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{"created":"2022-01-31T14:38:08.861587+00:00","id":"lit19964","links":{},"metadata":{"alternative":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie","contributors":[{"name":"Omeliansky, W. L.","role":"author"},{"name":"N. O. Sieber","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie 88: 445-459","fulltext":[{"file":"p0445.txt","language":"de","ocr_de":"Zur Frage nach der chemischen Zusammensetzung der Bakterienk\u00f6rper des Azotobacter chroococcum.\nVon\nv\tW. L. Omeliansky und N. O. Sieber.\n(Aus den mikrobiologischen und chemischen Abteilungen des Kaiserlichen Instituts f\u00fcr experimentelle Medizin zu St. Petersburg.)\n(Der Redaktion zugegangen am 14. November 1913.)\nDas Studium der chemischen Vorg\u00e4nge in Bakterien bietet von verschiedenen Standpunkten aus bedeutendes Interesse. Ber\u00fccksichtigung finden jedoch vor allem die plastische T\u00e4tigkeit der Mikroben einerseits und die durch dieselben bedingten Dessimilationsprozesse anderseits. Die Chemie der Bakterienzelle ist in dieser letzteren Beziehung mehr oder weniger eingehend studiert und die kosmische Bedeutung der Mikroben, als wirkenden Prinzipien der Zersetzung und Mineralisation von organischer Substanz ist aufgekl\u00e4rt.\nNicht geringeres Interesse bieten auch diejenigen synthetischen Prozesse, welche der plastischen Mikrobent\u00e4tigkeit zugrunde liegen. Diese Prozesse verlaufen bei verschiedenen Bakterien verschieden.\nBei denjenigen, zu deren Ern\u00e4hrung komplizierte organische Verbindungen dienen, geht der Synthese eine Zersetzung organischer Substanz unter Bildung einfachster Produkte, welche als \u00c4usgangsmaterial zum Aufbau des K\u00f6rpers dienen, voraus. Leider bleibt es bis jetzt unaufgekl\u00e4rt, welcher Art diese Endzersetzungsprodukte sind, und deshalb ist das Verst\u00e4ndnis des Mechanismus' der synthetischen Prozesse unm\u00f6glich.\nBedeutende Vorz\u00fcge bietet das Studium der plastischen T\u00e4tigkeit prototropher Bakterien, welche ihr Eiwei\u00df aus einfachsten, rein mineralischen Stoffen, wie Kohlens\u00e4ure, freiem Stickstoff, salpetersauren Salzen u. d. m., aufbauen. Kennt man","page":445},{"file":"p0446.txt","language":"de","ocr_de":"446\tW. L. Orneliansky und N. 0. Sieber. T\ndie Ausgangs- und Endprodukte, so kann man sich auch einen mehr oder weniger klaren Begriff von dem gesamten synthetischen Prozesse, von der Schaffungssynthese dieser Bakterien bilden.\nVon bedeutendem theoretischen Interesse ist die Eiwei\u00dfsynthese durch stickstofffixierende Bakterien auf Kosten des freien atmosph\u00e4rischen Stickstoffs. Aus welchen Phasen setzt sich dieser Proze\u00df zusammen und in welcher Anordnung folgen dieselben aufeinander? Von verschiedenen Autoren sind hier\u00fcber verschiedene Voraussetzungen ge\u00e4u\u00dfert, welche doch alle einen mehr oder weniger hypothetischen Charakter haben. Jedenfalls unterliegt es keinem Zweifel, da\u00df unter Einwirkung der stickstofflixierenden.Bakterien Aktivierung des elementaren Stickstoffs stattfindet, welcher hierbei die F\u00e4higkeit gewinnt, mit anderen Elementen in Verbindung zu treten.\nGautier und Drouin1) nahmen an, da\u00df die Bindung von Stickstoff, durch Bakterien vermittelst seiner Oxydation unter Einwirkung von lebendem Protoplasma in \u00e4hnlicher Weise vor sich geht, wie Slickstoffbindung in feuchter Luft bei Oxydation von organischer Substanz zu beobachten ist. Dieselbe Ansicht vertrat auch Berthe lot.2)\nS. Winogradsky,3) welcher als erster die anaerobe stickstofffixierende Art Clostridium Pasteurianum in Reinkultur erhielt und deren Eigenschaften studierte, \u00e4u\u00dferte die Voraussetzung, da\u00df die Fixation von Stickstoff durch dieses Bakterium \u00abcomme l\u2019effet de la rencontre de l\u2019azote gazeux et de l\u2019hydrog\u00e8ne naissant au sein du protoplasma vivant\u00bb betrachtet werden k\u00f6nne; weiter sagt er: \u00abil est permis de supposer, que la synth\u00e8se de l\u2019ammoniaque pourrait en \u00eatre le r\u00e9sultat imm\u00e9diat.