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{"created":"2022-01-31T14:18:10.517239+00:00","id":"lit19644","links":{},"metadata":{"alternative":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie","contributors":[{"name":"Starkenstein, E.","role":"author"},{"name":"M. Henze","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie 82: 417-424","fulltext":[{"file":"p0417.txt","language":"de","ocr_de":"Ober den Nachweis von Glykogen bei Meeresmollusken\n(speziell bei Cephalopoden und Aplysien).\nVon\n\u00a3. Starkenstein und M. Henze.\n(Aus dem chemisch-physiologischen Laboratorium der zoologischen Station zu Neapel,) (Der Redaktion zugegangen am 8. November 1912.)\nAlle Organismen speichern ihre Kohlenhydrate in kolloider Form. Diese ist mit wenigen Ausnahmen f\u00fcr den pflanzlichen Organismus die St\u00e4rke, f\u00fcr den tierischen das Glykogen. Die Verbreitung des Glykogens im Tierreiche ist eine derartig gro\u00dfe, da\u00df behauptet wurde, \u00abGlykogen sei in den Muskeln der Tiere aller Klassen und Spezies nachweisbar\u00bb.1) Die allgemeine G\u00fcltigkeit dieses Salzes wurde durchbrochen durch die Befunde, die hinsichtlich der Anwesenheit des Glykogens bei einer Reihe von Mollusken erhoben wurden. Bei einem Teile derselben; den Pulmonaten, wurde wohl Glykogen nachgewiesen, doch stellte anderseits Landwehr* *) die Behauptung auf, da\u00df das Glykogen der Weinbergschnecke durch Jod nicht gef\u00e4rbt werde. In \u00dcbereinstimmung mit diesen Befunden stehen Angaben von Frenzei,5) der sich vergebens bem\u00fchte, in den Lebern verschiedener Mollusken (Limnaeus, Paludina, Cerithium, Aplysia, Octopus, Sepia) Glykogen auf mikrochemischem Wege mit Hilfe von Jodtinktur oder Jodkaliuml\u00f6sung nachzuweisen. Auch die Reindarstellung von Glykogen in den Lebern mehrerer gro\u00dfen Aplysien gelang ihm nicht. Frenzei stellte auf Grund\n\u2018) Vgl. Neumeister, Lehrbuch der physiolog. Chemie.\n*) Landwehr, Untersuchungen \u00fcber das Mucin von Helix pomatia und ein neues Kohlehydrat (Achroglykogen) in der Weinbergschnecke. Diese Zeitschrift, Bd. 6, S. 74, 1882.\n8) Frenzei, Mikrographie der Mitteldarmdr\u00fcse der Mollusken, zit\u00bb nach v. F\u00fcrth, Vgl. Chem. Physiolog. der niederen Tiere, S. 221, 1902.\n28*","page":417},{"file":"p0418.txt","language":"de","ocr_de":"41H\tE. Starkenstein und M. Hcnze,\nseiner Befunde das Vorhandensein von Glykogen in der Mitteldarmdr\u00fcse der Mollusken \u00fcberhaupt in Frage. Dieser Schlu\u00df erscheint aus dem Grunde nicht berechtigt, da, wie erw\u00e4hnt, in den Organen der Pulmonaten Glykogen bereits nachgewiesen worden war. Picard!) erw\u00e4hnt gelegentlich einer Untersuchung die Anwesenheit von Glykogen in der Sepialeber.\nLevy* *) stellte aus den Lebern von Weinbergschnecken ein Glykogen dar, das bedeutend weniger rechts drehte als das aus Kaninchenlebern dargestellte. Er erkl\u00e4rte dies aus einer Beimengung von Sinistrin, einem gummi\u00e4hnlichen linksdrehenden Kohlenhydrat (Hammarsten). Die negativen Befunde hinsichtlich des Glykogens bei Mollusken wurden weiterhin erg\u00e4nzt durch Untersuchung R\u00f6hmanns,3) der bei Aplysien in der sogenannten Leber oder Mitteldarmdr\u00fcse kein Glykogen nachweisen konnte. Dagegen fand