Studies on fermentation processes in silage

Zusammenfassung Die Menge vergärbarer Kohlenhydrate in Klee und Luzerne ist meistens zu gering, um eine zureichende Milchsäuregärung zu gewährleisten. Nur ein geringer Teil der gesamten Kohlenhydrate des Grünfutters wird zu Milchsäure vergoren. Durch Hydrolyse kann ein Teil der nicht direkt vergärbaren Kohlenhydrate für die Milchsäurebakterien zugänglich werden. Eine solche Hydrolyse scheint bei der Grünfuttergärung vor sich zu gehen, besonders bei einem Material mit relativ hohem Trockensubstanzgehalt, wahrscheinlich weil bei den hohenph-Werten, die in solchem Grünfutter vorliegen, die Pflanzen- und Bakterien-Carbohydrasen aktiv sind und weil die Carbohydrasen produzierenden Bakterien am Anfang der Gärung gut wachsen.Zusatz von verschiedenen Zuckerarten, wie Glucose, Maltose, Saccharose und auch Dextrin, begünstigen die Milchsäuregärung. Verschiedene Stärkearten, in fester Form fein verteilt zugesetzt, werden von den Pflanzen- und Bakterienamylasen nicht oder nur unbedeutend angegriffen und können deshalb durch die Milchsäurebakterien nicht vergoren werden. Malzamylasen vermögen dagegen solche Stärkearten zu hydrolysieren und sind im Grünfutter hoch aktiv. In allen Versuchen begünstigt deshalb Zusatz von Malz oder Malz + Stärke die Milchsäuregärung in hohem Grade. Wahrscheinlich vermögen die Amylasen und die übrigen Carbohydrasen des Malzes auch einen Teil der Polysaccharide des Pflanzenmaterials zu hydrolysieren.     

Zum Gehalt an Seston und Plankton im tropischen Atlantik

Zusammenfassung 1. Die hier vorgelegte Ausarbeitung enthält nur einen sehr kleinen Teil der Daten, die während der internationalen Untersuchungen seit 1963 im tropischen Atlantik gewonnen wurden. Sie bringt erste Ergebnisse von zwei Reisen des Verfassers im Frühjahr und Sommer 1963.2. Die gefundenen Werte von Seston und Eiweiß (Albumin-Äquivalente) waren im einzelnen sehr unterschiedlich; eine Deutung mit Hilfe von hydrographischen Daten genügte nicht in allen Fällen. Die Mittelwerte sind deutlich niedriger als die entsprechenden Zahlen aus dem Nordatlantik. Die höchsten Werte fanden sich an der Oberfläche; eine zweite Anreicherung wurde häufig in der Dichte-Sprungschicht beobachtet. Der aus den Eiweißzahlen errechnete Planktongehalt des Sestons war im östlichen Teil des untersuchten Gebietes auch im offenen Ozean unerwartet gering.3. Die Biomasse des Netzplanktons übertraf in gut mit Nährstoffen versorgtem Wasser die Biomasse des Mikroplanktons. Nur durch eine hohe Primärproduktion, wie sie in diesen Gebieten auch vielfach gemessen wurde, können die beobachteten Planktonbestände erhalten werden.4. Die gefundenen Verhältnisse lassen umfassendere Beobachtungen in tropischen Gebieten und Versuche über Nahrungsbedarf und Vermehrung der Planktonorganismen wünschenswert erscheinen.

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On the content of seston and plankton in the tropical Atlantic

Some results of two cruises in 1963 during the International Cooperative Investigations of the Tropical Atlantic (ICITA) are reported and interpreted. The average vertical distribution gives seston (particulate matter) values from 20 to 250 mg/m³, and albumin equivalents from 2 to 28 mg/m³. These amounts are considerably less than those observed in the northern part of the Atlantic Ocean. A great variation was observed, which could not always be explained by the general circulation. Accumulation at the surface was more obvious than concentrations of seston and plankton near or in the discontinuity layer of density. A stimulating influence of the equatorial undercurrent on productivity could not be established. In most areas the standing stock of micro-plankton was found to be low when compared to the biomass of larger plankton organisms.

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Herrn Professor Dr.Adolf Bückmann zum 65. Geburtstag in Verehrung gewidmet.     

Neue Ergebnisse cytochemischer Untersuchungen bei Mikroveraschung von Epithel-, Muskel- und Nervenzellen

Zusammenfassung Bei der Zusammenfassung der Resultate stellte ich fest, daß zu den mit Hilfe der Mikroveraschung vollzogenen Untersuchungen dünne Schnitte am besten geeignet waren. Es empfiehlt sich, die Schnitte auf die Deckgläschen zu kleben und nach der Veraschung im auffallenden Lichte im Ultropak von Leitz oder im Epikondensor von Zeiss das im Mikroskop mit den Gläschen nach oben umgekehrte Präparat zu untersuchen. Diese Methode gestattet nicht nur die Beobachtung, sondern auch das Photographieren der Mineralreste, sogar der kleinsten Zellen. Überdies ermöglicht diese Methode das Durchführen mikrochemischer Reaktionen mit Hilfe des Mikromanipulators eben bei den stärksten (Immersions-) Vergrößerungen.Die im fallenden Lichte im Ultropak von Leitz untersuchten Zellspodogramme bewahren, wie es die Kontrollpräparate zeigen, genau ihre Gestalt.In den Spodogrammen der Epithelzellen kann man die Ablagerungen in dem ehemaligen Zellprotoplasma in die Kernmembran, dem Kernkörperchen und die karyoplasmatischen Körnchen wahrnehmen. Das Endothelprotoplasma der Blutgefäße, respiratorische Epithel-protoplasma, ebenso wie auch das Protoplasma der Drüsenzellen (Niere, Darm, Pankreas, Leber) ist an Mineralsalzen reicher als das Protoplasma der Epidermis. Den Hauptbestand der Zellkerne bilden Kalksalze.Die von glatten und quergestreiften Muskelfasern zurückgelassenen Reste entsprechen dem Sarkolemma, der Kernmembrane, dem Kernchen und dem Protoplasma. Die Mineralstruktur der Myofibrillen ist in den veraschten quergestreiften Muskeln bewahrt. Die Salzanhäufungen entsprechen den anisotropischen Q-Streifen. Der M-Streifen und die isotrope Substanz sind entweder ganz von Mineralablagerungen frei oder enthalten solche in minimaler Quantität. Ich konstatierte, daß zu den Bestandteilen der isotropischen Substanz auch Mineralsalze hinzugehören, die in höherer Temperatur leicht verflüchten (K?).Überdies konnte ich auch bei den Untersuchungen über die Verteilung der Mineralsubstanzen in den Nervenzellen, der Gehirnrinde, sowie der grauen Substanz des Rückenmarkes feststellen, daß die Kerne dieser Zellen viel ärmer an Asche gebenden Salzen sind als die der Epithelzellen. Der Kern der Nervenzellen ist von Ablagerungen frei. Eine Ausnahme bilden hier nur die von der Kernmembran, von den Nukleolen und von einzelnen Kernkörperchen übrigbleibenden Reste. Das Protoplasma der Nervenzellen enthält eine bedeutende Menge anorganischer Bestandteile. Im Gegenteil zu den Nervenzellen besitzen die Neuroblasten Kerne, deren Substanz Kalksalze enthalten. Während der Differenzierung der Neuroblasten verschwinden diese Salze aus dem Kerne und versammelt sich im Protoplasma.Die Gliazellen enthalten Mineralsalze, die sich hauptsächlich im Kerne angehäuft haben. Außer Ependymzellen ist es dem Autor nicht gelungen die einzelnen Gliatypen zu unterscheiden.     

