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{"created":"2022-01-31T12:59:49.100811+00:00","id":"lit17060","links":{},"metadata":{"alternative":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie","contributors":[{"name":"Stoklasa, Julius","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie 21: 79-86","fulltext":[{"file":"p0079.txt","language":"de","ocr_de":"Chemische Untersuchungen auf dem Gebiete der Phytopathologie.\nVon\nDr. Julius Stoklasa, diplom. Agr.,\nI><K*ent :m der k. k. itoliin. technischen Hochschule in Prag.\n(I\u00bbcr Redaction zug>'ganKen am 1\u00ab\u00bb. Jutii\n*\nWiewohl die Forschungen auf dem Gebiete \u00bb1er Pflanzenpathologie zu bedeutender H\u00f6he gediehen sind, so vermissen wir doch vollst\u00e4ndig noch das Studium des Chemismus' der vitalen Processe in den pathologischen Erscheinungeil des Pflanzenreiches. An mehreren Beispielen werden wir erkennen, dass durch die Einwirkung von Parasiten interessante Ver\u00e4nderungen in der lebenden Materie vor sich gehen, was eine Reduction in der Bildung der lebenden Molek\u00fcle ini Pflanzenorganismus zur Folge hat. Meine Untersuchungen beschranke ich auf das Studium des Chemismus der Zuckerr\u00fcbe, und zwar unter Einwirkung der R\u00fcbennematode (Heterodera Schachtii). des Pilzes Rhizoctonia violacea und Cercosposa beticola.\ni. .\t:\nDie verheerende Wirkung der R\u00fcbennematoden (Heterodera Schachtii) ist ein heute allgemein bekanntes Factum. Nicht nur ein geringerer Ertrag \u00fcberhaupt, sondern auch eine verminderte Production an Saccharose in der R\u00fcbe \u2014 sind heute Erscheinungen, welche \u00fcberall dort zu Tage treten, wo nur immer dieser gef\u00e4hrliche Parasit w\u00fcthet. Trotz umfangreicher biologischer Studien haben wir heute noch vom chemischen Standpunkte aus keine Kenntniss der pathologischen Processe, welche sich im Organismus der Zuckerr\u00fcbe abspielen, deren Wurzeln von dem Weibchen der Heterodera befallen wurden.\nIm Jahre 1894 fand ich in der N\u00e4he von Swojsic smf Grundst\u00fccken des Herrn Kolarik aus Pobor ungew\u00f6hnlich stark verbreitete Nematoden an den R\u00fcbenwurzeln. Die R\u00fcbe'","page":79},{"file":"p0080.txt","language":"de","ocr_de":"80\nwar klein, verk\u00fcmmert und die W\u00fcrzelchen enthielten eine un-gcheure Menge von gut entwickelten Weibchen der Heterodera,\nDie Versuchsproben wurden den H\u00fcben am 20. September entnommen.\nVon Nematoden stark heinigesuchte Exemplare, die kleinsten s\u00fcmmtlieber Grundst\u00fccke.\nDurchschnittsgewicht einer solchen R\u00fcbe:\nBlatter\t.\t.\t.\t.\t.\t...\t.\u2018,8\tgr.\nWurzfl\t.\t.\t.\t.\t...\t.\t.\t1st\t\u00ab\nZuckergehalt . . . . . . .\t8.4-\nDurchschnittsgewicht einer gesunden, unversehrten R\u00fcbe:\nBlatter\t...\t.\t.\t.\t.\t.\t.\tflp\tgr.\nWurzel\t.\t.\t.\t.\t.\t.\t.\t.\t.\t\u00d430\t>\nZuvkergelialt ...............14,11 \u00b00.