er darin ein links drehendes, nicht reduzierendes Kohlenhydrat, das er mit dem Pentosan der die Nahrung der Aplysien bildenden Alge, Ulva lactuca, identifizieren konnte. Botazzi*) hatte fr\u00fcher eine solche Identit\u00e4t bezweifelt. Auch er aber betont ausdr\u00fccklich das Fehlen des Glykogens. Schlie\u00dflich sind noch die Versuche zu erw\u00e4hnen, die der eine von uns, Henze,5) ausgef\u00fchrt hat; auch er konnte bei Octopus weder in der Leber noch in den Muskeln Glykogen nachweisen, weder bei Sommer- noch bei Wintertieren und auch nicht nach reichlicher F\u00fctterung. Bestimmungen des Gesamt-Pentosangehalts ergaben dagegen, da\u00df an ein Reservematerial in Gestalt von Pentosanen nicht zu denken war. Aus allen diesen mitgeteilten Befunden ergibt sich, da\u00df wohl auch\n\u2018) Picard, zit. nach v. F\u00fcrth, S. 567.\n*) M. Levy, Zoochemische Untersuchungen der Mitteldarmdr\u00fcse (Leber) von Helix pomatia. Zeitschrift f\u00fcr Biologie, Bd. 27, S. 398, -1890.\n\u2022 *) H\u00f6hmann, Einige Beobachtungen \u00fcber die Verdauung der Kohlenhydrate bei Aplysia. Zentralbl. f. Phys. Bd. 13, S. 455, 1899 und Festschrift f\u00fcr Salkowski, S. 323, 1904.\n4) Botazzi, Contributions \u00e0 la Physiologie compar\u00e9e de la di* gestion. Arch. ital. de Biolog., Bd. 35, S. 317, 1901.\na) M, Henze, Beitr\u00e4ge zur Muskelchemie der Octopoden, Diese Zeitschrift, Bd. 43. S. 477, 1904/05 und Chemische Untersuchungen an Octopoden. Diese Zeitschrift, Bd. 55. S. 437, 1909.","page":418},{"file":"p0419.txt","language":"de","ocr_de":"Iber den Nachweis von Glykogen bei Meeresmollusken. 419\nMollusken Glykogen speichern, da\u00df dieses jedoch bei Cephalo-poden und Aplysien trotz mehrfacher Untersuchung nicht nachgewiesen werden konnte, Wir haben daher neuerdings diese Untersuchungen aufgenommeh, um festzustelien, ob tats\u00e4chlich Glykogen bei den letztgenannten Tieren vermi\u00dft wird, und um event!, jenes Kohlenhydrat zu linden, das hier notwendigerweise die Steile des Glykogens als Reservestoff vertreten sollte.\nF\u00fcr die neuerliche Aufnahme der erstgenannten Frage waren folgende Momente ma\u00dfgebend. Es hat der eine von uns1) seinerzeit gefunden, da\u00df die \u00fcblichen Methoden der Glykogenbestimmung mitunter zu bedeutenden Fehlresultaten f\u00fchren k\u00f6nnen. Diese beruhen darauf, da\u00df beim Kochen der zu untersuchenden Organe mit Kalilauge das vorhandene Eisen, Calcium, Magnesium usw. als Hydroxyde gef\u00e4llt werden und als solche einen gro\u00dfen Teil des vorhandenen Glykogens adsorbieren kann. Wenn dann der Niederschlag nicht direkt hydrolysiert, sondern blo\u00df mit hei\u00dfem Wasser extrahiert wird, so k\u00f6nnen durch Glykogenverluste Fehler unterlaufen, die, wie dies zum Beispiel bei den damals untersuchten Tunicaten der tall war, bis zu 50\u00b0/o betragen k\u00f6nnen. Diese Beobachtung mu\u00df, wie sich leicht zeigen l\u00e4\u00dft, besonders bei Glykogenbestimmungen an Seetieren Ber\u00fccksichtigung linden. Setzt man einer Glykogenl\u00f6sung etwas Seewasser zu, macht dann mit Kalilauge alkalisch und filtriert vom entstandenen Niederschlag ab, so ist das Filtrat entweder \u00fcberhaupt glykogenfrei, oder der Glykogengehalt doch bedeutend vermindert. Mit der Gegenwart relativ gro\u00dfer Mengen von Seewasser ist nun bei Untersuchungen niederer Seetiere stets zu rechnen. Au\u00dferdem sind gerade die Lebern der Cephalopoden eisen- und besonders sehr kupferreich, wie analytische Untersuchungen des einen von uns2) ergeben hatten. Auch in den Lebern der Aplysien wurde viel Eisen gefunden.