Gustation of sugars, amino acids and lipids by larvae of the scarabaeid, Sericesthis geminata (Coleoptera)

Third-instar larvae of the scarabaeid Sericesthis geminata were stimulated to bite and feed on filter paper by a number of sugars, amino acids and lipids. The degree of stimulation generally increased with increasing concentration, but high concentrations of fructose and amino acid had inhibitory effects. Sterols were non-stimulating at low concentrations and acted as feeding deterrents at high ones.

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Zusammenfassung In einer Reihe von einfachen Wahlkammerversuchen wurde das Verhalten der bodenbewohnenden Larven des Scarabaeiden Sericesthis geminata (Boisduval) gegenüber Zuckern, Aminosäuren und Lipiden geprüft. Die Versuchschemikalien wurden in verschiedenen Konzentrationen auf Filtrierpapier aufgetragen und die gefressenen Stellen ausgemessen.Jeder der drei Zucker Saccharose, Maltose und Glucose erhöhte die Nahrungsaufnahme. Die Disaccharide Saccharose und Maltose hatten einen größeren Effekt als Glucose. Bei diesen drei Zuckern war im allgemeinen bis zu einer Konzentration von 1.0 M ein zunehmender Effekt festzustellen. Fructose erhöhte die Nahrungsaufnahme nicht und hatte bei höheren Konzentrationen einen hemmenden Effekt. Die einzelnen Aminosäuren L-Isoleucin, L-Leucin und L-Alanin sowie eine Gruppe von sechs Aminosäuren erhöhten die Nahrungsaufnahme in einem begrenzten Konzentrationsbereich, hemmten aber die Nahrungsaufnahme bei hohen Konzentrationen. Die Wirkung der Gruppe von Aminosäuren zeigte, daß dabei der Effekt der verschiedenen Aminosäuren komplementär war. Freie Fettsäuren, Triglyceride und Phospholipoide erhöhten die Nahrungsaufnahme. Steroide hatten bis zu hohen Konzentrationen keinen wesentlichen Einfluß; bei hohen Konzentrationen wurde die Nahrungsaufnahme verringert.

     

Freie und gebundene Aminosäuren in knöllchentragenden und knöllchenfreien Erbsenpflanzen verschiedener Altersstadien

Zusammenfassung Die mit 75% igem Alkohol extrahierbaren Aminosäuren und Amide aus 32, 50 und 64 Tage alten Knöllchen, knöllchenfreien Wurzeln und Blättern von Erbsenpflanzen wurden halbquantitativ papierchromatographisch bestimmt; ebenso nach Hydrolyse die Proteinaminosäuren der extrahierten Pflanzenrückstände. Vergleichend dazu wurden knöllchenfrei mit NO₃- gezogene Erbsenpflanzen nach 20 und 40 Tagen ebenso untersucht. Zur Sicherung der halbquantitativen Werte wurden die Gesamt--Amino-N-Gehalte der Extrakte und Hydrolysate nach van Slyke bestimmt.Die Analysen werden auf Grund der Literatur besprochen und mit den Ergebnissen anderer Autoren verglichen.Die qualitative und quantitative Zusammensetzung der freien Aminosäurenfraktion wird als eine Stütze für die Meinung angesehen, daß der von den Knöllchenbakterien gebundene Stickstoff zunächst nicht durch Verdauung, sondern durch eine Abscheidung seitens der Bakterioiden für die Pflanze nutzbar wird.Fräulein Diemut Schwarz danke ich für verständnisvolle Assistenz.     

Veränderungen der Blattproteine bei photoperiodischer Induktion

Zusammenfassung Zur Untersuchung der Zelleiweiß der Kurztag-Crassulacee Kalanchoë Bloßfeldiana wurde eine Methode entwickelt, die es gestattet, Blattproteine auch aus gerbstoffreichen Pflanzen zu isolieren.Die Proteinfraktion der jüngsten Blätter wurde einer sauren Hydrolyse unterworfen; unter den Spaltprodukten konnten 24 ninhydrinpositive Substanzen aufgefunden werden; davon ließen sich 18 Komponenten mit bekannten Aminosäuren identifizieren.Die aus der Spitzenregion derKalanchoë isolierten Blattproteine unterscheiden sich in ihrer Aminosäurezusammensetzung von den von anderen Autoren untersuchten Zelleiweißen aus den Dauergeweben höherer Pflanzen sowie von den bekannten Algenproteinen. Insbesondere ist der Anteil an basischen und cyclischen Aminosäuren gegenüber den Aminodicarbonsäuren deutlich erhöht. Diese Abweichungen sprechen für einen höheren Histongehalt — und damit vermutlich auch höheren Nucleoproteidgehalt — der untersuchten meristematischen Gewebe.Während der photoperiodischen Induktion kommt es in der Spitzenzone zu einer Veränderung der Zelleiweiße die sich durch die quantitative Auftrennung der Hydrolyseprodukte erfassen läßt. Diese unmittelbar nach Induktionsbeginn eintretenden Verschiebungen im Mengenverhältnis der einzelnen Aminosäuren zeigen keine eindeutige Abhängigkeit von der Induktionsdauer; vielmehr durchlaufen die Konzentrationskurven innerhalb weniger Tage zwei mehr oder weniger deutliche Wendepunkte.Die nach 30tägiger Induktion feststellbaren Eiweißveränderungen lassen sich nicht ohne weiteres auf die in den ersten Induktionstagen ablaufenden Prozesse zurückführen.Die möglichen Zusammenhänge der beobachteten Eiweißumsetzungen mit Veränderungen im Enzymbestand der Zellen werden diskutiert.Mit 8 Textabbildungen.Habilitationsschrift der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen.     

