einem streuezersetzenden Basidiomyceten Wachstumsversuche ...32443/eth... · Aneurin (Chlorid) Ci2H16ON4S • 2 HC1 (+)-Biotin C1(lH,603N2S meso-Inosit C0H12O6 Ca-D-Pantothenat Ci8H320ioN2Ca

Research Collection

Doctoral Thesis

Wachstumsversuche mit Marasmius oreades(Bolt.ex Fr.) Fr.,einem streuezersetzenden Basidiomyceten

Author(s): Sulzer, Fritz

Publication Date: 1955

Permanent Link: https://doi.org/10.3929/ethz-a-000089300

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ETH Library

Prom. Nr. 2443

Wachstumsversuche mit

Marasmius oreades (Bolt, ex Fr.J Fr.,

einem

streuezersetzenden Basidiomyceten

VON DER

EIDGENOSSISCHEN TECHNISCHEN

HOCHSCHULE IN ZURICH

ZUR ERLANGUNG DER WURDE EINES

DOKTORS DER TECHNISCHEN WISSENSCHAFTEN

GENEHMIGTE

PROMOTIONSARBEIT

VORGELEGT VON

Fritz Sulzer

von Winterthur

Referent: Herr Prof. T. O. Wiken

Korreferent: Herr Prof. Dr. H. Hopff

Buchdruckerei Schbnenberger A.G. / Winterthur 1955

Vorwort

Die vorliegendenUntersuchungenwurden am Institut fiir landwirtschaft-

liche Bakteriologie und Garungsbiologie der Eidgenossischen Technischen

Hochschule in Zurich ausgefiihrt. Dem Vorstand, Herrn Prof. T. Wiken,

bin ich fiir die Zulassung zum Institut und fiir die Zuweisung und Leitung

der Arbeit verpflichtet. Fiir sein personliches Interesse und die Einfiihrungin die Mikrobiologie mochte ich ihm bestens danken. Auch den Angestell-

ten des Institutes danke ich fiir die Mithilfe bei der Vorbereitung der Ver-

suche, und der Assistenz fiir instruktive Anweisungen.Die Dextrinpraparate, die ich beniitzen durfte, waren dem Institut in

verdankenswerter Weise von Herrn Prof. Dr. K. Myrback, Stockholm, zur

Verftigung gestellt worden.

Die Arbeit wurde aus dem Fonds zur Forderung der Wald- und Holz-

forschung unterstiitzt. Den zustandigen Stellen danke ich dafiir.

Inhaltsverzeichnis

A. Einleitung 1

B. Material und Methoden 3

C. Versuche und Resultate 7

I. Einfluss einiger Wuchsstoffe 8

a) Adermin, Aneurin, Biotin, Inosit und Pantothensaure. .

8

b) p-Aminobenzoesaure, Cholin, Heteroauxin und weitere wasser-

losliche Vitamine 11

c) Purin- und Pyrimidinverbindungen, insbesondere Adenin. 13

II. Verwertbarkeit verschiedener Substanzen als StickstofiFquellen . 17

a) Kaliumnitrat 18

b) Ammoniumsalze 18

c) Aminosauren 21

d) Harnstoff, Purin- und Pyrimidinderivate sowie verwandte Ver-

bindungen 30

III. Orientierende Versuche 31

a) Verwertbarkeit einiger Kohlenhydrate 31

b) Einfluss der Wasserstoffionenkonzentration.... 32

c) Einfluss einiger organischer Extrakte 33

d) Einfluss einiger Mineralsalze 34

D. Zusammenfassung der Ergebnisse 38

E. Literatur 42

F. Anhang 43

I. Tabellen 43

II. Summary (englische Zusammenfassung) 47

A. Einleitung

Im Zusammenhang mit der Erforschung des natiirlichen Abbaus von

Waldstreue haben Untersuchungen iiber die Physiologie streuezersetzender

Mikroorganismen, besonders auch solcher, die Lignin angreifen, Interesse

gefunden.Als solche ligninabbauende Organismen kommen unter anderem boden-

bewohnende Basidiomyceten in Betracht. Zu diesen gehoren auch die Pilze

der Gattung Marasmius, welche von Lindeberg (1944) naher untersucht

wurden, und zwar sowohl in Bezug auf streuezersetzende Fahigkeiten ein-

zelner Arten, als auch in Bezug auf Wachstumseigenschaften auf syntheti¬schen Nahrlosungen.

