anges.	74-8	159	I6I	145	137	131

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Muizen�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm� dest. Wasser oder Extr. II.

Extrakt: 100 cm� des Seitz-Filtrats (Sf, s. i. Versuch) mit 0.2 g Norit-kohle 5 Minuten gesch�ttelt; Kohle abfiltriert, mit 50 cm� Aceton-Ammoniak eluiert, Eluat eingedampft und gelost in 50 cm� dest. Wasser (SfCel). Kohlefiltrat (SfCf) teilweise (50 cm�) mit 0.5 g Norit-kohle 30 Minuten gesch�ttelt, Kohle abfiltriert, mit 80 cm� Aceton-Ammoniak eluiert, Eluat eingedampft und gelost in 25 cm� dest.nbsp;Wasser (SfCfCel). Zweites Kohlefiltrat = SfCfCf.

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Muizen�, in Phosphatpviffer (pH 6.2). Birne 0.3 cm^ dest. Wasser oder Extr. II.

Extrakt: 15 cm� des ersten Kohle-Filtrats (SfCf, s. 2. Versuch) Seitz-filtriert (SfCfSf). 20 cm� des ersten Kohle-Eluats (SfCel) gleichfalls Seitzfiltriert (SfCelSf).

mittels Aceton-Ammoniak eluiert und das Eluat (SfCel) ergab, in doppelter Konzentration, nach einer kleinen Anfangserh�hung, dennbsp;Hemmungseffekt, sodass die Atmungsgr�sse nach 7 Stunden 25 %nbsp;hinter jener der Kontrolle zur�ckblieb. Der kleine Rest der atmungs-aktivierenden Stoffe konnte schliesslich durch Seitzfiltrierung desnbsp;Kohle-Eluats endg�ltig entfernt werden (SfCelSf). In diesem Fikratnbsp;waren somit die atmungshemmenden Stoffe frei vom aktivierendennbsp;Prinzip wirksam.

Ein Teil des Kohle-Filtrats (SfCf) wurde nochmals mit Kohle gesch�ttelt � langere Zeit mit einer grosseren Menge � und filtriertnbsp;(SfCfCf). Auch diese Kohle wurde eluiert, aber das Eluat (SfCfCel)nbsp;zeigte nur einen Teil der aktivierenden Wirkung, ohne Hemmungs-

effekt. Dieser Befund bestatigt, dass die Hemmungsstoffe bereits vollstandig durch die kleine Menge Kohle der ersten Kohleadsorptionnbsp;fortgerissen worden waren.

Das aktivierende Prinzip blieb im vorliegenden Falie auch nach der zweiten Kohleadsorption noch gr�sstenteils im Fikrat (SfCfCf)nbsp;zur�ck. Erst Seitzfiltrierung einer kleinen Menge des ersten Kohle-filtrats (SfCf) vermochte die Fl�ssigkeit bedeutend zu inaktivierennbsp;(SfCfSf).

M�glicherweise beeintrachtigte das sehr hohe pH (gt; 8.8) in diesem Falie die Adsorption der atmungsaktivierenden Stoffe.

Die Kohle-Eluate enthielten ausserdem kein Ammoniak mehr. Mit dem NESSLERschen Reagens bildete sich eine gr�ngelbe Farbung,nbsp;bald in eine weisse oder gelbe Fallung �bergehend. Offenbar fielennbsp;hier organische Quecksilberverbindungen aus.

1. Thermostabilitat. Oben haben wir bereits auf die M�glichkeit, dass ein Teil der Aktivitat durch langewahrende Autoklavbehandlungnbsp;bei hoher Temperatur oder durch Eindampfen auf dem Wasser badnbsp;verloren geht, hingewiesen. Im allgemeinen kann jedoch demnbsp;atmungsaktivierenden Prinzip des Extrakts II eine ziemliche Thermostabilitat zugeschrieben werden. Diese Tatsache geht ausserdemnbsp;noch aus den folgenden in Tabelle 38 zusammengefassten Versuchennbsp;hervor.

Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne; 0.3 cm� dest. Wasser oder Extr. II.

Extrakt: Knlturfl�ssigkeit von Fusarium trichothecioides (Kultur: 12/4� 19/5/39), durch Papier filtriert. Teilweise eingedampft und wiedernbsp;gei�st in dest. Wasser, teilweise eine Stunde auf 70� C. erhitzt. Kleinernbsp;Teil autoklaviert (112�, ^ St.).

Hauptraum; 30 Schn. v. i mm, �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Birne: 0.3 cm� dest. Wasser oder Extr. II.

Extrakt: Kulturfl�ssigkeit von Gibberella Saubinetii (Kultur: 17/3� 22/5/39), durch Papier filtriert, aufgekocht. Ein Teil autoklaviertnbsp;(112�, i St.).

nach Eindampfen (bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur) und nach Autoklavierung sogar noch eine h�here At�vitat, als nachnbsp;einst�ndiger Erhitzung auf 70� C.

Das Gibberella-Extrakt erfuhr durch die Autoklavbehandlung dagegen einen kleinen Aktivitatsverlust.

Der Hemmungseffekt des F. trichothecioides-Extrakts behauptete sich in allen Fallen und die fraglichen Stoffe werden also nicht durchnbsp;Erhitzen oder Eindampfen zerst�rt.

m. Wirkung auf die Atmung von Gewebezylindern. Zum Schluss sind noch die Versuche zu erwahnen, in denen statt Kartoffel-scheibchen ganze Gewebezylinder zur Anwendung kamen. Wie beinbsp;den parabelen Versuchen mit dem Myzelextrakt, wurde erst dienbsp;Atmungsgr�sse der einzelnen Zylinder festgestellt. Sodann wurdennbsp;sie eine halbe Stunde in die Fl�ssigkeit getaucht und darauf in dienbsp;Atmungsgefasse zur�ckgebracht. In Tabelle gg ersieht man dienbsp;Wirkung der Kulturfiltrate von Gibberella Saubinetii und vonnbsp;Fusarium bu�bigenum var. lycopersici, im Vergleich zu dem Effektnbsp;der RiCHARDS-L�sung. Letztere hatte eine starke Wirkung, dienbsp;jedoch deutlich der Wirkung der Kulturfiltrate beider Pilze unter-legen war.

Extrakte: Kul turfl�ssigkeiten von F. bu�bigenum var. lyc. und G. Saubinetii (Kultur: 17�27/3/39), durch Papier filtriert, aufgekocht.

Diese Ergebnisse zeigen, dass auch auf diese einfache Weise die Wirkung des Extrakts dargelegt werden kann.

n. Zusammenfassung. i. Die Kulturfiltrate von Gibbere�la Saubinetii und von einigen anderen Fusarien, auf RiCHARDS-Nahr-l�sung gezogen, enthalten ein aktives Prinzip, das die Atmung des Kartoffelgewebes (Scheibchen und Zylinder) bis auf ein neues, sichnbsp;wahrend des Versuchs behauptendes Niveau steigert.

2. nbsp;nbsp;nbsp;Diese Atmungserh�hung ist dem �Zuckereffekt� der sterilennbsp;Nahrl�sung deutlich �berlegen.

3. nbsp;nbsp;nbsp;Die wirksamen Stoffe der Kulturfl�ssigkeit werden vom Seitz-Asbestfilter, wie von aktiver Kohle adsorbiert, wenn auch nicht innbsp;sehr starkem Masse. Durch Elution mittels Aceton-Ammoniaknbsp;k�nnen sie zur�ckgewonnen werden.

239

4- Das wirksame Prinzip ist nicht, oder nur sehr wenig, in Diathyl-ather oder in Chloroform l�slich.

5. nbsp;nbsp;nbsp;Die Durchl�ftung der Pilzkulturl�sung ist nicht unbedingtnbsp;notwendig f�r die Bildung der aktiven Stoffe und spielt hier beinbsp;wahrscheinlich nur insofern eine Rolle, als sie das Pilzwachstumnbsp;bef�rdert.

6. nbsp;nbsp;nbsp;Die aktiven Stoffe bilden sich bereits innerhalb 5 Tage, alsonbsp;im Anfangsstadium der Pilzkultur. Es ist daher nicht wahrscheinlich,nbsp;dass sie den toxischen Stoffen, die in alteren Kuituren zu demnbsp;�Staling-Effekt� beitragen, angeh�ren oder m�gliche Autolyse-Produkte des Pilzes darstellen. Im Einklang hiermit steht die Fest-stellung, dass die wirksamen Stoffe auftreten, bevor die gesamtenbsp;Zuckermenge aus der Nahrl�sung verbraucht worden ist und das pHnbsp;stark steigt.

7. nbsp;nbsp;nbsp;Verd�nnung des Extrakts setzt seine Wirkung ziemlich schnellnbsp;herab.

9. nbsp;nbsp;nbsp;Es liess sich durch Bariumfallung der Zucker im Extrakt nichtnbsp;von diesen Stoffen scheiden.

10. nbsp;nbsp;nbsp;Durch Kultur auf verd�nnter Nahrl�sung wurden schliesslichnbsp;zuckerfreie Extrakte erhalten, die dennoch eine deutliche Aktivitatnbsp;aufwiesen.

11. nbsp;nbsp;nbsp;Die Kulturfl�ssigkeit von Fusarium trichothecioides ruft,nbsp;neben der schnell auftretenden aktivierenden Wirkung, einen lang-samer hervortretenden Hemmungseffekt auf die Atmung hervor.nbsp;Dieser Hemmungsfaktor bildet sich erst in alteren Kuituren. Er istnbsp;an Aktivkohle reversibel adsorbierbar, wird abei vom Seitzfilternbsp;nicht adsorbiert. Es gelang, den Hemmungseffekt v�llig von dernbsp;atmungsaktivierenden Wirkung zu trennen.

12. nbsp;nbsp;nbsp;Beide Faktoren, der aktivierende, sowohl als der hemmende,nbsp;sind in hohem Masse thermostabil.

ABSCHNITT VI.

DER EINFLUSS VON STOFFEN, IN PARASITISCHEN VERHALTNISSEN GEBILDET, AUF DIE ATMUNG DESnbsp;KARTOFFELGEWEBES (EXTRAKT III).

Neben den im vorigen Abschnitt erwahnten Untersuchungen �ber die Wirkung von Stoffen, vom Pilz in Reinkultur gebildet, stehennbsp;die Versuche mit Extrakten aus infiziertem Kartoffelgewebe.

Steril geschnittene Kartoffelzylinder oder -scheiben dienten dabei Gibberella Saubinetii als lebendes Substrat. Die Extrakte, die ausnbsp;diesem Komplex bereitet werden nachdem der Parasit das Gewebenbsp;befallen bat und ein �ppiges Wachstum zeigt, enthalten offensicht-lich Stoffe verschiedener Herkunft. Ein Teil der gel�sten Stoffenbsp;stammt aus dem normalen lebenden Kartoffelgewebe; ein zweiternbsp;Teil r�hrt vom Pilzmyzel her. Ausserdem werden sich noch Sub-stanzen aus dem vom Parasiten beeinflussten und veranderten Wirts-gewebe im Auszug vorfinden, sowie Stoffwechselprodukte des Pilzes.

Jede Gruppe kann m�glicherweise atmungsaktivierende Stoffe umfassen. Im vorigen Abschnitt steilten wir bereits fest, dass ausnbsp;dem Pilzmyzel solche Stoffe extrahiert werden k�nnen (Extrakt I).nbsp;Die Menge Pilzmaterial, die bei der Herstellung des Extrakts IIInbsp;verarbeitet wird, ist jedoch relativ so klein, dass der Effekt dernbsp;atmungsaktivierenden Stoffe aus dieser Quelle nur gering sein kann,nbsp;es sei denn, dass die Bildung dieser Stoffe in parasitischen Verhalt-nissen zugenommen hatte.

Aber auch das lebende, gesunde Kartoffelgewebe enthalt Stoffe, welche die Atmung beeinflussen. Mehrere Forscher (u.a. Onslow,nbsp;1919) isolierten aus Kartoffelknollen eine Ortho-diphenol-Verbin-dung, die nach Boswell u. Whiting (1938) die Atmung von Kar-toffelscheibchen in Phosphatpuffer um etwa 20 % steigern kann.nbsp;Diesem Faktor wurde in unseren Versuchen Rechnung getragen undnbsp;zwar dadurch, dass ein Extrakt aus gesunden Kartoffelzylindernnbsp;oder -scheiben dem Extrakt III als Kontrolle gegen�ber gestelltnbsp;wurde. Eine m�gliche Atmungserh�hung durch Extrakt III darfnbsp;daher, in sofern sie die Kontrolle �bersteigt, gr�sstenteils den, ausnbsp;dem vom Parasiten beeinflussten Teil der Wirtspflanze stammenden,nbsp;atmungsaktivierenden Stoffen zugeschrieben werden.

Die wichtigsten Ergebnisse der Atmungsversuche mit Extrakt III werden untenstehend angef�hrt. Bei der Beurteilung der Resultatenbsp;muss man ber�cksichtigen, dass die fraglichen Stoffe im Extraktnbsp;schon in einer niedrigeren Konzentration anwesend sind, als imnbsp;lebenden Substrat. Wenn z.B. ein Gewebezylinder von etwa i cm�nbsp;Inhalt in 5 cm� Wasser extrahiert wird, so stellt die Konzentrationnbsp;der l�slichen Stoffe im Extrakt sich auf h�chstens ein Sechstel der-jenigen im Gewebe.

a. Wirkung wasseriger und alkoholischer Extrakte. Wasserige und athylalkoholische Extrakte von infizierten Kartoffelzylindern ergabennbsp;im Atmungsversuch, im Vergleich mit destilliertem Wasser, einenbsp;nahezu gleiche Atmungssteigerung (Tabelle 40 und Fig. 9). Diesenbsp;Wirkung �bersteigt deutlich die Effekte der Kontrolle-Extrakte (B),nbsp;die aus nicht-infizierten Zylindern stammten. Die Wirkung des

Extrakte: Kartoffelzylinder (35 x 5 mm, �Bintje�), teilweise infiziert mit Gibberella Saubinetii (Kultur: 6�14/3/39). Alle Zylinder in 5 cm�nbsp;dest. Wasser oder 96 %igem Alkohol eine Nacht bei Zimmertemperaturnbsp;extrahiert. Fl�ssigkeiten filtriert; wasserige Extrakte autoklaviertnbsp;(4 Stunde bei 112� C.), alkoholische Extrakte eingedampft und R�ck-stande gelost in dest. Wasser (5 cm� pro Zylinder).

Extrahierte Zylinder im M�rser mir Quarzsand zerrieben und in 80 %-igem Alkohol nochmals ausgezogen. Fl�ssigkeiten eingedampft und in dest. Wasser gelost, wie oben. (Extrakt lila und Kontrolle-Extrakt A)

wasserigen Extrakts III �bertrifft die des wasserigen Kontrolle-Extrakts jedoch in bedeutend h�herem Masse, als der alkoholische Extrakt III seiner Kontrolle �berlegen ist. Es betrifft hier keinennbsp;zufalligen Unterschied, denn auch bei Wiederholung der Versuchs-reihe trat er auf.Wir k�nnten auf den ersten Bliek die h�here Wirkungnbsp;des alkoholischen Kontrolle-Extrakts etwa auf eine schnellere undnbsp;vollslandigere Extraktion infolge des Abt�tens des Gewebes durchnbsp;den Alkohol zur�ckf�hren. Aber es fragt sich dann, warum dernbsp;alkoholische Extrakt III nicht gleichfalls eine starkere Wirkung alsnbsp;der wasserige Extrakt III zeigt. Hierauf k�nnte man erwidern, dassnbsp;m�glicherweise die vom Pilz abgebaute Aussenschicht des Zylindersnbsp;die Extraktion des infizierten Gewebes dermassen erleichtert, dassnbsp;der Alkohol nicht langer bevorzugter Extraktionsmittel ist.

Diese Vorstellung f�hrt uns dann weiter zu dem Gedanken, dass der ganze Unterschied im Effekt zwischen Extrakt III und Kontrolle-Extrakt B bloss auf einer vollstandigeren Extraktion des infiziertennbsp;gegen�ber dem gesunden Kartoffelgewebe beruhen k�nnte. Diesenbsp;M�glichkeit wird jedoch durch die Tatsache, dass das gesundenbsp;Gewebe auch nach wiederholter und gr�ndlicher Extraktion keinenbsp;h�here Aktivitat aufweist, widerlegt. Dies geht aus Tabelle 40 hervor.nbsp;in der die Gefasse 6 und 7 die Wirkung der bei der ersten Extraktionnbsp;zur�ckgebliebenen aktiven Stoffe demonstrieren. Zu diesem Zwecknbsp;wurden die mittels Wasser oder Alkohol ausgezogenen Zylinder nachnbsp;Zerreiben mit Quarzsand nochmals extrahiert und zwar mit 80 %-igem Alkohol. Dieser zweite Extrakt des infizierten Gewebes (lila)nbsp;ergab noch eine merkliche, aber abnehmende Atmungserh�hung,nbsp;wahrend der zweite Kontrolle-Extrakt (A) nur sehr geringe Aktivitatnbsp;zeigte. Wir k�nnen somit aus diesem Versuch den Schluss ziehen,nbsp;dass im befallenen Gewebe eine erheblich gr�ssere Menge akti-vierender Stoffe anwesend ist, als im gesunden Gewebe.

Die atmungsbeschleunigende Wirkung der Kontrolle-Extrakte B und A darf wahrscheinlich gr�sstenteils dem obengenanntennbsp;o-Diphenol zugeschrieben werden. Daneben ist ein geringer Zucker-effekt nicht ausgeschlossen. In wiefern die Wirkung des Extrakts IIInbsp;auf der Aktivitat derartiger Phenolverbindungen beruht, lasst sichnbsp;aus dieser Versuchsreihe nicht schliessen.

b. nbsp;nbsp;nbsp;Adsorption an das Seitzfilter. Wie bei den Extrakten I und IInbsp;kann auch das wirksame Prinzip aus Extrakt III von der Seitzfilter-platte zur�ckgehalten werden (Tabelle 41). Der Versuch zeigt, dassnbsp;die Fl�ssigkeit nach Seitzfiltrierung nahezu v�llig inaktiviert ist.nbsp;Die filtrierten Extraktmengen waren jedoch klein. Auch die Kontrolle hat ihre Wirkung durch die Filtrierung verloren.

243

Extrakte; Kartoffelzylinder (40 X 5 mm, �Eigenheimer�) teilweise in-fiziert mit Gibberella Saubinetii (Kultur: 6�15/10/38). Alle Zylinder je in 5 cm� dest. Wasser 2 Tage bei Zimmertemperatur extrahiert.nbsp;Fl�ssigkeiten filtriert und autoklaviert (J Stunde bei 112� C.) odernbsp;Seitzfiltriert.