Über die Temperaturadaptation der eiweissspaltenden und -synthetisierenden Zellfermente von Fröschen

Zusammenfassung Die Aktivität der proteolytischen Zellfermente des Muskelgewebes von Gras- und Wasserfröschen zeigt eine Temperaturadaptation nach Typ 3. Die Anpassung erfordert eine längere Zeit (etwa 14 Tage).C₁₄-markiertes Glykokoll gelangt nach Injektion in den Rückenlymphsack sehr schnell in das Blut, dessen Gehalt an C₁₄ jedoch nach 1 Std bereits wieder stark abgenommen hat.Lebergewebe von Grasfröschen zeigt einen besonders intensiven Einbau des Glykokolls in Eiweiß. Es ergab sich eine absicherbare Abhängigkeit von der Adaptationstemperatur im Sinne des Typs 3. Im Eiweiß der weiblichen Tiere war mehr C₁₄ nachzuweisen als in dem der Männchen.Im Muskelgewebe geht der Einbau langsamer vor sich. Eine Abhängigkeit von der Anpassungstemperatur (Typ 3) war nur bei den Männchen nach längerer Versuchszeit deutlich erkennbar.Dissertation bei der Philosoph. Fakultät der Universität Kiel, Teil II (Anregung und Anleitung: Prof. Dr. H. Precht). Die Untersuchungen mit dem radioaktiven Glykokoll wurden im Institut für physiologische Chemie und Physikochemie ausgeführt. Herrn Prof. Dr. H. Netter danke ich für freundliche Beratung und großzügige Unterstützung der Versuche. Einige Apparate stellte die Deutsche Forschungsgemeinschaft zur Verfügung.     

Über die hormonale Beeinflussung der Temperaturadaptation beim Grasfrosch (Rana temporaria L.)

Zusammenfassung Sauerstoffverbrauch und Kohlensäureabgabe von Rana temporaria zeigen eine Temperaturanpassung im Sinne einer partiellen Kompensation (Typ 3).Die Adaptation ist reversibel und unabhängig von der erhöhten Wasseraufnahme kühl gehaltener Frösche.Thyreoidektomie senkt den respiratorischen Stoffwechsel kaltadaptierter Tiere auf das Atmungsniveau warmgehaltener Frösche. Die Entfernung des Hypophysenvorderlappens verringert im Sommer und im Winter das Ausmaß der partiellen Atmungskompensation bedeutend.Der Sauerstoffverbrauch des Muskelgewebes wird durch die Adaptationstemperatur nicht beeinflußt.Der Einbau C¹⁴-markierten Glycins in die Muskulatur der Grasfrösche sinkt mit steigender Anpassungstemperatur. Bei Tieren ohne Hypophysenvorderlappen ließen sich keine Unterschiede in diesen Einbauprozessen nachweisen. Der Aminosäuregehalt der Leber lag bei warmadaptierten Fröschen höher. Diese Erscheinung dürfte durch ein unterschiedliches Hungern bedingt sein. Der Einfluß der Hormone auf Adaptationsphänomene beim Grasfrosch wird diskutiert.Dissertation bei der Philosophischen Fakultät der Universität Kiel (Anleitung und Anregung: Prof. Dr. H. Precht). Es wurden mehrere Apparate benutzt, welche die Deutsche Forschungsgemeinschaft zur Verfügung stellte.     

Die Verteilung der freien Aminosäuren in der Pflanze und ihre Beeinflussung durch photoperiodische Induktion (Untersuchungen an Kalanchoë Blossfeldiana)

Zusammenfassung Die freien Aminosäuren von Blättern, Wurzeln und Inflorescenzen der Kurztag-Crassulacee Kalanchoë Blossfeldiana wurden isoliert und papierchromatographisch fraktioniert. Dabei konnten identifiziert werden: Cystein, Histidin, Lysin, Asparagin, Arginin, Glutamin, Asparaginsäure, Serin, Glykokoll, Glutaminsäure, Threonin, -Alanin, -Alanin, -Aminobuttersäure, Valin, Phenylalanin, Leucin und/oder Isoleucin sowie Tryptophan.Die größte Aminosäuremenge wurde in den Wurzeln sowie in den voll entwickelten Inflorescenzen gefunden, die Minimalkonzentration in den Blättern mittleren Alters.Von den drei Grundaminosäuren (Glutaminsäure, Asparaginsäure und -Alanin) überwiegt in den Wurzeln die Asparaginsäure, in allen oberirdischen Teilen von Langtag-Exemplaren dagegen die Glutaminsäure oder das -Alanin. In ausgebildeten Inflorescenzen herrscht im Gegensatz zu allen anderen oberirdischen Teilen derKalanchoë die Asparaginsäure vor.Die quantitative Auswertung der Papierchromatogramme zeigte, daß sich im Laufe einer mehrtägigen photoperiodischen Induktion in der Sproßspitze und in den — photoperiodisch maximal empfindlichen —Laubblättern mittleren Alters bedeutende Veränderungen in den gegenseitigen Mengenverhältnissen der Grundaminosäuren vollziehen. Darüber hinaus lassen auch die übrigen Aminosäuren schon in den ersten Induktionstagen deutliche Mengenänderungen erkennen, die in den einzelnen Zonen nach Richtung und Amplitude verschieden sind.Ein unmittelbarer Vergleich der beobachteten Konzentrationsverschiebungen der freien Aminosäuren mit denen der in den Zellproteinen des Vegetationskegels festgelegten Aminosäuren erwies sich als nicht möglich, doch erfolgen die Änderungen in beiden Fraktionen in vergleichbaren Zeiträumen.Mit 17 TextabbildungenDissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen     

Über den Stoffwechsel von Alanin,Glykokoll und Arginin in den Uredosporen von Puccinia graminis var. tritici während der Keimung