\u00bb Diese Hypothese reicht bereits in die Zeit Saus sures4) zur\u00fcck, welcher im Jahre 1833 einer \u00e4hnlichen Meinung \u00fcber die bei G\u00e4rung organischer Stoffe zu beobachtende\n*) Gautier et Drouin, Comptes rendus des s\u00e9ances de l'Acad\u00e9mie des sciences, Paris, 1.106, 113 et 114.\n\u2022) Berthelot, Comptes rendus, t. 116.\ns) S. Winogradsky, Comptes rendus, 1.116 et 118.\n4) Saussure. M\u00e9m. de la soc. de phys. et d\u2019hist. nat. Gen\u00e8ve, t. 6, p. 560 (1833).","page":446},{"file":"p0447.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber Bakterienk\u00f6rper des Azotobacter chroococcum. 447\nStickstoffbindung ge\u00e4u\u00dfert hat. Sp\u00e4ter schlossen steh derselben Anschauung Browne,1) Mulder,2 3) Simon,8) Reinke4) u.a. an.\nIm Jahre 1901 wurde von Beijerinck5 * *) aus dem Boden (in Delft) eine aerobe stickstofffixierende Art \u2014 Azotobacter chroococcum, welche in der Natur ebenso weit verbreitet ist, wie das Clostridium Pasteurianum, isoliert. Zu seiner ersten Ver\u00f6ffentlichung hat Beijerinck dieser Art die F\u00e4higkeit zugeschrieben, den freien Stickstoff der Atmosph\u00e4re in salpetersaure Salze umzuwandeln, sp\u00e4ter jedoch gab er diese Ansicht auf. In einer in Gemeinschaft mit van De Iden8) ver\u00f6ffentlichten Arbeit schrieb Beijerinck die Stickstofffixation nicht dem Azotobacter, sondern anderen Arten zu, welche den Gattungen Granulobacter, Radiobacter und Aerobacter angeh\u00f6ren. Diese Bakterien binden, indem sie in Gemeinschaft mit Azotobacter wachsen, den freien Stickstoff und lassen hierbei eine l\u00f6sbare Verbindung (nicht eiwei\u00dfartiger Natur) entstehen, welche in die N\u00e4hrl\u00f6sung \u00fcbergeht und f\u00fcr den Azotobacter als Stickstoffnahrung dient. Jedoch konnte die Anwesenheit dieser hypothetischen Substanz in dem N\u00e4hrboden von den Autoren nicht nachgewiesen werden. Es lag die Voraussetzung nahe, da\u00df sie unmittelbar nach ihrer Entstehung vom Azotobacter ausgenutzt werde. Hierbei blieb jedoch der Umstand unerkl\u00e4rlich, weshalb diese f\u00fcr den Azotobacter so nahrhafte Substanz f\u00fcr die Ern\u00e4hrung anderer Arten vollst\u00e4ndig unbrauchbar ist. \u00dcberhaupt ist ihre chemische Natur schlie\u00dflich unbekannt geblieben, und selbst ihre Existenz mu\u00df als zweifelhaft anerkannt werden. Beijerincks Hypothese wurde von sp\u00e4teren Autoren, die dem Azotobacter als Stickstofffixator in vollem Ma\u00dfe wieder zu seinem guten Namen ver-halfen, widerlegt.\n. \u2022\n*) Browne, The American Muck Book, 1858.\n*) Mulder, Chemie der Ackerkrume, 1863.\n3)\tSim\u00f6n, Landw. Vers.-Stat., Bd. 18, S. 454 (1875).\n4)\tReinke, Ber. d. deutsch, bot. Ges., Bd. 21, S. 379 (1903).\n5)\tBeijerinck, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 7, S. 561 (1901).\ne) Beijetinck und van Delden, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 9,\nS. 3 (1902).","page":447},{"file":"p0448.txt","language":"de","ocr_de":"448\nW. L. Omeliansky und N. 0. Sieber,\nAls erste sprachen sich Gerlach und Vogel1 *) gegen Beijerincks Hypothese aus; ihrer Meinung nach werden bei der Sticktofffixikation im K\u00f6rper von Azotobacter durch Angliederung von Stickstoff an die stickstofffreie organische Substanz Amidoverbindungen gebildet, sp\u00e4ter aber aus den Amidoverbindungen Eiwei\u00df aufgebaut. L\u00f6sliche Stickstoffverbindungen k\u00f6nnen hierbei nicht nachgewiesen werden. Sie k\u00f6nnen zuweilen nur in Mischkulturen von Azotobacter mit anderen Arten, als Ergebnis einer sukzessiven Zersetzung der fr\u00fcher entstandenen Eiwei\u00dfstoffe, nachgewiesen werden.\nNach neueren Angaben von Krzemieniewski*) gehen ca. 13,3\u00b0/o des durch Azotobacter gebundenen Stickstoffs in L\u00f6sung \u00fcber. Es ist jedoch m\u00f6glich, da\u00df diese Substanzen nicht ein prim\u00e4res Assimilationsprodukt darstellen, sondern infolge von Zersetzung und Autolyse abgestorbener Zellen des Azotobacter gebildet werden. Dieselbe Erw\u00e4gung hat auch auf die Angaben von Lipman,3) welcher nicht nur im Filtrat einer abget\u00f6teten Azotobacterkultur nach F\u00e4llung mit Phosphorwolframs\u00e4ure, sondern auch unmittelbar in einer durch Chamberland-Filter filtrierten Kultur Stickstoff nachweisen\nA\nkonnte, Bezug.