Aus den Angaben von Lindeberg (1944) geht u. a. hervor, dass Maras¬

mius oreades (BOLT, ex Fr.) Fr. relativ stark Strohstreue angreifen kann.

Fiir physiologische Untersuchungen auf synthetischen Substraten scheinen

jedoch verschiedene Stamme wenig geeignet zu sein.

Wir haben nun in der vorliegenden Arbeit das Wachstum eines Stam-

mes von Marasmius oreades (Bolt, ex Fr.) Fr. auf synthetischen Nahr¬

losungen etwas eingehender untersucht, wobei aus der Fiille der Unter-

suchungsmoglichkeiten einige wenige, z. T. willkiirlich, ausgewahlt werden

mussten. Die vorliegenden Versuche beziehen sich zur Hauptsache auf

den Einfluss von Wuchsstoffen auf das Wachstum und auf die Verwert-

barkeit verschiedener Aminosauren und anderer Verbindungen als Stick-

stoffquellen. Daneben wurden folgende Gebiete gestreift: Die Verwertbar-

keit von Kohlenhydraten, der Einfluss von Streuextrakten und Mineral-

salzen und die Bedeutung der Wasserstoffionenkonzentration fiir das

Wachstum.

Die ausserst umfangreiche Literatur, die sich mit den eben erwahnten

Gebieten beschaftigt, ist in verschiedenen Monographien und zusammen-

fassenden Berichten eingehend gewiirdigt. Es sei im Rahmen der vorliegen¬den Untersuchung einzig auf einige dieser Arbeiten hingewiesen:

Die Bedeutung der Wuchsstoffe fiir das Wachstum der Mikroorganis¬men geht z. B. aus den Darlegungen Porters (1946) hervor. Einzelne

Aspekte dieses Gebietes werden von Schopfer (1949) naher erortert, wah-

rend neuere Forschungsergebnisse u. a. aus verschiedenen Zusammenfassun-

gen in «Annual Review of Microbiology* und «Annual Review of Bio¬

chemistry» ersehen werden konnen (z. B. Foster, 1951).

— 2 —

Der Einfluss von Stickstoff- und Kohlenstoffquellen wird von Foster

(1949) im Rahmen einer umfassenden Darstellung der chemischen Physio-logie der Pilze behandelt.

Von Rippel-Baldes (1952) wird u. a. die Bedeutung des pH und der

Mineralsalze fur das Wachstum von Mikroorganismen im allgemeinen be-

sprochen, wahrend Lindeberg (1944) diese Gebiete besonders in Bezugauf Marasmius-Anen erortert. Ueber den Einfluss von Streuextrakten auf

Bodenpilze finden sich in einer Arbeit von Melin (1946) ausfiihrliche

Angaben.

B. Material und Methoden

Fur unsere Untersuchungen verwendeten wir einen Stamm von Maras-

mius oreades {BOLT, ex Fr.) Fr., der vom «CentraaIbureau voor Schimmel-

cultures», Baarn (Niederlande), bezogen worden war. Die Stammkultur

wurde auf einem Glucose-Malzextrakt-Agar (mit Zusatz von Ammonium-

chlorid und weiteren anorganischen Salzen) geziichtet und in Abstanden

von je einem Monat durch Uebertragen von kleinen Stiickchen Luftmyceliiberimpft. Auf dem Nahragar bildete sich regelmassig ein weisses, locke-

res Luftmycel. Gleichzeitig wuchs der Organismus auch, meist mit leicht

schmutzigbrauner Verfarbung, in den Agar hinein.