Attività enzimatiche in vivo ed in vitro negli abbozzi di organi di Gallus domesticus durante l'ontogenesi

Riassunto E' stato seguito lo sviluppo ovulare del fegato nel Gallus dom., mediante tecniche istochimiche atte a rivelare attività fosfatasica acida, esterasiche non specifiche e colinesterasiche. L'indagine si è poi estesa ad abbozzi o frammenti di fegato coltivati in vitro.

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Zusammenfassung Die Leber von Gallus dom, wurde mit enzymhistochemischen Methoden zum Nachweis von Carboxylsäureesterasen und saurer Phosphatase während der ganzen Entwicklung und in der ersten Zeit nach dem Schlüpfen untersucht. Im Leberparenchym treten die Phosphatase und die mit alpha-Naphthylacetat, Naphthol-AS-Acetat oder 5-Brom-Indoxylacetat nachweisbaren Esterasen sehr früh in Erscheinung, während mit der Methode nach Koelle und Gerebtzoff keine Reaktion auf Cholinesterasen zu erhalten ist. Im Mesenchym und im Epithel der Gallenwege sind die Phosphatase bzw. die unspezifischen Esterasen in keinem der untersuchten Stadien aktiv, und da die Volumenzunahme und die Differenzierung des Lebergewebes keinen Änderungen in der Lokalisation der Enzymaktivitäten entspricht, ist anzunehmen, daß diese nicht überwiegend an die Entwicklung der Anlage gebunden sind.Auffällig ist die ungleichförmige Verteilung der unspezifischen Esterasen in der Leberanlage. Im blutgefäßnahen Teil des Cytoplasmas der Hepatocyten und besonders in den Leberzellen um die zentrolobulären Venen sind die Esterasen am aktivsten, was wohl dafür spricht, daß diese Enzyme an den Leberstoffwechsel gebunden sind. Die saure Phosphatase ist gleichförmig im Parenchym verteilt, und man muß demnach annehmen, daß die beiden Enzymgruppen — saure Phosphatase bzw. unspezifische Esterasen — nicht in der gleichen Weise in die histogenetischen Prozesse eingreifen.Bei der Züchtung eines Stückes der Leberanlage in vitro erhält man ganz charakteristische histotopochemische Bilder. Im Zentrum des Explantats entspricht die Reaktion auf Phosphatase oder Esterase derjenigen, die man in vivo im gleichen Entwicklungsstadium erhält, was wohl auch damit zusammenhängt, daß dieser Teil des Explantats keinen stärkeren Strukturumwandlungen unterliegt. In den Fällen, in denen es auch nur zu leichten Degenerationserscheinungen kommt, nimmt die Aktivität der unspezifischen Esterasen allerdings eindeutig ab. An der Peripherie des Explantats, wo man einige Schichten unterschiedlicher Struktur beobachten kann, ändert sich das normale Bild der Enzymreaktionen. Die das Explantat umhüllende Mesenchymmembran ist enzymlos, während die unter dieser in vitro gebildeten Hülle beerenartig angeordneten Hepatocyten eine Reaktion auf Phosphatase und Esterase geben, die der in vivo auftretenden Anfärbung entspricht. Die zwischen der äußersten Parenchymschicht und dem zentralen Kern des Explantats liegende Zellschicht besitzt keine deutliche Struktur und ist von verschiedenartigen Zellen, auch solchen in Degeneration, durchsetzt. In dieser Schicht erhält man die stärkste Reaktion auf Phosphatase und unspezifische Esterasen, was ein Anzeichen dafür ist, daß es sich hier um eine sehr vitale Zone handelt.

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Le ricerche sono state eseguite sotto gli auspici del C. N. R. italiano.     