\nAuch nach der Ansicht von Heinze4) werden Amidoverbindungen in den Zellen von Azotobacter durch direkte Angliederung von freiem Stickstoff, aller Wahrscheinlichkeit nach an Kohlenhydrate, gebildet, wobei als Initialprodukt dieser Angliederung Salze der Carbamins\u00e4ure entstehen, w\u00e4hrend erst sp\u00e4ter aus ihnen Amidos\u00e4uren und Eiwei\u00dfsubstanzen hervorgehen.\nStoklasa,5) welcher wahrscheinlich mit einer verunreinigten Azotobacterkultur zu tun halte und Ausscheidung von freiem Wasserstoff beobachten konnte, schrieb diesem letzteren f\u00fcr die Stickstoffassimilation durch die betreffende Bakterienart eine gro\u00dfe Bedeutung zu. In einer sp\u00e4teren Ver-\n*) Gerlach u. Vogel, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 9, S. 884 (1902).\n*) Krzemieniewski, Bull, intern, de l\u2019Ac. des Sc. de Cracovie, 1908.\ns) Lipman, N. Jersey St. Rep., t. 25, 1904; t. 26, 1905.\n4) Heinze, Centralbl. f. Bakt., 2 Abt., Bd. 12, 1904.\n\u00c4) Stoklasa, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 21, 1908.","page":448},{"file":"p0449.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber Bakterienk\u00f6rper des Azotobacter \u00e7hroococcum. 449\n\u00f6ffentlichung1) stellt er die Hypothese auf, da\u00df Salze der Blaus\u00e4ure als Zwischenprodukt bei der Stickstofffixation gebildet werden. \u00abDer Wasserstoff* *, schreibt Stoklasa (S. 626), \u00abwelcher bei den Stoffwechselprozessen des Azotobacter entsteht, hat sicherlich in statu nascendi eine bestimmte Aufgabe bei der Bindung des elementaren Stickstoffs. Wie die Eiwei\u00dfsynthese verl\u00e4uft, das ist uns heute noch sehr schwer zu sagen, da wir unsere Versuche noch nicht beendet haben ; allein, wie es Uns nach allem scheint, entsteht als erstes Produkt etwa Cyanwasserstoff, welcher sodann die Grundlage der Eiwei\u00dfsynthese bei dem weiteren Stoffwechselprozesse abgibt. Cyanwasserstoff wurde in der Pflanzenzelle tats\u00e4chlich schon nachgewiesen, und es ist uns auch bereits gelungen, in gewissen F\u00e4llen den Cyanwasserstoff unter bestimmten Kauteln in zerrissenen Zellen der jungen Kultur von Azotobacter nachzuweisen.\u00bb Ohne die Wahrscheinlichkeit dieser Hypthese weiter zu beurteilen, wollen wir hier nur bemerken, da\u00df schon St ok las as Grundpr\u00e4misse in betreff der Wasserstoffausscheidung durch Azotobacterkulturen nicht richtig ist, denn dieses Gas wird durch Azotobacterkulturen niemals ausgeschieden. Und deswegen k\u00f6nnen die Erw\u00e4gungen, welche zur Erkl\u00e4rung des Mechanismus der Stickstofffixation durch das anaerobe Clostridium Pasteurianum von Geltung sind, hier durchaus keine Verwendung finden.\nSchlie\u00dflich wollen wir noch erw\u00e4hnen, da\u00df nach Lipmans Ansicht (loc. cit.) als erstes Produkt der Stickstoffassimilation durch das Azotobacter eine Aminos\u00e4ure, am allerwahrscheinlichsten Alanin, nach Loew und A so2) aber salpetrigsaures Ammoniak (N2 + 2H20 = NH4N02) auftritt, welches sp\u00e4ter zu Ammoniak, das zum Eiwei\u00dfaufbau dient, reduziert wird.\nDie eben angef\u00fchrte \u00dcbersicht der Literaturangaben beweist uns, wie weit die Meinungen verschiedener Autoren \u00fcber den Mechanismus der Stickstofffixation durch Bakterien und deren Zwischenprodukte auseinandergehen und wie hypothetisch die Voraussetzungen der Autoren sind.\nl) Stoklasa, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 21, 1908.\n*) Loew und Aso, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 22, 1909.","page":449},{"file":"p0450.txt","language":"de","ocr_de":"450\tW. b. Omeliansky und N. 0. Sieber,\nZahlreichere tats\u00e4chliche Hinweise gibt uns die chemische Analyse der K\u00f6rper von stickstofffixierenden Bakterien. In Anbetracht des eigenartigen Typus der Stick\u00e9toffern\u00e2hrung dieser Mikroorganismen gewinnen die Befunde ein besonderes Interesse. Es dr\u00e4ngen sich hier eine Reihe von Fragen, welche f\u00fcr die Charakteristik dieser interessanten Gruppe von Mikroorganismen von wesentlicher Bedeutung sind, auf. Die erste von diesen w\u00e4re, wie reich an Stickstoff das Eiwei\u00df dieser Bakterien ist und ob sie sich in dieser Hinsicht von den gew\u00f6hnlichen Saprophyten, welche z\u00fc ihrer Ern\u00e4hrung des gebundenen Stickstoffs bed\u00fcrfen, unterscheiden? Weiter fragt sich, ob der Prozentgehalt an Stickstoff sich in ihrem K\u00f6rper in Abh\u00e4ngigkeit von den Kulturbedingungen, den Rasseneigenheiten, dem Alter des Aussaatmaterials usw. ver\u00e4ndert. Schlie\u00dflich w\u00e4re zu entscheiden, welcher Natur die hydrolytischen Produkte der stickstofffixierenden Bakterien sind und ob dieselben einen Unterschied von denjenigen gew\u00f6hnlicher Bakterien bieten.