Die Wachstumsversuche wurden mit Fliissigkeitskulturen in

100-ml-Erlenmeyerkolben durchgefuhrt, die je nach Versuch mit 20 oder

25 ml Nahrlosung beschickt waren. Die Sterilisation der Kolben und

Nahrlosungen erfolgte iiblicherweise durch Autoklavieren oder dreimaligesDampfen. Zum sterilen Verschluss dienten Stopfen aus entfetteter Watte.

Alle Kulturgefasse, deren Reinigung und Vorbehandlung nach den

von Keller (1952) beschriebenen Vorschriften ausgefiihrt wurden, waren

aus Jenaer Gerateglas («20»).Von jeder Substratvariante wurde jeweils eine Anzahl Parallelkolben

bereitgestellt. Solche Parallelen desselben Substrats bildeten eine Serie.

Ein Vergeich des Wachstums auf verschiedenen Substraten wurde dadurch

ermoglicht, dass entsprechende Serien bis auf die gewiinschten Varianten

moglichst gleichartig behandelt, d. h. in gemeinsamen Versuchsansatzen

(iiblicherweise 100-200 Kolben) zusammengefasst wurden. Die Versuchs-

ansatze, im folgenden kurz Versuche genannt, wurden ihrer zeitlichen

Reihenfolge entsprechend romisch numeriert.

Der Anfangs-pH-Wert der Nahrlosungen wurde, soweit nicht

anders angegeben, vor dem Sterilisieren auf 5,5 (+ 0,1) eingestellt. Ueb-

licherweise ergab sich nach der Sterilisation ein hbchstens schwach ver-

anderter Wert; gelegentlich traten jedoch betrachtliche pH-Aenderungenauf, namentlich bei Ersatz der Stickstoffquelle des Substrates B (siehe S. 5),

d.h. Diammoniumtartrats, durch gewisse andere Stickstoffverbindungen.Die auffalligsten, durch dreimaliges Dampfen hervorgerufenen pH-Ver-

schiebungen sind in Tab. 1 zusammengestellt.Auf eine Korrektur solcher pH-Abweichungen des sterilisierten Sub¬

strats wurde in alien Fallen verzichtet.

4

Tab. 1. pH-Veranderungen in einigen Substraten

durch dreimaliges Dampfen

Versuch Substrat_

Nr. (Stickstoffquelle) vor dem nach dem

Dampfen Dampfen

VII Cystein (Hydrochlorid) \ / 4,5VII Glycylglycin 4,8VII Diglycylglycin \ 5,5 { 4,6XI Harnstoff 6,4XIII AUoxantin J I 4,2

In alien Fallen modifiziertes Substrat B^nt (vergl. Tab. 2)

Die Beimpfung der Nahrlosungen fur Wachstumsversuche erfolgtenach der von Wiken, Keller, Schelling & Stoeckli (1951) beschrie-

benen Methode, indem jeder Kolben mit 1 ml Mycelsuspension (normaler-weise ungefahr 0,2 mg Myceltrockensubstanz) versetzt wurde. Das zur

Impfung verwendete Mycel wurde, ausgehend von der Stammkultur, auf

dem unten naher beschriebenen fliissigen Substrat BHef (siehe S. 5) geziich-tet und nach vier- bis sechswochigem Wachstum zur Herstellung der

Suspension verwendet (zirka eine 25-ml-Kultur pro 50 ml Impfsuspen-sion). In einigen Versuchen kam Substrat BAnr (siehe S. 5) zur Ziichtungdes Impfmaterials zur Verwendung.

Die beimpften Kolben wurden bis zur Ernte bei 20 ° C (+ 2 °) ruhend

im Dunkeln aufbewahrt.