Nervöse Überträgersubstanzen und ihr fermentativer Abbau

Zusammenfassung In sensiblen Nerven der Wirbeltiere kommen zwei Überträger substanzen vor, Dorsin in den dorsalen Rückenmarkswurzeln, Opticin im Nervus opticus und im Nervus stato-acusticus; von beiden ist es möglich, daß sie auch im Zentralnervensystem vorkommen. Beide sind im Bienentest durch Kreise nach der Seite des angestochenen Auges nachweisbar, im Test am denervierten Kaninchenohr wirkt Dorsin schon wenige Tage nach der Nervendurchschneidung gut, Opticin wirkt in den ersten 2–3 Wochen sehr schwach und erst nach der 4. Woche, evtl. nach einer zweiten Nervendurchschneidung, gut.Durch Kochen der Nerven in wäßriger Lösung erhält man Dorsin und Opticin in gebundener Form, durch Kochen in 75%igem Alkohol und Überführen in wäßrige Lösung in freier Form.Durchleiten von Sauerstoff durch Lösungen von Überträgersubstanzen zerstört Opticin rascher als Dorsin und jeweils die freie Form rascher als die gebundene. 5-Oxytryptamin, das im Bienentest nach der Seite des nicht angestochenen Auges wirkt, wird durch Sauerstoff in eine Substanz verwandelt, die im Bienentest nach der Seite des angestochenen Auges wirkt.Lösungen von Dorsin vertragen kurzes Kochen, Opticin wird in Lösung schon bei 60° C in mehreren Minuten zerstört, wobei freies Opticin empfindlicher ist als gebundenes.Von den freien Überträgersubstanzen wird jede durch ein eigenes Ferment abgebaut. Die Mengen von Dorsinase, die Dorsin abbaut, in den dorsalen Wurzeln und von Opticinase, die Opticin abbaut, im Nervus opticus sind so, daß sie die Überträgersubstanzen unter vergleichbaren Bedingungen in ähnlichen Zeiten abbauen, wie Cholinesterase aus ventralen Wurzeln Acetylcholin abbaut.Gebundenes Dorsin der Wirbeltiere wird durch Pease gespalten, ein Ferment, das man erhält, wenn man eine stark verdünnte, nicht sterile Aufschwemmung aus zerriebenen dorsalen Wurzeln einen Tag lang bei 36° C inkubiert. Die sehr rasche Wirkung dieses Fermentes läßt sich auch mit dem Test am Meerschweinchen-Ileum an der Abnahme der P-Wirkung eines Extraktes aus dorsalen Wurzeln verfolgen.Gebundenes Opticin und andere gebundene Überträgersubstanzen der Wirbeltiere werden durch Dorsinase gespalten. Dorsinase führt diese Spaltung ähnlich rasch durch wie Pease die Spaltungen von gebundenem Dorsin und etwa 50mal so rasch wie den Abbau von freiem Dorsin.Gebundenes Acetylcholin ist als Überträgersubstanz vom Hornhautepithel auf die freien Nervenenden und von sekundären Sinneszellen auf die sensiblen Nerven anzunehmen.Bei der Nervendegeneration erfahren Opticin und Dorsin ähnliche Veränderungen wie Acetylcholin.Bei Mollusken sind als nervöse Überträgersubstanzen wenigstens Opticin, 5-Oxytryptamin und Acetylcholin anzunehmen, bei Arthropoden wenigstens Dorsin, Opticin, Acetylcholin, 5-Oxytryptamin und eine noch kaum untersuchte Substanz, deren fermentativer Abbau durch Strychnin gehemmt wird, bei Anneliden dieselben Substanzen mit Ausnahme von Dorsin.Die Krämpfe lassen sich durch die Hemmung des fermentativen Abbaues von Überträgersubstanzen durch die Krampfgifte erklären. Bei Mollusken und bei Arthropoden hemmen verschiedene Krampfgifte verschiedene Fermente und damit den Abbau verschiedener Überträgersubstanzen. Bei den Wirbeltieren ist die Hemmung der Dorsinase am wichtigsten. Die typischen Krampfgifte hemmen die Dorsinase in denselben gegenseitigen Verhältnissen, in denen sie Krämpfe auslösen. Die Hemmung der Dorsinase bedeutet eine Hemmung des Abbaues von freiem Dorsin und eine Hemmung der Spaltung anderer gebundener Überträgersubstanzen; damit dürfte auch die Wirkung sekundärer Sinneszellen auf die sensiblen Nerven gesteigert werden. Die bei den verschiedenen Krampfgiften verschieden starke zusätzliche Hemmung der Cholinesterase beeinflußt den Charakter der Krämpfe. Als Erklärung für den spezifischen Charakter der Strychninund Brucinkrämpfe bleibt noch die Blockierung der Hemmungen, die bei Wirbeltieren nur durch diese beiden Krampfgifte erfolgt, oder die Hemmung des fermentativen Abbaues von Crosslands Kleinhirnfaktor.Fräulein Ilse Silberbauer und Herrn Helmut Gübitz danken wir für ihre Mithilfe bei einem Teil der Versuche.Wir danken allen Tierärzten des Grazer Schlachthauses für ihr stets freundliches und verständnisvolles Entgegenkommen, welches sie uns bei dieser Arbeit und schon seit 1946 bei den im Literaturverzeichnis genannten Arbeiten von Hellauer und Umrath gezeigt haben.     

Enhancement of citrus resistance to the Mediterranean fruit fly

Precolorbreak treatment of Marsh grapefruit and Shamouti and Valencia oranges with 20 or 50 ppm gibberellic acid (GA) reduced fruit susceptibility to laboratory infestation by Ceratitis capitata (Wiedemann). Treatment effects were dose-dependent and the benefits were most pronounced with the orange cultivars. The implications of these findings are discussed in relation to use of GA treatment for improved fruit fly control in citrus.