Extrakte; Kartoffelzylinder (35 X 5 mm, �Eigenheimer�) teilweise in-fiziert mit Gibberella Saubinetii (Kultur; 31/10�11/11/38). Alle Zylinder je in 5 cm� dest. Wasser eine Nacht bei Zimmertemperatur extrahiert. Fl�ssigkeiten filtrieit, kurz aufgekocht. pH des Extrakts IIInbsp;(�ber 7.6!) mittels HCl herabgesetzt bis auf pH 6.8 (= pH Kontrolle-Extrakt). 10 cm� beider Extrakte zweimalig mit 0.2 g Noritkohlenbsp;behandeltj filtriert.

mit Kohle vollstandig zuinaktivieren {Tahe�le 42). Auch die Wirkung der Kontrolle wurde durch Kohle abgeschwacht, aber ein Teil dernbsp;Aktivitat blieb im Filtrat zur�ck. Spatere Versuche ergaben, dassnbsp;Extrakt III weniger reduzierende Zucker enthielt als die Kontrolle:nbsp;wahrend ersterer nur schwach reagierte, ergab letztere eine deutlichenbsp;LuFF-Reaktion. M�glicherweise beruht daher die Wirkung desnbsp;Kontrolle-Extrakts teilweise auf der Anwesenheit dieser Zucker.

In einigen orientierenden Versuchen wurde die Kohle erfolglos mit Aceton-Ammoniak und Pyridin-Methylalkohol eluiert. Dienbsp;Eluate des Extrakts zeigten zwar einige Wirkung, aber diese stiegnbsp;ungen�gend �ber die des Kontrolle-Eluats hinaus, um ihr besonderen Wert beizumessen. Weitere Versuche in dieser Richtungnbsp;mussten leider wegen der Mobilmachung Ende August 1939 ab-gebrochen werden.

d. Wirkung auf die Atmung frischgeschnittener Scheibeken. In den vorhergehenden Versuchen verwendeten wir, wie �blich, gewassertenbsp;Kartoffelschnitten als Atmungsobjekte. Tabelle 43 zeigt, dass auch

frischgeschnittene Scheibehen auf Zusatz des Extrakts III mit einer Atmungserh�hung reagieren. Der Effekt ist jedoch viel kleiner alsnbsp;nach Vorbehandlung der Schnitten; die Wirkung des Kontrolle-Extrakts ist kaum noch zu sp�ren. Der Extrakt war derselbe, dernbsp;im vorigen Versuch (Tabelle 42) den gewasserten Schnitten zugesetztnbsp;wurde und dort eine starke Atmungssteigerung hervorrief. Diesesnbsp;Beispiel legt den Einfluss der Vorbehandlung auf das Reaktions-verm�gen des Atmungsmechanismus nochmals klar dar.

245

Vorbehandlung; Knolle 4 Tage bei Zimmertemperatur aufbewahrt. Gewebescheibchen frisch-geschnitten.

Extrakte; Kartoffelzylinder (�Eigenheimer�, 35 X 5 mm) teilweise mit Gihberella Saubinetii iniizieit (Kultur: 15/11�24/11/38). Alle Zylindernbsp;je in 5 cm� dest. Wasser eine Nacht bei Zimmertemperatur extrahiert.nbsp;Fl�ssigkeiten filtriert und autoklaviert (J Stunde bei 112� C.). Extraktenbsp;im K�hlschrank aufbewahrt. Ein Teil beider (III und B) Extraktenbsp;einmalig mit Diathylather ausgesch�ttelt. Atherl�sliche und -unl�slichenbsp;Fraktionen eingedampft und gelost in dest. Wasser.

e. nbsp;nbsp;nbsp;L�slichkeit in Ather. Aus Tabelle 44 geht hervor, dass auchnbsp;die wirksamen Substanzen im Extrakt III zu den atherunl�slichennbsp;Stoffen geboren. Es handelt sich auch in diesem Versuch um frisch-geschnittene Scheibchen als Atmungsmaterial. Die Knolle, der sienbsp;entnommen wurden, war jedoch vorher 4 Tage bei Zimmertemperatur aufbewahrt. Die ziemlich hohe Anfangsatmung darf vielleichtnbsp;auf diese Vorbehandlung zur�ckgef�hrt werden; das Reaktions-verm�gen der Atmung blieb jedoch auch bei diesem frischge-schnittenen Material klein.

Der Unterschied zwischen den Wirkungen der beiden Fraktionen ist allerdings gross genug um festzustellen, dass die atmungsaktivie-renden Stoffe des Extrakts sich in der atherunl�slichen Fraktionnbsp;befanden. Dies trifft auch f�r den Kontrolle-Extrakt zu. Im Einklangnbsp;mit diesem Refund steht die Erwahnung Boswell u. Whitingsnbsp;(1938), dass der atmungserh�hende Faktor (Phenol-Verbindung),nbsp;aus gesunden Kartoffelknollen isoliert, sich als atherunl�slich erwies.

f. nbsp;nbsp;nbsp;L�slichkeit in Chloroform. Auch nach dem Aussch�tteln desnbsp;Extrakts III mit Chloroform blieb das wirksame Prinzip gr�sstenteilsnbsp;in der wasserigen L�sung zur�ck {Tabelle 45). Der Versuch zeigt,nbsp;dass die chloroforml�slichen Fraktionen der Extrakte (III und B)

2^6

Extrakte: s. Tabelle 41. Beide Extrakte (III und B) mit Chloroform ausgesch�ttelt. Chloroforml�sliche und -unl�sliche Fraktionen ein-gedampft; R�ckstande gelost in dest. Wasser (etwa ein Drittel desnbsp;Ausgangsvolumens).

noch einige atmungsaktivierende Wirkung aufweisen. Dabei muss ber�cksichtigt werden, dass sie in etwa dreifacher Konzentrationnbsp;in Anwendung kamen. Es kann somit h�chstens nur von einernbsp;schwachen L�slichkeit der aktiven Stoffe in Chloroform die Rede sein.

g. Thermostabilitat. Aus den vorhergehenden Versuchen konnte man bereits ersehen, dass der Extrakt auch nach einer Autoklav-behandlung von einer halben Stunde bei 112� C. noch eine starkenbsp;Aktivitat zeigt.

Der Verlust eines Teils der atmungsaktivierenden Wirkung durch Eindampfen der Fl�ssigkeit auf dem Wasserbad, auf den wir beinbsp;den Extrakten I und II hinwiesen, tritt auch beim Extrakt III aufnbsp;{Tabelle 46). Beim Wiederl�sen des trocknen R�ckstands blieb,nbsp;ahnlich wie beim Myzelextrakt, ein Teil als unl�sliche Hautchennbsp;zur�ck. Wahrscheinlich enthielt dieser unl�sliche Rest einen Teilnbsp;der aktiven Stoffe in einer denaturierten Form.

Der pH-Wert des Extrakts betrug in diesem Falie 7.9, wahrend sich f�r den gleichzeitig hergestellten Kontrolle-Extrakt ein pH-Wert von 6.7 ergab. Der Parasit ruft also bei seinem Wachstum aufnbsp;dem lebenden Substrat, genau wie in Reinkultur, eine Verschiebungnbsp;des pH nach der alkalischen Seite hervor. Beim Eindampfen stiegnbsp;das pH bis �ber 8.8. Hier liegt vielleicht eine Spaltung von Bicarbo-

247

Birne: 0.6 cm� dest. Wasser oder Extrakt III (nach der ersten Stunde). Einsatz: 0.4 cm� KOH 25 %.

Extrakt: s. Tabelle 42. 10 cm� des Extrakts zur Trockne gedampft und wieder gelost in 10 cm� dest. Wasser.

Extrakte: Kartoffelzylinder (�Eigenheimer�, 35 X 5 mm) teilweise mit Gibberella Saubinetii infiziert (Kultur: 25/10-3/11/38). Alle Zylindernbsp;je in 5 cm� dest. Wasser eine Nacht bei Zimmertemperatur extrahiert.nbsp;Fl�ssigkeiten filtriert und autoklaviert (^ Stunde bei 112� C.); im K�hl-schrank aufbewahrt. Extrakte mit destilliertem Wasser verd�nnt.

h. nbsp;nbsp;nbsp;Wirkung nach Verd�nnung. Nach Verd�nnung des Extraktsnbsp;III und der Kontrolle nimmt der Unterschied in Aktivitat dernbsp;beiden Extrakte ziemlich schnell ab {Tabelle 47). Im vorliegendennbsp;Versuch �bte der Extrakt III in zehnfacher Verd�nnung noch einenbsp;deutliche Wirkung auf die Atmung aus; in der Verd�nnung i : 100nbsp;zeigten beide Extrakte (III und B) noch einen geringen, aber gleichennbsp;Effekt im Vergleich zum destillierten Wasser. Wie gesagt, ist dienbsp;Ausgangskonzentration der wirksamen Stoffe im Extrakt III klein,nbsp;kleiner als im lebenden Substrat. Die zehnfache Verd�nnung ent-spricht etwa ^/eo der urspr�nglichen Konzentration der aktiven Stoffenbsp;im Substrat. Diese Angaben weisen darauf hin, dass diese atmungs-aktivierenden Stoffe sich im befallenen lebenden Gewebe in ge-n�gend hoher Konzentration vorfinden k�nnen, um dort eine er-heWiche Atmungssteigerung hervorzurufen.

Diese Daten �ber die Eigenschaften des wirksamen Prinzips im Extrakt III bed�rfen noch vieler Erganzungen und Erweiterungen,nbsp;bevor wir uns ein klares und einheitliches Bild der Natur und dernbsp;Wirkungsweise der fraglichen Stoffe machen k�nnen. Wenn es auchnbsp;unsere Aufgabe nicht sein konnte, das vorliegende Problem kurz-fristig zu erledigen, so hatten wir doch noch einige weitere Versuchenbsp;geplant. Diese konnten, wie bereits oben erwahnt, nicht zur Aus-f�hrung gelangen.

i. nbsp;nbsp;nbsp;Zusammenfassung. i. Der Extrakt des durch Gibherella Saubi-netii befallenen Kartoffelgewebes (Extrakt III) �bt auf Gewebe-schnitten eine atmungserh�hende Wirkung aus. Dieser Effekt �ber-steigt merklich die Atmungssteigerung, die vom Extrakt gesundennbsp;Gewebes (Extrakt B) herbeigef�hrt wird. Der Wirkungsunterschiednbsp;dieser Extrakte beruht nicht auf einer vollstandigeren Extraktionnbsp;des befallenen Gewebes.

2. nbsp;nbsp;nbsp;Die atmungsaktiven Stoffe im Extrakt III sind an Kohle undnbsp;an die Seitzfilterplatte adsorbierbar. Auch der Kontrolle-Extraktnbsp;verliert durch Kohlebehandlung oder Seitz-Filtrierung an Aktivitat.

3. nbsp;nbsp;nbsp;Der atmungsaktivierende Effekt des Extrakts tritt nicht nurnbsp;bei Anwendung von gewasserten, sondern auch von frischgeschnitte-nen Scheibchen auf. Die Atmungserh�hung ist im letzteren Falienbsp;jedoch bedeutend schwacher.

4. nbsp;nbsp;nbsp;Das wirksame Prinzip des Extrakts III ist in Diathylather undnbsp;in Chloroform nicht, oder nur in geringem Masse l�slich.

5. nbsp;nbsp;nbsp;Es ist in wasseriger L�sung thermostabil, verliert aber zurnbsp;Trockne gedampft einen Teil seiner Wirkung, wahrend der Trocken-r�ckstand teilweise unl�slich geworden ist.

249

6. Der Extrakt ist auch in Verd�nnung noch wirksam, obwohl die Konzentration der wirksamen Stoffe im Extrakt bereits geringernbsp;ist als im befallenen Gewebe, das als Ausgangsmaterial dient.

ABSCHNITT VII.

DER EINFLUSS VON ZUCKERN AUF DIE ATMUNG DES KARTOFFELGEWEBES (�ZUCKEREFFEKT�).

Wie schon �fters erwahnt, f�hren Zucker eine Atmungserh�hung des Kartoffelgewebes herbei. Die Wirkung, welche die Richards-Nahrl�sung auf die Atmung aus�bt, haben wir dem 5 %igen Glu-kosegehalt dieser Fl�ssigkeit zugeschrieben.

Caldwell u. Meiklejohn (1937) steilten in ihren Versuchen mit Tomatenstengelgewebe fest, dass Zusatz von Glukose und Fruktosenbsp;nur die Atmung von sehr jungem Gewebe deutlich steigert. Dernbsp;Atmungsquotient behauptet sich dabei auf etwa i.o. Sie schlossennbsp;hieraus, dass die Atmung in den sehr jungen Gewebeteilen durchnbsp;die verf�gbare Menge Atmungssubstrat (Kohlehydrat), in alterennbsp;Geweben durch die Kapazitat des respiratorischen Enzymsystemsnbsp;begrenzt wird.

Turner (1938) arbeitete mit M�hrengewebe und erzielte gleich-falls eine erh�hte Atmung bei Anwesenheit von Glukose. Bei Aeration mit Luft entstand jedoch aerobe Garung (hoher R.Q.) und erst beinbsp;h�herem partiellen Sauerstoffdruck erhielt er wieder einen normalennbsp;Atmungsquotient und eine Atmung auf h�herem Niveau.

Boswell u. Whiting (1938) sind der Ansicht, dass Glukose und Saccharose auf die Atmung von Kartoffelknollenschnitten keinennbsp;Einfluss aus�ben, wenn nur Bakterien fehlen. Eine geringe Bak-terieninfektion soil leicht nachweisbar sein, dadurch, dass nachnbsp;Zusatz von 54 cm� 5 %iger Zuckerl�sung die Atmung schnell steigt.nbsp;Ihre Versuchstemperatur von 31� C. ist jedoch sehr g�nstig f�r dienbsp;schnelle Entwicklung einer �Bakterienatmung�. Aus dem von diesennbsp;Forschern angef�hrten Beispiel geht die erwahnte schnellere Stei-gung der Atmung unter Einfluss der Zucker nicht eindeutig hervor.nbsp;Die Steigung nach Glukose-Zusatz hat prozentweise sogar denselbennbsp;Wert als ohne Zusatz; nur lag das Atmunpniveau im ersteren Falienbsp;h�her. �brigens ist es nicht ganz klar, wie man sich die Erh�hungnbsp;des Sauerstoffverbrauchs durch Bakterieninfektion denken muss:nbsp;unmittelbar durch Bakterienatmung, oder aber indirekt durch Bil-

dung von Stoffen durch die Baktenen^ die atmungsaktivierend auf das Kartoffelgewebe einwirken.

Auf Grund eigener Erfahrung konnen wir der Meinung dieser Forscher, dass Zucker bei Abwesenheit von Bakterien keinen Ein-fluss auf die Atmung des Kartoffelgewebes haben, nicht beistimmen.nbsp;In mehreren Versuchen steilten wir den �Zuckereffekt� fest undnbsp;immer trat die Wirkung sofort, d.h. innerhalb einer halben Stundenbsp;nach dem Zusatz der Zuckerl�sung, hervor und blieb in den nachstennbsp;Stunden ziemlich konstant.

Ein steigender Sauerstoffverbrauch infolge Bakterienentwicklung verlauft nach unsrer Meinung und Erfahrung anders: die Kurvenbsp;zeigt anfanglich eine langsame Steigung, die jedoch immer mehrnbsp;zunimmt und schliesslich steil emporsteigt. Im Abschnitt II wurdenbsp;ausserdem darauf hingewiesen, dass bei Beachtung der erwahntennbsp;Vorsichtsmassnahmen eine etwaige Bakterienatmung keine be-deutende Rolle spielen kann.

Geiger-Huber (1935) fand die Atmungsgeschwindigkeit von Hefen durch Glukosezusatz der Zuckerkonzentration proportionalnbsp;erh�ht, aber nur in niedrigen Konzentrationen. Er kommt zu dernbsp;Anschauung, dass nur jene kleine Zuckermenge f�r die Atmungsgeschwindigkeit von direkter Bedeutung ist^ die �in der Zelle innbsp;irgendeiner bestimmten Weise festgelegt und dadurch offenbar innbsp;eine reaktionsfahige Form �bergef�hrt wird�.

Der Einfluss von Zuckern auf die Atmung von Hefen und kohle-hydratarmen Pfianzenorganen, die f�r ihren respiratorischen Stoff-wechsel in hohem Masse von der Zufuhr des Atmungssubstrats von aussen her abhangig sind, liegt auf der Hand. Dies trifft nicht zunbsp;f�r den Zuckereinfluss auf die Atmungsintensitat der kohlehydrat-reichen Speicherorgane, wie die Kartoffelknolle und die Mohrr�be.nbsp;Dieser steht offenbar im Zusammenhang mit einer limitierten Ver-f�gbarkeit des Atmungssubstrats, bezw. mit einer beschranktennbsp;Umwandlung von Starke in Zucker.

Hopkins (1924) und Barker C1933) wiesen dann auch nach, dass Kartoffelknollen bei zunehmender innerer Zuckerkonzentration einenbsp;steigende Atmungsgr�sse zeigten. Dieser erh�hte Zuckergehaltnbsp;wurde unter Einfluss niedriger Temperaturen herbeigef�hrt. Zu-nahme des Zuckergehalts �ber eine bestimmte Konzentration riefnbsp;jedoch keine weitere Steigung der Atmung hervor. Nach Barkernbsp;tritt ausserdem ein hemmender Faktor auf, der sich infolge der Vor-behandlung bei niedriger Temperatur �akkumuliert� und sich beinbsp;h�herer Temperatur �entwickelt�. Solange diese Entwicklung desnbsp;Hemmungsfaktors nicht stattgefunden hat, zeigt die Kurve, die dasnbsp;Verhaltnis zwischen Atmungsgr�sse und innerer Zuckerkonzen-

tration darstellt, viel �bereinstimmung mit der enzymatischen H5^erbel. Bei v�lliger Entwicklung der Hemmung ist die ben�tigtenbsp;Zuckerkonzentration, um eine bestimmte Atmungsintensitat zu er-zielen, sehr viel grosser als ohne Hemmung. Ausserdem erwies sich,nbsp;dass bei zunehmender Zuckerkonzentration die Hemmung prozent-weise abnimmt. Barker schreibt diese Erscheinungen der M�glich-keit zu, dass Hemmungsfaktor sowohl wie Zucker mit dem Atmungs-ferment in Verbindung treten und dass dem ersteren dabei Kon-kurrenz gemacht wird vom Zucker (competitive inhibition).

In einem spateren Bericht (Barker, 1936) kommt dieser Forscher zu dem Schluss, dass nicht Glukose oder Fruktose, sondern Saccharose eng mit der Substratzufuhr der Kartoffelatmung verkn�pft ist.