\n') Starkenstein, \u00dcber den Glykogengehalt der Tunicaten nebst Versuchen \u00fcber die Bedeutung des Eisens f\u00fcr di\u00e9 quantitative Glykogenbestimmung, Biochem. Zeitschrift, Bd. 27, S.53, 191\u00d6.\n) Henze, \u00dcber den Kupfergehalt der Cephalopodenleber, Diese\nZeitschrift, Bd. 83, S. 417, 1901.","page":419},{"file":"p0420.txt","language":"de","ocr_de":"420\tE. Starkenstein und M. Henze,\nWenn auch nicht anzunehmen war, da\u00df die hierdurch m\u00f6glichen Fehler so gro\u00df sein k\u00f6nnten, da\u00df von dem vorhandenen Glykogen alles der Bestimmung entginge, so war doch die M\u00f6glichkeit der Fehlergr\u00f6\u00dfe eine derartige, da\u00df sie weitgehendste Ber\u00fccksichtigung finden mu\u00dfte. Weiterhin haben gleichzeitige Untersuchungen des einen von uns1) ergeben, da\u00df die genannten Tiere eine derart hochwertige Diastase besitzen, da\u00df in kurzer Zeit das vorhandene Glykogen dem fermentativen Prozesse auch bei Zimmertemperatur zum Opfer fallen kann. Die momentane Ausschaltung jeder Fermentwirkung war somit ebenfalls eine Vorbedingung f\u00fcr weitere Untersuchungen,\nW\u00e4hrend Nichtbeachtung ebengenannter Momente zu einer starken Verminderung der Glykogenausbeute f\u00fchren kann/ kann umgekehrt bei den in Frage kommenden Mollusken die einfache Anwendung der quantitativen Glykogenbestimmungsmethode, die ja mit der Hydrolyse des Rohglykogens und Bestimmung des resultierenden Zuckers endet, auch zu zu hohen Werten f\u00fchren, ja es kann sogar Glykogen vorget\u00e4uscht werden, wo es gar nicht vorhanden ist. Bei der Alkoholf\u00e4llung des Glykogens werden n\u00e4mlich nicht nur unver\u00e4ndert gebliebene Pen-tosane ( Aplysia), sondern auch sogenanntes \u00ab Tierisches Gummi \u00bb (Landwehr), oder besser gesagt/komplexe Glykosaminderivate (M\u00fcller, Steudel) mit niedergerissen, die aus den Mucinen und Glukoproteiden stammen, welche zweifellos die Hauptmenge der, Eiwei\u00dfk\u00f6rper dieser Tiere ausmachen. Bei der S\u00e4urehydrolyse liefern beide nat\u00fcrlich ebenfalls reduzierende, rechtsdrehende Zucker, die mit auf Glykogen umgerechnet werden.\nUnter Ber\u00fccksichtigung dieser Momente haben wir nun neuerdings Glykogenuntersuchungen in der genannten Tiergruppe vorgenommen. Untersucht wurden : Eledone, Octopus, Aplysia punctata und Aplysia limacina. In einem Versuche haben wir zun\u00e4chst eine mittelgro\u00dfe Eledone nach dem Pfl\u00fcgerschen Verfahren auf Glykogen verarbeitet, indem wir dabei auch den in Kalilauge unl\u00f6slichen R\u00fcckstand beachteten* Bei strenger Befolgung der Pfl\u00fcgerschen Regeln wurde 1 g\n*) Starkenstein, \u00dcber Fermentwirkung und deren Beeinflussung durch Neutralsalze. II. Biochem. Zeitschrift, 1912.","page":420},{"file":"p0421.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber den Nachweis von Glykogen bei Meeresmollusken. 