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Zusammenfassung In den hier beschriebenen Versuchen wurde untersucht, wie weit durch die Anwendung von Gibberilinsäure (GA) im Freiland die Resistenz von Pampelmuse (Marsh), sowie von Shamoutiund Valencia-Orangen gegenüber Befall durch die Mittelmeerfruchtfliege, Ceratitis capitata (Wiedemann) gesteigert werden kann.In den Jahren 1982/83 spritzten wir in Israel Bäume dieser drei Zitrusarten mit GA in den Konzentrationen von 5 ppm und 50 ppm zu zwei verschiedenen Zeitpunkten vor dem Farbumschlag der Früchte (September, Oktober). Die so behandelten Früchte wurden anschliessend während der Reifeperiode in verschiedenen Zeitpunkten adulten Mittelmeerfruchtfliegen für die Eiablage dargeboten. Diese Exposition wurde sowohl im Freiland mit Früchten am Baum sowie im Laboratorium mit gepflückten Früchten durchgeführt. Untersucht wurde einerseits die Anfälligkeit resp. Resistenz der Früchte bezüglich der Eiablage, andererseits die Entwicklung der Larven in den Früchten.Wir stellten fest, dass die Behandlung mit GA bei Pampelmuse in Abhängigkeit vom Zeitpunkt und Konzentration der Behandlung eine gewisse erhöhte Befallsresistenz bewirken konnte. Bezüglich der beiden geprüften Orangensorten konnten wegen ungünstigen Witterungsbedingungen während der Reifezeit keine schlüssigen Befunde erarbeitet werden.Im Winterhalbjahr 1983/84 wurden Bäume aller drei Zitrussorten vor dem Farbwechsel der Früchte mit 20 ppm und 50 ppm GA behandelt. Um den negativen Einfluss der Witterung in den Expositionsversuchen auszuschalten, wurden die Versuchsfrüchte den Fruchtfliegen während der Reifeperiode ausschliesslich im Laboratorium dargeboten. In dieser Versuchsperiode stellten wir auch bei Orangen eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Fruchtfliegenbefall fest, und zwar in erhöhtem Ausmass bei Valencia-Orangen. Gleichzeitig beobachteten wir eine stark verzögerte Entwicklung des Farbwechsels von grün auf orange als Folge der hohen GA-Konzentration.

     

Die Struktur des frischen Glaskörpers

Zusammenfassung Im frischen Glaskörper werden mit Hilfe des Phasenkontrastverfahrens und des allseitigen Dunkelfeldes zum erstenmal mikroskopische Strukturen sichtbar gemacht.In der Rinde können grobe Fasern in meridionaler und zentraler Richtung unterschieden werden. Die Gegend der Ora serrata hat die größte Ausdehnung dieser Fasersysteme; auf ihre mechanische Bedeutung wird hingewiesen. Die Grenzschicht in der Fossa patellaris zeigt ein stark abweichendes Verhalten. Hier fehlen im zentralen Teil die groben Fasern und an ihre Stelle tritt ein Wabenwerk von kleiner Maschenweite, welches noch von einem feineren Raumnetz durchzogen wird mit einer Größenordnung, die früher der sog. Ultrastruktur zugeordnet wurde.Im Kerngebiet des frischen Glaskörpers wird ein grobes Netzwerk beschrieben, welches je nach Tierart und Alter verschiedene Maschengrößen aufweist. In den Fasern werden Einschlüsse in Form von kleinen Körnchen festgestellt, welche in ihrer Zahl und Lage in Beziehung zum Alter gebracht werden. Außerdem kommen bei älteren Tieren freie Körnchen außerhalb der Fasern vor, die wahrscheinlich aus den Fasern abgegeben worden sind.In den großen Maschen spannt sich noch ein dichtes feines Raumnetzwerk, welches sowohl im Phasenkontrastmikroskop als auch im allseitigen Dunkelfeld sichtbar ist. In diesen feinen Fäserchen kommen keine Einschlüsse vor. Der Größenordnung nach ist es den aus der Literatur bekannten Ultrastrukturen gleichzusetzen. Vergleichsmessungen mit dem Phasenkontrast, Spaltimmersionsultramikroskop und im allseitigen Dunkelfeld ergeben gleiche Werte. Durch das Sichtbarwerden im Phasenkontrastmikroskop müssen auch diese bisher als Ultrastruktur bezeichneten Fäserchen der mikroskopischen Größenordnung zugeteilt werden. Damit verliert die bisherige Geltheorie des Glaskörpers ihre wichtigste Stütze und alle früher aufgestellten Hypothesen über den Zusammenhang zwischen (sog.) Ultrastruktur, Spaltlampenbild und mikroskopischem Befund am fixierten Präparat ihre Bedeutung.Neben Rundzellen kommen noch große spinnenförmige Zellen an bestimmten Stellen vor, die mit einem Teil ihrer großen Fortsätze ein Syncytium bilden, während andere sich in ein feines Raumnetz aufsplittern.     

Der Kohlehydratstoffwechsel der Panseninfusorien und die Bedeutung der grünen Pflanzenteile für diese Organismen

Zusammenfassung An frisch entnommenem oder im Thermostaten aufbewahrtem Panseninhalte von Schafen wurde zu verschiedenen Zeiten nach verschiedenartiger Fütterung des Wirtstieres die Aufnahme und Verarbeitung der Nahrung durch die Panseninfusorien mikrochemisch verfolgt. Es lassen sich dabei, unter Zuhilfenahme der Fütterung der Infusorien im Thermostaten, der Vorgang der Nahrungsaufnahme und besonders der Kohlehydratstoffwechsel mikroskopisch beobachten. Stärkekörner werden als Ganzes aufgenommen und innerhalb des Nahrungssackes arrodiert und aufgelöst; dafür tritt im Ektoplasma Ablagerung von Glykogen auf. Diese erfolgt auch bei Fütterung mit Traubenzucker oder Milchzucker. Das Glykogen wird bei mangelnder weiterer Nahrungszufuhr sehr bald wieder aufgelöst und im ZellstoffWechsel verarbeitet.Im Gegensatze zu der gierigen Aufnahme von Stärke wird tierisches Eiweiß von den Infusorien nicht aufgenommen. Stets aber finden sich in ihrem Zelleibe normalerweise Bruchstücke pflanzlicher Nahrung und besonders grüne Pflanzenteile, ohne deren Aufnahme seitens des Wirtstieres die Infusorien aus dem Pansen verschwinden, um sich mit ihrer Neuaufnahme wieder einzustellen. Auch die grünen Pflanzenteile, die mit ihrem Bestand an Chlorophyll und Zellulose ebenfalls sowohl im Pansen wie auch von im Thermostaten aufbewahrten Infusorien aufgenommen werden, Werden im Innern der Infusorien in charakteristischer Weise verändert und aufgelöst.     