Tahelle 48 gibt eine �bersicht der eigenen Versuche, aus denen der Einfluss der Zucker auf die Atmungsintensitat des Kartoffel-gewebes hervorgeht. Es zeigt sich, dass Zuckerzusatz, wenn nurnbsp;nicht in zu niedriger Konzentration, immer eine Atmungserh�hungnbsp;herbeif�hrt. Der Zuckereffekt schwankt allerdings ziemlich stark innbsp;den verschiedenen Versuchen. Gleichfalls wie die Effekte der Ex-trakte I, H und Hl wird auch der Zuckereffekt vom physiologischennbsp;Zustand des Kartoffelgewebes abhangig sein, immerhin von Faktoren,nbsp;die mit physiologischen Umwandlungen in der Knolle wahrend desnbsp;�Ruhestadiums� im Zusammenhang stehen.

Man k�nnte entgegnen, dass die Atmungsreaktion nach Zuckerzusatz etwa auf eine Erniedrigung des Zuckergehalts der Zeilen infolge Exosmose wahrend des langen Spillens der Gewebeschnittennbsp;zur�ckzuf�hren w�are. Wir haben jedoch schon �fter darauf hin-gewiesen, dass gewasserte Scheibchen eine erheblich gr�ssere Atmungsintensitat als frischgeschnittene aufweisen. Man kann sichnbsp;somit vielmehr die Entfernung eines Hemmungsfaktors durchnbsp;Exosmose bei der Vorbehandlung der Schnitten denken. Wie ausnbsp;dem Versuch vom 17-4-39 (s. Tab. 48) ersichtlich ist, zeigten Schnitten, die 2 Tage gewassert worden waren, eine hohe Anfangsatmung,nbsp;aber der Effekt 2 %iger Glukose war kleiner als gew�hnlich. Ausserdem reagiert auch das frischgeschnittene Gewebe auf Zuckerzugabe,nbsp;wie wir aus der Wirkung RiCHARDSscher L�sung auf Gewebezylindernbsp;(Tabelle 39) ersahen.

Schliesslich konnte man einwenden, dass der �Zuckereffekt� etwaigen Verunreinigungen der gebrauchten Zucker zuzuschreibennbsp;ware. Gew�hnlich kam die �bliche Glukose purissimum in Anwen-dung. In einigen Versuchen (14-4, 17-4 und 19-8-39) wurde jedochnbsp;Glukose vom Fabrikat Pfanstiehl verwendet, die nur 0.05 % Aschenbsp;enthalt und, wie die Tabelle 48 zeigt, gleichfalls den Zuckereffektnbsp;hervorruft. Die Annahme, dass nur die Zucker selbst am �Zucker-

252

Wie aus der Tabelle hervorgeht, erzielte Glukose im Versuch von 6-1-39 eine h�here Wirkung als Fruktose, Maltose und Saccharose.nbsp;Diesel� Refund weist darauf hin, dass diesen Zuckern nicht allennbsp;dieselbe Bedeutung f�r die Atmung beigelegt werden kann. Dernbsp;ausserst niedrige Effekt der Saccharose in diesem Versuch ist aller-dings nicht im Einklang mit der oben angef�hrten Anschauungnbsp;Barkers, dass gerade dieser Zucker als Atmungssubstrat f�r dasnbsp;Kartoffelgewebe am meisten in Betracht kame.

Die beiden letzten in Tabelle 48 erwahnten Versuche ergeben, dass die Atmung der Kartoffelschnitten auch in den h�heren Zucker-konzentrationen bei steigender Zuckerzugabe noch immer mehrnbsp;erh�ht wird. Der Zusatz von 0.3 cm� 40 %iger Glukose entsprichtnbsp;einer Endkonzentration im Atmungsgefass von etwa 5 %. Dernbsp;Einfluss noch h�herer Zuckerkonzentrationen ist nicht untersuchtnbsp;worden, mit Ausnahme eines Zusatzes von 0.6 cm� 60 %iger Glu-kosel�sung, der neben dem Turgorverlust und wahrscheinlich imnbsp;Zusammenhang mit diesem, eine starke Verminderung der Atmungs-intensitat herbeif�hrte. Die mehr oder weniger proportionale Ab-hangigkeit der Atmungsgeschwindigkeit von der Zuckerkonzentration,nbsp;wie unsere Angaben erkennen lassen, deutet darauf hin, dass dernbsp;Zucker hier als �begrenzender Faktor�, nach der Lehre Blackmansnbsp;(1905), auftritt. Obgleich der Atmungsquotient COJO^ in diesennbsp;Versuchen nicht bestimmt wurde, geht aus ihnen klar hervor, dassnbsp;der partielle Sauerstoffdruck nicht ins Minimum kam. Die Aktivitatnbsp;der Extrakte I, II und III zeigt jedoch, dass ausser Zuckern auchnbsp;andere thermostabile Stoffe die Atmung des Kartoffelgewebes erheblich beschleunigen k�nnen.

Bis jetzt studierten wir die Wirkung der Zucker und der atmungs-aktivierenden Stoffe der Extrakte m�glichst getrennt. Es fragt sich nun aber, wie sich beide Einfl�sse in Kombination verhaken. Beinbsp;der Besprechung der Ergebnisse des Extrakts II wurde bereits dienbsp;M�glichkeit ber�cksichtigt, dass der Zuckereffekt neben dem vomnbsp;Pilz gebildeten aktiven Prinzip am Totaleffekt beteiligt war. Tabellenbsp;4g und Fig. 10 veranschaulichen jetzt die Wirkung zweier Extraktenbsp;mit oder ohne 6 % Glukose in der Suspensionsfl�ssigkeit.

Der Extrakt I von Gibberella Saubinetii steigert die Atmung bis auf ein bestimmtes Niveau, dessen H�he offensichtlich unabhangignbsp;ist vom Zuckereffekt. Beide Wirkungen sind somit nicht kumulativnbsp;und dieser Refund deutet darauf hin, dass beide sich auf dasselbenbsp;Atmungssystem, also wahrscheinlich auf das Polyphenoloxydase-system, beziehen. Nach diesem Gedankengang treten unter den

254

Die Pufferl�sung in den Gefassen 2, 3 und 4 enthalt 6 % Glukose. Birne: 0.3 cm� dest. Wasser oder Extrakt.

Extrakte; Extr. I � 1 gTrockenmyzel von G�bberella Saubinetii(Kultur: 17/3-22/5/39) in 20 cm� dest. Wasser 15 Minuten aufgekocht, filtriert.nbsp;Extr. II � Kulturfl�ssigkeit von Pusarium trichothecioides (Kultur:nbsp;8/7�12/8/39), auf verd�nnter Rich. L�sung gezogen, zweimalignbsp;Seitzfiltriert.

gegebenen Versuchsbedingungen in diesem System zwei verschie-dene Substanzen, und zwar Zucker einerseits und der Extraktfaktor andrerseits, als .�begrenzende Faktoren� auf.

Der Zuckereffekt ist, nach allgemeinen Ansichten, verkn�pft mit der Atmungssubstratlieferung. Die Wirkung des Extraktfaktors be-ruht, wie wir noch zeigen werden, jedoch h�chstwahrscheinlichnbsp;nicht auf dem Zusatz eines Atmungssubstrats. Wenn dies zutrifft,nbsp;dann muss jedenfalls die zur Verf�gung der Zelle stehende Atmungs-substratmenge, dem Mehrverbrauch entsprechend, unter Einflussnbsp;des wirksamen Prinzips gesteigert werden. Der Zuckereffekt lehrtnbsp;uns, dass die Zelle nicht mit Zucker gesattigt ist. Das zur Verf�gungnbsp;gestellte Substrat muss dann auch aus der Zelle selbst und zwarnbsp;voraussichtlich aus den aufgespeicherten Kohlehydraten stammen.nbsp;Nach diesen Ansichten beziehen Zucker- und Extraktwirkung sichnbsp;beide auf die Substratzufuhr im Atmungssystem und somit aufnbsp;denselben �begrenzenden Faktor�. Die Ergebnisse in Tabelle 49nbsp;zeigen, dass die Wirkung des Extraktfaktors den Vorzug vor demnbsp;Zuckereffekt zu haben scheint und letzteren v�llig verdrangt (wennnbsp;nicht die Atmung einen Maximalwert erreicht hat, bei dem ein ande-rer Faktor als die Substratlieferung ins Minimum kommt und begrenzend wirkt). F�r die gleichzeitige Wirkung der beiden Faktorennbsp;gilt also nicht das Gesetz der Massenwirkung.

Vielleicht gestatten unsere Angaben noch andere Anschauungen �ber das gegenseitige Verhaltnis des Zuckers und des Extraktfaktorsnbsp;zu dem Atmungsmechanismus. Unsere Daten bed�rfen jedoch nochnbsp;manchet Erganzungen, ehe die vorliegenden Fragen endg�ltig gelostnbsp;werden k�nnen und weitgehende theoretische Folgerungen gezogennbsp;werden d�rfen. Uns fehlte dazu leider die Gelegenheit.

Die Wirkung des Extrakts II von Fusarium trichothecioides in Gegenwart von Glukose geht gleichfalls aus dieser Versuchsreihenbsp;hervor. Die anfangliche Steigerung, sowohl als die spatere Hemmungnbsp;der Atmung treten auch hier unabhangig vom Zuckereffekt auf; dienbsp;Atmungsgeschwindigkeit erfahrt diese Einfl�sse, als ob kein Zuckernbsp;anwesend war und sie sinkt schliesslich auf einen Wert, der be-deutend niedriger war, als die Atmung im Kontrollegefass, dem nurnbsp;Zucker zugesetzt wurde. Die Zuckerwirkung wird somit auch vomnbsp;Hemmungseffekt verdeckt.

DAS VORKOMMEN ATMUNGSAKTIVIERENDER STOFFE IN ANDEREN ROHPRODDKTEN, IM ZUSAMMENHANGnbsp;MIT DER ANWESENHEIT EINIGER WIRKSTOFFE.

In einem orientierenden Versuch wurde eine Kultur von Gibberella Saubinetii auf Pepton-Agar extrahiert. Der Nahrboden enthielt i %nbsp;robes Pepton. Der Extrakt batte eine atmungsbescbleunigende Wir-kung, aber aucb die Kontrolle-Fliissigkeit � d.b. der Extrakt desnbsp;sterilen Nabrbodens � erwies sicb atmungsaktiv. Weitere Versucbenbsp;ergaben, dass das Robpepton diese Wirkung berbeifiibrt.

In den ungereinigten Handelspraparaten von Pepton sind Vita-~ (Lactoflavin) und Bioskomponenten entbalten (Orla-Jensen, Otte u. Snog-Kjaer, 1936). Sie stammen aus den proteo-lytiscben Enzympraparaten, die bei der Peptonbereitung gebraucbt werden.

Diese Tatsacben veranlassten uns zu Atmungsversucben mit den vitamin- und biosreicben Hefeextrakten. In Tabelle 30 und Fig. ii

Wasseriger Hefeextrakt: i g Backerhefe in 10 cm� destilUertem Wasser aufgekocht und zentrifugiert (= 10 %); lo-fach verdiinnt mit dest.nbsp;Wasser (= i %).

wird eine Versuchsreihe angef�hrt, aus der neben der Wirkung von Peptonl�sungen der atmungsaktivierende Effekt zweier Hefeextraktenbsp;hervorgeht. Insonderheit das konzentrierte Handelshefepraparatnbsp;�Marmite� ergab, als lo %ige L�sung zugesetzt, eine starke At-mungserh�hung, die sich wahrend des Versuchs ziemlich konstantnbsp;erhielt (und zwar etwa 6o % �ber der Kontrolle). In Verd�nnungnbsp;sank der Effekt schnell, so dass � in einem anderen Versuch � einenbsp;o.i %ige L�sung nur noch eine gerade sichtbare Wirkung herbei-f�hrte.

Auch aus dem Hefeextrakt konnte das aktive Prinzip durch Adsorption an Kohle entfernt werden {Tabelle 31). Hier tritt somit wieder einmal ein atmungserh�hender Faktor auf, der an Kohlenbsp;adsorbierbar ist.

Die Ergebnisse der Versuche mit Extrakt I zeigten, dass samtliche untersuchten Hyphenpilze aktive Stoffe im Myzel enthalten. In

Kohlebehandlung: Marmite-L�sung mit Kohle (Carbo absorbens) behandelt und zentrifugiert.

Hinsicht hierauf ist es hinterher nicht so befremdlich, dass auch Sprosspilzextrakte eine ahnliche Aktivitat aufweisen. Die Tatsachenbsp;jedoch, dass in Rohpepton und Hefeextrakt eine solche atmungs-aktivierende Wirkung nachzuweisen ist und dass beide Vitaminenbsp;und Bioskomponenten enthalten, brachte uns auf den Gedanken,nbsp;dass zwischen diesen Wirkstoffen und dem atmungsaktivierendennbsp;Prinzip irgend eine Beziehung bestehen k�nne. Dies veranlasste unsnbsp;zu einer Anzahl Atmungsversuche, in denen mehrere Vitamine undnbsp;andere Wirkstoffe in reiner Beschaffenheit zur Anwendung kamen.nbsp;�ber diese Untersuchungen wird im neunten Abschnitt berichtetnbsp;werden; zunachst wollen wir noch einige vergleichende Versuchenbsp;mit den Rohextrakten besprechen.

Das Aneurin (Vitamin Bj, Thiamin) ist in vielen Hefen und Hyphenpilzen nachgewiesen worden (Janke, 1939); es ist adsorbier-bar an Kohle und zeigt eine hohe Hitzeresistenz. Manche Pilzenbsp;bed�rfen es f�r ihr Wachstum, ohne es synthetisieren zu k�nnennbsp;(ScHOPFER, 1934; Fries, 1938). Schopfer zeigte, dass u.a. Phyco-myces Blakesleeanus in einer Nahrl�sung, die nur Zucker undnbsp;anorganische Salze enthalt, ohne Zusatz von Aneurin nicht wachst,nbsp;jedoch auf Spuren dieses Vitamins schon reagiert. Dieser Pilz lasstnbsp;sich somit als Testorganismus zum Nachweis des Aneurins anwen-den. Hiervon wurde im folgenden Kulturversuch, in dem dienbsp;Extrakte I, III und B zur Pr�fung auf Aneurin gelangten, Gebrauch

Kultur in 100 cm^-Erlenmeijerk�lbchen, Je mit 24 cm� COONS-Nahr-l�sung (ScHOPFER, 1935), 15 Minuten bei 118� C. autoklaviert, geimpft mit o.i cm� einer Sporensuspension von Phycomyces Blakesleeanusnbsp;(Stamm Wassink). Versuch bei Zimmertemperatur, im diffusen Tages-licht. Jedes Objekt mit einer Wiederholung.

Extr. I: 0.195 g Trockenmyzel (Kultur: 20/5�11/6/38) von Gibbe-rella Saubinetii in 5 cm� dest. Wasser extrahiert, zentrifugiert. Extr. III: s. Tabelle 44.

gcradicht {Tabelle 52). Es erwies sich, dass der Myzelextrakt (Extr. I) bereits in starker Verd�nnung dem Testpilz das Wachstum er-m�glichte. Zur Vergleichung wurde einigen Kulturk�lbchen dasnbsp;reine Vitamin zugesetzt. Eine Menge von 0.23 y Aneurin pronbsp;25 cm^ Nahrl�sung gen�gte zur Bildung des Luftmyzels, wahrendnbsp;nach Zusatz von 0.023 y das Wachstum sich auf ein submersesnbsp;Myzel beschrankte. Schopfer steilte fest, dass der Pilz eine Mindest-menge von 0.0125 y/25 cm^ f�r das Wachstum und 0.025 y f�r dienbsp;Luftmyzelbildung ben�tigte.

Der Extrakt III wies nur eine geringe wachstumsf�rdernde Wir-kung auf, die sogar bedeutend hinter dem Effekt der Kontrolle (B = Extrakt des sterilen Kartoffelgewebes) zur�ckblieb. Diesenbsp;Erscheinung wiederholte sich in anderen Versuchen und wir d�rfennbsp;daraus den Schluss ziehen, dass das vom Gibberella Saubinetii be-fallene Kartoffelgewebe einen erheblich geringeren Aneuringehaltnbsp;hat, als das gesunde Gewebe.

pro loo g. Die Wirkung des Extrakts I im Phycomyces-YMltm-versuch deutet darauf hin, dass Gibberella Saubinetii das Vitamin in Reinkultur auf RlCHARDS-Nahii�sung synthetisiert. Gibberellanbsp;Saubinetii (= Fusarium graminearum) gehort somit zu den nicht-aneurinbediirftigen Pilzen (Schopfer (1938): auxo-autotroph) undnbsp;es liegt nahe anzunehmen, dass dieser Pilz auch als Parasit das Vitamin synthetisiert und also den Aneuringehalt des Wirtgewebes nichtnbsp;beansprucht.

Trotzdem beobachteten wir oben eine betrachtliche Verminderung der Aneurinwirkung des Gewebeextrakts nach der Erkrankung.nbsp;(Extr. Ill im Vergleich mit Extr. B). Diese interessante Tatsachenbsp;weist darauf hin, dass ein gr�sserer Teil des anwesenden Vitamins,nbsp;infolge des verdnderten Stoffwechsels im kranken Gewebe, inaktiviertnbsp;wurde. Eine einfache Erklarung findet sich in der M�glichkeit,nbsp;dass das alkali-empfindliche Aneurin durch die Alkalibildung imnbsp;befallenen Kartoffelgewebe (hohes pH!) zerst�rt wird.

Aus dem Versuch geht jedenfalls hervor, dass die wachstums-fordernde Wirkung der Extrakte I, III und B nicht parallel mit ihrer atmungsaktivierenden Wirkung verlauft: nur I und B ent-halten eine merkliche Menge Wachstumsfaktor fiir Phycomyces,nbsp;wahrend die Extrakte I und III mehr als B die Atmung des Kartoffel-gewebes steigern. Auch in einem spateren Versuch mit dem Kohle-filtrat und Kohleeluat des Extrakts II von Fusarium trichothecioidesnbsp;zeigte das Fikrat (SfCf, s. Fig. 8) einen starken atmungs-erh�henden Effekt und nur geringe Wachstumswirkung, im Gegen-satz zum Eluat (SfCel), das eine Atmungshemmung ergab, zusam-men mit einer ziemlich starken Wachstumsf�rderung im Phyco-mjycei-Versuch.

Diese Ergebnisse deuten also darauf hin, dass das atmungs-aktive Prinzip der Extrakte allerdings nicht mit dem Phycomyces-Wachstumsfaktor identisch ist. Wenn wir mit Schopfer dem Aneurin diese Wachstumswirkung zuschreiben, so kommen wir zu dernbsp;Schlussfolgerung, dass Aneurin nicht f�r den Atmungseffekt ver-antwortlich ist.