\nIndem wir alle diese Fragen aufwerfen, machen wir auf eine endg\u00fcltige L\u00f6sung derselben durchaus keinen Anspruch. Unsere Untersuchungen sollen nur die ersten Schritte auf diesem Gebiete sein.\nAls Material zu unseren Untersuchungen w\u00e4hlten wir eine Kultur des Azotobacter chroococcum, da von dieser Art im Vergleich zum ana\u00ebroben Clostridium Past, leichter Massenkulturen zu gewinnen und eine erforderliche Menge des Materials zu beschaffen ist. Zur Z\u00fcchtung des Azotobacter chroococcum wurde ein fester N\u00e4hrboden von folgender Zusammensetzung verwandt:\nDextrin1)\t2,0\tg\nKaliumphosphat\t0,i\t\u00bb\nMagnesiumsulfat\t0,05\t\u00bb\nCalciumcarbonat\t1,0\t\u00bb\nAgar agar\t2.0\t\u00bb\nDestilliertes Wasser\t100\t\u00bb\n') Das zu diesen Versuchen verwandte Dextrin zeigte mit Jod eine dunkelviolette F\u00e4rbung und reduzierte energisch Fehli'ngsche L\u00f6snug.7","page":450},{"file":"p0451.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber Bakterienk\u00f6rper des Azotobacter chroococcum. 4-51\nDieser Agarn\u00e4hrboden wurde in Petrischalen, deren Durchmesser 15 cm betrug, verteilt (ca. 40 ccm auf jede Schale). Auf die Oberfl\u00e4che des erstarrten Agars brachten wir einige Tropfen einer Emulsion der Azotobacterkultur, welche mit einem in stumpfem Winkel gebogenen Glasst\u00e4bchen \u00fcber die ganze Agarfl\u00e4che verteilt wurden. Zu unseren Versuchen diente eine Kultur des Azotobacter chroococcum, welche aus einer Erdbodensorte Wolhyniens isoliert wurde. Der Stamm war sehr aktiv und entwickelte im Laufe mehrerer Tage auf dem erw\u00e4hnten N\u00e4hrboden das dunkelbraune Pigment.\nDie bes\u00e4ten Petrischalen wurden in den Thermostaten bei 30\u00b0 gestellt. Bereits nach Verlauf von 2\u20143 Tagen bedeckte sich die Agarfl\u00e4che mit einer gallertigen A zo tob act er masse, welche allm\u00e4hlich eine dunkelbraune F\u00e4rbung annahm. Am sechsten Tage war die ganze Plattenoberfl\u00e4che gew\u00f6hnlich mit einer dunkelbraunen, zuweilen fast schwarzen Masse von Azotobacterk\u00f6rpern bedeckt, die wir mit Hilfe eines Objekttr\u00e4gers mit geschliffenen R\u00e4ndern sammelten. Die auf diese Weise gewonnene dunkelbraune, schleimige B\u00e0kterienmasse verd\u00fcnnten wir mit einer geringen Menge destillierten Wassers und filtrierten sie durch Glaswolle, um die Partikeln des Agarn\u00e4hrbodens, welche bei Entfernung des Bakterienbelages etwa mit abgeschabt werden konnten, zu entfernen, \u00fcm das Filtrat gegen Zersetzung zu sch\u00fctzen, wurde es m\u00f6glichst rasch im Vakuum bei 37\u00b0 getrocknet. Unter diesen Bedingungen fand jedoch rasch S\u00e4uerung der Bakterienmasse statt : es trat Butters\u00e4ureg\u00e4rung mit ausgiebiger Gasentwickelung ein. Aus diesem Grunde mu\u00dfte in weiteren Versuchen dieses Verfahren aufgegeben und folgendes benutzt werden. Die teerartige Masse der Azotobacterzellen wurde in d\u00fcnner Schicht in Krystalli-sationssch\u00e4lchen, welche auf den kupfernen Boden eines auf 370 temperierten Brutschrankes zu stehen kam, gegossen. Unter diesen Bedingungen trat gew\u00f6hnlich keine Butters\u00e4ureg\u00e4rung ein. Die getrocknete Masse der Azotobacterk\u00f6rper bildete dunkelbraune, hornartige St\u00fccke, welche sich l\u00e9icht von dem Glasboden des Sch\u00e4lchens abl\u00f6sen lie\u00dfen. Diese St\u00fccke wurden zu einem feinsten Pulver zerrieben, welches dann zur Analyse","page":451},{"file":"p0452.txt","language":"de","ocr_de":"452\nW. L. Omeliansky und N. 0. Sieber,\ndiente. Von einer weiteren Reinigung der Bakterienk\u00f6rper vermittelst der Dialyse sahen wir ab, weil wir bef\u00fcrchteten, da\u00df sie irgend welcher durch die Membran dringender Bestandteile verlustig werden k\u00f6nnten. Die zerkleinerte trockene Masse der Azotobacterk\u00f6rper stellte ein sehr leichtes, dunkelbraunes Pulver, welches seinem Aussehen nach an getrocknete und durch ein sehr feines Sieb gelassene Schwarzerde erinnerte, dar. Wurden die beiden Pulver in zwei nebeneinander stehende Gef\u00e4\u00dfe gesch\u00fcttet, so waren sie durchaus nicht voneinander zu unterscheiden.