Untersuchungen über Samenquellung. 2. Mitteilung. Die Atmung quellender Samen

Ohne Zusammenfassung(Mit Unterstützung der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft.) Mit 18 Textabbildungen.Bei den im folgenden zu schildernden Untersuchungen hatte ich mich der Mithilfe von Dr.Franz Jedlitschka und Dr.Bruno Görlich zu erfreuen, welche nacheinander mit Forschungsstipendien der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft unter meiner Anleitung arbeiteten. Beiden Herren danke ich für die gewissenhafte Durchführung der langwierigen Versuche, zu deren Gelingen sie auch durch eigene Überlegungen beitrugen.DerNotgemeinschaft erstatte ich mit dieser Arbeit einen kleinen Teil des Dankes, den ich ihr für mannigfache Unterstützung schulde.     

Die Lokalisation der spezifischen und unspezifischen Phosphatasen im Meerschweinchengehirn

Zusammenfassung Es werden in großen Zügen die Verteilungsmuster der unspezifischen alkalischen und sauren Phosphatase und der spezifischen Phosphatasen ATPase und 5-Nucleotidase (AMPase) im Meerschweinchengehirn beschrieben. Während die vorwiegend im Cytoplasma vorkommende saure Phosphatase zur Enzymausrüstung jeder Nervenzelle gehört, gibt es nur wenige Kerngebiete, die nennenswerte Mengen alkalischer Phosphatase enthalten. Dazu gehören der Nucl. habenulae medialis, der von ihm ausgehende Tractus habenulo-peduncularis und die im vorderen Hypothalamus gelegenen Callejaschen Inseln. Der größte Teil der im Gehirn zu findenden alkalischen Phosphatase ist in den Kapillaren lokalisiert. Die ATPase ist ein ausgesprochenes Neuropilenzym und findet sich besonders in dendritenreichen Regionen. In dieser Hinsicht ähnelt ihr Verteilungsmuster besonders im Telencephalon den DPN- und TPN-abhängigen Dehydrogenasen. In vielen Kerngebieten des Metencephalon enthält jedoch das Nervenzellcytoplasma wesentlich mehr Dehydrogenasen. Auch im Telencephalon besteht keine direkte Parallelität der Verteilungsmuster. So läßt sich z. B. im dehydrogenasereichen Ependym keine ATPase nachweisen, während die ATPase-reiche subependymäre Gliaschicht nicht auffallend viel Dehydrogenasen enthält. — Die 5-Nucleotidase ist sowohl im Neuropil und in den Zellen der grauen Substanz als auch in Teilen der weißen Substanz reichlich vorhanden.Die Untersuchungen wurden mit technischer Hilfe von Fräulein E. Jakschas durchgeführt, wofür wir ihr vielmals danken.     

Beiträge zur Vitalfärbung pflanzlicher Zellen

Zusammenfassung Von 16 basischen und 12 sauren Farbstoffen wird in Ergänzung vorhergehender Veröffentlichungen die Wanderung im elektrischen Feld, der Verteilungskoeffizient zwischen Wasser und Chloroform sowie Chloroform + Ölsäure in Abhängigkeit von der Azidität der Farbstofflösung untersucht. Weiter wird ihr Diffusionsvermögen in einem 10prozentigen Gelatinegel und die Aufnahme und Speicherung dieser Farbstoffe durch die lebende Zelle geprüft. Die Farbstoffe fügen sich im allgemeinen der früher aufgestellten Regel, daß schwach dissoziierte und auch im stärker sauren Bereich gut lipoidlösliche basische Farbstoffe sich vorwiegend als Kern- und Plasmafärber eignen, während die stärker dissoziierten und nur im alkalischen Bereich gut lipoidlöslichen basischen Farbstoffe gute Membranfärber sind und unter geeigneten Bedingungen vor allem in der Vakuole gespeichert werden. Dementsprechend erhält man bei den sauren Farbstoffen auch nur mit den schwächer dissoziierten, im sauren Bereich gut lipoidlöslichen Vertretern vitale Kern- und Plasmafärbungen. Die stark dissoziierten, nicht lipoidlöslichen Vertreter werden dagegen nur vom Zellsaft bestimmter Zellsorten (Blumenblätter) aufgenommen. Von einer bestimmten Teilchengröße ab findet auch unter sonst für die Speicherung des Farbstoffes optimalen Bedingungen keine Aufnahme statt.     

Elektronenmikroskopische Befunde am bestrahlten Oberschlundganglion von Odonaten-Larven (Calopteryx splendens Haar.)