Die atmungsbeschleunigende Wirkung der Hefeextrakte lenkte unsere Aufmerksamkeit auf die Bioskomponenten. �Bios� ist nachnbsp;WiLDiERS (zitiert durch Janke (1939)) in Wasser und in 80 %igemnbsp;Alkohol l�slich, jedoch unl�slich in absolutem Alkohol und Ather.nbsp;Biotin, der wirksamste Teil des Bioskomplexes, ist thermostabil undnbsp;adsorbierbar an Tierkohle; es kann durch Elution des Adsorbatsnbsp;mittels Aceton-Ammoniak wiedergewonnen werden (K�GL u. Ton-

NIS, 1936). Auf bestimmte biosarme Heferassen wirkt es als Wuchs-stoff, z.B. auf die Mischhefe �M� des Instituts f�r Garungsgewerbe in Berlin, unter Verwendung der Nahrl�sung von Reader. Dienbsp;anderen Bioskomponenten steigern nur die Wuchsstoffwirkung desnbsp;Biotins und sind somit Co-Wuchsstoffe.

In einigen Testversuchen mit Menghefe �M� wurde die Bios-wirkung der Extrakte I und II untersucht. Aus Tabelle 53 gehen

Kultur in 100 cm�-Erlenmeijerk�lbchen, je mit 19 cm� Readers Nahrl�sung, an zwei aufeinanderfolgenden Tagen je 45 Minuten auf 100� erhitzt, geimpft mit o.i cm� einer Suspension (13 mg Hefe in 5 cm�nbsp;dest. Wasser) von Saccharomyces cerevisiae Hansen (Menghefe �M�).nbsp;Versuchstemperatur: 25� C.

Extr. I: 0.5 g Trockenmyzel v. Gibberella Saubinetji in 20 cm� 72 %-igem Alkohol extrahiert, zentrifugiert, eingedampft und gelost in 5 cm� dest. Wasser (Trockengewicht des Extrakts: 15.6 mg/cm�).nbsp;Extr. II: Kulturfl�ssigkeit von Gibberella Saubinetii (Kultur: 31/10�nbsp;21/11/38), teilweise Seitzfiltriert (II S).

114�214

die Resultate einer Versuchsreihe hervor. Nach 7-tagiger Kultur bei Anwesenheit der zugesetzten Fl�ssigkeiten wurde der Zuwachsnbsp;auf volumetrische Weise bestimmt. Dazu wurden 5 cm� der Hefe-suspension eine Minute mit einer bestimmten Geschwindigkeit innbsp;TROMMSDORFF-R�hrchen zentrifugiert. Die Hefezellen setzten sichnbsp;in die Kapillare ab und die Sedimentationsh�he in mm diente dem

Wachstum zum Masstab. Die Extrakte I und II zeigten, im Gegen-satz zu den Kontrollefl�ssigkeiten (dest. Wasser und Rich. L�sung) eine deutliche Bioswirkung. Zur Vergleichung waren einigen K�lb-chen verschiedene Mengen eines Biotinpraparats zugesetzt. Merk-w�rdigerweise �bte das Biotin unter den obwaltenden Versuchs-bedingungen nur in den h�heren Konzentrationen eine wachstums-f�rdernde Wirkung aus. Mit reinem kristallisierten Biotin kamen wirnbsp;in einem spateren Versuch zum gleichen Ergebnis: nur geringernbsp;Zuwachs nach einem Zusatz von 0.2�0.8 y Biotin pro 20 cm^ Nahr-l�sung. Offenbar eignet unsere einfache Methode sich nicht zumnbsp;Nachweis der Biotinwirkung, falls andere Bioskomponenten fehlen.

Eine Bestatigung der Biosaktivitat des Extrakts I verdanken wir Herrn Dr. Th. J. de Man, seiner Zeit Mitarbeiter von Prof. K�gl,nbsp;der so freundlich war den Extrakt nach der Methode von K�glnbsp;u. Tonnis (1936) zu testen. Ein Extrakt, bereitet aus i g Trocken-myzel in 10 cm� destilliertem Wasser, wies eine Bioswirkung vonnbsp;2500 S.E./cm� auf. Die Bioswirkung des Myzelextrakts steht somitnbsp;fest und es fragte sich nun wie sie sich zu der atmungsbef�rnderndennbsp;Wirkung der Gibberella- und Hefeextrakte verhak.

Damit beide Wirkungen eingehender verglichen werden konnten, zerlegten wir diese Extrakte nach der von Van Hulssen (1936)nbsp;beschriebenen Methode in eine Anzahl Fraktionen: neutrale undnbsp;basische Bleifallung, Fikrat der Bleisalzfallung, Kohlefiltrat undnbsp;Kohleeluat. Diese Fraktionen gelangten sowohl im Hefetest als imnbsp;Atmungsversuch zur Pr�fung. Die Ausf�hrung der Fraktionierungnbsp;erhebt keinen Anspruch auf quantitative Fallung, Adsorption undnbsp;Elution. Sie beabsichtigte nur die Zerlegung der Extrakte in Teilenbsp;verschiedener Wirksamkeit (qualitativ).

In Tabelle 54 folgt eine �bersicht der Versuchsresultate. Der Hefezuwachs wird wieder in mm Sedimentationsh�he ausgedr�ckt;nbsp;der Atmungseffekt in der mittleren prozentualen Erh�hung dernbsp;Atmung pro Stunde wahrend der drei Stunden nach Zusatz der zunbsp;untersuchenden Fl�ssigkeiten (es werden die Grenzen angegeben,nbsp;innerhalb deren die Ergebnisse in den Wiederholungen variierten).

Den Resultaten Van Hulssens entsprechend, zeigen von den Hefeextraktfraktionen das Fikrat der Bleifallung und das Kohleeluat die h�chste Biosaktivitat. Beide Fl�ssigkeiten �ben auch einigenbsp;atmungserh�hende Wirkung aus, aber nicht viel mehr als die alkalische Bleifallung, die j edoch nur geringe Bioswirkung aufweist. Esnbsp;ergibt sich somit, dass das atmungsaktivierende Prinzip mehr odernbsp;weniger gleichmassig auf die Fraktionen verteilt ist (mit Ausnahmenbsp;des Kohlefikrats), wahrend die Bioswirkung wesentlich nur im Blei-filtrat anwesend ist, aus dem der wirksame Stoff an Kohle adsorbiert

TABELLE 54. Vergleichende Versuche mit fraktionierten Hefe- und Gz�tere//a-myzelextrakten.

Hefekulturversuche-. Kultur in loo cm^-Erlenmeijerk�lbchen, je mit 19nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;Readers Nahrl�sung und % cm^ Extrakt oder dest. Wasser,

an zwei aufeinanderfolgenden Tagen je 45 Minuten auf 100� C. erhitzt, geimpft mit i cm� einer Suspension von Saccharomyces cerevisiaenbsp;(Menghefe �M�) in dest. Wasser ( lt; i mg Hefe/cm�). Versuchstempe-ratur: 25� C. Jedes Objekt mit einer Wiederholung. Kulturdauer:nbsp;3�5 Tage.

Atmungsversuche: Hauptraum: 30 Schn. v. i mm, �Eigenheimer� oder �Bintje�, in Phosphatpuffer (pH 6.2). Schnitten gewassert.

Extrakte: 1. Hefekochsaft: 100 g Backerhefe in 400 cm� dest. Wasser 10 Minuten bei 120� C. autoklaviert, filtriert.

2. Gihberella-M.yzAtxX.rakV. 4 g Trockenmyzel (Kultur: 31/10� 21/11/38) in 40 cm� dest. Wasser 45 Minuten auf 100� C. erhitzt,nbsp;zentrifugiert, eingedampft, mit 30 cm� 80 %igem Alkohol aus-gesch�ttelt. Alkoholische L�sung eingedampft, gelost in dest.nbsp;Wasser.

wird. Es sieht aus, alsob die atmungsaktive Substanz teilweise vom Schwermetallsalz gefallt wird. Wir glauben jedoch vielmehr dienbsp;Aktivitat der Bleisalzfallungen auf Adsorption der aktiven Stoffenbsp;zur�ckf�hren zu k�nnen.

lm Falie des Gi��ere/Za-Extrakts (Extr. I) bildete der in 80 %igem Alkohol l�sliche Teil des wasserigen Extrakts die Ausgangsfl�ssig-keit. Der Aktivitatsverlust, der schon hierbei auftritt, pragt sichnbsp;noch besonders aus bei der weiteren Bearbeitung des Extrakts, sonbsp;dass das Kohleeluat nur noch einen kleinen Bruchteil der urspr�ng-lichen Bioswirkung zeigt. Das Fikrat der Bleisalzfallung erzielt auchnbsp;hier die h�chste Biosaktivitat; entsprechende Differenzen in dernbsp;Aktivitat der Fraktionen lassen sich in den Atmungsversuchen nichtnbsp;nachweisen. Der Verlauf der Atmungsversuche gibt auch keineswegsnbsp;Veranlassung zu der Annahme, dass der Atmungseffekt irgendwonbsp;von einer Hemmung verdeckt wird.

Die Ergebnisse erlauben den Schluss, dass keine korrelative Be-ziehung zwischen dem Vorkommen der Hefewachstumsfaktoren und dem Auftreten des atmungsaktivierenden Prinzips in den verschie-denen Stufen der Hefe- und Pilzextraktreinigung vorliegt. Ausser-dem geht aus diesen Versuchen hervor, dass diese Fraktionierung,nbsp;urspr�nglich ausgearbeitet als Reinigungsverfahren zur Anreiche-rung des Biotins, sich nicht f�r die Reinigung und Anreicherung desnbsp;atmungsaktiven Prinzips eignet.

DER EINFLUSS EINER ANZAHL CHEMISCHER VERBIN-DUNGEN AUF DIE ATMUNG DES KARTOFFELGEWEBES.

I. Vitamine, Bioskomponenten und andere Wirkstoffe.

Wie bereits erwahnt gab die atmungserh�hende Wirkung der wirkstoffreichen Pepton- und Hefepraparate Veranlassung zur Fest-stellung des Einflusses bestimmter Wirkstoffe auf die Atmung. Dienbsp;Resultate der Phycomyces- und Saccharomyces-VcTsuche im vorigennbsp;Abschnitt wiesen jedoch schon darauf hin, dass weder das Aneurin,nbsp;noch das Biotin an sich mit der atmungsaktivierenden Wirkung dernbsp;Rohextrakte verbunden ist. Gleichzeitig mit letzteren Versuchennbsp;wurde eine Reihe synthetischer und isolierter Wirkstoffe und hoch-aktiver Praparate auf ihre Wirksamkeit gepr�ft.

Die M�glichkeit, dass die Vitamine Bj^, Bg oder C direkt oder indirekt die Atmungsgeschwindigkeit beeinflussen, war von vorn-

herein nicht ausgeschlossen. Alle drei sind sie als Redoxkatalysatoren erkannt worden und spielen wahrscheinlich eine Rolle bei biologi-schen Oxydo-Reduktionen (Fischer, 1939). Wie Lohmann (1937)nbsp;nachwies, ist die Diphosphorsaureverbindung (Pyrophosphat) desnbsp;Aneurins (Vitamin Bj) als Co-Enzym der Carboxylase zu betrachten.nbsp;Es katalysiert somit die CO^-Abspaltung aus Brenztraubensaure undnbsp;ist also an der anaeroben Atmung beteiligt.

Die Wirksamkeit des Lactoflavins (Vitamin B2) in phosphors aurer Bindung als prosthetische Gruppe (Co-Enzym) des WARBURGschennbsp;�Gelben Atmungsferments� ist bekannt. Auch halten geringenbsp;Mengen dieses Wirkstoffes die Atmung von Leuchtbakterien innbsp;Gang (DouhEROFF, 1938).

Ascorbinsaure (Vitamin C) scheint mit Peroxydase, Katalase und wahrscheinlich auch Sulfhydrilverbindungen ein kombiniertes Re-doxsystem zu bilden, dass bei den Hydrierungs- und Dehydrierungs-prozessen der Zelle eine Rolle spielt (Janke, 1939).

Aus einer Versuchsreihe mit einem Aneurin-Praparat (Fuller-erde-Adsorbat) ergab sich tatsachlich ein positives Resultat. Das Adsorbat wurde in destilliertem Wasser suspendiert, gesch�ttelt undnbsp;zentrifugiert oder filtriert. Die Fliissigkeit, die trotzdem noch eine

Zusatz: Aneurin-Fullererdeadsorbat (B.D.H.) 2 g (= 200 intern. Ein-heiten) in 10 cm� dest. Wasser gesch�ttelt, zentrifugiert, filtriert. Mit destilliertem Wasser verd�nnt.

feine Tr�bung zeigte, gelangte in verschiedenen Verd�nnungen zur Pr�fung {Tabelle 55). Aus den Ergebnissen dieser Versuche gehtnbsp;hervor, dass auch in starker Verd�nnung noch eine atmungserh�hen-de Wirkung auftritt und dass diese Erh�hung wahrend der Versuchs-dauer beibehalten bleibt. Das Praparat enthielt 100 Taubentages-dosen pro Gramm; jede dieser tierphysiologischen Einheiten ent-spricht etwa 2 y Vitamin (Grewe, 1937). Gefass 5, dem dienbsp;niedrigste Konzentration zugesetzt wurde, erhielt somit h�chstensnbsp;0.012 Einheit oder 0.024 7 Aneurin.

Die Aktivitat des Adsorbats bestatigte sich in weiteren Versuchen; das wirksame Prinzip erwies sich thermostabil und besser eluierbarnbsp;oder l�slich in Wasser als in absolutem Alkohol. Auch steigerte esnbsp;die Atmung frischgeschnittener Scheibchen. Die Atmungsintensitatnbsp;des Kartoffelgewebes ist in destilliertem Wasser niedriger als innbsp;Phosphatpufferl�sung (s. Abschn. III-2c), aber die Wirkung desnbsp;Vitamin-Praparats war in ersterem Milieu relativ starker.

Der R.Q. empfand keine Veranderung (er betrug resp. 0.98 und 1.04 in 2 Versuchen), wahrend bei Anwesenheit von KCN (i : 25.000)nbsp;keine Atmungserh�hung mehr auftrat. Diese Resultate entsprechennbsp;unseren Erfahrungen mit dem atmungsaktivierenden Prinzip desnbsp;Myzelextrakts (Extr. I).

Die Wirksamkeit dieses Vitamin-Praparats ist dennoch nicht dem Aneurin-Gehalt zuzuschreiben. Die Versuche, �ber die im vorigennbsp;Abschnitt berichtet wurde, machten eine vermeintliche Identitatnbsp;des wirksamen Prinzips im Extrakt I mit Aneurin bereits sehrnbsp;zweifelhaft. Die nachste Stufe der Untersuchung � der Test mitnbsp;dem reinen, kristallisierten Vitamin Bj � ergab, dass das Vitaminnbsp;in den verschiedenen gepr�ften Konzentrationen � mit Ausnahmenbsp;der sehr hohen Konzentration i : 50 � v�llig effektlos ist. Dienbsp;Aktivitat des Vitamin-Rohpraparats muss daher auf die Wirkungnbsp;der dem Adsorbat als Verunreinigung anhaftenden Stoffen zur�ck-gef�hrt werden. Als Ausgangsmaterial f�r die Gewinnung des Vitamins findet neben Reiskleie oft Hefe Anwendung. Angesichts dernbsp;atmungsaktivierenden Wirkung der Hefeextrakte w�rde das Vor-kommen des wirksamen Prinzips im Fullererde-Adsorbat hinterhernbsp;nicht befremden, falls das vorliegende Praparat aus Hefe bereitetnbsp;wurde.

Die Bem�hungen zur Identifizierung der wirksamen Stoffe mit irgend einem Wirkstoff wurden inzwischen fortgesetzt. Dazu wurdenbsp;eine Anzahl der am meisten in Betracht kommenden Wirkstoffe aufnbsp;ihre Wirkung im Atmungsversuch getest. Die Ergebnisse diesernbsp;Versuche sind in Tabelle 56 kurz zusammengefasst. Der Atmungs-

effekt wird auch in dieser Tabelle ausgedr�ckt als mittlere Erh�hung (�ber die der Kontrolle) in den drei Stunden nach Zusatz der zunbsp;untersuchenden Stoffe.

Diese Vereinfachung ist nur zulassig, solange die Atmungserh�-hung sich in dieser Zeit wenig andert. Dies traf nach Zusatz von Ascorbinsaure nicht zu und daher werden in diesem Falie die Er-h�hungen in den aufeinanderfolgenden Stunden erwahnt. Die Be-zeichnung: �keine Erh�hung� bedeutet, dass der mittlere Effektnbsp;innerhalb der Fehlergrenzen (etwa 4 %) liegt. Die Herkunft dernbsp;Chemikalien wird in Klammern angegeben. B.D.H. = British Drugnbsp;House; F.L. = Fraenkel u. Landau. Die mit (K) bezeichnetennbsp;Stoffe wurden uns freundlichst vom Herrn Prof. Dr. F. K�gl zurnbsp;Verf�gung gestellt.

268

�berblicken wir die Ergebnisse, so fallt es zunachst auf, dass in keinem Falie � ausgenommen nach Zusatz von Ascorbinsaure �nbsp;ein bedeutender Atmungseffekt hervorgerufen wird. Glutathionnbsp;f�hrt (wie Aneurin) nur in physiologisch sehr hoher Konzentrationnbsp;eine geringe Mehratmung her bei. Dabei bleibt noch unentschieden,nbsp;ob der Sauerstoffmehrverbrauch nicht dem von diesen Redox-systemen selbst gebundenen Sauerstoff zuzuschreiben ist.

� Die meisten Versuche, in denen Biotin zugesetzt wurde, ergaben eine geringe Atmungserh�hung. Die Biotinpraparate wurden imnbsp;K�hlschrank aufbewahrt und vorsichtshalber � damit der Aktivitatnbsp;der kleinen Fl�ssigkeitsmengen nicht geschadet wurde � nichtnbsp;jedesmal aufgekocht. Die M�glichkeit einer Bakterienentwicklungnbsp;war somit nicht ganz ausgeschlossen. Weder in physiologisch sehrnbsp;hoher Konzentration (lo y ~ i 13 x lo�), noch in Kombinationnbsp;mit Aneurin, Lactoflavin und Inosit wurde ein Effekt, grosser alsnbsp;10 % Erh�hung, erzielt.