\n1 g der trockenen Bakterienmasse entsprach dem Inhalte von 8\u20149 Petrischalen. Indem wir Massenkulturen des Azoto-bacter anlegten, konnten wir schlie\u00dflich ungef\u00e4hr 500 g der trockenen Bakterienmasse, welche wir zur Analyse verwandten, zusammenbringen.\nDie einzelnen Untersuchungen ergaben folgende Resultate:\n1. Die Bestimmung des Wassergehalts wurde durch Trocknen bei 100-105\u00b0 bis zum konstanten Gewicht in drei Portionen des Materials1) vorgenommen und ergab folgendes:\n\tA\tB\tC\nGewicht in Grammen des lufttrockenen Materials\t\t0,5042\t0,6896\t1,025\nGewichtsverlust beim Trocknen in Grammen . . .\t\t0,0379\t0,0432\t0,0632\nProzentgehalt des Wassers im lufttrockenen Material ....\t7,51\t6,26\t6,12\nDrei Bestimmungen ergaben im Durchschnitt \u2014 6,63 \u00b0/o.\nEs ist m\u00f6glich, da\u00df es sich bei der Bestimmung des Wassergehalts auch um Verlust an fl\u00fcchtigen Substanzen handeln kann.\n2. Bestimmung des Aschegehaltes in 3 Proben:\u2019\n\tA\tB\tC\nGewicht in Grammen\t\t0,9985\t1,2629\t0,2467\nGewicht der Asche in Grammen .\t0,0453\t0,0522\t0,0064\nProzentgehalt der Asche ....\t4,54\t4,11\t3,83\n*) Diese 3 Portionen geh\u00f6rten verschiedenem Materiale, welches zu verschiedenen Zeiten gesammelt war. Unter den Bezeichnungen A, B und C sind die einzelnen Portionen auch in den \u00fcbrigen Analysen verzeichnet.","page":452},{"file":"p0453.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber Bakterienk\u00f6rper des Azotobacter chroococcum. 453\nDrei Bestimmungen ergaben im Durchschnitt 4,16\u00f6/o. Dieser Wert hat durchaus keine absolute Bedeutung, da der Aschegehalt in Bakterien nach betreffenden Literaturangaben von dem Gehalte an Mineralstoffen im N\u00e4hrboden abh\u00e4ngig ist.\nWas den Bestand der Ascheelemente anbetrifft, so besteht nach Angaben von Stocklasa1 *) die Asche von Azotobacter im wesentlichen aus K20 und P205. Durch ihre Gegenwart wird die Oxydationst\u00e4tigkeit des Azotobacter, zugleich auch die Stickstoffixation verst\u00e4rkt. In den Zellen des Azotobacter fand Stocklasa bis zu 5\u00b0/o P205, Hoffmann und Hammer\u00bb) aber 2,5 bis 3,0 \u00b0/o, je nach dem Alter der Kultur.\n3.\tDie Elementaranalyse der K\u00f6rper von Azotobacter ergab keine vollkommen \u00fcbereinstimmenden Resultate. Wir wollen hier eine der Analysen, welche dem Mittelwerte aus den gewonnenen Zahlenergebnissen am n\u00e4chsten steht, angeben:\n0,2420 g der Substanz ergaben 0,2047 g CO, und 0,1430 g 11,0.\nEs fanden sich also: G = 22,42\u00b0/o, H = 6,41 \u00b0/o.\n4.\tBestimmung des Gesamtstickstoffs nach Kjeldahl.\nNach Gerlach und Vogel3) sind die K\u00f6rper des Azotobacter sehr reich an Stickstoff und enthalten in getrocknetem Zustande 7o \u201480\u00b0/o Eiwei\u00df. Einen diesem nahekommenden Wert gibt auch Stoklasa (loc. cit.) an. Ungef\u00e4hr dieselben Zahlenwerte findet man auch f\u00fcr einige gew\u00f6hnliche Mikroben (Bac. subtil is, Sarcina lutea u. a.) verzeichnet. Bei anderen (Vibrio cholerae, Bac. pyocyaneus, Baet. coli u. a.) sind diese Zahlen werte niedriger, sie steigen nicht \u00fcber 60\u201465\u00b0/o. Abweichende Resultate ergaben die Versuche von Hoffmann und Hammer (loc. cit.), welche zur Analyse Zellen des Azotobacter verwandten, die direkt von der Oberfl\u00e4che des Agars gesammelt, nicht aus fl\u00fcssigen Kulturen abfiltriert worden waren, wie dies in den Versuchen fr\u00fcherer Autoren der Fall war. In den Versuchen von Hoffmann und Hammer fand sich ein\nl) Stoklasa, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 21, 1908.\n\u2022) Hoffmann u. Hammer, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 28, 1910.