\nDi\u00abk Wurzeln von mit Nematoden behafteten R\u00fcben enthalten (wie bereits nachgewiesen) immer weniger Saccharose als solche von normalen, gesunden R\u00fcben. Der Grund hie-t\u00fcr liegt einzig und allein in der St\u00f6rung der vitalen Processe in der Zuckerr\u00fcbe. Die mit Weibchen der Heterodera bedeckten Wurzel\u00e4stchen sind nicht im Stande, die ihnen zugewiesenen Functionen in der Assimilation der anorganischen N\u00e4hrsubstanzen auszu\u00fcben. Es sterben nicht nur die Wurzelhaare in der ganzen Umgebung der Wurzel\u00e4stchen ab, sondern die Heterodera saugt auch den Zelleninhalt der einzelnen Gewebe aut und versetzt sie so in einen Erstarrungszustand.\nIn erster Reihe erscheint abgeschw\u00e4cht die diosmotische Th\u00e4tigkeif und die Assimilation der anorganischen N\u00e4hrsubstanzen.\nAn Orten, wo die physikalische Beschaffenheit des Bodens an und f\u00fcr sich nicht geeignet ist, eine stetige Feuchte zu erhalten, oder bei anhaltender D\u00fcrre und unregelm\u00e4ssigen Niederschl\u00e4gen (wie im Jahre 1893) ist der Einfluss der Nematoden doppelt verheerend.\nDie Wurzel zeigt nicht die n\u00f6thige Selbst\u00e4ndigkeit der \u00c9nergie in der eklektiven Th\u00e4tigkeit, und die Wirksamkeit der Zellen, der Wurzelhaare in den endosmotischen Bewegungen wird durch die im Wasser aufgel\u00f6sten Salze stark unter das\n1","page":80},{"file":"p0081.txt","language":"de","ocr_de":"81\n\u2022* . \u2022 .\nzum Verh\u00e4ltnisse des Lebenschemismus nothwendige Maass herabgedr\u00fcckt. Das Wachsthum stockt, die Bildung von neuer lebender Materie zeigt ein blosses Vegetiren und die Chlorophyll, th\u00e4tigkeit in der Assimilation und Dissimilation ist eine gest\u00f6rte.\nIm Jahre 1893 nahm ich das Versuchs\u00efriaterial aus der Umgebung von Pobof.\nDie von Nematoden heimgesuchten Zuckerr\u00fcben boten hei der damals herrschenden D\u00fcrre ein unerfreuliches Bild der Blatt- und Wurzelentwickelung.\nZui chemischen Analyse verwendete ich sowohl gesunde, normale, als auch kranke, verk\u00fcmmerte R\u00fcben:\nGesund. Krank.\nGewicht der Bl\u00e4tter. .1. 363 gr.\t104 gr.\n\u00bb\t\u00bb Wurzel . . . 703 \u00bb\t276 \u00bb\nChemische Analyse der Bl\u00e4tter in der Trockensubstanz.\nAus\n\u2022\tgesunder\n.\t'\tR\u00fcbe:\nKiekst off in\tForm von Eiweissstoffen...........1,05\t\"Io\n\u00bb Asparagin (Glutamin)\t....\t0,20\t\u00bb\n*\t* * verschiedenen Amid-Substanzen.\t0,97\t\u00bb\n> im Niederschlag durch Phosphorwolf rains\u00e4ure\u2018) 0,43 \u00bb\u2019\nudu,i\u201c\u2019)\t\u2022\u2022\u2022\u2022\u2022\u2022.................\tMi.\nIVIIute . , . ... . . < t . _\nSaccharose ............................\nMexose (als Glukose berechnet) .\nOxals\u00e4ure in H*0 l\u00f6slich8).............\n\u00bb\t\u00bb\t\u00bb unl\u00f6slich . . . . .\nHeinasche . .\n\u2022 \u2022 . . 25,83 *\n. . . . 4,07 \u00bb\n.... 3,19 \u00bb\n. . . 2,04 \u00bb\n.... 3,92 \u00bb\n...\t22,14\t,\ni deir Methoden von Ern>\n,\u25a0 Aus kranker\nR\u00fcbe;\n0,53 \u2022\u2022 0,64 \u00bb 0,91 * 0,36 \u00bb 0,52 * 36,99 \u00bb 1,73 \u00bb 2,01 \u00bb 6,03 > 0,89 \u00bb 10,07 \u00bb\n*) Die Untersuchungen werden nat Schulze ausgef\u00fchrt.\t*\n*) Wir verfahren hei Ausf\u00fchrung der quantitativen Bestimmui \u2022les Lecithins nach der modificirten Methode E. Schulze und S. Franl lurt (Landw. Vers.