Der auffallende Effekt von Ascorbinsaure � ein bedeutender, aber schnell abnehmender Sauerstoffmehrverbrauch � liess ver-muten, dass es sich hier nicht um eine Steigerung der Kartoffel-atmung, sondern um eine Oxydation der Ascorbinsaure handelt.nbsp;Es steilte sich bald heraus, dass eine ahnliche �Atmungskurve� beinbsp;Anwendung zerriebenen Kartoffelgewebes (Gewebebrei) nach Zusatz von Ascorbinsaure auftritt. 30 Kartoffelschnitten wurden dazunbsp;im M�rser zerrieben und mit 2 cm� Phosphatpuffer in ein Atmungs-gefass eingef�llt. Der Sauerstoffverbrauch betrug 9.1 mm� in dernbsp;ersten Stunde und stieg � nach Zusatz von 3 mg Ascorbinsaure �nbsp;bis auf 107.9 mm� in der zwei ten Stunde, wahrend er in den fol-genden Stunden zur�ckging auf resp. 49.4, 5.9 und 2.3 mm�. Ausser-dem wurde noch der Atmungsquotient unverletzter Kartoffel-scheibchen nach Zusatz von 3 mg Ascorbinsaure festgestellt. Dernbsp;erzielte Wert von 0.63 in den zwei ersten Stunden zeigt, dass dienbsp;Sauerstoffaufnahme der Kohlensaureproduktion erheblich �ber-legen war.

Aus diesen Tatsachen geht hervor, dass der Effekt der Ascorbinsaure nicht in erster Linie auf eine gesteigerte Atmunpgeschwindig-keit des Kartoffelgewebes, sondern auf eine irreversible Oxydation des Vitamins � und zwar unter Mitwirkung der cellularen Redox-katalysatoren � zur�ckgef�hrt werden darf. Dabei bildet sichnbsp;offenbar ein (hinsichtlich der Atmung) unwirksames Oxydations-produkt, denn es ergab sich, dass die Atmung des Kartoffelgewebesnbsp;sich nach Beendigung des Oxydationsvorgangs auf dem Niveaunbsp;der Kontrolle aufrecht erhalten hatte.

270

Zusammenfassend k�nnen wir sagen, dass keiner der getesten chemischen Stoffe und keine der angewandten Kombinationen einenbsp;atmungserh�hende Wirkung aus�bt, die zu der Annahme einesnbsp;Zusammenhangs zwischen diesen Stoffen und dem wirksamen Prin-zip der Pilzextrakte Veranlassung geben k�nnte. Die Versuche zurnbsp;Identifizierung des fraglichen Prinzips mit einem der genanntennbsp;Wirkstoffe batten somit ein negatives Ergebnis. Inzwischen be-statigen die Resultate dieser Versuchsreihe die Ergebnisse des vorigennbsp;Abschnitts, die bereits darauf hinwiesen, dass weder dem Aneurin-,nbsp;noch dem Biotingehalt der aktiven Extrakte die atmungsbeschleu-nigende Wirkung dieser Fl�ssigkeiten zugeschrieben werden kann.

2. /?-Indolyl-Essigsaure (Heteroauxin).

Die Versuche mit diesem Wuchsstoff nehmen in vorliegender Untersuchung eine gesonderte Stelle ein, da es von vornhereinnbsp;unwahrscheinlich war, dass dieser atherl�sliche Wirkstoff in Kausal-zusammenhang mit dem atmungsaktivierenden Effekt der Pilzextrakte stehen w�rde.

Zwar ist Heteroauxin in Hefe und in vielen Hyphenpilzen auf-gefunden worden (Janke, 1939) und wurde auch die Anwesenheit von Wuchsstoff im Myzelextrakt von Gibberella Saubinetii durchnbsp;ein positives Resultat im y4z;eKa-Koleoptil-Test (dessen Ausf�hrungnbsp;wir der Bereitwilligkeit des Herrn Dr. M. H. v. Raalte verdanken)nbsp;nachgewiesen. Ausserdem hat Reinders (1938) gefunden, dassnbsp;Kartoffelscheibchen unter Einfluss von Heteroauxin einen er-h�hten Trockengewichtsverlust aufweisen. Sie schliesst hieraus,nbsp;dass diese Erscheinung auf eine gesteigerte Atmung zur�ckgef�hrtnbsp;werden muss.

Schliesslich f�hrt Heteroauxin nach Thimann u. Sweeney (1937) in niedrigen Konzentrationen eine Beschleunigung der Protoplasma-str�mung von Hafer-Koleoptilen herbei. Diese Wirkung fangt sofortnbsp;nach Zusatz des Wuchsstoffes an, verschwindet jedoch nach kurzernbsp;Zeit (etwa 30 Minuten) wieder. Bei Konzentrationen �ber i aufnbsp;2 X 10� tritt dagegen eine � gleichfalls vor�bergehende � Ver-langsamung der Plasmastr�mung auf. In einem spateren Berichtnbsp;(Sweeney u. Thimann, 1938) stellen diese Forscher fest, dass dienbsp;genannten Effekte bei gen�gendem Kohlehydratzusatz von langerernbsp;Dauer sind, wahrend die Str�mungshemmung bei h�heren Wuchs-stoffkonzentrationen durch Sauerstoffmangel herbeigef�hrt werdennbsp;soil, und zwar dadurch, dass Heteroauxin � wie sie meinen � dienbsp;Atmung erh�ht. Sie versuchen diese Erscheinungen durch die Annahme zu erklaren, dass Heteroauxin, neben der sauerstoffverbrau-chenden Plasmastr�mung, noch einen zweiten Atmungsvorgang �

Wie dem auch sei, es war allerdings denkbar, dass Heteroauxin, via den Plasmastr�mungseffekt, auch die Atmung des Kartoffel-gewebes beeinflussen k�nnte. Obwohl Heteroauxin durch Ather-l�slichkeit gekennzeichnet wird und das atmungsaktivierende Prinzipnbsp;des Pilzextrakts keine oder nur geringe Atherl�slichkeit aufweist,nbsp;lag es nach obigen Ausf�hrungen nahe, die Wirkung des Wuchsstoffsnbsp;sicherheitshalber im Atmungsversuch festzustellen. Heteroauxinnbsp;wurde dazu in verschiedenen Konzentrationen dem Kartoffelgewebenbsp;zugesetzt, teils mit gleichzeitiger Zugabe von Glukose {Tabelle 57)*

Es steilte sich heraus, dass in unseren kurz wahrenden Versuchen die Atmung keinen reellen Einfluss seitens des Wuchsstoffes erfuhr, aus-genommen nach Zusatz gr�sserer Dosen (60 y = i : 5 x 10^), bei demnbsp;eine Atmungshemmung auftrat. Es bleibt immerhin m�glich, dassnbsp;von Heteroauxin in lange dauernden Versuchen � wie im Falienbsp;Reinders � schliesslich eine Atmungsbeschleunigung hervorgerufennbsp;wird, aber auch in solchem Falie w�rde zur Annahme eines Kausal-zusammenhangs zwischen dem Vorkommen des Heteroauxins imnbsp;Pilzmyzel und der atmungsaktivierenden Wirkung des Pilzextrakts

kein Grund vorliegen, weil es sich bei letzterer ja um einen sofort einsetzenden Effekt handelt.

Glukosezusatz andert die Lage nicht; f�r Kartoffelgewebe gilt somit nicht der Zusammenhang zwischen Heteroauxin, Plasma-str�mung und Atmung, der nach Thimann u. Sweeney f�r jungenbsp;Hafer-Koleoptile bestehen soil. Die Atmungshemmung in unseremnbsp;Versuch bei Anwendung h�herer Wuchsstoffkonzentrationen warenbsp;allerdings auf eine Verlangsamung der Plasmastr�mung zur�ck-zuf�hren, wie diese bei Hafer-Koleoptilen auftritt. Nur ware beinbsp;Gebrauch von Kartoffelgewebe eine 40-mal h�here Konzentrationnbsp;zum Erzielen dieses Effekts ben�tigt.

3. nbsp;nbsp;nbsp;Histidin.

Die Eventualitat eines Zusammenhangs zwischen Atmungs-erh�hung und Beschleunigung der Plasmastr�mung f�hrte zu einigen Atmungsversuchen mit 1-Histidin (Base). Fitting (1936) erzieltenbsp;mit diesem Stoff eine Ausl�sung der Plasmastr�mung in Vallisneria.nbsp;Unsere Versuche, in denen 1-Histidin in 7 Konzentrationen zwischennbsp;I : 10� und 4 : 10^ auf ihre Wirkung getest wurde, ergaben ein v�llignbsp;negatives Resultat; 3 Stunden nach Zusatz des Histidins zeigte dienbsp;Atmung der Kartoffelscheibchen noch keine Spur eines Einflusses.

4. nbsp;nbsp;nbsp;Andere Stoffe.

Es folgt jetzt noch eine �bersicht der Versuche mit einer Anzahl verschiedener Stoffe, die entweder als Stoffwechselprodukte dernbsp;Pilze, oder als atmungsaktive Stoffe als Vergleichsobjekt in Betrachtnbsp;kamen.

a. Amine. Mehrere Forscher beschaftigten sich bereits mit dem Studium der toxischen Stoffe, die von Pilzen gebildet werden. Meistens bedienten sie sich dabei von Pilzen, die in Reinkultur gezogennbsp;wurden. Insbesondere die Gruppe der Welkekrankheitserreger ist innbsp;diese Untersuchungen bezogen worden, da die Krankheitssymptomenbsp;� das Welken der Wirtspflanze � der Giftwirkung der vom Welke-parasiten in der Wirtspflanze ausgeschiedenen Toxine zugeschriebennbsp;werden. In Reinkultur werden von vielen Pilzen Stoffe ausge-schieden, die das Welken oder vielmehr die Vergiftung von Pflanzen,nbsp;die in die Kulturfl�ssigkeit oder in den Pilzextrakt eingesetzt werden,nbsp;herbeif�hren. Ahmet (1933) beschaftigte sich mit den Kulturfl�ssig-keiten und Myzelextrakten von Fusarium lycopersici (= F. bulbi-genum Cke. et Mass. var. lycopersici (Brushi) Wr.) und Fusariumnbsp;vasinfectum. Diese Pilze wurden auf RlCHARDS-Nahrl�sung gezogen. Er gelangte zu der �berzeugung, dass es sich bei der toxischennbsp;Wirkung der genannten Fl�ssigkeiten um Amine handelt. Manche

synthetische Amine riefen tatsachlich Welkeerscheinungen hervor. Das toxische Prinzip war thermostabil und nicht fl�chtig; es warnbsp;l�slich in Methyl- und Athylalkohol und unl�slich in Ather. In dernbsp;Toxinl�sung konnten keine reduzierenden Stoffe � also keinenbsp;Aldehyde � nachgewiesen werden. Die basisch reagierende Kultur-fl�ssigkeit verlor ihre Toxiditat nach neutralisieren nicht.

Diese Eigenschaften stehen mit jenen des atmungserh�henden Prinzips unserer Pilzextrakte nicht im Widerspruch. Daher wurdenbsp;untersucht, ob m�glicherweise auch in den Atmungsversuchen dienbsp;Wirkung der Extrakte auf Amine zur�ckgef�hrt werden k�nnte.

Wahrend die Toxinl�sungen Ahmets gegen Ninhydrin positiv reagierten � womii die Anwesenheit pnmarer Aminogruppen nachgewiesen wurde � fiel die Farbreaktion nach RiMiNi (SCHOORL,nbsp;1937) auf primare und sekundare (aliphatische) Amine in den Kultur-fl�ssigkeiten von Gibberella und Fusarium trichothecioides negativnbsp;aus (s. Seite 236). Einige synthetische primare und sekundare Aminenbsp;wurden in Atmungsversuchen getest (s. Tabelle 58). Es ergab sich,nbsp;TABELLE 58.

Ver- suchs- datum	zugesetzter Stoff	Menge pro Gefass	Atmungserh�hung in % d. ersten Stunde
Ver- suchs- datum	zugesetzter Stoff	Menge pro Gefass	2. nbsp;nbsp;nbsp;3.nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;4. St.
a. Amine.
15-5-39	Isobutylamin	1.5 mg	keine Erh�hung
35	Hexylamin	2.0 mg	3 nbsp;nbsp;nbsp;11nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;13
1-1-19	Diathylamin	3.0 mg	keine Erh�hung
2-3-39	Diphenylamin	lt; 15.0 mg	3 nbsp;nbsp;nbsp;19nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;19
b. Ammoniumsalze und Harnstoff
15-3-39	Ammoniumnitrat	3.0 mg	keine Erh�hung
	Ammoniumsulfat	3-0 mg	keine Erh�hung
1-3-39	Harnstoff	3-0 mg	keine Erh�hung
c. Aminosduren.
15-3-39	Glykokoll	1.5 mg	358
21-3-39	Leucin	1.5 mg	keine Erh�hxmg
	Glutaminsaure	1.5 mg	keine Erh�hung
15-3-39	Cystin	lt; nbsp;nbsp;nbsp;0.3 mg	4 nbsp;nbsp;nbsp;12nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;6
33	1-Tyrosin	lt; nbsp;nbsp;nbsp;0.3 mg	keine Erh�hung
d. Phenolderivate.
2-3-39	P'Phenylendiamin	15.0 mg	49 nbsp;nbsp;nbsp;60nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;64
33	33	1.5 mg	16 nbsp;nbsp;nbsp;34nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;70
7-3-39	33	1.5 mg	17 nbsp;nbsp;nbsp;39
33	33	0.15 mg	10 nbsp;nbsp;nbsp;43
	33	0.015 mg	10 nbsp;nbsp;nbsp;29
15-5-39	p-Oxyphenylglycin	lt; nbsp;nbsp;nbsp;1.5 mg	24 nbsp;nbsp;nbsp;64nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;30
17-5-39	33	lt; 1.5 mg	27 nbsp;nbsp;nbsp;27nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;54

dass Isobutyl- und Diathylamin keinen Effekt hervorrufen, wahrend Hexyl- und Diphenylamin einen wahrnehmbaren Einfluss auf dennbsp;Sauerstoffverbranch aus�ben und zwar erst in der dritten Stunde.nbsp;Es handelte sich hier jedoch um ziemhch hohe Konzentrationen; dienbsp;zugesetzte Diphenylaminl�sung war gesattigt.

Neben den Atmungsversuchen wurde eine Reihe Welkeversuche angestellt, die hier nur beilaufig erwahnt werden k�nnen. Darinnbsp;setzten wir abgeschnittene Pflanzen (Tomate, Erbsen und Bohnen)nbsp;in die Kulturfl�ssigkeiten der Pilze und in Hexylaminl�sung (0.25%)nbsp;ein. Die Ergebnisse bestatigten die Beobachtungen Ahmets: dasnbsp;Amin hat eine starke Giftwirkung, ebenso wie die Kulturfl�ssigkeiten von Fusarium bulb. var. lycopersici und vor allem von Fusariumnbsp;trichothecioides (s. Tafel V). Wir bringen in Erinnerung, dass dernbsp;Extrakt II (die Kulturfl�ssigkeit) von F. trichothecioides neben demnbsp;atmungsaktivierenden einen atmungshemmenden Faktor enthalt undnbsp;dass es gelang beide Faktoren zu trennen. Die Welkeversuche ergaben,nbsp;dass die Extraktfraktionen mit dem Hemmungseffekt zugleich einnbsp;starkes Welken herbeif�hren, wahrend die Pflanzen in den atmungsaktivierenden Fraktionen keine Welkeerscheinungen aufweisen.

Wir glauben aus diesen Tatsachen schliessen zu d�rfen, dass, wenn auch die Kulturfl�ssigkeiten Amine enthalten sollten, letzterenbsp;nicht mit der Atmungsaktivierung der Extrakte im Zusammen-hang stehen.

b. nbsp;nbsp;nbsp;Ammoniumverbindungen. Zu den Stoffen, die als Stoffwechsel-produkte von Fusarien in der Literatur erwahnt werden, geh�rennbsp;auch Ammoniumverbindungen (Pratt, 1924; Elpedina, 1935;nbsp;Melvedeva, 1937). Der Nitratstickstoff der RiCHARDS-Nahr-l�sung wird teilweise in Ammoniak verwandelt. Die Steigerung desnbsp;pH, die immer bei Reinz�chtung von Fusarien beobachtet wird,nbsp;ist damit verkn�pft.

Die Extrakte II und III von Gibberella Saubinetiivin�.F. trichothecioides zeigten aufZusatz von Nesslers Reagens eine orange Fallung, die bei Anwesenheit von reduzierenden Zuckern in die graue Farbe desnbsp;reduzierten Quecksilbers �berging. Die Kohle- und Seitzfiltereluatenbsp;des Extrakts II wiesen jedoch, wie bereits im f�nften Abschnittnbsp;erwahnt, mit Nesslers Reagens keine Ammoniakreaktion mehr auf.nbsp;Dies deutet schon darauf hin, dass die atmungsaktivierenden undnbsp;-hemmenden Faktoren dieses Extrakts zu ammoniakalischen Stoff-wechselprodukten keine Beziehung haben.

Ausserdem ergaben einige Atmungsversuche mit Ammonium-salzen und Harnstoff v�llig negative Resultate (Tahelle 58).

TAFEL V.

Giftwirkung der Kulturfl�ssigkeit von Pusarium trichothecioides. Abge-schnittene Tomatenpflanzen in lo cm� der Fl�ssigkeit lo cm� Phosphat-puffer (pH 6.2).

Nr. i: Leitungswasser; Nr. 2: dest. Wasser; Nr. 3: Kulturfl�ssigkeit (unbehandelt); Nr. 4: Kohlefiltrat; Nr. 5: Kohleeluat; Nr. 6; Seitzfiltrat;nbsp;Nr. 7: Seitzeluat. Die Nr. 3, 5 und 6 zeigen starke Vergiftungserscheinungen.

Blattern, die mit ihren Blattstielen in Aminosaure-L�sungen ein-gesetzt waren, glaubten Spoehr u. Mc.Gee (1923) schliessen zu t�nnen, dass Aminosauren einen aktivierenden Einfluss auf dienbsp;Atmung aus�ben k�nnen.

Unsere Extrakte I und III enthalten, neben anderen organischen Stoffen, zweifellos auch Aminosauren. Daher wurden einige Versuchenbsp;mit einer Anzahl dieser Verbindungen durchgef�hrt {Tabelle 58).nbsp;Die Effekte sind jedoch unbedeutend. Die h�chste Wirkung erzieltenbsp;eine gesattigte Cystine-L�sung (L�slichkeit lt;0.1 %); diese Er-h�hung ist jedoch ohne Bedeutung im Vergleich zu dem Effektnbsp;der Pilzextrakte.

Die Unwirksamkeit von Asparagin und 1-Histidin wurde oben bereits mitgeteilt. Ahmet (1933) fand in den Kulturfl�ssigkeiten vonnbsp;F. bulb. var. lycopersici und F. vasinfectum praktisch keine Aminosauren.