\n) Gerlach und Vogel, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 9, 1902.\nHoppe-Seyler\u2019s Zeitschrift f. physiol. Chemie. LXXXVIII,\t31","page":453},{"file":"p0454.txt","language":"de","ocr_de":"454\tW. L. Omeliansky und N. 0. Sieber,\nbedeutend geringerer Gehalt an Eiwei\u00dfstoffen, welcher 11 bis 18\u00b0/o nicht \u00fcberstieg, wobei mit dem Alter der Kultur auch der Stickstoffgehalt anwuchs. Dieser Unterschied der Untersuchungsergebnisse ist dadurch zu erkl\u00e4ren, da\u00df bei Z\u00fcchtung auf festen N\u00e4hrb\u00f6den die Zellen des Azotobacter eine volumin\u00f6se schleimige Kapsel, welche aus stickstofffreier Substanz besteht, bilden, ln fl\u00fcssigen Kulturen geht ein gro\u00dfer Teil dieses Schleimes beim Waschen der Bakterienmasse, beim Zentrifugieren desselben usw. in L\u00f6sung \u00fcber.\nAn jeder der 3 einzelnen Portionen von Azotobacter-k\u00f6rpern (A, B, C) nahmen wir je 2 Parallelbestimmungen des Stickstoffes (nach Kjehldahl) vor. Es ergaben sich folgende Kesultate (berechnet wurde der N-Gehalt auf die lufttrockene Masse).\nA\tB\tC\n2,18\u00b0/o und 2,17\u00b0/o\t1,89 \u00b0/o und 1,89\u00b0/o\t2,15 \u00b0/\u00b0 und 2,13 \u00b0/q\n2,175\u00b0/o\t1,89*70\t2,14 \u00b0/o\nIm Durchschnitt ergaben 6 Bestimmungen 2,068\u00b0/o N. Multiplizieren wir diesen Wert mit dem \u00abEiwei\u00dfkoeffizienten\u00bb 6,25, so erhalten wir den Eiwei\u00dfgehalt im untersuchten Materiale = 12,925\u00b0/o. Hierbei sei bemerkt, da\u00df die Multiplikation mit dem Koeffizienten gew\u00f6hnlich ein zu hohes Fazit ergibt, da hierbei sonstige stickstoffhaltige Substanzen der Zelle, z. B. die Bestandteile der. H\u00fclle, die Reservestoffe usw. nicht in Rechnung gezogen werden. Der von uns gefundene Wert n\u00e4hert sich dem von Hammer und Hoffmann (loc. cit.) fesfgestellten, was auch nat\u00fcrlich ist, weil ja in beiden F\u00e4llen ein analoges Verfahren zum Aufsammeln der Azotobacterk\u00f6rper von der Oberfl\u00e4che des festen Substrates angewandt wurde.1)\nRes\u00fcmieren wir die erzielten Resultate, so sehen wir, da\u00df in der lufttrockenen Masse der Azotobacterzellen enthalten sind :\nWasser\t6,63 \u00b0/o\nAsche\t4,16 \u00b0/o\nEiwei\u00dfstoffe 12,925\u00b0/o\n*) Es w\u00e4re vielleicht von Nutzen, hier zu erw\u00e4hnen, da\u00df bei dem ana\u00ebroben Stickstofffixator (\u00abButylferment\u00bb Beijerincks) 4\u20144,4\u00b0/o N, d. h. 25\u201427,5\u00b0/o Eiwei\u00df nachgewiesen werden sind.","page":454},{"file":"p0455.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber Bakterienk\u00f6rper des Azotobacter chroococcum. 455\nDie Differenz mu\u00df also auf stickstofffreie Substanz bezogen werden, deren Gehalt folglich 76,285 \u00b0/o betr\u00e4gt.\n5.\tDie stickstofffreie Substanz.\nln ihrer Hauptmasse setzt sich diese Substanz augenscheinlich aus gewucherten H\u00fcllen der Azotobacterzellen zusammen, welche nach Beijerinck und van Delden1 *) aus Pectink\u00f6rpern bestehen. Diese letzteren gehen bekanntlich leicht in Butters\u00e4ureg\u00e4rung \u00fcber, worauf wir in bezug auf die Zellen des Azotobacter bereits hingewiesen haben. Heinze8) weist auf den zuweilen sehr reichlichen Gehalt an Glykogen in den Zellen des Azotobacter hin; hierdurch allein ist jedoch der \u00fcberaus bedeutende Bestand an stickstofffreier Substanz, den wir in unseren Versuchen feststellen konnten, nicht zu erkl\u00e4ren. Heinze3) behauptet gleichfalls, da\u00df der Azotobacter in Gemeinschaft mit anderen Arten Kohlenwasserstoffverbindungen aus der Acetylengruppe bildet.\nNach Hoffmann4) bestehen die Kapseln des Azotobacter aus Kohlenhydraten, haupts\u00e4chlich aus Pentosanen und diesen nahestehenden Verbindungen. Jedoch deutet der Gehalt an Phosphor in dem Best\u00e4nde der Kapseln auf eine kompliziertere chemische Zusammensetzung derselben.\nln unseren Versuchen f\u00e4rbten sich die die Azotobacterzellen umgebenden Kapseln mit Jod nicht und reduzierten Fehlingsche L\u00f6sung nicht.\n6.