421\n\u00abGlykogen\u00bb gefunden. \u00abGlykogen\u00bb bedeutet hier die sich aus der Zuckerbestimmung nach Hydrolyse des Rohglykogens berechnende Menge Glykogen. Der in Kalilauge unl\u00f6sliche R\u00fcckstand enthielt 1,5 g \u00abGlykogen\u00bb. Es zeigte sich also zun\u00e4chst, da\u00df tats\u00e4chlich auch bei den Cephalopoden ein K\u00f6rper gefunden werden kann, der nach dem \u00fcblichen Verfahren in die Glykogenfraktion \u00fcbergeht, da\u00df aber der gr\u00f6\u00dfere Teil bei der gew\u00f6hnlichen Bestimmung durch Adsorption verloren geht. Von der Identifizierung dieses K\u00f6rpers als Glykogen wird sp\u00e4ter die Rede sein.\nWir haben ferner in der Leber einer Eledone 0,28 g \u00abGlykogen\u00bb gefunden, in den Muskeln desselben Tieres 0,76 g, in toto also 1,04 g. (Die Organe dieses Tieres blieben l\u00e4ngere Zeit liegen, ehe sie verarbeitet wurden.)\nWeiter konnte aus der Mitteldarmdr\u00fcse und dem Darm einer gro\u00dfen Aplysia limacinal,25g \u00abGlykogen\u00bb, aus den Muskeln 0,75 g dargestellt werden.\nMit R\u00fccksicht auf die fr\u00fcher erhobenen negativen Befunde war es jedoch nicht gestattet, einfach daraus auf die Gegenwart von Glykogen zu schlie\u00dfen, da\u00df ein mit Alkohol f\u00e4llbarer K\u00f6rper erhalten wurde, der nach der Hydrolyse reduziert. Wir haben daher v\u00e9rsucht, das Glykogen rein darzustellen, besonders aber auf Verunreinigungen wie* Pentosane, tierisches Gummi usw. R\u00fccksicht zu nehmen.\nZu diesem Zwecke wurden die Organe der genannten Tiere in 60\u00ae/oiger Kalilauge bis zur L\u00f6sung gekocht. (Eine vollst\u00e4ndige L\u00f6sung tritt hier nicht ein; es bleibt ein reichlicher, feinflockiger Niederschlag, der aus den oben erw\u00e4hnten Hydroxyden besteht und eben an der genannten Adsorption schuld ist.) Hierauf wurde mit Alkohol gef\u00e4llt und der Niederschlag in hei\u00dfem Wasser, nach Zusatz einer Spur Essigs\u00e4ure (bis zur schwach s\u00e4uern Reaktion) gel\u00f6st. Das Filtrat opaleszierte, gab eine zweifelhafte Jodreaktion und auf Zusatz von Alkohol einen grauwei\u00dfen flockigen Niederschlag. Dieser wurd\u00e9 neuerdings gel\u00f6st und die L\u00f6sung auf ihr Verhalten gepr\u00fcft. Die mit Alkohol erzielte Flockung unterschied sich von der des reinen Glykogens dadurch, da\u00df sie schmierig war und der Niederschlag sich zu","page":421},{"file":"p0422.txt","language":"de","ocr_de":"422\tE. Starkenstein und M. Henze,\nKlumpen zusammenballte und fest am Glasstabe haftete. Auch die opaleszierende L\u00f6sung hatte einen Stich ins Graue. Setzt man der L\u00f6sung Jod-Jodkalil\u00f6sung zu, so beobachtet man, da\u00df die ersten Tropfen Jod gebunden werden, weiterer Zusatz bedingt jedoch die f\u00fcr Glykogen charakteristische Jodf\u00e4rbung. Die w\u00e4sserige L\u00f6sung des mit Alkohol gef\u00e4llten K\u00f6rpers reduziert nicht, wohl aber \u00e4u\u00dferst stark nach der Hydrolyse mit HCl. Desgleichen fuhrt Behandlung mit Speicheldiastase bei neutraler Reaktion zum Auftreten eines reduzierenden K\u00f6rpers. Orcin und Phloroglucin geben nach Hydrolyse mit HCl speziell bei Aplysien-lebern die f\u00fcr Pentosen charakteristischen Farbenreaktionen ; aber auch in den \u00fcbrigen F\u00e4llen schien die Pentosenreaktion nicht ganz zu fehlen. Wird ein Teil der mit