-Stat., XLIII, 8. 307). Mindestens 10 gr. fein zerriebe) Substanz wurde in eine Papierh\u00fclse gebracht und in einem Soxhle x lien Apparat mil Aether extrahirt, sodann im Erlenmey ergeben Kolbt mit absolutem Alkohol wieder 5 bis 6 Mal heim Sieden ausgezogen. Xa< \u20221\u2018T 5. oder 6. Extraction bleiben unbestimmbare Spuren von Lecithin \u20221er Pflanzensubstanz. Daher sind die Einw\u00e4nde von Bela von Gilt vollst\u00e4ndig unbegr\u00fcndet. (Siehe die Zeitschrift f\u00fcr phys, Chemie, 1891 :\u2018) Die Bestimmung der Oxals\u00e4ure geschah derart , dass die ze kleinerten H\u00fcben oder die Blatts\u00fchstanz 4 bis 6 Mal mit heissem Wass Zeitschrift f\u00fcr physiologische Chemie. XXI.\tV,","page":81},{"file":"p0082.txt","language":"de","ocr_de":"Chemische Zusammensetzung der Asche von Znckerrttbenbl\u00e4ttern.\n\tAus gesunden\tAus kranken\n\tR\u00fcben:\tR\u00fcben :\nP.o, .\t. . . .\t8.05 \u00b0io\t8,17 \u00b0!o\nSiO, .\t.... 17,31 \u00bb\t16,03 *\nso, .\t....\t9,14 \u00bb\t10,60 >\nK.O .\t. . . . 17,71 \u00bb\t13.0i \u00bb\nNa, 0 .\t.... 10.15 *\t15,05 *\nMgO\t....\t9,27 -\t10.98 \u00bb\nGa 0 .\t.... , . . 23,16 >.-\t19,92 \u00bb\nFe.. 0.,\t....\t4,03 v\t4,37 \u00bb\nWir sohcn deutlich, dass in der procentualen Zusammensetzung der Asche kein besonderer Unterschied besteht, dass aber die Differenzen in dem auf reine Asche in der Trockensubstanz der Bl\u00e4tter umgerechneten Quantum hervortreten.\nIn den Bl\u00e4ttern von gesunder, normaler Zuckerr\u00fcbe fand man an reiner Asche 22,14\u00b0/0, w\u00e4hrend die Bl\u00e4tter von kranken Zuckerr\u00fcben 10,07\u00ae/0 aufwiesen; somit eine Differenz von 12\u00b0/rt!\nEs enthielten somit di\u00ab Blatter von gesunder Rilbe: CaO = 5,07 \"l*.\nV \u00bb v \u00bb v \u00bb kranker \u00bb\t\u00bb = 2,00 *\nWegen Mangels an CaO in den Bl\u00e4ttern wurde die Oxals\u00e4ure, welche in einem so enormen Quantum in l\u00f6slichem Zustande \u2014 beinahe 7 \u00b0/0 \u2014 auftrat, nicht in den unl\u00f6slichen Zustand \u00fcberf\u00fchrt.\nDie Form der l\u00f6slichen Oxals\u00e4ure ist, wie wir sp\u00e4ter sehen werden, sicherlich ein gewichtiger Grund f\u00fcr den gest\u00f6rten physiologischen Process im Mesophyll.\nSchreiten wir nun zu der Wurzelanalyse:\nChemische Analyse der Wurzel in der Trockensubstanz.\n^uverselirt : Sem\u00bbtod\u00ab*u :\nStickstoff\tin\tForm\tvon\tEiweissstoffen.0,68\t\u00b0f0\t0,42\t\u00b0 \u201e\nv\t\u00bb\t>\tv\tAsparagin (Glutamin) . . .\t0,29\t\u00bb\t0,44\ty\nv\t>\u25a0\t\u00bb\t\u00bb\tverschiedenen Amidsubstanzen\t0,38\t\u00bb\t0,12\t>\u2022\n\u00bb\tim\tNiederschlage von Phosphorwolframsaure\t0,19\t\u00bb\t0,35\t\u00bb\nSaccharose.......... .\t. \u2022 71,84 \u00bb\t53,67 *\nLecithin...........................   \u00dc,43\t\u00bb\t0,32\t\u00bb\nOxals\u00e4ure\tin\t11,0\tl\u00f6slich ..........