\tHydrolyse der Azotobacterk\u00f6rper. Zur Hydrolyse verwandten wir verschiedene Substanzen: Wasser, verd\u00fcnnte Schwefels\u00e4ure (l,25\u00b0/o und 25\u00b0/o) und 10\u00b0/oige Salzs\u00e4ure. Die Versuche wurden in der Weise arigestellt, da\u00df wir eine geringe Menge des Materiales mit der entsprechenden Fl\u00fcssigkeit \u00fcbergossen und sodann im Laufe von 6\u201412 Stunden mit R\u00fcckflu\u00dfk\u00fchler sieden lie\u00dfen. Sodann wurde der Gewichtsverlust des hydrolysierten Materials und der Zuckergehalt im Filtrate bestimmt.\n*) Beijerincku.VanDelden,Centralbl. f.Bakt.,2.Abt.,Bd.9; 1902.\n*) Heinze, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 12, 1904.\n3)\tHeinze, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 17, 1907.\n4)\tHoffmann, Centralbl. f. Bakt., 2. Abt., Bd. 36, 1913.\n31*","page":455},{"file":"p0456.txt","language":"de","ocr_de":"456\nW. L. Omeliansky und N. 0. Sieber,\nBei der Hydrolyse durch Erhitzen mit Wasser konnte kein Zucker im Filtrate, wohl aber Gewichtsverlust nachgewiesen werden. In einem Falle waren \u00fcber 31 \u00b0/o der Trockensubstanz in L\u00f6sung \u00fcbergegangen. Au\u00dfer den hydrolytischen Produkten gehen auch verschiedene andere Substanzen, z. B. organische S\u00e4uren, welche bei der Butters\u00e4ureg\u00e4rung der Bakterienmasse entstanden waren, in L\u00f6sung \u00fcber.\nBei der Hydrolyse mit l,25\u00b0/oiger Schwefels\u00e4ure und mit 10\u00b0/oiger Salzs\u00e4ure fanden sich im Filtrate ca. 33\u00b0'o Zucker der luftrockenen Substanz.\nBei der Hydrolyse mit 25\u00b0/oiger H2S04 (24 Stunden auf offenem Feuer) konnten im Filtrate 10\u201412 \u00b0/o Zucker (in verschiedenen Portionen) nachgewiesen werden.\nAus diesen Befunden kann man die Schlu\u00dffolgerung machen, da\u00df die Kapseln des Azotobacter aus irgend einem Kohlenhydrat (Polysaccharid) bestehen, welches bei Hydrolyse Zucker, der Fehlingsche Fl\u00fcssigkeit reduziert, ergibt.\n7. Zur Hydrolyse der Eiwei\u00dfstoffe nahmen wir je 100 g der trockenen Bakterienmasse.\na)\tHydrolyse vermittelst 25\u00b0/oigerSchwefels\u00e4ure. Die trockenen Azotobacterk\u00f6rper mit einem Gehalte von 2,175% N wurden mit der lOfachen Quantit\u00e4t 25\u00b0/oiger H8S04 anfangs im1 Laufe von 5 Stunden im Wasserbade, sp\u00e4ter 24 Stunden auf offenem Feuer mit R\u00fcckflu\u00dfk\u00fchler erhitzt. Hierbei blieben 25 \u00b0/o der Substanz unaufgel\u00f6st. Dieser Rest wurde unter denselben Bedingungen von neuem im Laufe von 12 Stunden hydrolysiert. Danach blieben noch 22 \u00b0/o der Bakterienmasse mit einem Gehalte von 0,755\u00b0/o Stickstoff (0,1881 g) unaufgel\u00f6st.\nDer Stickstoffgehalt des Filtrates betr\u00e4gt 1,7956 g, d. h. 87,33 \u00b0/o der anf\u00e4nglichen N-Menge.\nDie Bestimmung des Aminostickstoffes nach S\u00f6rensen1) ergab 1,176 g, d. h. amidiert wurden 54,1 \u00b0/o des Gesamtstickstoffes oder 62\u00b0/o des in L\u00f6sung \u00fcbergegangenen.\nb)\tHydrolyse mit 20\u00b0/oiger Salzs\u00e4ure (in einer anderen Portion des Materials, welche 2,14 \u00b0/o N enthielt).\n*) S\u00f6rensen, Biochem. Zeitschrift, Bd. 7, 1907.","page":456},{"file":"p0457.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber Bakterienk\u00f6rper des Azotobacter chroococcum. 457\nS\u00e4mtliche Bestimmungen wurden zweimal in zwei Proben ein und desselben Materiales (a und b) vorgenommen. Die hydrolytischen Produkte wurden nach van Slyke1) bestimmt;\n1. Analyse. 32,0828 g der Bakterienk\u00f6rper wurden im Laufe von 26 Stunden mit 500 ccm einer 20\u00b0/oigen Salzs\u00e4ure (im Verh\u00e4ltnis von 1 : 15) hydrolysiert.\nIm Hydrolysat fanden sich 0,63 g Stickstoff, d. h. 91,7\u00b0/o des Gesamtstickstoffes.\nEs wurden bestimmt\ti \u2022\u2022 ln g\tIn ?;'o zum Gesamtstickstoff <j ' des Hydrolysats\nAmmoniakstickstoiT\t\t0,06293\t9,9\nMelaninstickstoff\t\t0,0230\t3,65\nGesamtstickstoff der Diaminobasen\t0,1663\t26,39\nGesamtstickstoff der Monoamine .\t0,3780\t60,00\n\t\t, 99,94\nVom Gesamt-N der Diaminofraktion kommen: auf Aminostickstoff \u20140,1148 g = 18,22\u00b0/o Nichtaminostickstoff \u20140,0515* = 8,16 \u00b0/o\nSumme 0,1663 g = 26,38 \u00b0/o Auf folgende Diamine kommen:\nArginin \u2014 0,0655 g = 10,39 \u00b0/o Histidin \u20140,0103 \u00bb = 1,63 \u00b0/o Lysin \u2014 0,0914 \u00bb = 14.50\u00b0/o 0,1672 g ~26~52~\u00b0)o\nVom Gesamt-N der Monoamine kommen: auf Aminostickstoff \u2014 0,3479 g = 55,22 \u00b0/o Nichtaminostickstoff \u2014 0,0301 \u00bb = 4,779 \u00b0/o Summe 0,3780 g 60\t\u00b0/o\n2. Analyse. 