Zusammenfassung Die Untersuchungen wurden im Rahmen neuroethologischer Arbeiten am Oberschlundganglion von Calopteryx splendens (Odonata) durchgeführt. Sie bilden die Voraussetzung für eine integrierende Synthese morphologischer und ethologischer Kenntnisse, auf Grund dessen wir etwas über die Informationsstruktur des Zentralnervensystems erfahren können.Die an den beiden letzten Larvenstadien beschriebenen Analysen nach Ganzkopfbestrahlungen betreffen Spätschäden.Nach morphologischen Gesichtspunkten werden vier Neuronenperikaryen unterschieden: 1. Globuliperikaryon. 2. Großes Perikaryon mit großem rundlichem Kern. 3. Großes cytoplasmareiches Perikaryon mit gelapptem Kern. 4. Perikaryon mit neurosekretorischer Tätigkeit. Außer gemeinsamen Abweichungen von der Norm weist jeder Perikaryontyp während des Spätschadens charakteristische morphologische Veränderungen auf. Es ist anzunehmen, daß diese zelltypischen Unterschiede der Erscheinungsbilder auch solchen in der Funktion entsprechen.Bei den Globuliperikaryen (besonders bei denjenigen, die im Zellverband der Corpora pedunculata liegen), den großen cytoplasmareichen Perikaryen mit gelappten Kernen und den sekretorisch tätigen Neuronenkörpern nehmen die Volumina des Neuroplasmas unter gleichzeitigem Sinken der Kerngröße zu. Eine Ausnahme hiervon bilden die großen Perikaryen mit großem rundlichem Kern. Bei ihnen allein wird auch der Nukleolus im Karyoplasma deutlich sichtbar. Für alle vier Perikaryen sind während des Spätschadens mehr oder weniger starke Chromatinkonzentrationen kennzeichnend. Hinsichtlich der Veränderungen neuroplasmatischer Einschlüsse ähneln sich einerseits die Globuliperikaryen und die großen cytoplasmareichen Perikaryen mit gelappten Kernen, andererseits die großen Perikaryen mit rundlichen Kernen und diejenigen mit neurosekretorischer Tätigkeit. Die Unterschiede beider Gruppen beziehen sich vor allem auf Strukturen des mit Ribosomen besetzten endoplasmatischen Reticulums, die Dictyosomen und Mitochondrien. Besonders auffallend sind die in den großen Perikaryen mit großen rundlichen Kernen auftretenden, tief schwarzen Granula, die vielfach den Eindruck von Ribosomenkonzentrationen erwecken. Die Sekrettropfen der neurosekretorischen Perikaryen sind während des Spätschadens insgesamt reduziert und verklumpen infolge von Membranverlusten untereinander.Im Gegensatz zu den Ergebnissen lichtmikroskopischer Untersuchungen sind Veränderungen im Neuropilem während des Spätschadens gut darstellbar. Einschlüsse der Axone und Gliafortsätze werden beschrieben und mit den Befunden anderer Autoren verglichen. Nach Bestrahlungen sind die axoplasmatischen Einschlüsse stark reduziert. Dies bezieht sich besonders auf die praesynaptischen Bereiche, die infolge Rückbildung der synaptischen Bläschen und der mit ihnen auftretenden Granula weitgehend leer erscheinen. Außerdem ist die Struktur der Mitochondrien, besonders ihrer Cristae, gestört. Es ist anzunehmen, daß es sich hierbei um irreversible funktionelle Störungen handelt. Larven, die nach Beendigung der Latenzzeit solche histopathologischen Merkmale aufweisen, zeigen auch ethologisch keine Remission mehr.Herrn Prof. Dr. Friedrich Seidel in Verehrung und Dankbarkeit gewidmet.Herrn Dr. Wolrad Vogell, Leiter des Laboratoriums für Elektronenmikroskopie der Universität Marburg a.d. Lahn, möchte ich für die Erlaubnis zur Anfertigung der Aufnahmen und für seine eingehende Beratung besonders herzlich danken. Dem Leiter der Forschungsgruppe Elektronenmikroskopie der Deutschen Forschungsanstalt für Psychiatrie des Max-Planck-Instituts München, Herrn Dr. Dr. Hermann Hager, danke ich sehr für die wertvollen Hinweise zu dieser Arbeit, Fräulein Barbara Schüler (Elektronenmikroskopisches Laboratorium, Marburg) für die Anfertigung der Aufnahmen.     

Über die mikroskopische Innervation der Milz

Zusammenfassung Die Nerven der Milz treten in überwiegender Mehrzahl durch die Hilusleiste in das Organ ein. Ein kleiner Teil der Nervenstämmchen bildet ein in der Milzkapsel subserös gelegenes Geflecht, das nur aus wenigen verstreut liegenden kleinen Faserbündeln und einzelnen zum Teil markhaltigen Nervenfasern besteht.Die größeren Nervenfaserstämme gruppieren sich im Hilusgebiet um die Gefäße herum und ziehen entweder durch die Trabekel in das Innere der Milz oder treten sogleich in die Milzpulpa ein.In den Trabekeln findet eine allmähliche Aufteilung der Nervenfaserbündel in eine größere Zahl kleinerer Faserbündelchen statt. Letztere verlaufen meist parallel zu den glatten Muskelfaserzügen des Trabekels. Einzelne Nervenfäserchen, die den in den Trabekeln verlaufenden Bündeln entstammen bilden gemeinsam mit anderen Nervenfasern ein Endnetz, das sowohl innerhalb der Muskelfaserzüge als auch an der Trabekeloberfläche zu beobachten ist.Ein derartiges Endnetz, das sich wahrscheinlich bei allen autonom innervierten Organen aus einer zunehmenden dichotomischen Aufteilung der Nervenfasern herleitet ist dadurch charakterisiert, daß Achsenzylinder unter Bildung der typischen dreieckigen Knotenpunkte, an denen die fibrilläre Auflockerung meist sichtbar wird, miteinander in direkter Verbindung stehen. Es fehlen hierbei freie Nervenfaserenden. Dieses aus Achsenzylindern bestehende Netz hat gleichsam als Leitbahn ein syncytiales Plasmastrangnetz mit Zellkernen (Schwannsche Kerne), welches mit den neuerdingsvon Lawrentjew undvan Esveld eingehend beschriebenen interstitiellen Zellen identisch ist.Die feinsten Nervenfasern endigen innerhalb der glatten Muskelfasern entweder im Cytoplasma oder auf dem Zellkern derselben.Von der Oberfläche der gröberen Trabekel setzen sich die nervösen. Geflechte auf die feineren Verzweigungen des Trabekelsystems fort, zu denen sich auch Achsenzylinder aus der Milzpulpa zugesellen. Die nervöse Versorgung der glatten Muskulatur wird um so ausgiebiger je feiner die Trabekel werden. Die Achsenzylinder verlaufen teils auf der Oberfläche, teils zwischen den glatten Muskelfasern der feinsten Trabekel und zeigen gewöhnlich an Stellen, an denen der Trabekel stärker kontrahiert ist, und in der Umgebung von Muskelzellkernen einen stark gewundenen Verlauf.Diejenigen stärkeren Nervenfaserbündel, die oft auf lange Strecken ihren Weg durch die Milzpulpa nehmen, zeigen nach kurzem Verlaufe eine starke Auflockerung ihres Gefüges und eine fortschreitende Aufteilung in kleinere Faserbündel mit zunehmender gegenseitiger Durchflechtung. In diesen Bündeln sind die einzelnen Achsenzylinder in kernhaltige Plasmastränge eingeschlossen, die den Nervenfasern inBiblschowsky-Präparaten das Aussehen von markhaltigen Nervenfasern verleihen.Die einzeln in der Milzpulpa verlaufenden Achsenzylinder liegen intraplasmatisch in den Reticulumzellen. Das Reticulum scheint sich auch an der Fixierung der stärkeren Nervenfaserbündel an die Milzpulpa zu beteiligen.Die kleineren Arterien und Venen der Milz sind stets von Nervenfasern umgeben die in der Adventitia der Gefäße ein wenig ausgesprochenes Geflecht bilden. Einzelne Achsenzylinder sind bis in dieMalpighischen Körperchen hinein zu verfolgen.     