\t0.O7\t>-\t0,11\t*\nv\t>\t>\tunl\u00f6slich................0,04\t\u00bb\t0,09\t\u00bb\nBeinaschc . . . . . . . . . . ... \u2022 \u2022 \u2022 5,04 \u00bb\t3,02 \u00bb\nex trahir! wurde. Die vereinigten Filtrate wurden mit NH., lind Gat*l, versetzt und der gef\u00e4llte oxalsaure Kalk durch wiederholte F\u00e4llung aus","page":82},{"file":"p0083.txt","language":"de","ocr_de":"Zusammensetzung der Reinasche der Wurzeln.\n\tCnvorsohrt :\tMit Kematod\u00ab*\u00bb\ni\\or, .\t.... 15.04\t14,86 %\nSiO* .\t....\t\u201c2,03 *\t2,16 \u00bb\n\u2022\t... 12,00 \u00bb\t13,02 \u00bb\nK2 0\t.\t.... 40,91 \u00bb\t30,13 \u00bb\nNu.O .\t.... 13,33 \u00bb\t22,74 \u00bb\nMgO\t....\t7,95 \u00bb\t7,2\u00ab \u00bb\nCaO .\t. . . .\t7.96 \u00bb\t6,03 \u00bb\nFe203 .\t. . . .\t1,14\u00bb\t1.51 \u00bb\nIn der Asche der Wurzel bemerken wir eine interessante Erscheinung \u2014 Kaliumoxyd ist in der kranken R\u00fcbe durch Natriumoxyd vertreten. Angesichts des Aschenquantums in gesunden und kranken R\u00fcbenwurzeln erscheint mir die That-sache best\u00e4tigt, dass die Wurzel nicht die n\u00f6thige Energie hesass zur Assimilation anorganischer N\u00e4hrsubstanzen \u2014 ins-\nbesondere von Kaliumoxyd (K#0), welches im Boden haupts\u00e4chlich in Form von Silicaten vorhanden war1).\nDie organische Analyse der Wurzel brachte die Zusammensetzung der Bl\u00e4tter in das Stadium\u201c leicht begreiflicher Reactionen.\nDie Bildung von Zucker aus der St\u00e4rke ist in kranken R\u00fcben eine sehr niedrige im Vergleiche' zu den normalen. Der Grund liief\u00fcr ist thats\u00e4chlich nur in der verheerenden Wirkung der l\u00f6slichen Oxals\u00e4ure resp. Oxalate im Mesophyll zu suchen. Die Synthese der Kohlenhydrate und die Bildung von Saccharose geschieht im Mesophyll-Gewebe, und zwar entfallen nach den Untersuchungen des Referenten*) auf ein\nessigsaurer L\u00f6sung unter Zugabe von Bors\u00e4ure rein erhalten. Behufs Bestimmung der in Wasser unl\u00f6slichen Verbindungen der Oxals\u00e4ure wurde in gleicher Weise verfahren, jedocli mit einer verd\u00fcnnten L\u00f6sung von Salzs\u00e4ure extrahirt. N\u00e4here Daten sind enthalten in meinem Vortrage: < Beitr\u00e4ge zur Kenntniss der chemischen Vorg\u00e4nge in der Pflanze\u00bb (Versammlung deutscher Naturforscher und Aerzte in Wien, 1894.)\n*) Es muss bemerkt werden, dass das Feld \u00f6fters mit Chili.salpeter ged\u00fc gt worden ist, worin die l\u00f6slichere Form der Natriumverbindungen und die Substitution von Na*0 f\u00fcr K20 in der Asche der Bl\u00e4tter und der Wurzel ihre Erkl\u00e4rung findet. .\nAnaloge Versuch\u00ab* vollf\u00fchrt*.* auch Girard schon im Jahre 1*85 (si*he Comptes rendus 138Gj.","page":83},{"file":"p0084.txt","language":"de","ocr_de":"84\nGewicht von 400 gr. Blattern, somit 128 gr. reiner Blattsubstanz in 30 Tagen aus der Einwirkung der Radiation der Sonne 31 gr. Saccharose, welche durch die Blattrippen in die Wurzel hcrabgeleitet wird.\nEin analoges Quantum von Saccharose entfallt auf den Dissimilationsprocess. Es entwickeln sich in 90 Tagen 93 gr. Saccharose oder bei einem Knollengewichte von 700 gr. 13,3#/0 Saccharose in der Wurzel der Zuckerr\u00fcbe.