Zusammenfassung Im Anschluß an frühere Arbeiten wird in den vorliegenden Untersuchungen der Aminosäurestoffwechsel des Weizenrostes weiterverfolgt. Zunächst wurde geprüft, in welchem Ausmaß applizierte Aminosäuren in die Rostsporen aufgenommen und eingebaut werden. Die Aufnahme der gewählten Aminosäuren war schlechter als die von Glucose und Valeriansäure. Ein beträchtlicher Prozentsatz der inkorporierten Aminosäuren wurde zu CO₂ oxydiert. Also sind die Aminosäuren—neben Fettsäuren und Glucose—in beträchtlichem Maße an der Atmung der Sporen beteiligt.Die Umsetzung der in den Sporen verbleibenden Anteile der inkorporierten Aminosäuren wurde verfolgt. Bei Applikation von Alanin-U-¹⁴C wurden freie Aminosäuren, organische Säuren und lösliche Kohlenhydrate markiert. Vornehmlich Glutaminsäure und Asparaginsäure wurden in großen Mengen gebildet, und die Proteine wurden durch sie stärker markiert als durch die anderen Aminosäuren. Valin, Leucin und iso-Leucin waren nur gering markiert, obwohl sie aus dem bei Alanininkubation hochradioaktiven Pyruvat entstehen. In der Fraktion der löslichen Kohlenhydrate waren außer Trehalose vier Zuckeralkohole stärker markiert, am stärksten Erythrit, schwächer Mannit, Glycerin und Arabit. Ihr Syntheseweg wird diskutiert.Bei Applikation von Glykokoll-U-¹⁴C findet sich fast keine Aktivität in löslichen Kohlenhydraten und organischen Säuren. Siegelangt vornehmlich in die Aminosäuren, besonders in Serin und Threonin, in geringem Maße in Alanin und noch schwächer in Glutaminsäure und Asparaginsäure. Die von zahlreichen Organismen bekannte Beziehung zwischen Serin und Glykokoll wird in den Rostsporen aufgezeigt. Die starke Markierung des Threonins deutet auf einen zweiten Syntheseweg des Threonins, an dem Glykokoll beteiligt ist. Die endogene Syntheserate dieser Aminosäuren ist sehr klein.Bei Applikation von Arginin-Guanidino-¹⁴C wird praktisch nur das freie und das gebundene Arginin markiert. Der Guanidino-Kohlenstoff des applizierten Arginins wird zu einem beträchtlichen Teil veratmet. Die endogene Syntheserate des Arginins ist sehr gering.

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Investigations of the metabolism of alanin, glycine and arginine in uredospores of Puccinia graminis var. tritici during germination

Summary The metabolism of three amino acids in wheat rust uredospores was investigated by labeling with ¹⁴C-amino acids.While arginine was taken up better than alanine and this better than glycine, the uptake of all amino acids was not as efficient as that of glucose and valerate.With higher concentrations of amino acids in the medium remarkable amounts of amino acids were incorporated. The capacity for uptake of amino acids is not therefore a limiting factor in protein synthesis. A large amount of the incorporated arginine, alanine, and glycine was respired as CO₂. This finding indicates that amino acids are used—besides fatty acids and glucose—as a substrate in respiration.The metabolic fate of the carbon skeletons of some amino acids was further followed. With alanine-U-¹⁴C labeling, most free amino acids, organic acids, and soluble carbohydrates were found to be labeled. In this experiment, glutamic and aspartic acids were formed in a higher concentration; both acids arising in the hydrolysis of the proteins were likewise strongly labeled. The high specific activity of glutamic and aspartic acids demonstrates the importance of the TCA cycle for the metabolism of the carbon skeleton of alanine.Valine, leucine and iso-leucine, which are metabolic derivatives of the highly labeled pyruvate (after incubation with alanine), showed only a low amount of ¹⁴C. It appears that only very small amounts of these amino acids were synthesized. Since all soluble carbohydrates were strongly labeled, high level of glucogenesis was indicated.Nearly no radioactivity was found in soluble carbohydrates and the organic acids. After the application of glycine-U-¹⁴C, however, the amino acids, especially serine and theronine and to a smaller extent glutamic and aspartic acids, were labeled. The metabolic relation between serine and glycine, known from many organisms, was demonstrated in the rust spores. The strong labeling of threonine indicates a second metabolic pathway leading to synthesis of threonine with the participation of glycine. The endogenous rates of synthesis of these amino acids are very small. Using arginine-guanidino-¹⁴C as a tracer only, free and bound arginine were markedly labeled. The guanidino carbon of the applied arginine was respired to a large degree. The endogenous rate of arginine synthesis is very low.

     

Untersuchungen am Sortiment wilder und kultivierter Kartoffelspecies des Instituts für Pflanzenzüchtung Groß-Lüsewitz (G-LKS)

Zusammenfassung Ein wichtiges Qualitätsmerkmal bei der Kartoffel ist das Nicht- oder nur geringe Verfärben der Knollen im gekochten wie auch rohen Zustand. Im bisherigen europäisch-nordamerikanischen Kulturkartoffelsortiment ist diese Eigenschaft nicht genügend vorhanden. In erster Linie wurden kultivierte 2n 48 chromosomige (ssp.andigenum und ssp.tuberosum) und 2n 24 chromosomige Arten (S. macmillanii, S. stenotomum, S. phureja undS. chaucha) mit insgesamt 814 herkünften geprüft.Die Bonitierung der gekochten Knollen auf Verfäubungsneigung wurde im wesentlichen nach den Vorschlägen vonKeller durchgeführt. Es wird das Auswertungsverfahren mittels Randkerblochkarten beschrieben.Im allgemeinen zeit die Rinde der Knolle eine stärkere Verfärbung nach dem Kochen als die Schnittfläche; wenn auch gelegentlich vereinzelt Abweichungen vorkommen, so wurde diese Verfärbung als hauptsächlichstes Kriterium herangezogen. Es konnte bei der 2n 48 chromosomigen kultivierten südamerikanischen Form keine direkte Beziehung zwischen geographischer Herkunft und Verfärbung sowie Fleischfarbe festgestellt werden.Eine Abhängigkeit zwischen Verfärbung der Knollen und der Fleischfarbe besteht nicht. In sämtlichen geprüften Fleischfarben war der Anteil der verschiedenen Verfärbungsstufen (1–10) bei 2n 24 chromosomigen wie auch 2n 48 chromosomigen Mustern weitgehend übereinstimmend.Unterschiede im Grad der Verfärbung im rohen Zustand der Knollen bestehen. Es konnten bei der ssp.andigenum und 2n 24 chromosomigen kultivierten Arten einige Klone, die nicht oder nur gering nach dem Reiben verfärbten, gefunden werden.Mit 7 AbbildungenSortiment kultivierter und wilder Kartoffelspecies des Instituts für Pflanzenzüchtung Groß-Lüsewitz.     