Die Bedeutung einiger Spurenelemente für Cellvibrio-und Cytophaga-Arten

Zusammenfassung In nicht besonders gereinigten synthetischen Nährlösungen mit Cellulose oder Glucose als Kohlenstoffquelle werden von Cellvibrio- und Cytophaga-Arten Calcium, Eisen, Mangan und zum Teil auch Kupfer als Spurenelemente benötigt, von Cytophagen mehr als von Cellvibrionen. Die Cytophagen sind besonders manganbedürftig. Dementsprechend sind sie mehr in schwach sauren Böden und die Cellvibrionen mehr in schwach alkalischen verbreitet.Aus physiologischen Antagonismen zwischen den einzelnen Spuren-elementen wird auf ihre Rolle im Stoffwechsel geschlossen. Die Funktionen des Calciums scheinen demnach im hydrolytischen und diejenigen des Eisens, Mangans und Kupfers im oxydativen Atmungsstoffwechsel zu liegen. Die überragende Bedeutung des Calciums für die Cellulosezersetzung, besonders durch einige Zellvibrionen, liefert eine Stütze für die Auffassung vom hydrolytischen und nicht oxydativen Abbau der Cellulose.Mitunter verhalten sich die Organismen abweichend vom Gewohnten. Sie wachsen dann entweder überhaupt nicht oder mit anderen Spuren-elementkombinationen. In solchen Fällen konnte die Entwicklung der Cytophagen in Glucose-Lösung nur durch Zusatz reduzierender Stoffe zur Nährlösung erreicht werden.Einige der untersuchten Organismen werden durch die verschiedenen Kohlenstoffquellen und Spurenelemente auch morphologisch und biologisch in charakteristischer Weise beeinflußt.Einiges hierüber wurde schon 1953 anläßlich der Tagung der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie in Düsseldorf vorgetragen (Bortels 1953).     

Endopolyploidie und Ertrag bei diploiden und tetraploiden Zuckerrüben

Zusammenfassung Die Regression des Rübengewichts von diploiden und tetraploiden Zuckerrüben auf den tatsächlichen Ploidiegrad des Mesophylls, der sich aus der meristematischen Ploidiestufe und der Endopolyploidie zusammensetzt, wurde in einem nassen Jahr unter Feldbedingungen geprüft. Am wenigsten leisteten die Pflanzen mit dem höchsten Endopolyploidiegrad. Die Diploiden mit geringer bis mittlerer Endopolyploidie befriedigten im Mittel gleich gut, aber unter den Tetraploiden brachten nur die Pflanzen mit der kleinsten oder einer nur wenig höheren Tendenz zur Endopolyploidisierung den höchsten Ertrag. Das beste Rübengewicht wurde sowohl bei Diploiden als auch bei Tetraploiden mit etwa tetraploidem, im vorhergehenden Trockenjahr bei Diploiden sogar mit vorwiegend diploid gebliebenem Mesophyll erreicht. Deshalb erscheint es nützlich, bei tetraploiden Zukkerrüben gegen die Endopolyploidisierung zu züchten. Die genetischen Vorteile der Tetraploidie bleiben erhalten, während der Nachteil der großen Zellen verschwinden kann.

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Endopolyploidy and yield in diploid and tetraploid sugar beets

Summary The root weight of diploid and tetraploid sugar beets as related to the actual degree of ploidy of the mesophyll, a combination of meristematic level and subsequent endopolyploidization, was investigated under field conditions in a wet year. Plants with highest endopolyploidy showed the lowest yield. Diploids with low to intermediate endopolyploidy were about equally satisfactory, but among the tetraploids only those plants with the lowest tendency toward endopolyploidization exhibited maximum yield. The highest yield was produced by both diploids and tetraploids with about tetraploid mesophyll, in the preceding dry year this was achieved by diploids with predominantly diploid mesophyll. It seems, therefore, useful in tetraploid sugar beets to breed against endopolyploidization. The genetic advantages of tetraploidy are retained while the disadvantage of large cell size may be eliminated.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Aorta des Kaninchens