\nFassen wir nun eine krank\u00e8 R\u00fcbe in\u2019s Auge! Welch\u2019 eine lange Kette von Processen verlief in der lebenden Materie w\u00e4hrend der Assimilation und Dissimilation?\nDie Bl\u00e4tter enthielten in der Trockensubstanz:\nSaccharose. Hexose (als Glukose berechnet).\nBei gesunden Ruhen . 4,07 \u00b0|\u201e\t3,10 %,\n\u25a0\u25a0> kranken \u00bb\t. 1,73 \u00bb\tj>,01 \u00bb\nIn den Hauptwurzeln fand man in der Trockensubstanz:\nBei gesunden R\u00fchen . . . 71,84 \u00b0|0 Saccharose.\n\u00bb kranken \u00bb.\t... 53,07 \u00bb\t\u00bb\nAllein nicht nur ein Niedergang in der Saccharose-Bildung, sondern auch in der Gesammtproduction der organischen Substanz ist bemerkbar. Die Organe der Chlorophyll-lh\u00fctigkcit bleiben unentwickelt, obwohl man doch bei kr\u00e4nklichen R\u00fcben nur 104 gr. Bl\u00e4tter und davon 23 gr. reiner Blattsubstanz gefunden hat.\nDie Selbstth\u00e4tigkeit des lebenden Protoplasmas war somit in den Aeusserungen von physikalischer und chemischer Energie vollst\u00e4ndig ermattet. Der verderbliche Einfluss der l\u00f6slichen Oxalate wird nicht nur im Zellenkern, sondern auch in den Chlorophyllk\u00f6rnern zu Tage treten. Schon eine 1 procentige L\u00f6sung von Kalium-Oxalat t\u00f6dtet die gr\u00fcnen Zellen im Laufe von 30 Minuten vollst\u00e4ndig. Das Cytoplasma unterliegt, wie es scheint, den Oxalaten direct nicht, wird jedoch durch das A bst erben des Zellkerns und der Chlorophyllk\u00f6rner l\u00e4dirt' j. Mikroskopische Beobachtungen zeigten auch, dass die Palisad-\nb B- Mo lisch, Botan. Zeitg. 1880. A. F. W. Sc h i in per, Flora. 1800. C. Lo eu , Flora 1892.\t*","page":84},{"file":"p0085.txt","language":"de","ocr_de":"85\nzellen das Mesophyll bei Blattern von kr\u00e4nklichen R\u00fcben eine geringere Menge von Chlorophyllk\u00f6rnern aufweisen, .'als bei Bl\u00e4ttern von normalen R\u00fcben.\nEbenso war eine auch unvollkommene Entwickelung der\nLeukoplasten in den Bl\u00e4ttern von kr\u00e4nklichen R\u00fcben zu erkennen.\nDie Oxals\u00e4ure ist eine besonders f\u00fcr die Zuckerr\u00fcbe charakteristische organische S\u00e4ure.\nSchon von der ersten Entwickelung an, sowie das zarte Pfl\u00e4nzchen vermittelst seiner ersten Bl\u00e4tter zu assimiliren beginnt, bildet sich besonders bei Vorhandensein von Nitraten \u2014 ein bedeutendes Quantum von Oxals\u00e4ure.\nSo enth\u00e4lt die junge Pflanze bei einem Gewiefte\u2019 (pro St\u00fcck) von 0,183 gr. in der Trockensubstanz 2,4 #/0 l\u00f6slicher und 0,2 \u00b0/0 unl\u00f6slicher Oxals\u00e4ure (aus Sandculturen bei Abgang von Kalk), bei Vorhandensein von Nitraten steigt dieses Quantum auf 3,6 \u00b0/0. Der reine Samen ohne Samenschale enth\u00e4lt sozusagen gar keinen Kalk \u2014 ebensowenig auch die zarte junge Pflanze. Das Vorhandensein derselben ist daher sehr nothwendig, damit die verderbliche Wirkung des circu-liienden Kaliumoxalats bei Zeiten einged\u00e4mmt werde. .\nDie Oxals\u00e4ure erscheint als Nebenproduct bei der Entstehung von Nuclein, Plastin, Lecithin (somit haupts\u00e4chlich bei der Assimilation von Phosphors\u00e4ure), ferner von Eiweissstoffen und Amiden (Einwirkung der Glukose auf Salpeters\u00e4ure).