Markierung und Nachweis von Conidien bei Mikroorganismen nach der Indicator-Aktivierungsmethode

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zum Studium der Verbreitung von Mikroorganismensporen entwickelt. Zur Markierung wird statt eines radioaktiven Indicators ein stabiles Element verwendet, das später, nach der Durchführung der eigentlichen Versuche aktiviert wird. Die entstehende Radioaktivität ermöglicht den Nachweis der Sporen und anderer Vermehrungseinheiten. Als Versuchsobjekt wurde Aspergillus niger und als Indicator Mangan verwendet.Beim autoradiographischen Nachweis der Sporen treten verschiedene technische Schwierigkeiten auf, wie z. B. das Herauslösen des wasserlöslichen Mangans aus den Sporen durch die flüssige Photoemulsion. Welche Möglichkeiten zur Lösung dieser Probleme zur Verfügung stehen, ist ebenfalls beschrieben worden.Teilveröffentlichung einer Dissertation an der Fakultät für Gartenbau und Landeskultur der TH Hannover 1965.Erste Ergebnisse wurden in Kurzfassung auf der Gemeinsamen Tagung der Deutschen Gesellschaft für Biophysik e. V., der Österreichischen Gesellschaft für reine und angewandte Biophysik und der Schweizerischen Gesellschaft für Strahlenbiologie am 15. September 1964 in Wien vorgetragen.     

Kohlenhydrate,freie Aminosäuren und Proteinzusammensetzung einiger mariner Diatomeen und der limnischen DiatomeeMelosira varians

Zusammenfassung 1. In einem Gemisch mariner Diatomeenarten (vor allemCoscinodiscus concinnus, C. grani undBiddulphia sinensis) konnten 6 Zucker identifiziert werden, und zwar 3 Hexosen: Galactose, Glucose und Mannose, und 3 Pentosen: Arabinose, Xylose und Ribose. Bei den limnischenMelosira varians hingegen fanden sich nur Glucose und Xylose.2. Hinsichtlich der Aminosäuren konnten zwischen den untersuchten Meer- und Süßwasserarten weder bei den freien Aminosäuren noch im Protein-Hydrolysat qualitative Unterschiede nachgewiesen werden.3. Es bestehen aber signifikante quantitative Unterschiede. Auffällig ist vor allem der hohe Anteil der aromatischen Aminosäuren Phenylalanin und Tyrosin in den marinen Diatomeen.4. Den stärksten Anteil im Hydrolysat bilden in jedem Falle die Glutaminsäure und die Asparaginsäure, während bei den freien Aminosäuren neben der Glutaminsäure das Alanin im Vordergrund steht.

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Carbohydrates, free amino acids and protein composition of some marine diatoms and the limnetic diatomMelosira varians

Six different sugars could be identified in a mixture of marine diatom species (primarilyCoscinodiscus concinnus, C. grani andBiddulphia sinensis), namely, 3 hexoses: galactose, glucose and mannose, and 3 pentoses: arabinose, xylose and ribose. In the limnetic diatomMelosira varians, however, only glucose and xylose were found. With respect to the amino acids no qualitative differences could be detected between the marine and limnetic diatoms, neither in the free amino acids, nor in the proteinhydrolysate. On the other hand, there are significant quantitative differences, such as the remarkably high amount of the aromatic amino acids, phenylalanine and tyrosine, in the marine diatoms. In the hydrolysate, glutamic acid and aspartic acid dominate, in the free amino acids, alanine and glutamic acid.

     

Synthese von RNS und Protein während der Oogenese und frühen Embryogenese vonAcheta domestica

Zusammenfassung Während der Reifung der Grillenoocyte entstehen vornehmlich r-RNS und wenig t-RNS; ferner wird eine RNS-Fraktion markiert, die nach ihrem Sedimentationsverhalten als m-RNS gedeutet werden kann.Es werden Befunde diskutiert, die wahrscheinlich machen, daß die während der Oogenese gebildete r-RNS mindestens bis zum Stadium der Dotterfurchung stabil ist.Der an dechorionierten Eiern gemessene Einbau von¹⁴C-Aminosäuren zeigt, daß bereits in sehr frühen Furchungsstadien Proteine synthetisiert werden. Es erfolgt jedoch in diesem Stadium ein kaum meßbarer Einbau von markiertem Uridin. Daraus wird geschlossen, daß die erste Proteinsynthese vornehmlich — ebenso wie bei Amphibien und Seeigeleiern — an vorgefertigter m-RNS erfolgt.

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Synthesis of RNA and protein during oogenesis and early embryogenesis of Acheta domestica

Summary During maturation of the cricket oocyte principally r-RNA and little t-RNA are formed. Furthermore it is possible to label an RNA-fraction that can be referred to as m-RNA according to its velocity of sedimentation in a sucrose density gradient.Data are discussed showing that the r-RNA formed during oogenesis is probably stable at least up to the stage of yolk cleavage.The incorporation of labelled aminoacids into dechorionated eggs starts during very early cleavage stages, whereas an incorporation of labelled uridine is scarcely detectable. This indicates that although protein synthesis proceeds, practically no measurable RNA synthesis exists. From these data it is concluded that in the cricket egg — just as in amphibian and sea urchin eggs — the first protein synthesis proceeds mainly on preexisting m-RNA.

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Abkürzungen r-RNS ribosomale RNS - t-RNS lösliche RNS - m-RNS messenger RNS - TCE Trichloressigsäure Mit Unterstützung der Stiftung für Krebs- und Scharlachforschung (Strebelstiftung). Es wurden Apparate verwendet, die Herrn Prof.Duspiva von der Deutschen Forschungsgemeinschaft als Leihgabe zur Verfügung gestellt sind.     

Gustatory discrimination between liquids by the aphidMyzus persicae (Sulzer)

The relative acceptability of different fluids toMyzus persicae (Sulzer) was compared using simple choice-chambers in which the aphids had equal access to two fluids via a membrane of stretched Parafilm M^(R). Sucrose solutions were markedly preferred to water. Sucrose solutions containing a mixture of 6 L amino acids (asparagine, leucine, lysine, methionine, threonine and valine, each at 0.1%) were considerably more acceptable than a solution of sucrose only. A solution of the amino acids alone was not discriminated from water. Solutions containing 0.1% neutral red were less acceptable than those without this dye. The results indicate the applicability of the method for rapidly demonstrating the effects of stimulatory and inhibitory substances.