Nach diesen Tatsachen ist es unwahrscheinlich, dass die Pilzextrakte ihre atmungsaktivierende Wirkung dem Aminosauregehalt zu verdanken harten. Dies gilt nur f�r Aminosauren im allgemeinen;nbsp;es bleibt denkbar, dass bestimmte Aminosauren, die oben nicht zurnbsp;Pr�fung gelangten, wie z.B. /S-Alanin, eine spezifische Wirkung auf-weisen.

d. Phenolderivate. Im Zusammenhang mit der Redoxwirkung vieler Phenolderivate werden die Ergebnisse einiger Atmungsver-suche mit zwei reduzierenden Phenolverbindungen in Tabelle 58nbsp;mit aufgenommen. Es handelt sich um p-Phenylendiamin undnbsp;p-Oxyphenylglycin, die als Entwickler in der Photographie Anwen-dung finden. Beide zeigen einen erheblichen Sauerstoffmehrver-brauch. p-Phenylendiamin gibt auch in starker Verd�nnung einennbsp;deutlichen Effekt. Diese Erscheinung ware auf den ersten Bliek dernbsp;Oxydation dieser leicht oxydierbaren Verbindungen zuzuschreiben.nbsp;Auch die Dunkelfarbung der Suspensionsfl�ssigkeit wahrend desnbsp;Versuchs deutet darauf hin. Zwei R.Q.-Bestimmungen nach Zusatznbsp;von 1.5 mg p-Phenylendiamin ergaben jedoch je einen Wert von 0.95.nbsp;Dieses Resultat weist also nach, dass der bedeutend gesteigertenbsp;Og-Verbrauch nicht nur etwa auf eine irreversibele Oxydation desnbsp;zugesetzten Stoffes (wie im Falie der Ascorbinsaure), sondernnbsp;gr�sstenteils auf einen beschleunigten Atmungsvorgang zur�ck-zuf�hren ist. Ein kleiner Teil des verbrauchten Sauerstoffs (etwanbsp;5 %) kann allerdings bei der Oxydation und Dunkelfarbung desnbsp;Amins (reversibel oder irreversibel) festgelegt sein, da die Oo-Aufnahme die COg-Abgabe mit 5 % �bersteigt.

Diese Darstellung wird durch folgende Erwagung unterst�tzt. Der Zusatz von 15 y p-Phenylendiamin erzielt bereits in 2 Stunden

einen Mehrverbrauch von ca. 40% � etwa 18 mm� Og; 15 y verbrau-chen zur vollstandigen Oxydation nur etwa 3.2 mm� O2. In 2 Stunden war der Mebrverbraucb also scbon bedeutend b�ber als die zurnbsp;Totaloxydation ben�tigte Menge Sauerstoff. Ausserdem war dienbsp;Atmungskurve nocb im Steigen begriffen. Es scbeint uns bier dienbsp;Annabme berecbtigt, dass das p-Pbenylendiamin auf irgend einenbsp;Weise in den normalen respiratoriscben Stoffwecbsel der Kartoffelnbsp;eingescbaltet wird, nicbt als Energielieferant, sondern als ein Redox-system, das die Atmungsintensitat erb�bt.

Eine gewisse Parallele ersiebt man aus der Wirkung des Brenz-catecbins und eines anderen o-Dioxypbenols (aus Kartoffeln isoliert) auf die Atmung des Kartoffelgewebes. Wie aus der Arbeit vonnbsp;Boswell u. Whiting (1938) bervorgebt, fiibren diese Verbindungennbsp;eine Atmungssteigerung herbei, obne den Atmungsquotienten zunbsp;andern. Im Falie des Brenzcatecbins tritt bald eine Atmungsbem-mung auf, die in der Giftwirkung des entstebenden o-Cbinons ibrenbsp;Erklarung findet und die an der Atmungserb�bung grundsatzlicbnbsp;nicbts andert.

Die Atmungserb�bung durcb das isolierte o-Dioxypbenol belief sicb in den Versucben dieser Forscber scbliesslicb auf etwa 20 %nbsp;iiber der normalen Atmung in Pbospbatpuffer, nacbdem sie beinbsp;boben Konzentrationen anfanglicb nocb bedeutend b�ber gewesennbsp;war. Diese konstant bleibende b�bere Atmungsgescbwindigkeitnbsp;deutet nacb diesen Forscbern darauf bin, dass die Pbenolverbindungnbsp;in ein zykliscbes System aufgenommen wird, in dem sie wecbsel-weise oxydiert und reduziert wird (Mesokatalysator). Es bandeknbsp;sicb dabei um das scbon fr�ber erwabnte Polypbenoloxydasesystem.nbsp;Ein abnlicber Vorgang ware nacb Zusatz der p-Pbenolderivate innbsp;unseren Versucben denkbar. Denn die Polypbenoloxydase, die nacbnbsp;Boswell u. Whiting bei der normalen Kartoffelatmung eine Haupt-rolle spiek, oxydiert neben ortbo- auch para-Diphenole (Sutter,nbsp;1936).

Kebren wir jetzt zum Ausgangspunkt dieser Arbeit zuriick. Wir fragten uns: welcbe pbysiologische Wirkungen �bt der parasitischenbsp;Pilz (in diesem Falie G�bberella Saubinetii) auf die Wirtspflanzenbsp;(Kartoffelknolle) aus? Unsere Aufmerksamkeit bescbrankte sicb aufnbsp;die Atmung und wir steilten zunacbst in Abscbn. IV fest, dass im

Einklang mit den Ergebnissen anderer Forscher erkrankte Pflanzen-teile eine erheblich starkere Atmung aufweisen als gesunde. Bei der Analyse dieser Erscheinung fangen iedoch die Schwierigkeiten an.nbsp;In die Atmung des erkrankten Gewebes ist die Atmung des Krank-heitserregers mit einbegriffen. Um zu entscheiden, in welchem Massenbsp;letztere an der Mehratmung beteiligt ist, m�sste man die eigene Atmung des Pilzes bestimmen. Diese Aufgabe war in vorliegendem Falienbsp;unausf�hrbar, obwohl es von vornherein wahrscheinlich war � wienbsp;auch Fischer u. Gaumann (1929) betonen � dass die Pilzatmungnbsp;im allgemeinen nicht f�r die gesamte Mehratmung verantwort-lich ist.

Zweitens kann die Steigerung der Atmungsgeschwindigkeit des Wirtspflanzengewebes seitens des Parasiten physisch, sowohl alsnbsp;chemisch herbeigef�hrt werden. Der Einfluss der Pilzbesiedelungnbsp;k�nnte entweder auf einer rein-mechanischen Verbesserung desnbsp;Gaswechsels � wie bei der Atmungserh�hung angeschnittenernbsp;Pflanzenteile � oder auf einer Aktivierung des aeroben Stoffwech-sels durch eine Ursache chemischer Natur beruhen.

Um in das Problem einzudringen, haben wir uns bem�ht fest-zustellen ob insbesondere zu letzterer M�glichkeit Gr�nde vorliegen. Die Versuche mit den Extrakten I, II und III zeigen, dass der Pilznbsp;nicht nur in Reinkultur atmungsaktivierende Stoffe hildet und aus-scheidet, sondern dass auch das erkrankte Gewebe derartige Stoffenbsp;in bedeutend gr�sserer Menge enthalt, als das gesunde Gewebe.nbsp;Wir haben schon �fters hervorgehoben, dass es sich in diesen Ver-suchen tatsachlich um Atmungsaktivierung und nicht bloss umnbsp;Oxydationen handelt, wahrend auch mehxmals darauf hingewiesennbsp;wurde, dass die Atmungseffekte nicht auf einer Bakterienatmungnbsp;beruhen.

Die nachsten Fragen betreffen die Wirkungsweise, die Bedeutung f�r die Wirtspflanze und die Natur der fraglichen Substanzen.

Die Grosse der aeroben Atmung wird, bei bestimmter Tempera-tur, von den folgenden Faktoren bestimmt; Sauerstoffzutritt und Kohlensaureabfuhr, Substratversorgung, pH und Enzymsystem.nbsp;Die Anwendung d�nner Gewebescheibchen und die hohe Sch�ttel-geschwindigkeit in unseren Versuchen eliminierte die M�glichkeitnbsp;von Diffusionseffekten durch den Extraktzusatz; die Pufferwirkungnbsp;der Suspensionsfl�ssigkeit hielt das pH im Atmungsmilieu aufrecht.

Die Wirkung der Extrakte ist somit entweder auf einen Einfluss auf das Atmungsenzymsystem (einschliesslich des Redoxpotentials),nbsp;oder auf eine Erweiterung der Substratzufuhr zur�ckzuf�hren.

Als Atmungssubstrat f�r starkereiche Speicherorgane � wie die Kartoffelknolle � kommen durchaus nur Kohlehydrate in Frage.

Tatsachlich zeigten Kartoffelschnitten nach Zuckerzusatz eine gewisse Atmungssteigerung (�Zuckereffekt�, Abschn. VII). Dennoch glauben wir hinreichend klar gemacht zu haben, dass die Wirkungnbsp;der Extrakte nicht in erster Linie auf Substratzusatz beruht. Dernbsp;hohe Atmungseffekt, die Aktivitat in Verd�nnung, die Adsorbierbar-keit der aktiven Stoffe, die Erfahrungen mit der Bariumfallung, dienbsp;Wirkung der zuckerfreien Extrakte I und II, die ziemlich konstantenbsp;Erh�hung der Atmungsgr�sse, alle diese Tatsachen, die aus Ab-schnitten V und VI hervorgehen, deuten auf die Zulassigkeit diesernbsp;Annahme hin. Ausserdem tragt folgende kleine Berechnung nochnbsp;dazu bei. In einem Versuch wurde nach Zusatz des stark-verd�nntennbsp;Extrakts I in 3 Stunden eine Mehratmung von 11.4 mm'^ Sauerstoffnbsp;erzielt. Dieselbe Menge O2 ist f�r die vollstandige Oxydation vonnbsp;14 y des hochwertigen Atmungssubstrats Glukose ben�tigt. Dernbsp;Zusatz enthielt jedoch nur 10 y Trockensubstanz, von der gewissnbsp;nur ein Bruchteil als aktiver Stoff in Betracht kam. Es handdt sichnbsp;hier somit offenbar nicht um Zusatz einer Substanz, die veratmetnbsp;wird. Jedoch bleibt noch die M�glichkeit, dass die aktiven Stoffenbsp;der Extrakte mit dem zur Verf�gung stellen des Atmungssubstratsnbsp;in der Zelle verkn�pft sind. lm Zusammenhang mit dem Auftretennbsp;des Zuckereffekts neben dem Extraktfaktor als �begrenzender Fak-tor� (im Sinne Blackmans, 1905) wurde bereits in Abschn. VII (s. S.nbsp;255) darauf hingewiesen, dass der Extraktfactor irgendwie mit dernbsp;Substratbereitsetzung verbunden sein musste. Diese Anschauungnbsp;st�tzt sich jedoch auf die Lehre Blackmans, deren scharfe G�ltig-keit seit langem umstritten wird (u.a. von Romell, 1926). Wie demnbsp;auch sei, es bleibt denkbar, dass die Extraktwirkung mit der Substrat-lieferung zu tun hat, ohne dass mit den Extrakten auch Atmungs-substrat zugesetzt wurde.

Als weitere Erklarungsm�glichkeit der Extraktwirkung kommt die Beeinflussung des Atmungssystems in Frage. Im f�nften Abschnittnbsp;wurde wahrscheinlich gemacht, dass die Wirkung des Myzelextraktsnbsp;sich auf das Polyphenoloxydasesystem der Kartoffel bezieht. Boswell u. Whiting (1938) steilten fest, dass Brenzcatechin und einnbsp;anderes o-Diphenol � aus Kartoffeln isoliert � die Atmungs-geschwindigkeit des Kartoffelgewebes merklich steigern. Wie imnbsp;vorigen Abschnitt erwahnt, ergab sich aus ihren Versuchen einenbsp;konstante Atmungserh�hung von etwa 20 % �ber der normalennbsp;Atmungsgr�sse. Offensichtlich wurde die Wirkung der Phenole aufnbsp;diesem Niveau von einem anderen Faktor begrenzt, da Zusatz h�herernbsp;Konzentrationen keine konstante Erh�hung �ber diesen 20% her-beif�hrte. Diese Forscher kommen zu der wichtigenAnschauung, dassnbsp;die Phenolverbindungen als Redoxsysterne in ein zyklisches Atmungs-

system aufgenommen werden, in dem sie als Sauerstoffiibertrager mit einem oxydabelen Produkt der Zelle reagieren. Es ist allerdingsnbsp;bekannt, dass Chinone als ausgezeichnete Akzeptoren f�r den durchnbsp;Dehydrasen aktivierten Wasserstoff der Zellsubstrate fungierennbsp;k�nnen (Sutter, 1936). Auch die Atmungseffekte der p-Phenol-derivate, �ber die im vorigen Abschnitt berichtet wurde, schriebennbsp;wir einer ahnlichen Rolle dieser Verbindungen im Polyphenol-oxydasesystem der Kartoffel zu. In diesem Zusammenhang mochtennbsp;wir noch die Arbeit Plantefols (1932) erwahnen, aus der hervor-geht, dass 1-2-4-Dinitrophenol die aerobe Atmung des Kohlrabi-Speichergewebes steigert.

Es fragt sich jetzt, ob nicht auch die Wirkung der Extrakte auf Einschaltung eines Redoxsystems zur�ckgef�hrt werden kann. Dienbsp;Phenolverbindungen werden jedoch, wie bekannt, in wasserigernbsp;L�sung nach Schiitteln mit Luft bald braunlich. Diese Erscheinungnbsp;wurde oft beobachtet nach Zusatz der Extrakte III und B. Dienbsp;Suspensionsfl�ssigkeit der Kartoffelscheibchen zeigte dann am Endenbsp;des Versuchs eine rotbraune Farbe. Diese Beobachtung lasst sichnbsp;also mit der Anwesenheit in diesen Extrakten von der mehrmalsnbsp;erwahnten o-Diphenolverbindung aus Kartoffeln verbinden. Wirnbsp;verfiigen leider nicht �ber Angaben, ob der Extrakt III � d.h. desnbsp;infizierten Gewebes � diesen Stoff in h�herer Konzentration alsnbsp;der Kontrolle-Extrakt B enthalt. Im Falie der Extrakte I und IInbsp;konnten wir jedoch niemals eine Spur einer Farbung feststellen,nbsp;weder in der Suspensionsfl�ssigkeit, noch in dem Extrakt nachnbsp;langerem Stehen. Auch ergaben die Extrakte I und II in einemnbsp;nachtraglichen Versuch (die Arbeit Boswell u. Whitings kam erstnbsp;nach Abschluss der Atmungsversuche zu unserer Kenntnis), nachnbsp;Neutralisieren, auf Zusatz einiger Tropfen Eisenchloridl�sung nichtnbsp;die bekannte Farbreaktion auf Phenole (Klein, 1932). Diese Tat-sachen weisen darauf hin, dass es sich im Falie der Extrakte I und IInbsp;(und vielleicht auch III) nicht um einfache Phenole handelt.

Andrerseits k�nnen einige Erscheinungen in unseren Versuchen durch �e Annahme erklart werden, dass bei dem Atmungseffektnbsp;der Extrakte der Zusatz und die Einschaltung eines Redoxsystemsnbsp;vorliegt. So erwahnten wir in Abschn. V-ic einen Versuch mitnbsp;Gewebebrei, dem Extrakt I zugesetzt wurde. Statt der �blichennbsp;starken Atmungserhohung des intakten Gewebes, ergab sich innbsp;diesem Falie nur eine kleine Steigerung � von kurzer Dauer �nbsp;des Sauerstoffverbrauchs. Diese Erscheinung ware der Oxydationnbsp;des zugesetzten Redoxsystems zuzuschreiben; die Zerst�rung desnbsp;Zellgef�ges f�hrt die Einstellung der normalen Atmung und damitnbsp;der Wirksamkeit des zyklischen Systems herbei, sodass auch das

Redoxsystem blockiert w�rde. Auch die Beobachtung, dass die Atmungserh�hung nach Zusatz gr�sserer Mengen des Extrakts I oftnbsp;ein vor�bergehendes Zur�ckfallen zeigt (man siehe den Knick dernbsp;Atmungskurven in den Fig. 2, 3 u. 5), kann erklart werden durchnbsp;die Annahme, dass das zugesetzte Redoxsystem � nach Oxydationnbsp;� infolge der beschrankten Menge oxydabel Substrat, die zur Ver-f�gung steht, nur zum Teil sofort reduziert und in das zyklischenbsp;System aufgenommen wird. Erst allmahlich wird sich dann einnbsp;neues Gleichgewicht zwischen Oxydation des Redoxsystems (d.h.nbsp;also Sauerstoffmehrverbrauch) und Produktion des oxydabelen Sub-strats bilden.

Diese Erwagungen st�tzen sich jedoch auf Beobachtungen, die noch in manchet Beziehung Erganzung bed�rfen. Namentlich dasnbsp;Verhaltnis zwischen Zuckereffekt und Extraktwirkung ist noch nichtnbsp;endg�ltig aufgeklart. Wir wollen uns daher angesichts der pflanzen-physiologischen Seite des Problems auf die vorhergehenden Be-trachtungen beschranken und uns die phytopathologische Seite malnbsp;ansehen.

Die Anwesenheit atmungsaktivierender Stoffe im Myzelextrakt von Gibherella Saubinetii hat an sich keine phytopathologische Be-deutung, nachdem es sich erwies, dass auch rein-saprophytischenbsp;Pilze, wie Trichoderma lignorum und Hefe derartige Substanzennbsp;im Myzel enthalten. Wahrscheinlich handelt es sich hier um Stoffe,nbsp;die im Pflanzenreich allgemein vorkommen und mit den respiratori-schen Lebensvorgangen in der Zelle verkn�pft sind. Denn auch ausnbsp;dem gesunden Kartoffelgewebe lassen sich atmungserh�hende Stoffenbsp;extrahieren (Extrakte B und A). Die Aktivitat der Kulturfl�ssigkeitnbsp;des Pilzes (Extr. II) zeigt aber, dass die fraglichen Substanzen nichtnbsp;nur in Reinkultur produziert, sondern auch ausgeschieden werden.

Schliesslich haben wir nachgewiesen � und dieser Befund hat gewiss gr�ssere phytopathologische Bedeutung � dass die aktivennbsp;Stoffe sich im von G�bberella Saubinetii befallenen Gewebe in er-heblich grosseren Mengen als im sterilen Gewebe vorfinden. Weiternbsp;steilten wir fest, dass die Konzentration im erkrankten Gewebe grossnbsp;genug ist, um eine bedeutende Atmungssteigerung herbeizuf�hren.

Die Bildung des wirksamen Prinzips steht also, nach unseren Erfahrungen, zwar nicht im Zusammenhang mit jenen spezifischennbsp;Eigenschaften, die den Angriff des Parasiten auf den Wirt erm�g-lichen, sondern das Auftreten der aktiven Substanzen in merklichennbsp;Konzentrationen nachdem der parasitische Pilz sich auf dem Wirtnbsp;angesiedelt hat, wird ohne Zweifel einen wichtigen Einfluss auf dennbsp;Stoffwechsel des Wirtsgewebes und damit auf das Wesen der Krank-heit aus�ben. Kurz gesagt: wenn diese Stoffe auch bei dem Eintritt

des parasitischen Verhaltnisses keine Rolle spielen, so sind sie gewiss im weiteren Verlauf der Erkrankung von grosser physiologischernbsp;Bedeutung. Aus diesen Anschauungen geht schon hervor, dass wirnbsp;glauben, die Wirkung der drei Extrakte einem und demselbennbsp;Prinzip zuschreiben zu d�rfen. Das Verhaken der wirksamen Sub-stanzen dieser Extrakte war in unseren Versuchen nahezu ahnlich;nbsp;kleine Unterschiede k�nnen der Mitanwesenheit sehr verschiedenernbsp;Verunreinigungen der einzelnen Rohpraparate zugeschrieben werden.