HCl hydrolysierten L\u00f6sung bei neutraler Reaktion mit Hefe vergoren, so geht die fr\u00fcher starke Reduktion bis auf einen Rest verloren; vollst\u00e4ndig verschwindet sie jedoch nicht. Wird statt mit HCl die Hydrolyse mit Speicheldiastase vorgenommen, so wird nur ein Zucker erhalten, der von Hefe vollkommen vergoren wird. Aus allen diesen Versuchen geht hervor, da\u00df mit dem Alkohol zwei K\u00f6rper gef\u00e4llt wurden. Freier Traubenzucker und freie Pentose ist nicht vorhanden, da die L\u00f6sung nicht direkt reduziert. Das Verhalten zur Hefe besagt ferner, da\u00df die Hauptmasse des gebildeten Zuckers Traubenzucker ist, da\u00df jedoch kleine Mengen.nicht ver* g\u00e4rbarer Zucker beigemengt sind. Die Muttersubstanzen derselben sind bei Aplysia zum gr\u00f6\u00dften Teil Pentosane, im \u00fcbrigen aber komplexe aus den Glukoproteiden stammende Glukosaminderivate. Beide werden nicht durch Diastase, wohl aber durch Minerals\u00e4uren gespalten.\nDiese Befunde besagen also, da\u00df die oben als Glykogenwerte angegebenen Zahlen zu hoch sind, da sie die Gesamtsumme der reduzierenden K\u00f6rper anzeigen. Da\u00df die Beimengungen an Pentosen speziell bei Untersuchung der Cepha-lopoden nur sehr geringe sein k\u00f6nnen, das bewiesen die Schmelzpunktwerte des Osazons, das wir aus dem Hydrolysat des \u00abGlykogens\u00bb gewonnen haben, und die dem des Glukosazons recht nahe standen.\nUm einwandsfrei zu zeigen, da\u00df tats\u00e4chlich reines Gly-","page":422},{"file":"p0423.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber den Nachweis von Glykogen bei Meeresmoluske\u00fc. 423\nkogen in den untersuchten Tieren vorhanden ist, haben wir das Darstellungsverfahren derart zu modifizieren versucht, da\u00df alle st\u00f6renden Beimengungen, wie die Pentosane, tierisches Gummi usw., der Alkoholf\u00e4llung entzogen werden.* Was die Pentosen anlapgt, so konnten wir uns \u00fcberzeugen, da\u00df die Pentosenreaktion sehr stark zur\u00fcckgeht, wenn das bereits gef\u00e4llte verunreinigte. Glykogen l\u00e4ngere Zeit in starker Kalilauge gekocht wird. Das von Pfl\u00fcger angegebene Verfahren bei der Glykogenbestimmung, das lange Kochen in starker Kalilauge, das gar keinen Verlust an Glykogen bedingt, kommt hier besonders zur Geltung. Wir haben daher gleich beim L\u00f6sen der Organe in Kalilauge diese durch l\u00e4ngere Zeit im Sieden erhalten, als dies sonst im allgemeinen n\u00f6tig ist. Die Hauptfaktoren, die, wie bereits erw\u00e4hnt, die quantitative Glykogenbestimmung hier unm\u00f6glich machen, liegen in der Bildung der erw\u00e4hnten komplexen Glukosaminderivate, zu denen sich unter Umst\u00e4nden noch gro\u00dfe Mengen eines Pentosans (Rhamnosan) gesellen, das, wie bereits erw\u00e4hnt, bei den Aplysien reichlich in der Mitteldarmdr\u00fcse vorhanden ist. Um alle jene Stoffe, welche bei der Kalilaugebehandlung zum Teil der Zerst\u00f6rung entgehen, nicht in den Alkoholniederschlag zu bekommen, empfiehlt sich als einfachstes Mittel, die Alkoholf\u00e4llung nicht, wie gew\u00f6hnlich angegeben wird, mit zwei Volumen 96\u00ae/oigen Alkohols v\u00f6r-zunehmen, sondern h\u00f6chstens mit einem Volumen, zumal nach Gautier1) Glykogen schon quantitativ gef\u00e4llt wird, sobald die L\u00f6sung 36\u00b0/o Alkohol enth\u00e4lt. Bei einer derartigen Konzentration an Alkohol wird die Mitf\u00e4llung der genannten Verunreinigungen fast vollkommen vermieden, besonders wenn man au\u00dferdem vom Alk\u00f6holniederschlag m\u00f6glichst rasch dekantiert und abfiltriert.