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Unterscheidung von gelösten stoffen durchMyzus persicae (Sulzer) am geschmack

Zusammenfassung Der relative Annahme-(=Geschmacks-)-Wert verschiedener Flüssigkeiten fürMyzus persicae (Sulzer) wurde in kleinen Wahlkammern vergleichend festgestellt, wobei die Läuse durch eine ausgespannte Parafilm-M^(R)-Membran hindurch gleichen Zugang zu zwei (oder mehr) Flüssigkeitstropfen hatten; diese waren jeweils mit einem Deckglas abgedeckt.Ermittelt wurde im Verlauf von 6 Stunden 6–8 mal die Zahl der unter den verschiedenen Flüssigkeiten festsitzenden Tiere (je 10 mal 10 für einen Vergleichswert). Unterschiede entstanden demnach durch verschieden langes Proben oder Saugen, was auf Geschmacksreize zurückzuführen war.Eine unterschiedliche Tendenz zeigte sich oft schon nach wenigen Minuten, statistisch zu sichern waren Unterschiede manchmal schon nach 15 Minuten, in anderen Fällen erst nach 3–4 Stunden.Eindeutig bevorzugt wurden 10–20% ige Saccharoselösungen (40% ige weniger) vor Wasser. Noch stärker war die Unterscheidung einer Lösung von Saccharose mit 6 L Aminosäuren (Asparagin, Leucin, Lysin, Methionin, Threonin und Valin, je 0,1%) im Vergleich zu Wasser oder zu Saccharoselösung allein. Gleiche Ergebnisse wurden bei eingestelltem pH-Wert (6,6; 6,8 oder 7,0) erzielt. Auffallenderweise wurden die 6 Aminosäuren allein, ohne Saccharose, vor Wasser nicht bevorzugt.Einzelne Aminosäuren in gleicher (0,1%) oder 6 facher (0,6%) Konzentration mit Saccharose hatten schwachen, keinen oder gegensätzlichen Effekt. Es muss sich demnach bei der Mischung der 6 Aminosäuren plus Saccharose um eine synergistische Wirkung von Zucker und mehreren Aminosäuren handeln.Eine routinemässig verwendete Diät wurde vor Saccharose bevorzugt. Dieselbe Diät ohne ihren Saccharoseanteil war dagegen sogar ungünstiger als Wasser, weshalb auf abschreckende Stoffe in ihr geschlossen wird.Wässrige Lösungen von Neutralrot (0,1%) mit und ohne Saccharose wurden weniger angenommen als Wasser bzw. Saccharose allein; Neutralrot wirkt also abschreckend.Die Ergebnisse zeigen die Brauchbarkeit der Methode, um rasch den positiven oder negativen Geschmackswert einer Substanz zu ermitteln. Sie beweisen zugleich, dass ein Gemisch von Aminosäuren für die polyphageMyzus persicae nicht nur Nährwert, sondern — in Kombination mit Saccharose — hohen Geschmackswert besitzen kann.

     

EINFLUSS VON AMINOSÄUREN AUF DAS WIRTSWAHLVERHALTEN VON ACYRTHOSIPHON PISUM (HOMOPTERA: APHIDIDAE) UNTER BESONDERER BERÜCKSICHTIGUNG IHRES CHEMISCHEN AUFBAUS

Zusammenfassung Die 22 L-Aminosäuren des vollsynthetischen Nährmediums für Acyrthosiphon pisum (Auclair 1965) wurden in ihrer Wirkung auf das Wirtswahlverhalten dieser Blattläuse untersucht. Dazu wurden die Aminosäuren den Tieren in wässrigen Lösungen hinter einer Parafilm M(^®)-Membran geboten und die Dauer der ersten und zweiten Probe sowie der zwischen beiden Proben liegenden Wanderung gemessen.Charakteristisch für das Verhalten war neben einer großen Streuung eine oft beträchtliche Schiefe der Verteilung, die beide mit steigendem Mittelwert zunahmen (Abb. 1, zur biometrischen Bearbeitung wurden die Werte logarithmisch transformiert).Von den getesteten Aminosäuren waren vier attraktiv (acceptable, lange Proben) und fünf schlechter als die Kontrolle Wasser (kurze Proben) (Tab. I, Spalte 4 und 7).Eine Einteilung der Aminosäuren nach chemischen Gesichtspunkten ließ einen deutlichen Zusammenhang von Attraktivität und Aufbau erkennen (Tab. II). Neben den Gruppenmerkmalen hat auch der spezifische chemische Bau einer Aminosäure Einfluß auf die biologische Wirkung, so daß sich auch innerhalb der Gruppen Abstufungen in der Attraktivität ergeben (Tab. I, Spalte 8).Zwischen der Dauer der ersten und zweiten Probe besteht eine enge positive Korrelation (Abb. 2), so daß schon die erste Probe als Kriterium für das Verhalten in einer anfänglichen Phase der Wirtswahl (vor dem Anstich des Phloems) gelten kann. Daß in dieser Phase nicht nur wirtsspezifische Pflanzenstoffe, sondern auch einzelne Aminosäuren wirksam werden können, zeigt die deutliche Reaktion der Blattläuse in der ersten Probe.

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Summary The 22 L-amino acids of the holidic diet of Auclair (1965) for A. pisum were tested for their effect on host-selection behaviour of this aphid. The amino acids were offered in aqueous solution separately (concentrations as in the diet), as well as mixed (two concentrations: 35,15 g/l resp. 2 g/l). The duration of the first and the second probe and the time between the probes were measured. The behaviour showed a characteristic high degree of variance and skewness of distribution increasing with mean (Fig. 1; for biometrical analysis data were transformed into logarithms). In high concentration the mixture of all amino acids had a repellent effect (short probes), after dilution this mixture was more acceptable (long probes) than the control (water). Four of the amino acids were found to be acceptable, 5 to have a repellent effect; 13 were statistically equal to the control (Table I, column 4 and 7).Classifying the amino acids according to chemical aspects showed a relationship between acceptibility and chemical structure. The L-amino acids of the diet can be divided into 3 groups: -amino-monocarboxylic acids (7 subgroups), -amino-dicarboxylic acids and -amino acids. The branched -amino-monocarboxylic acids were most acceptable, whereas hydroxy-amino acids and aromatic amino acids were refused (Table II). Also the specific nature of an amino acid influenced the probing behaviour, so that there were some modifications of acceptibility within the subgroups, too (Table I, column 8).The strong correlation of the duration of the first and the second probe with one single aphid as well as with the means of the two probes on different amino acids (Fig. 2) confirms the first probe to be a suitable criterion for the behaviour during the primary phase of host-selection (before reaching the phloem). In this phase amino acids-besides host-specific substances-can play a part in the host-selection, as shown by the distinct reaction of the aphids during the first probes.