Was die Natur der wirksamen Stoffe � und somit die chemische Seite des Problems � anbelangt, so sind die Versuche zur Identifi-zierung des wirksamen Prinzips v�llig negativ verlaufen. Wir habennbsp;allerdings festgestellt, dass eine Anzahl Wirkstoffe, unter ihnennbsp;Vitamine und Wuchsstoffe, nicht mit der atmungsaktivierendennbsp;Wirkung der Extrakte verbunden sind und �berhaupt die Atmungnbsp;nicht in erheblichem Masse beeinflussen.

Mit dem Adsorptions- und Elutionsverfahren haben wir die ersten Schritte auf den Weg zur Reinigung und Anreicherung der aktivennbsp;Substanzen getan; neben der Adsorbierbarkeit haben wir einigenbsp;Eigenschaften der fraglichen Stoffe, wie Thermostabilitat und L�s-lichkeit untersucht. Auch die organisch-chemische Natur steht fest.nbsp;Diese Angaben boten jedoch noch wenig Anhalt und von der Chemienbsp;des wirksamen Prinzips hatten wir noch keine Ahnung.

Neuerdings zeigten Pratt u. Williams (1939) jedoch, dass Zusatz von sehr geringen Mengen ihrer �Pantothensaure� eine Atmungs-erh�hung des Kartoffelgewebes herbeif�hrt. Es handelt sich hiernbsp;um einen weitverbreiteten Aktivator f�r das Wachstum von Hefenbsp;und von gr�nen Pflanzen, der sich in den Extrakten vieler biologi-schen Materialien (auch in Pilzen) vorfindet (Janke, 1939). Vornbsp;kurzem hat man die Struktur dieser Substanz bekannt gegebennbsp;(Williams u. Major, 1940); sie ist ein Derivat von |3-Alanin, vonnbsp;der Formel C9H17O5N. Ihre Eigenschaften sind nicht mit jenennbsp;des Extraktfaktors im Widerspruch; die Thermostabilitat, die Un-l�slichkeit in Ather, die Adsorbierbarkeit, die Wirkung in starkernbsp;Verd�nnung, die physiologische Wirksamkeit als Wachstumsfaktornbsp;f�r Hefe und als Atmungsaktivator f�r Kartoffelgewebe, das weit-verbreitete Vor kommen in biologischen Materialien (vielleicht alsnbsp;universeller Komponent der lebendigen Substanz), das alles deutetnbsp;auf die M�glichkeit � wenn nicht die Wahrscheinlichkeit � dassnbsp;das wirksame Prinzip unserer Extrakte mit dieser Pantothensaurenbsp;identisch ist. Leider haben wir unsere Versuche abschliessen m�ssen,nbsp;bevor wir Gelegenheit hatten die Ergebnisse von Pratt u. Williamsnbsp;auf unsere Arbeit zu �bertragen.

wir auf einen atmungshemmenden Faktor, der besonders stark von Fusarium trichothecioides produziert wird. Es handelt sich hier offen-sichtlich um eine �staling� Substanz, also ein toxisches Prinzip, dasnbsp;sich allmahlich in der Pilzkultur ansammelt. Durch ihre starkerenbsp;Adsorbierbarkeit an Aktivkohle gelang es, diese Substanz vom akti-vierenden Prinzip zu trennen. Sie ist hitzebestandig und erregt auchnbsp;Giftigkeitssymptome auf Tomaten und anderen gr�nen Pflanzen,nbsp;die in den Extrakt eingestellt werden. Die schadliche Wirkung ent-wickelt sich ziemlich langsam und beseitigt schliesslich die atmungs-aktivierende Wirkung des Extrakts, sowohl als den Zuckereffekt. Sienbsp;ist nicht auf die Anwesenheit von Bicarbonaten zur�ckzuf�hren.

Zusammenfassend gelangen wir zum nachfolgenden Bild der atmungserh�henden Wirkung. Es handelt sich um ein wirksamesnbsp;Prinzip, das als fester Bestandteil des organischen Pilzmaterials auf-tritt; es wird vom Pilz in Reinkultur gebildet und es findet sich auchnbsp;im erkrankten Kartoffelgewebe nach Befall durch Gibberella Saubi-netii. Es steigert die Atmungsgeschwindigkeit der Wirtspflanze undnbsp;tragt auf diese Weise zu der vielfach nachgewiesenen Atmungs-steigerung und damit zu der abnormalen Physiologie des erkranktennbsp;Gewebes bei. Die M�glichkeit, dass diese Wirksamkeit auf dienbsp;Pantothensaure von Williams zur�ckzuf�hren sei, ist sicher nichtnbsp;ausgeschlossen. Andrerseits liegen Gr�nde zu der Annahme vor,nbsp;dass es sich bei dem wirksamen ftinzip um ein Redoxsystem handelt,nbsp;das � wie bestimmte Phenole � im Atmungssystem aufgenommennbsp;die Atmungsgeschwindigkeit steigert.

NACHBETRACHTUNG. Die vollstandige L�sung der Aus-gangsprobleme �berschritt � wie es sich zeigte � weitaus den Rahmen einer beschrankten Untersuchung, auch wenn nicht besonder e Umstande uns gezwungen batten, den experimentellen Teilnbsp;an einem unvorhergesehenen Zeitpunkt abzubrechen. Viele neuenbsp;Fragen auf pflanzenphysiologischem, phytopathologischem undnbsp;chemischem Gebiet traten hervor, die unber�cksichtigt bleibennbsp;mussten. Die ausgearbeitete Methodik � die Anwendung vonnbsp;pflanzlichen Gewebeschnitten in der WARBURG-Apparatur � undnbsp;die beschriebenen Ergebnisse werden hoffentlich andere zur Fort-setzung und Erganzung dieser Arbeit anregen.

Die vorliegende Untersuchung wurde am Phytopathologischen Institut �Willie Commelin Scholten� in Baarn ausgef�hrt. Unserem,nbsp;verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. V. J. Koningsberger, Utrecht

danken wir f�r sein stetes Interesse, f�r das zur Verf�gung stellen der Apparatur und f�r seine Zustimmung, die Arbeit in Baarn aus-f�hren zu d�rfen. Auch Fraulein Prof. Dr. Joh. Westerdijk, Direk-torin des Instituts in Baarn, sagen wir unseren besten Dank f�r ihrnbsp;Wohlwollen und ihre Anregung, Herrn Prof. Dr. F. K�gl, Utrecht,nbsp;f�r die freundliche �berlassung von Biotin und einigen anderennbsp;Praparaten.

Allen, P. J. amp; D. R. Goddard; A respiratory study of powdery mildew of wheat. 1938, Amer. J. of Bot. 25, 613.

Baba, T. : Die Fallung von Zuckern mit methylalkoholischem Bariumhydro-xyd. 19353 Biochem. Z. 275, 253.

Barker, J. : Analytic studies in plant respiration, IV and V: The relation of the respiration of potatoes to the concentration of sugars and to thenbsp;accumulation of a depressant at low temperatures. Part I, II. 1933,nbsp;Proc. Roy. Soc. London B. 112, 316.

Boswell, J. G. amp; G. C. Whiting: A study of the polyphenol oxidase system in potato tubers. 1938, Ann. of Bot. N.S. 2, 847.

Brown, W.: Studies in the physiology of parasitism I. The action of Botrytis cinerea. 1915, Ann. of Bot. 29, 313.

Caldwell, J. amp; J. Meiklejohn: Observations on the oxygen uptake of isolated plant tissue. I. The effect of phosphate and of added carbohydrate. 1937, Ann. of Bot. N.S. i, 477.

Douderoff, M.: Lactoflavin and bacterial luminescence. 1938, Enzymo-logia 5, 239.

Eglits, M.: Der Einfluss der Infektion auf die Temperatur und die Kohlen-saureabgabe bei Kartoffeln. 1933, Phytopath. Z. 5, 343.

Elpedina, O. K.; On toxins of wilting. 19353 Compt. rend. Acad. sc. U.R.S.S. NS. III3 8, 360 (Ref. Rev. Appl. Myc. 15, 388).

Fitting, H.: �ber Ausl�sung von Protoplasmastromung bei Vallisneria dutch einige Histidinverbindungen. 1936, Jahrb. f. wiss. Bot. 82, 613.

Fischer, Ed. u. E. Gaumann: Biologie der pflanzenbewohnenden parasiti-schen Pilze. 1929, Jena.

Fischer, F. G. : Niedermolekulare Ubertrager biologischer Oxydo-Reduk-tionen und ihre Potentiale. 1939, Erg. d. Enzymf. 8, 186.

Fries, N. : �ber die Bedeutung von Wuchsstoffen f�r das Wachstum ver-schiedener Pilze. 1938, Diss. Uppsala.

Gaumann, E.: �ber Fieberzustande bei PfIanzen. 1930, Schweiz. Landw. Monatshefte, Heft 12.

materials auf die Atmungsgeschwindigkeit von Pflanzen. 1935, Jahrb. f. wiss. Bot. 81, I.

HellingAj J. J. a.: On the effect of substances, produced by fungi, on the respiration of the tissue of potato tubers. I and II. 1940, Proc. Kon.nbsp;Nederl. Akad. Wetensch. 43, 249.

Hopkins, E. F. ; Relation of low temperatures to respiration and carbohydrate changes in potato tubers. 1924, Bot. Gaz. 78, 311.

Janke, A.: Die Wuchsstoff-Frage in der Mikrobiologie. 1939, Zentr.bl. Bakt., Abt. 2, 100, 409.

K�gl, F. u. B. Tonnis: �ber das Bios-Problem. Darstellung von krystalli-siertem Biotin aus Eigelb. 1936, Zeitschr. f. physiol. Chemie 242, 43.

Kourssanow, A. L. : De l�influence de VUstilago tritici sur les functions physiologiques du froment. 1928, Rev. g�n. de Bot. 40, 277 et 343.

Kubowitz, F.: �ber die chemische Zusammensetzung der Kartoffeloxydase. 19373 Biochem. Z. 292, 221.

Lemmon, P. : Respiration of potato tissue in relation to hydrogen-ion concentration of a surrounding solution. 1936, Amer. J. of Bot. 23, 296.

Lepik, E.: Untersuchungen �ber den Biochemismus der Kartoffelfaulen. i. Der Einfluss der Phytophthora-Fitalc auf die chemische Zusammensetzung der Kartoffelknolle. 1929, Phytopath. Z. i, 49.

-: -. 2. �ber die Rolle der stickstoffhaltigen Bestandteile der Kartoffelknolle bei der Phytophthora-Faule. 1940, Phytopath. Z. 12, 292.

Lohmann, K.: �ber die biologischen Wirkungen der Co-Carboxylase. 1937, Zeitschr. angew. Chemie 50.

Maresquelle, H. j. : Sur les �changes respiratoires des plantes attaqu�es par les Ur�din�es. 1928, Compt. rend. Acad. sc. 187, 247.

Melvedeva, S.; The toxins of Fusarium buharicum and Fusarium graminea-rum. 1937, Compt. rend. Acad. sc. U.R.S.S., NS. XV, 8, 503 (Ref. Rev. Appl. Myc. 16, 827).

Nicolas, G.: De ^influence qu�exercent les fumagines sur 1�assimilation chlorophyllienne et la respiration. 1913, Rev. g�n. de Bot. 25, 385.

Now, F. G.: Microbic respiration IV. The so-called aerobic growth of anaerobes: potato respiration. 1925, J. infect, dis. 36, 343.

Onslow, M. Wh.: Oxidising enzymes. I. The nature of the �peroxide� naturally associated with certain direct oxidising systems in plants. 1919,nbsp;Biochem. J. 13, i.

Orla-Jensen, S., N. C. Otte u. Agn. Snog-Kjaer: �ber Wuchsstoffe in den Peptonen. 1936, Zentr. bl. Bakt., Abt. 2, 94, 452.

Plantefol, L.: Etudes sur Paction du dinitrophenol 1-2-4 (Thermol). VII. Action du dinitrophenol 1-2-4 stir la respiration de cellules et tissusnbsp;v�g�taux. 1932, Ann. de Phys., Physicochim. Biol. 8, 127.

Pratt, C. A.: The staling of fungal cultures. I, II. 1924, Ann. of Bot. 38, 563 and 599.

Pratt, E. F. amp; R. J. Williams : The effects of pantothenic acid on respiratory activity. 1939, J. Gen. Phys. 22, 637.

Pratt, R.: Respiration of wheat infected with powdery mildew. 1938, Science N.S. 88, 62.

Raalte, M. H. V.: On factors determining the auxin content of the root tip. 1937, Rec. d. trav. hot. n�erl. 34, 278.

Roemer, Th.,W. H. Fuchs u. K. Isenbeck: Die Z�chtimg resistenter Rassen der Kulturpflanzen. 1938, Berlin.

Romell, L. G.: �ber das Zusammenwirken der Produktionsfaktoren. 1926, Jahrb. f. wiss. Bot., 65, 739.

Schellenberg, H. C. ; Zur Kenntnis der Winterruhe in den Zweigen einiger Hexenbesen. 1915, Ber. deutsch. Bot. Ges. 33, 118.nbsp;Schneider-Orelli, O.: Versuche �ber Wundreiz und Wundverschluss annbsp;Pflanzenorganen. 1911, Zentr. bl. Bakt., Abt. 2, 30, 420.

ScHOPFER, W. H.: Les vitamines cristalhs�es B comme hormones de crois-sance chez un microorganisme {Phycornyces). 1934, Arch. f. Mikrobiol. 5� 5II- .

Spoehr, H. a. amp; J. M. Me. Gee: Studies in plant respiration and photosynthesis. 1923, Cam. Inst, of Wash., Publ. No. 325.

Steward, F. C.: Diffusion of certain solutes through membranes of living plant cells and its bearing upon certain problems of solute movementnbsp;in the plant. 1930, Protoplasma ii, 521.

11. nbsp;nbsp;nbsp;A technique for the study of respiration and salt absorption in storagenbsp;tissue under controlled environmental conditions. 1932, Protoplasma 15,nbsp;497-

pretation with respect to respiration and salt absorption. 1933, Protoplasma 17, 436.

-, P. R. Stout amp; C. Preston: The balance sheet of metabolites for

potato discs showing the effect of salts and dissolved oxygen on metabolism at 23� C. 1940, Plant Physiol. 15, 409.

Sutter, H.: Polyphenol-Oxydase. 1936, Erg. d. Enzymf. 5, 273.

Sweeney, B. M. amp; K. V. Thimann: The effect of auxins on protoplasmic streaming II. 1938, J. Gen. Phys. 21, 439.

Szent-Gy�rgyi, a. u. K. Vietorisz: Bemerkimgen �ber die Funktion und Bedeutimg der Polyphenoloxydase der Kartoffeln. 1931, Biochem. Z.nbsp;233, 236.

Thimann, K. V. amp; B. M. Sweeney: The effect of auxins on protoplasmic streaming I. 1937, J. Gen. Phys. 21, 123.

Turner, J. S.: The respiratory metabolism of carrot tissue. I. Material and methods. 1938. New Phytol. 37, 232.

of potato tuber in air and immersed in water, with observations upon surface: volume effects and salt accumulation. 1932, Protoplasma 16, 576.nbsp;IV. Surface effects with storage tissue. A quantitative inter

286

Warburg, O. u. M. Yabusoe; �ber die Oxydation von Fruktose in Phosphat-l�sungen. 1924, Biochem. Z. 146, 380.

Weimer, J. L. amp; L. L. Harter: Respiration and carbohydrate changes produced in sweet potatoes by Rhizopus tritici. 1921, J. Agric. Res. 21, 627.

Williams, R. J. amp; R. T. Major: The structure of pantothenic acid. 1940, Science N.S. 91, 246.

Yarwood, C. E.: Effect of mildew and rust infection on dry weight and respiration of excised clover leaflets. 1934, J. Agric. Res. 49, 549.

STELLINGEN

De verhoogde ademhaling van geinfecteerde plantendeelen wordt � althans ten deele � veroorzaakt door stoffen, die bij de stofwisseling van de parasiet gevormd worden.

Het optreden van stoffen, die de ademhaling van de waardplant activeeren, speelt een rol bij het verdere verloop van een eenmaalnbsp;opgetreden infectie.

III

Er bestaat reden om aan te nemen, dat de productie van extra-heerbare, thermostabiele, de ademhaling activeerende stoffen algemeen eigen is aan plantaardige organismen.

De WARBURG-respirometer leent zich niet alleen voor het onderzoek van de stofwisseling van micro-organismen en van dierlijk weefsel, maar � in bepaalde gevallen � ook van plantaardignbsp;weefsel.

Het remmende effect van hooge glucoseconcentraties op de ademhaling van worteltopjes in de proeven van Van Kaalte dient te worden toegeschreven aan wateronttrekking.

De critiek van Van Eijk op het werk van Steward, ten bate van de ,,anionenademhaling�-theorie van Lundegardh, is onjuist.

VII

De beperking van de schade, die het Bietenaaltje {Heterodera schachtii Schmidt) aanricht, is in belangrijke mate afhankelijk vannbsp;de organisatie der voorlichting, gepaard aan grondonderzoek in denbsp;besmette gebieden.

VIII

Voor de praktijk is een eenvoudiger morphologische onderscheiding tusschen het Bietenaaltje {Heterodera schachtii Schmidt subsp. minor O. Schmidt) en het Haveraaltje {Heterodera schachtii Schmidtnbsp;subsp. major O. Schmidt) mogelijk, dan het door Goffart ennbsp;O. Schmidt vastgestelde verschil in de afmetingen der larven.

Bij het onderzoek van de tumorvorming door Pseudomonas tumefaciens (Sm. et Towns.) Stev. moet rekening gehouden wordennbsp;met de mogelijkheid, dat de weefselwoekering niet veroorzaaktnbsp;wordt door de afscheiding van een stof, maar door het wegnemennbsp;van een factor, die bij de normale weefselvorming een regelendenbsp;functie uitoefent.

De opvatting van Schlottke, dat bij Lota vulgaris L. de vetten ongesplitst in het bloed opgenomen en door de leverlipase gesplitstnbsp;worden, is onvoldoende gemotiveerd.