\nWenn wir die Ergebnisse unserer Untersuchungen nochmals \u00fcberblicken, so ergibt sich zun\u00e4chst, da\u00df f\u00fcr die Glykogenbestimmung bei Cephalopoden und Aplysien folgende Momente Ber\u00fccksichtigung finden m\u00fcssen : Sofortiges Verarbeiten der Tiere; t\u00f6ten und sofort in siedender Kalilauge lange kochen (um die erw\u00e4hnten Beimengungen des Glykogens m\u00f6glichst zu\n\u2018) Gautier, Compt. rend. 129, p, 705.","page":423},{"file":"p0424.txt","language":"de","ocr_de":"i24 E. Starkenstein und M. Henze, Nachweis von Glykogen.\nzerst\u00f6ren : dann F\u00e4llen mit einem Volumen Alkohol, vom Niederschl\u00e4ge rasch abfiltrieren. Der Niederschlag wird in der \u00fcblichen Weise gewaschen und dann in toto mit HCl hydrolysiert und der gebildete Zucker bestimmt. Zur Darstellung von reinem Glykogen mu\u00df der Niederschlag nat\u00fcrlich in verd\u00fcnnter S\u00e4ure gel\u00f6st und mehrfach umgef\u00e4llt werden. Auch durch blo\u00dfe w\u00e4sserige Extraktion der Organe kommt man eventuell zu reinem Glykogen ; doch mu\u00df F\u00e4llung und L\u00f6sung sehr oft wiederholt werden, schon wegen der hartn\u00e4ckig anhaftenden Farbstoffe, und es kommt sehr leicht vor, da\u00df die Ausbeute gleich Null wird. Mitunter gelangt man aber auch auf diesem Wege schlie\u00dflich doch zu einem vollkommen reinen Glykogen.\nDas aus Octopus und Aplysia (Muskel und Leber getrennt) dargestellte Glykogen stellte ein reines wei\u00dfes Pulver dar, war vollkommen stickstofffrei, l\u00f6ste sich opaleszierend in Wasser, die w\u00e4sserige L\u00f6sung gab auf Jodzusatz die charakteristische Rotf\u00e4rbung, die beim Erhitzen verschwand, beim Abk\u00fchlen wiederkehrte. Diastase bildete bei neutraler Reaktion einen reduzierenden Zucker, ebenso entstand bei der Hydrolyse ein Zucker, der mit Hefe vergor, rechts drehte, keine Pentosen-reaktion gab und ein Osazon vom Schmelzpunkt 207\u00b0 lieferte.\nIn seiner \u00abVergleichenden chemischen Physiologie der niederen Tiere\u00bb (S. 189) h\u00e4lt v. F\u00fcrth die Frage noch unbeantwortet, ob das Molluskenglykogen mit dem Wirbeltierglykogen identisch sei oder nicht.\nWir k\u00f6nnen unsere Untersuchungen dahin zusammenfassen, da\u00df auch die Cephalopoden und die Aplysien, die bisher als glykogenfrei galten, reichlich Glykogen besitzen. Dieses l\u00e4\u00dft sich bei Ber\u00fccksichtigung gewisser methodischer Momente rein darstellen.\nDie Frage nach der Identit\u00e4t von Mollusken- und Wirbeltierglykogen kann auf Grund unserer analytischen Befunde dahin beantwortet werden, da\u00df zwischen dem Glykogen der einzelnen Tierarten kein Unterschied besteht.","page":424}],"identifier":"lit19644","issued":"1912","language":"de","pages":"417-424","startpages":"417","title":"\u00dcber den Nachweis von Glykogen bei Meeresmollusken (speziell bei Cephalopoden und Aplysien)","type":"Journal Article","volume":"82"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T14:18:10.517247+00:00"}