     

Glycogen synthesis,storage and transport mechanisms in the yolk-sac membrane of the chick embryo

Summary This paper deals with the relationship of structure and function in the yolk-sac membrane (YSM), a living way station between yolk and embryo of the chick. Through its parenchyma (entoderm) cells all yolk substances, either unchanged or enzymatically transformed into simpler metabolites, are transported to the blood of the growing embryo, wherein they are preeminently utilized as building blocks. Since glycogen must be derived from yolk and is readily visualized in entodermal cells (glycogenic cells of Claude Bernard) of the YSM it was chosen as a marker of functional activity.By a combination of methods of cytochemistry, radioautography and electron microscopy, glycogen localization in the entodermal cells and probable mode of glucose transport into the blood has been investigated during the middle third of embryonic life. The principal findings are: (1) Tritiated glucose injected into the yolk sac is incorporated into glycogen granules in the cytoplasm of entodermal cells. The labeled glycogen granules are arranged in circles about yolk spheres (perilipid pattern) and in basal concentrations next to the plasma membrane (basal pattern). These patterns are identical to those obtained by the periodic acid Schiff test. (2) In electron micrographs glycogen commonly appears as tiny packets of rosettes typically disposed in the cytoplasmic matrix between the yolk spheres but not within them. Differences in patterns of glycogen-organelle organization between apex and base of the entodermal cell suggest a state of flux of glycogen in an apical-basal direction, to wit—from initial synthesis and deposition of glycogen in the apical cytoplasm, to an area rich in glycogen deposits associated with agranular ER, to a basal area of glycogen, ready for breakdown into glucose and transport to blood.Between the glycogen of the basal cytoplasm and the blood of the venous capillary is an ultrastructural complex of perivascular spaces and cell surface membranes having micropinocytic vesicles that are seemingly adapted for the transport of glucose or other metabolites to the blood as well as for the exchange of substances between the entodermal cells and the embryo. As to the mode of uptake of yolk substances from the yolk sac into the entodermal cells, it has been established for the first time thatwhole yolk spheres of different kinds are engulfed by the coalescence of the edge of a cup-shaped fold of the plasma membrane. Pinocytic vesicles of the cell surface membrane seem to provide devices for the uptake of soluble yolk substances.

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Zusammenfassung Diese Arbeit handelt über Struktur und Funktion der Dottersackmembran des Hühnchens. Alle Dottersubstanzen werden, entweder unverändert, oder aber durch enzymatische Reaktionen in einfachere Metaboliten umgewandelt, durch die Entodermzellen der Dottersackmembran dem Blut des Embryos zugeführt. In dieser Arbeit wurde Glycogen als Markiersubstanz der Aktivität verwendet, weil Glycogen aus Dotter abgeleitet ist und in Entodermzellen ohne weiteres nachweisbar ist.Die Lokalisation von Glycogen in den Entodermzellen und der wahrscheinliche Weg des Glucosetransports in das Blut wurde während des mittleren Drittels der Embryonalperiode untersucht mittels cytochemischen, radioautographischen und elektronenoptischen Methoden. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: 1. In den Dottersack injizierte, tritium-markierte Glucose wird in Glycogenkörner des Entoderm-Cytoplasmas inkorporiert. Die markierten Glycogenkörner wurden in zwei Anordnungen gefunden: kreisförmig um Dotterkugeln herum, und konzentriert in der Nähe der Basalmembran. Dieselben Anordnungs-Muster wurden auch durch den Periodsäure-Schiff-Nachweis gefunden. 2. Elektronenmikroskopie zeigt das Glycogen in kleinen Rosetten zwischen den Dotterkugeln. Unterschiede im Muster der Glycogen-Organisation zwischen Apex und Basis der Entodermzellen machen es wahrscheinlich, daß Glycogen zunächst im apikalen Cytoplasma synthetisiert und eingelagert wird, sodann in eine glycogenreiche Zone des agranulären Reticulums und schließlich zur Basis der Entodermzellen verschoben wird, wo der Abbau zu Glucose und Transport ins Blut stattfinden. Zwischen dem Glycogen des basalen Cytoplasmas und dem Blut der venösen Kapillaren besteht ein submikroskopischer Komplex von perivaskulären Räumen und Zellmembranen mit mikropinozytären Bläschen, die offenbar für den Transport von Glucose und anderen Metaboliten ins Blut, aber auch für den Austausch von Substanzen zwischen Entodermzellen und Embryo adaptiert sind. Es wurde zum erstenmal gezeigt, daß bei der Aufnahme von Dottersubstanzen in die Entodermzellenganze Dotterkugeln verschiedener Art umschlungen werden, und zwar durch das Zusammenfließen des Randes von schalenförmigen Falten der Plasmamembran. Pinozytäre Bläschen der Zellmembran scheinen verantwortlich zu sein für die Aufnahme von löslichen Dottersubstanzen.

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Supported by contract AT(30-1)-2194 from the U.S Atomic Energy Commission.     

The performance of Brevicoryne brassicae and Myzus persicae in relation to plant age and leaf amino acids

With increasing plant age, total soluble nitrogen of Brussels sprout plants decreased after a peak at 6–9 weeks. The plants then became less suitable for Brevicoryne brassicae and Myzus persicae (particularly the latter) as shown by estimates of the mean relative growth rate (RGR) of the aphids in two experiments. This growth statistic was, however, only poorly correlated with total soluble N and this lack of correlation was particularly marked on plants less than 9 weeks old. Multiple regression on the leaf amino acid spectrum indicated that much of the variability in aphid RGR could be assigned to relatively few amino acids. The complex of asparagine and glutamine gave a positive coefficient for both aphids, but otherwise different amino acids were involved in the regression for each aphid. Attention is drawn to the presence in each regression of an amino acid with a negative coefficient; the inverse correlation of M. persicae RGR with amino-butyric acid may be particularly important in the aphid/hostplant relationship.