Gramineae en Cyperaceae behooren niet in ��n orde geplaatst te worden. De Gramineae zijn morphologisch verwant aan denbsp;Commelinaceae {Farinosae), de Cyperaceae daarentegen aan denbsp;Juncaceae {Liliiflorae).

XII

Men kan bij de calcifuge planten onderscheid maken tusschen kalkschuwheid, gebaseerd op chemische bodemeigenschappen ennbsp;kalkschuwheid, samenhangende met de physische eigenschappennbsp;van kalkarme bodems.

XIII

Het onderzoek naar de minerale samenstelling van cu]tuurge-wassen kan ons niet alleen inzicht geven in vraagstukken, betrekking hebbende op voeding en bemesting van de plant, maar tevens belangrijke aanwijzingen geven omtrent de gewenschte richting bijnbsp;de selectie.

KN03	10 g
KH2P04	5 g
MgSOi.y H2O	2.5 g
FeCls	20 mg
Glukose	50 g
HgO (dest.)	1000 cm�

Ge- fass Nr.	Suspensions- Fl�ssigkeit	verbrauchter Sauerstoff
		mm�/Stunde	in Prozenten d.isten St.
		I. Stunde	2.	3. Stunde
I	dest. Wasser	65.8	109	114
2	Leitungswasser	70.4	IIO	109
3	Phosphatpuffer, pH 6.2	72.8	118	114

Ge- fass Nr.	Suspensions- Fl�ssigkeit	verbrauchter Sauerstoff in der isten St.nbsp;mm�/Stunde
I	dest. Wasser	44-7 )
2	33 nbsp;nbsp;nbsp;33	43.1 gt; durchschn. 43.5
3	33 nbsp;nbsp;nbsp;33	42.6 )
4	Phosphatpuffer, pH 6.2	49.3 \
5 6	33 33	V durchschn. 51.7 52.1 1
7	33	52.8 /

Ge- fass Nr.	pH Susp. Fliissigkeit	verbrauchter Sauerstoff
		mm�/Stunde	in Prozenten d. isten St.
		I. Stunde	2. nbsp;nbsp;nbsp;3.	Stunde
I	7-7	33-6	108	84
2	6.8	35-7	100	82
3	6.2	38.2	127	146
4	5-5	40.2	128	157

Versuchsstunden	Sch�ttelgeschw.	verbrauchter Sauerstoff in 7 Gefassen durchschn.
iste Stunde	280 p. Minute	31.2 � 0.8 mm^/Stunde
2te	220 �	33.6 � 0.4 nbsp;nbsp;nbsp;�
3te nbsp;nbsp;nbsp;�	280 nbsp;nbsp;nbsp;�	35.2 � 0.75
4te nbsp;nbsp;nbsp;�	220 nbsp;nbsp;nbsp;�	36.3 � 0.4

Ge fass Nr.	Schnitten- zahl	Susp. El. pH	verbrauchter			Sauerstoff
			mm�/ Stunde	in Prozenten d. isten Stunde
			I. St.	2.	3-	4-	5-	6. St.
I	60 von 1 mm	5-5	75-4	100	107	120	119	132
2	60 von 1 mm	6.2	67.6	lor	107	114	117	133
3	60 von 1 mm	6.8	76.5	98	104	109	109	120
4	30 von I mm	5-5	74.6	102	108	117	119	131
5	30 von I mm	6,2	75.0	104	IIO	123	127	141
6	30 von I mm	6.8	81.9	102	107	II6	120	133
7	15 von 2 mm	6.2	66.6	�12	I2I	133	135	149

Ge- fass Nr.		verbrauchter Sauerstoff
	Vorbehandlung	mm�/	in	Prozenten d. isten
	der Schnitten	Stimde		Stunde
		I. St.	2.	3-	4- nbsp;nbsp;nbsp;5-	St.
I	Frisch-geschnitten	43-4	91	122	139	151
2	Eine Nacht gewassert	80.2	103	106	115	120

Ge fass Nr.	Urspr�ngliche Lage des Gewebes	verbrauchter Sauerstoff
		mm�/ Stunde	in.	Prozenten der isten Stunde
		I. St.	2.	3-	4-	5. St.
I	Basaler Knollen teil	56.6	105	109	118
2		43-7	94	87	84	67
3		49-5	91	79	79	63
4		50.4	86	65	60	46
5		44.2	86	67	59	50
6		50.9	90	67	60	50
7	Apikaler Knollenteil	55-4	83	60	54	49

Ge fass Nr.		verbrauchter Sauerstoff
	Urspr�ngliche Lage	mm�/	in Proz.	d. isten
	des Gewebes	Stunde	Stunde
		I. St.	2.	3. Stunde
I	Markgewebe	75.6	108	125
2		70.5	�	�
3	Innerhalb d. Gefassb�ndelringes	71.8	II2	128
4	55 nbsp;nbsp;nbsp;55nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;55	73.8	�	�
5	55 nbsp;nbsp;nbsp;55nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;55	76.0	109	126
6	Ausserhalb d. Gefassb�ndelringes	103.8	�	�
7	55 nbsp;nbsp;nbsp;55nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;55	107.0	II2	119

Ge- fass Nr.	Einsatz	Volumenabnahme in mm�/St.
Ge- fass Nr.	Einsatz	I.	2.	3-	4. Stunde
I	Gesunder Zylinder	79-4	93-6	IOI.9	III.O
2	33 nbsp;nbsp;nbsp;�	60.9	76.5	83.4	� 7.8
3	Infiziert mit Gibb. Saub.	143-4	159-5	165.4	I7I.2
4	33 nbsp;nbsp;nbsp;33nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;33nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;33	133-4	131.5	123.4	63.8
5	� nbsp;nbsp;nbsp;,, Fus. trick.	203.4	195-6	178.6	152.8
6	33 nbsp;nbsp;nbsp;33nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;33nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;33	138.8	135-5	125.4	49.9

Ge fass Nr.	Zusatz	Kultur d. Pilzes	ver' mm�/ Stunde	srauchter Sauerstoff in Proz. d. ersten Stunde
Ge fass Nr.	Zusatz	Kultur d. Pilzes	I. St.		3-	4. St.
I	dest. Wasser		42.8	123	125	128
2	Extr. I	14�21/5/38	41.6	208	186	204
3	33	12/9�6/10/38	42.6	210	193	212
4	33	12�24/9/38	38.9	203	184	199
5	33	20/5�11/6/38	45-3	204	192	196
6	33	20/5�4/6/38	46.4	194	177	191
7	33	12/9�19/10/38	43-3	196	186	203

Ge- fass Nr.	Zusatz	Verd�nnungen	verbrauchter Sauerstoff
			mm�/ Stunde	in Proz. d. ersten Stunde
			I. St.	2.	3-	4. St.
I	dest. Wasser		57-1	102	105	113
2	Extrakt I	unverd�nnt	53.6	176	183	193
3	35	I :5	54.0	174	^75	186
4	35	I :25	48.7	162	146	157
5	dest. Wasser		56.3	102	II2	117
6	Extrakt I	I : 125	60.2	136	123	132
7	35	I ; 625	59-3	130	120	125
8	33	I : 3125	59-9	124	122	125

Ge- fass Nr.	Zusatz	V erd�nnungen		vert mm�/ Stunde	)rauchter Sauerstoff in Proz. d. isten Stunde
Ge- fass Nr.	Zusatz	V erd�nnungen		I. St.	2.	3-	4. St.
I	dest. Wasser			52.5	114	117	119
2	Extrakt I	I	10^	50.7	118	118	119
3	33	I	10�	47.6	117	119	119
4	33	I	10�	52.2	I2I	120	I2I
5	33	I	10�	48.5	118	120	I2I
6	53	I	10�	49-9	126	125	125
7	33	I	10�	50.1	150	136	140

Ge- fass Nr.	Hauptraum	Birne (Zusatz)	verbrauchter Sauerstoff, mm�/St.
Ge- fass Nr.	Hauptraum	Birne (Zusatz)	I.	2.	3-	4. St.
I	dest. Wasser	dest. W.	38.2	39-5	44.5	46.4
2	KCN-L�sung	dest. W.	13-9	16.4	12.2	14-5
3	KCN-L�sung	Extrakt I	16.8	15.6	13-3	13.8
4	dest. Wasser	Extrakt I	39-7	68.9	67.8	70.2
5	Extrakt I	dest. W.	55-5	60.6	65.4	67.2
6	Extrakt I	KCN-L�s.	23.2	16.9	12.5	12.5
7	dest. Wasser	KCN-L�s.	21.9	17-5	17.2	17.4

Ge-		verbrauchter		Sauerstoff
fass Nr.	Zusatz	mm*/Stunde \|	in Proz. d. ersten St.
fass Nr.		I. Stimde 1	2.	3. nbsp;nbsp;nbsp;4. 5. St.
1 2	dest. Wasser Extrakt I, Seitz-Eluat	66.3 nbsp;nbsp;nbsp;1 64.7 nbsp;nbsp;nbsp;1	II2 136	II2 II6 II9 127 nbsp;nbsp;nbsp;130nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;132

Ge- fass Nr.	Urspr�ngliche Lage d. Gewebes	Zylinder getaucht in	verbrauchter		Sauerstoff
Ge- fass Nr.	Urspr�ngliche Lage d. Gewebes	Zylinder getaucht in	mm�/ Stunde	in Proz. d. ersten Stunde
			I. St.	2.	3-	4. St.
I	Markgewebe	dest. W.	37-3	87	108	102
2	33	Extrakt I	43-9	100	140	135
3	Innerh. d. Gefassb�ndelringes	dest. W.	47-9	85	94	90
4	Innerh. d. Gefassb�ndelringes	Extrakt I	46.5	106	134	141
5	Ausserh. d. Gefassb�ndelringes	dest. W.	54-4	80	93	94
6	Ausserh. d. Gefas sb�ndelringe s	Extrakt I	54-4	109	129	133

Ge- fass Nr.	Zusatz	Luff- sche Reaktion	verbrauchter Sauerstoff
			mm�/ Stunde	in Proz. d. ersten Stunde
			I. St.	2.	3-	4. St
I	dest. Wasser		41.4	102	107	119
2	Extr. II, Kultur auf
	unverd. L�sung		41.9	137	155	171
3	id. id. Kohle-Eluat		41.4	III	122	138
4	id. id. Kohle-Filtr.		42.1	135	138	149
5	Extr. II, Kultur auf
	Verd�nnung i : 10	�	45.1	125	139	150
6	id. id. Kohle-Eluat	�	39.8	III	120	138
7	id. id. Kohle-Filtr.	�	44-4	113	114	123

Da tum	Zusatz	verbrauchter Sauerstoff
		mm�/ Stunde	in	Proz. d. ersten Stunde
		i.St.	2.	3-	4-	5.St.
24/4	Extr. II, i2-tagige Ktiltur	63.2	134	150	I6I
2/5	� nbsp;nbsp;nbsp;� 20-tagige Kultur	64.9	166	206	205	200
20/5	37-tagige Kultur	65.5	167	179	I6I	157

Ge- fass Nr.	Zylinder (nach i. Stunde) 30 Minuten getaucht in	verbrauchter		Sauerstoff
		mm�/ Stunde	in Proz. d. ersten Stunde
		I. St.	2.	3-	4. St.
I	Rich. L�sung	32.2	161	171	182
2	53 nbsp;nbsp;nbsp;33	31.9	162	173	186
3	Extrakt II F. bu�bigenum var. lyc.	34.7	174	188	208
4	33 nbsp;nbsp;nbsp;33nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;33nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;33nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;33nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;33	32.5	181	195	219
5	Extrakt II G. Saubinetii	27-3	190	205	217
6	33 nbsp;nbsp;nbsp;33nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;33nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;33	31.0	183	198	212

		verbrauchter		Sauerstoff
Cj�- fass Nr.	Zusatz	mm�/ Stunde	in Proz. d. ersten Stunde
Cj�- fass Nr.		I. St.	2.	3. St.
I	Kontrolle-Extrakt B	61.8	I2I	125
2	Extrakt Hl	59.2	178	167
3	Kontrolle-Extrakt B, Kohle-Filtrat	60.0	115	119
4	Extrakt IH, Kohle-Filtrat	61.5	105	113

Ge- fass Nr.	Zusatz	Ver- d�nnungen	veri mm�/ Stunde	jrauchter Sauerstoff in Proz. d. ersten Stunde
Ge- fass Nr.	Zusatz	Ver- d�nnungen	I. St.	2.	3.	4. St.
I	dest. Wasser		64.5	101	III	113
2	Kontr. Extr. B	unverd�nnt	63.8	II2	124	126
3		I : 10	65.4	IIO	113	II6
4		I : 100	65.7	108	114	115
5	Extrakt III	unverd�nnt	62.7	136	130	135
6		I : 10	61.6	114	118	119
7	33 nbsp;nbsp;nbsp;33	I : 100	64.4	107	115	116

Versuch	Zusatz		1 mm�/ Stunde	/erbrauchter Sauerstoff in Prozenten der ersten Stunde
Versuch	Zusatz		I. St.	2.	3-	4-	5-	6. St.
5-10-38	0.6 cm�	dest. Wasser	53-3	102	115	120
	0.6 �	4%ige Saccharose-L�s.	52.0	II2	125	133
6-1-39	0.3 cm�	dest. Wasser	60.8	lOI	III	124
	0.3 �	25%ige Glukose-L�s.	60.3	117	126	144
	0.3 �	2.5%ige nbsp;nbsp;nbsp;�nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;�	57-1	105	117	130
	0.3	o.25%ige � nbsp;nbsp;nbsp;�	60.9	100	III	124
	0.3 �	25%ige Saccharose-L�s.	63.2	104	IIO	123
	0.3 .5	25%ige Fruktose-L�s.	61.5	107	II3	128
	0.3 �	25%ige Maltose-L�s.	58.3	103	II6	128
14-4-39	0.3 cm�	dest. Wasser	554	IIO	II4	120
	0.3	55 nbsp;nbsp;nbsp;55	60.2	108	II4	120
	0.3 �	i%ige Glukose-L�s.	544	123	I3I	140
	0.3 �	55 nbsp;nbsp;nbsp;55nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;55	55.8	120	130	136
17-4-39	0.3 cm�	dest. Wasser	59-1	94	100	99
	0.3 �	55 nbsp;nbsp;nbsp;55	60.5	93	98	100
	0.3 �	2%ige Glukose-L�s.	67.2	99	109	IIO
	0.3 gt;5	o.2%ige nbsp;nbsp;nbsp;�nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;�	64.0	97	lOI	100
	0.3 �	55 nbsp;nbsp;nbsp;55nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;55	62.6	99	106	107
	0.3 �	o.i%ige nbsp;nbsp;nbsp;�nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;�	63-5	95	lOI	100
	0.3 ,3	55 nbsp;nbsp;nbsp;55nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;55	63.1	92	103	102
3-6-39	0.3 cm�	dest. Wasser	107.3	IIO	II3	118	123
	0.3 �	5%ige Glukose-L�s.	106.0	120	128	135	140
19-8-39	0.3 cm�	dest. Wasser	68.7	100	104	107	III	113
	0.3 �	20%ige Glukose-L�s.	71.4	119	129	135	138	142
	0.3 ,,	io%ige nbsp;nbsp;nbsp;�nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;�	70.8	117	127	132	136	140
	0.3	5%ige � nbsp;nbsp;nbsp;�	73-7	III	II7	I2I	127	129
24-8-39	0.3 cm�	dest. Wasser	81.9	lOI	105	104
	0.3 �	40%ige Glukose-L�s.	85.8	129	145	145
	0.3 �	20%lge nbsp;nbsp;nbsp;�nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;�	81.4	122	134	134

Ge-				verbrauchter Sauerstoff
fass	Zusatz	Hauptraum		in mm�		/Stunde
Nr.			I.	2.	3-	4-	5-	6. St.
I	dest. Wasser	Phosph. Puffer	68.7	68.8	71.4	73.6	76.3	77-7
2	dest. Wasser	Phosphat Puffer
		6% Glukose	88.3	90.7	97.0	102.0	104.4	106.2
3	Extr. I	Phosphat Puffer		90.7	97.0
	(Jibb. Saub.	6% Glukose	91.4	113.1	118.2	125.5	127.9	133.1
4	Extr. II	Phosphat Puffer				125.5	127.9
	Pus. trich.	6% Glukose	89.2	107.5	III.0	103.2	99.2	95-7
5	Extr. I			107.5
	Gibh, Saub.	Phosphat Puffer	74-3	II2.2	II3.9	119.4	127.9
6	Extr. II				II3.9
	Pus. trich.	Phosphat Puffer	72.4	119.9	122.5	107.0	102.2	100.3

Zusatz (i cm�)	Wachstum nach 6 Tagen
destiUiertes Wasser (Kontrolle)	Myzelspuren
Aneurin 0.023 y p. cm� � nbsp;nbsp;nbsp;0.23 ynbsp;nbsp;nbsp;nbsp;� � nbsp;nbsp;nbsp;2-3nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;Ynbsp;nbsp;nbsp;nbsp;� � nbsp;nbsp;nbsp;23.0nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;ynbsp;nbsp;nbsp;nbsp;,,	submerses Myzel Luftmyzel 53 53
Extrakt I, Verd�nnung nbsp;nbsp;nbsp;inbsp;nbsp;nbsp;nbsp;: 1000 � nbsp;nbsp;nbsp;�nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;1nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;: 100 � nbsp;nbsp;nbsp;�nbsp;nbsp;nbsp;nbsp;Inbsp;nbsp;nbsp;nbsp;:10 ,, nbsp;nbsp;nbsp;unverd�nnt	submerses Myzel Luftmyzel 55 33
Extrakt III, unverd�nnt	geringes submerses Myzel
Extrakt B, unverd�nnt	Luftmyzel

Zusatz	Saccharomyces- Kulturversuch Sedimentationsh�he	Atmungsversuch Mittlere Erh�hungnbsp;fiber der Kontr.
I. Hefekochsaft. destilliertes Wasser	Spur
Rohkochsaft	201/2	29�51%
neutrale Bleisalzfallung	7/2-81/2	3�15%
basische Bleisalzfallung	V4-1I/2	8�18%
Fikrat der Bleisalzfallung	23�30	14�18%
Kohlefiltrat	Spur	0� 4%
Kohleeluat	20�21	10%
2. Extrakt IV. Gibberella Saubi-netii. destilliertes Wasser	Spur
Rohkochsaft	23	43�51%
l�slich in 80 %igem Alkohol	191/2	36�46%
unl�slich in 80 %igem Alkohol	8	18%
neutrale BleisalzMlung	31/2	6� 8%
basische Bleisalzfallung	2�4	4� 8%
Fikrat der Bleisalzfallung	10	10�13%
Kohlefiltrat	Spur	8�11%
Kohleeluat	V4-3	8�16%
Kohlefiltrat -eluat	2�4	12%
Kohlefiltrat bas. Bleifallung	3 �2�4	14%
Kohleeluat bas. Bleifallung	12-13	11%