\nAVie es scheint, wird sich daher die Oxals\u00e4ure an Kalium-, Natrium- und Magnesiumoxyd binden und erst durch die .Wirkung der aufgel\u00f6sten Verbindungen von Calciumoxyd lagert sich in dem Gewebe niedergeschlagen Calciumoxalat ab.\nOb die l\u00f6slichen Oxalate auf die Enzyme, welche Verzuckerung von St\u00e4rke bef\u00f6rdern, verderblich wirken, ist nicht erwiesen, es ist dies wahrscheinlich jedoch der Fall. \u00dceber-haupt kann die Metamorphose der Kohlenhydrate ohne gen\u00fcgendes Vorhandensein von Kalk nicht in dem Tempo vor\nsich gehen, wie es die vitalen Processe in der Pflanze erheischen w\u00fcrden.","page":85},{"file":"p0086.txt","language":"de","ocr_de":"Die bedeutende Menge von l\u00f6slicher Oxals\u00e4ure in den Bl\u00e4ttern, und zwar t> \u00b0/0 in kr\u00e4nklichen gegen\u00fcber 2\u00b0/0 in gesunden R\u00fcben, best\u00e4rkt uns ziemlich in den ausgesprochenen Hypothesen.\nHier begreifen wir auch den wohlth\u00e4tigen Einfluss des Kalkes im Boden auf die Entwickelung einer von Nematoden heimgesuchten R\u00fcbe. Der Kalk vernichtet nicht nur die Nematoden, sondern er ist auch von wesentlichem Vortheil bei der Paralysing der sch\u00e4dlichen Wirkung der l\u00f6slichen Oxalate. Thatsache ist, dass Zuckerr\u00fcben in B\u00f6den, welche reich an Kalk neben anderen N\u00e4hrsubstanzen (namentlich KsO, PfO-\u2018 und N) sind, nie so stark von Nematoden zu leiden haben, wie jene in kalkarmen B\u00f6den. Insbesondere aber tritt der Saccharosegehalt in den Vordergrund, weicher mit geringen Ausnahmen immer nur zwischen gesunden und kr\u00e4nklichen Wurzeln constatirt wird.\nWenn wir ferner erw\u00e4gen, dass die Synthese der Kohlenhydrate und Eiweissstoffe bei Vorhandensein von Kalium-und Magnesiumoxyd, die Bildung von Nuclein, Plastin und Lecithin unter Einwirkung von Phosphors\u00e4ure erfolgt, so gelangen wir zu der Erkenntnis*, dass ein Mangel dieser N\u00e4hr-\nstoffe in den Bl\u00e4ttern eine St\u00f6rung in der Assimilation di r gr\u00fcnen Mesophyll-Zellen offenbaren musste. Stickstoffhaltige Substanzen und andere documentiren sehr deutlich abnormale Vitalproccsse in der kranken Pflanze. Der Eiweisssto 11 in den Bl\u00e4ttern nimmt ab, es sammelt sich Asparagin (oder Glutamin) an; daher ein analoger Process, wie er eintriit, wenn die Pflanze verdunkelt ist. ohne jede Assimilations-Th\u00e4tigkeit. Dieser Process geht freilich in bescheidenem Maasse vor sich, nichtsdestoweniger document\u00e2t er eine Zersetzung 11er Eiweissstofte und eine A n r e i c h e r u n g von Amiden in den Bl\u00e4ttern.\nHieraus ersehen wir, dass der Bildung der lebenden Molek\u00fcle stockt partielle Oxydation des circuliren Pffanzenprotoplasmas ein.\nEebensproeess in der \u2014 es tritt eine gewisse den Eiweissstoffes des","page":86}],"identifier":"lit17060","issued":"1895-96","language":"de","pages":"79-86","startpages":"79","title":"Chemische Untersuchungen auf dem Gebiete der Phytopathologie","type":"Journal Article","volume":"21"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T12:59:49.100816+00:00"}