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Zusammenfassung In einem ersten Versuch zeigte sich, daß der Gehalt an löslichem Stickstoff in den Blättern mit dem Alter der Pflanzen zwischen 8 und 20 Wochen ständig abnahm. Die relative Wachstumsrate (RGR) von Brevicoryne brassicae veränderte sich dabei kaum, jedoch waren die einzelnen Werte der RGR und des löslichen Stickstoffgehalts der entsprechenden Pflanzen gut korreliert. Dagegen reagierte Myzus persicae unmittelbarer auf das Pflanzenalter als auf den Stickstoffgehalt und ihre RGR nahm ab, je älter die Pflanzen wurden.Im zweiten Versuch wurden jüngere Pflanzen benützt. Hier stieg der Gehalt an löslichem Stickstoff bis zu einem Höhepunkt in der neunten Woche an. Unabhängig vom Stickstoffgehalt nahm die RGR bei M. persicae wieder ab, je älter die Pflanzen wurden. In diesem Versuch wurde auch der, Aminosäuregehalt der Blätter analysiert. Die Variabilität der RGR beider Blattlausarten war mit 4 Aminosäuren korreliert. Sowohl Asparagin wie Glutamin zusammen waren dabei für beide Blattlausarten wichtig; daneben erschienen Threonin und Phenylalanin in der Korrelationsgleichung für B. brassicae, Methionin und Aminobuttersäure in der für M. persicae. Für M. persicae konnten so 42% der gesamten Variabilität der RGR durch die Korrelationsgleichung erklärt werden; für B. brassicae nur 21%.Von besonderem Interesse ist 1) daß sich 42% der M. persicae-Variabilität mit der Verfügbarkeit von nur 4 Aminosäuren erklären lassen, 2) daß die Korrelation zwischen Blattlaus-Wachstumsrate und Asparagin + Glutamin vielleicht dem oft nachgewiesenen Zusammenhang zwischen Pflanzenempfindlichkeit und löslichem Stickstoff entspricht, 3) daß die Wachstumsraten der beiden Blattlausarten negativ mit je einer Aminosäure korreliert sind: mit Phenylalanin bei B. brassicae und, sehr wichtig, mit Aminobuttersäure bei M. persicae und 4) daß die Resultate bezüglich M. persicae ziemlich gut mit Resultaten bei küstlichen Ernährungsversuchen anderer Autoren übereinstimmen.

     

Weitere Untersuchungen über den Atmungsstoffwechsel von Proteus vulgaris,dessen stabiler L-Phase und der pleuropneumonie-ähnlichen Organismen

Zusammenfassung Es wurde durch manometrische Atmungsmessung festgestellt, daß die stabile L-Phase von Proteus vulgaris die gleichen Substrate (verschiedene Kohlenhydrate, organische Säuren, Aminosäuren und Alkohole) oxydieren bzw. nicht oxydieren kann wie die Bakterienform, aus der sie isoliert wurde. Auch die Empfindlichkeit gegenüber verschiedenen Atmungsgiften ist von kleineren graduellen Abweichungen abgesehen die gleiche.Demgegenüber vermögen die PPLO, von denen 8 Stämme mit völlig gleichem Ergebnis untersucht wurden, nur einige Kohlenhydrate in geringem Umfang zu oxydieren, aber keine organischen Säuren, Aminosäuren und Alkohole. Sie sind außerdem gegenüber holen Dosen von KCN, DNP, Azid, Arsenit und Arsenat völlig resistent und zeigen damit an, daß sie zumindest teilweise ein anderes Fermentsystem für den Substratabbau besitzen wie die meisten bisher untersuchten Organismen. Die hohe Empfindlichkeit gegenüber Monojodessigsäure und Fluorid läßt vermuten, daß der Abbau bis zur Brenztraubensäure über das Embden-Meyerhof-Schema verläuft.     

Beiträge zur Physiologie des Echten Hausschwamms

Zusammenfassung Im Hydrolysat von Hausschwammfruchtkörpern, Luftmycel und Kulturmycel wurden qualitativ durch Chromatographie und quantitativ durch mikrobiologische Teste die Proteinkomponenten bestimmt.Zwischen Fruchtköper- und Luftmycelprotein bestehen nur quantitative Unterschiede in der Beteiligung von 12 sicher (und 2 wahrscheinlich) ermittelten Aminosäuren; auf Kulturmycel traten zusätzlich größere Mengen von Glycin, Asparaginsäure und geringere von Serin und Lysin auf, während Tryptophan, Histidin und die beiden S-haltigen Aminosäuren Cystin und Methionin völlig fehlten.Der prozentuale Anteil der einzelnen Säuren am Proteinaufbau wurde nach Gesamtstickstoffbestimmung des Pilzmaterials rechnerisch ermittelt.     

Synthese ribosomaler RNS in normalen und embryolosen Keimen vonAcheta domestica L.

Zusammenfassung Die Konzentration an r-RNS steigt im Verlaufe der Frühentwicklung stark an und erreicht im Stadium der ausgebildeten Körpergrundgestalt das ca. 40fache des Anfangswertes. Hohe spezifische Syntheseraten — gemessen nach dreistündiger Inkubation in einer¹⁴CO₂-haltigen Atmosphäre — treten zur Zeit der Keimanlagenbildung und während der ersten Differenzierungsprozesse des Keimstreifs auf.Keimanlagenlose Entwicklungsstadien die nach Abklemmen des Bildungszentrums gewonnen wurden, verhalten sich bezüglich der r-RNS-Synthese wie Normalkeime. Bis zur Dotterfurchung werden vergleichbar hohe, danach geringere Syntheseraten als in Normalkeimen gemessen. Die Raten dieser späteren Stadien entsprechen denen, die im Dotter-system gleich alter Normalkeime auftreten.

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Ribosomal RNA synthesis in normal and embryoless eggs of acheta domestica L.