Zusammenfassung Die Aorta des Kaninchens wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Die Ergebnisse wurden mit den elektronenmikroskopischen Befunden anderer Autoren an der Rattenaorta und eigenen Befunden an der Schweineaorta verglichen. Ähnlich wie die Rattenaorta und im Gegensatz zur Schweineaorta zeigt die Kaninchenaorta in einigen Konstruktionsmerkmalen bedeutsame Unterschiede gegenüber der menschlichen Aorta, soweit deren Konstruktion auf Grund lichtmikroskopischer Untersuchungen bekannt ist.Die Intima besteht aus einem porenfreien, durch stark untereinander verzahnte Einzelzellen gebildeten Endothel und einer schmalen subendothelialen Intima. Diese enthält, eingebettet in eine Grundsubstanz, ein lockeres, wenig organisiert erscheinendes kollagen-elastisches Fasergeflecht und einige sog. Langhanszellen. Die letzteren stellen die für den Stoffwechsel der subendothelialen Intima verantwortlichen Fibrozyten dar; sie sind zugleich in ihrer Eigenschaft als ruhende Mesenchymzellen auch als die Stammzellen einer eventuellen zellulären Reaktion auf einen die Intima treffenden Reiz aufzufassen.Die Media ist von der Intima durch eine voll ausgebildete Lamina elastica interna getrennt. Diese innerste elastische Lamelle bildet ein geschlossenes, homogen gebautes Rohr mit nur wenigen Fenstern.Die übrigen Medialamellen sind teils homogene Rohrwandstücke, teils zusammengesetzt aus elastischen Bändern; ihre Konstruktion steht zwischen der der Rattenaorta, welche lediglich homogene Platten besitzt, und der der Schweineaorta, deren elastische Lamellen hochorganisierte Fasersysteme darstellen. Die Mediamuskelzellen finden sich auch beim Kaninchen als eine Sonderform glatter Muskulatur. Als einzige in der Media enthaltene Zellform sind sie über ihre kontraktilen Funktionen hinaus mit den Funktionen eines Fibroblasten ausgestattet und für den Stoffwechsel der Mediagrundsubstanz und deren faseriger Differenzierungen verantwortlich.Im Interlamellärraum finden sich außer den Muskelzellen, die seinen größten Teil einnehmen, auch kollagene und elastische Fasern und eine Grundsubstanz. Eine strenge Organisation des interlamellären Fasergeflechtes wie in der Schweineaorta ist beim Kaninchen nicht festzustellen.Der Benninghoffsche Spannapparat wird auch in der Kaninchenaorta durch eine Kontinuität von muskulären und elastischen Mediaelementen verkörpert. Diese Kontinuität findet ihren Ausdruck unter anderem im gleichen Steigungswinkel von 30° gegenüber der Horizontalschnittebene, den die Muskelzellen und die Bänder der inhomogen gebauten elastischen Medialamellen einhalten.Die weniger komplizierte Organisation der Lamellen und des interlamellären Fasergeflechtes, der steilere Ansatzwinkel der Muskelzellen an den elastischen Lamellen und vor allem die ausgeprägte Lamina elastica interna unterscheiden die Kaninchenaorta deutlich von der Schweineaorta und lassen Anklänge an die Bauweise muskulärer Arterien erkennen. Die Kaninchenaorta steht dabei entsprechend ihrer Größe zwischen der Rattenaorta und der Schweineaorta.Das Vorhandensein einer Lamina elastica interna mit nur relativ kleinen Fensterungen, die gegenüber der Schweineaorta deutlich geringere Durchströmbarkeit der elastischen Medialamellen und das Fehlen von Vasa vasorum deuten auf eine gegenüber den Aorten größerer Tiere weniger komplizierte Ernährung der Aortenwand hin.Rückschlüsse aus experimentell an der Kaninchen- oder Rattenaorta erhobenen Befunden auf Vorgänge an der Aorta größerer Säuger und vor allem des Menschen sind aus diesen Gründen nur mit Vorbehalt möglich.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Atypische gewebsdifferenzierungen beixenopus laevis daudin nach experimenteller verhinderung der metamorphose

Zusammenfassung Infolge der Verhinderung der Metamorphose durch KClO₄ treten bei den Kaulquappen vonXenopus laevis nach etwa 1 1/2 jähriger Versuchsdauer atypische Gewebsbildungen auf, und zwar: krebsartige Wucherungen der larvalen Epidermis und des Kiemenepithels, knötchenförmige Verdickungen des Mitteldarmepithels, welche zu Ulcerationen und Darmdurchbrüchen führen, mesenehymale Wucherungen, die zum Teil larvale Blutgefäße und Nerven durchsetzen. Der larvale Knorpel zeigt zum Teil eigenartige Degenerationserscheinungen mit kugelförmigen Eiweißablagerungen im Plasma, zum Teil aber auch Wucherungen (Chondroblastome und chondroplastische Sarkome). Die Schilddrüse der Versuchstiere hat adenomatösen Charakter mit Neigung zu heterotopem Wachstum. Je weiter die Verlagerung erfolgt, desto atypischer wird der Follikelbau.Versuche mit KClO₄ an metamorphosierten Krallenfröschen von gleicher Versuchsdauer hatten niemals atypische Wucherungen zur Folge.Herrn Professor Dr. G.Koehler, Freiburg, zum 70. Geburtstag     

Die Arbeitsweise der Ocellen der Insekten

Zusammenfassung Der Erregungsverlauf im Ocellus und im Ocellusnerven sowie die entsprechenden Kennlinien und Kenndaten werden verglichen.Die bisher an anderen Insekten gewonnenen elektrophysiologischen Ergebnisse über die Form der Elektroretinogramme der Ocellen sind mit denen der vorliegenden Arbeit vergleichbar.Der Begriff der physiologischen Komponente wird definiert.Die langsamen Spannungsschwankungen des Elektroretinogramms und die Nervenimpulse sind zwei physiologische Komponenten der Summenableitung aus dem Ocellusnerven.Aus den Kenntnissen über Bau und Elektrophysiologie der Ocellen ergibt sich zusammengefaßt folgendes Bild von den Eigenschaften und der Leistungsfähigkeit dieser Sinnesorgane: Die Ocellen sind phasischtonische Rezeptoren, die alle drei Parameter elektromagnetischer Schwingungen, die Beleuchtungsstärke, die Wellenlänge und die Dauer der Einwirkung dieser Schwingungen percipieren und das Zentralnervensystem darüber informieren können. Ein Bildsehen schließen die optischen Eigenschaften des dioptrischen Apparates aus. Mit der schnellen Adaptation ist bei den Ocellen gut fliegender Insekten wie bei den Facettenaugen (Autrum 1950) ein hohes zeitliches Auflösungsvermögen verbunden. Entsprechend den phasischen Eigenschaften (Erregungsspitze) sind die Ocellen zur empfindlichen Registrierung von Helligkeitsänderungen besonders geeignet. Dieser Umstand läßt es geraten erscheinen, bei künftigen Verhaltensversuchen nicht, wie frühere Autoren eine stationäre Belichtung, sondern kurz aufeinanderfolgende Helligkeitsänderungen (Flimmerlicht) zu verwenden. Daneben liefern aber die Ocellen auch eine Information über absolute Helligkeiten, und zwar durch die stationäre Entladung, deren Frequenz im Dunkeln am größten ist und mit zunehmender Beleuchtungsstärke abnimmt.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.