30 g der Bakterienk\u00f6rper wurden im Laufe von 28 Stunden mit 300 ccm einer 20 \u00b0/oigen Salzs\u00e4ure (1:10) hydrolysiert.\nDie zur Bestimmung genommene Portion des Hydrolysates enthielt 0,5101 g N.\n*) van Slyke, Ber. d. Deutsch, ehern. Ges., \u00dfd. 43, 1910. \u2014 Bio- , chemische Arbeitsmethoden, \u00dfd. \u00f6 (2. Abt.) und Bd. 6.","page":457},{"file":"p0458.txt","language":"de","ocr_de":"458\tW. L. Omeliansky und N. 0. Sieber,\nEs wurden bestimmt\tIng\tIn \u00b0/o zum Gesamtstickstoff des Hydrolysats\nAmmoniakstickstofT\t\t0,0490\t9,6\nMelaninstickstoff . \t\t\t0,0180\t3,5\nGesamtstickstoff der Diaminobasen\t0,1:155\t26,56\nGesamtstickstoff der Monoamine .\t0,3076\t60,33\n\t0,5101\t99,99\nVom Gesamt-N der Diaminofraktion kommen auf: Aminostickstoff 0,0904 g = 17,72 \u00b0/o Nichtaminstickstoff 0,0451 \u00bb = 8,84 \u00b0/o\nSumma 0,1355 g = 26,56 \u00b0/o\nAuf folgende Diamine kommen:\nArginin 0,0526 g = 10,31 \u00b0/o\nHistidin 0,008 \u00bb = 1,64 \u00b0/o\nLysin 0,0745 \u00bb = 14,60\u00b0/o\nSumma 0,1351 g = 26,55 \u00b0/o.\nVom Gesamt-N der Monoamine kommen auf: Aminostickstoff 0,2828 g = 55,44 \u00b0/o Nichtaminstickstoff 0,0248 \u00bb = 4,86 \u00b0/o\nSumma 0,3076 \u00bb =60,30\u00b0/o.\nDie Cystinbestimmung ergab in beiden Analysen ein negatives Resultat. Auch Purinbasen konnten nicht nachgewiesen werden.\nFassen wir die von uns erzielten Resultate zusammen, so kommen wir zu folgenden Schl\u00fcssen:\n1.\tDie unter den von uns eingehaltenen Bedingungen gewonnenen Zellen des Azotobacter chroococcum enthalten eine verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig geringe Menge Eiwei\u00df (ca. 13 \u00b0/o), ihre Hauptmasse besteht aus stickstofffreier Substanz (Kohlehydrate).\n2.\tDie Verteilung des Stickstoffes von Ammoniak, Di-und Monoaminen in den hydrolytischen Produkten des Azotobacter weist im Vergleiche zu anderen Eiwei\u00dfstoffen keine Abweichungen auf, und zwar fanden wir ca. 10\u00b0/o Ammoniakstickstoff, 26,5 \u00b0/o Diaminstickstoff und ca. 60\u00b0/o Monoaminstickstoff.","page":458},{"file":"p0459.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber Bakterienk\u00f6rper des Azotobacter chroococcum. 459\n3.\tEinige Besonderheiten weist das Verh\u00e4ltnis der zu den Diaminen geh\u00f6rigen Substanzen untereinander auf. Beim Azotobacter fand sich ein weit gr\u00f6\u00dferer Gehalt an Lysin im Vergleich zu demselben bei anderen tierischen und pflanzlichen Eiwei\u00dfstofTen, und zwar 14,5\u201414,6 \u00b0/o. Es war sogar in gr\u00f6\u00dferer Quantit\u00e4t vertreten als wie Arginin. ln den meisten F\u00e4llen ist das Verh\u00e4ltnis zwischen Arginin und Lysin Umgekehrt (vgl. die Tabelle, welche van Slyke in Bd. 5, 2. der \u00abBiochemischen Arbeitsmethoden\u00bb, S. 1026 angibt).\n4.\tDie Quantit\u00e4t des festgestellten Arginins wies keine Abweichungen von dem Mittelwerte des Gehaltes dieser Di-aminos\u00e4ure in den meisten Eiwei\u00dfsubstanzen auf. Histidin konnte nur in geringen Mengen nachgewiesen werden.\n5.\tOb die erw\u00e4hnten Beziehungen ein konstantes Merkmal, welches f\u00fcr den chemischen Bestand der K\u00f6rper des Azotobacter chroococcum typisch ist, darstellen oder ob sie sich in Abh\u00e4ngigkeit von verschiedenen Bedingungen* (dem Best\u00e4nde des N\u00e4hrbodens, dem Alter der Kultur, den Rasseneigenheiten usw.) ver\u00e4ndern k\u00f6nnen, auf diese Fragen kann keine bestimmte Antwort gegeben werden. Die Inkongruenz der Untersuchungsergebnisse verschiedener Autoren, welche Analysen ein und derselben Art vorgenommen haben,. spricht augenscheinlich zugunsten der zweiten Voraussetzung.","page":459}],"identifier":"lit19964","issued":"1913","language":"de","pages":"445-459","startpages":"445","title":"Zur Frage nach der chemischen Zusammensetzung der Bakterienk\u00f6rper des Azotobacter chroococcum","type":"Journal Article","volume":"88"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T14:38:08.861592+00:00"}