Summary A considerable increment of r-RNA content is observed in the developing egg; when the embryo emerges from the yolk system, the amount has increased approximately forty times. High specific rates of r-RNA synthesis — measured after incubation for three hours in an atmosphere of¹⁴CO₂ — occur during the formation of the germ anläge and the first differentiation of the germband.Eggs developing without a germ anläge behave like normal eggs concerning the r-RNA-synthesis. Up to the yolk cleavage the rates of synthesis are quite comparable to those of normal eggs. In later stages they decrease, and equal the rates that can be measured in the yolk system of normal eggs.

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Abkürzungen r-RNS ribosomale RNS Mit Unterstützung der Stiftung für Krebs- und Scharlachforschung (Strebelstiftung). Es wurden Apparate verwendet, die Herrn Prof.Duspiva von der Deutschen Forschungsgemeinschaft als Leihgabe zur Verfügung gestellt sind.     

Zur Kompartimentierung der Synthese von Mono- und Sesqui-Terpenen des ätherischen Öls beiPoncirus trifoliata

Zusammenfassung In der Frucht vonPoncirus trifoliata liegen in der Außenschale Drüsenzellkomplexe, die ein monoterpenreiches ätherisches Öl mit geringem Anteil an Sesquiterpenen und O-haltigen Substanzen produzieren. Ähnlich aussehende Exkretzellkomplexe aus den Saftschläuchen enthalten hauptsächlich Sesquiterpenkohlenwasserstoffe (STKW) und O-haltige Komponenten und sehr wenig Monoterpenkohlenwasserstoffe (MTKW). Im Schalenöl konnten nach gaschromatographischer Trennung mit Hilfe der Massenspektrometrie 19 Komponenten identifiziert werden, im Saftschlauchöl 25.Elektronenmikroskopische Aufnahmen der jüngsten Drüsenzellen beider Drüsenkomplexe lassen erkennen, daß beide Terpenklassen wahrscheinlich hauptsächlich bzw. ausschließlich plastidär entstehen.Exogen angebotenes¹⁴CO₂ wird zunächst überwiegend in die MTKW eingebaut, erst später nimmt die Markierung der STKW und O-haltigen Komponenten stark zu. Über den Ferntransportweg angebotenes¹⁴C-Leucin führt anfangs zu einer starken Markierung der STKW und O-haltigen Komponenten, erst später verschiebt sich der Einbau etwas mehr in Richtung MTKW. Als Hauptursache für den differenten Einbau wird das Vorhandensein zweier Typen von Drüsenzellkomplexen mit unterschiedlichen Syntheseleistungen angesehen.Die aus dem¹⁴CO₂ in der Außenrinde gebildeten Assimilate werden zuerst in das MTKW-reiche Öl der Schalenexkretbehälter eingebaut. Die überwiegend STKW erzeugenden Saftschlauchbehälter werden erst später beliefert. Beim Leucinangebot über die Fruchtstiele scheint es gerade umgekehrt zu verlaufen. Die aufeinanderfolgenden Maxima der Ölproduktion in den beiden Drüsenzellkomplex-Typen und die Änderung des Komponentenspektrums ihres ätherischen Öls im Verlauf der Vegetationsperiode tragen ebenfalls zu einem je nach Jahreszeit unterschiedlichen Einbau in die MTKW und STKW bei.

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Compartmentation of mono- and sesqui-terpene biosynthesis of the essential oil inPoncirus trifoliata

Summary The fruit ofPoncirus trifoliata shows glandular cell complexes in the exocarp, which produce a volatile oil rich in monoterpenes but poor in sesquiterpenes and oxigenated compounds. The juice vesicles of the endocarp possess similar cell complexes mainly containing sesquiterpenes and oxigenated compounds, whereas monoterpenes only occur in small amounts. By the use of combined gas chromatography-mass spectrometry 19 components of the rind oil and 15 compounds of the endocarp oil could be identified.As demonstrated by electron microscopy the terpenes most probably are synthesized predominantly, if not exclusively in plastids. As shown by gasradiochromatography radioactive precursors (¹⁴CO₂ and¹⁴C-leucine) are incorporated into mono- and sesqui-terpenes to a different extent.This is due to two gland types producing essential oils of different composition with regard to their mono- and sesqui-terpene percentage. In fruit development the exocarp glands differentiate earlier than the endocarp glands do. The activity of exogenously applied¹⁴CO₂ first reaches the peripheral glands and later on appears in the interior glands. Depending upon the growth season, labelled leucine transported by the conducting tissues from lower plant parts leads to a high specific activity of the sesqui-terpenes and oxigenated compounds. It could be argued that in this instance the glands of the pulp are better provided with precursors than the exocarp glands. The successive maxima of essential oil production in both glandular complexes, and the changes in the concentration of individual oil constituents during the ontogeny of the fruit also contribute to different incorporation ratios of radioactive precursors into mono- and sesqui-terpenes.

     

Zur quantitativen histochemischen Bestimmung der basischen Aminosäuren

Zusammenfassung Die basischen Aminosäuren lassen sich nicht aus der einfachen Anfärbung methylierter Schnittpräparate mit sauren Farbstoffen in pH-Färbereihen bestimmen, da sich die Adsorptionsbereiche der einzelnen basischen Aminosäuren nicht voneinander abgrenzen lassen. Jedoch gelingt eine solche Bestimmung mit einer für biologische Fragen ausreichenden Genauigkeit, wenn durch Kombination mehrerer Blockierungsreaktionen vor der Anfärbung die sauren und einzelne basische Aminosäuren ausgeschaltet werden.

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Summary Alkaline amino acids are not determinable by subjecting methylated sections to a simple staining procedure using acid dyes at various pH-values. The reason for this is that the adsorption range of the various alkaline amino acids is not sharply definable. However, by blocking acid amino acids and individual alkaline amino acids by a combination of various blocking reactions prior to the staining procedure, it is possible to get an estimate of alkaline ammo acids that is accurate enough for biological investigations.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Herrn Prof. Dr. Dr. med. h.c. E. Klenk zum 70. Geburtstag gewidmet.

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Frl. H. Martin danke ich für ihre Mithilfe bei der Durchführung dieser Untersuchung.