Bei der Ernte wurde eine Probe der Kulturfliissigkeit jedes Kolbens

zur pH-Bestimmung entnommen und hierauf das Mycel, unter leichtem

Abpressen von Substratresten, iiber einem Drahtnetz (z. B. 40 Maschen

pro cm) abgenutscht. Nach dem Auswaschen mit zirka 50 ml destillier-

temWasser wurden die einzelnen Mycelien auf Filterpapier angetrocknet,zu Kugeln geformt und bei 100 ° C (± 5 °) getrocknet. Nach 48 Stunden

war iiblicherweise Gewichtskonstanz erreicht. Die Myceltrockengewichte(MTG) wurden auf + 0,2 mg genau bestimmt. Die pH-Messung erfolgteelektrometrisch mit Hilfe einer Glaselektrode auf eine Genauigkeit von

± 0,02 Einheiten.

In der folgenden Darstellung der Resultate sind die Ver-

suche ihrem stofflichen Inhalt entsprechend gruppiert; die urspriingliche,zeitliche Numerierung wurde jedoch beibehalten. Die Versuchsresultate

sind meistens nur auszugsweise wiedergegeben, wie auch Einzelheiten der

angewandten Versuchsmethoden nur soweit erwahnt sind, als sie im gros-

seren Zusammenhang oder als Beispiel von Interesse erscheinen. Voll-

— 5 —

standige Resultate einiger Versuche sind dieser Darstellung in Tabellen-

form (siehe Anhang) beigegeben.Die angefiihrten Erntewerte stellen arithmetische Mittel von Einzel-

werten dar, wahrend die Abweichungen als arithmetische Mittel der Ab-

solutwerte der Einzelabweichungen vom Mittelwert nach der Formel

— / | X—x | berechnet wurden.n i—i

Die von uns verwendete Grundnahrlosung, die meistens durch

Abanderung einzelner Komponenten oder Zusatz weiterer Stoffe variiert

wurde, hatte eine auf Angaben von Lindeberg (1944) beruhende Zu-

sammensetzung und entsprach bis auf geringfiigige Abweichungen seiner

fiir Marasmius-Anen im allgemeinen als giinstig bezeichneten Nahrlosung«B». Die Zusammensetzung geht aus Tab. 2 hervor. Die von Lindeberg

gewahlte Bezeichnung «B» wurde fiir das von uns verwendete Substrat bei-

behalten.

Tab. 2. Zusammensetzung des Substrates B

Verbindung

MengeName Formel MG

180D-Glucose CjH^Oe 20,0 g 111 mM

Diammoniumtartrat (NHj^QH^Og 184 5,00 g 27,2 mM

Kaliumdihydrogenphosphat KH2PO4 136 1,00 g 7,35 mM

Magnesiumsulfat MgS04 • 7 H2O 246 0,50 g 2,03 mM

"Calciumchlorid CaCb • 6 H2O 219 109,5 mg 500 pM

'Manganchlorid MnCta • 4 H2O 198 9,9 mg 50 uU

•Eisenchlorid FeCl3 • 6 H20 270 4,8 mg 18 «M

•Zinksulfat ZnS04 • 7 HaO 288 4,4 mg 15 «M

dest. Wasser zu 1,000 Liter [pH 5,4--5,6]

Die mit * bezeichneten Verbindungen wurden als m/10-Losungen aufbewahrt und ent-

sprechende Volumen zur Herstellung des Substrates verwendet, wahrend die iibrigen Ver¬

bindungen in ihrer handelsublichen Form Verwendung fanden. — Die angegebenen Kon-

zentrationen entsprechen bis auf einige unbedeutende Abweichungen LINDEBERGs

Nahrlosung B (LINDEBERG, 1944).

Fiir eine grossere Anzahl von Versuchen wurde dem Substrat B Aneurin

zugesetzt (500 ug pro Liter, d. h. 1,5 uM/I) und eine solche Nahrlosungals BAnr bezeichnet. Die besonders zur Ziichtung von Impfmaterial ver¬

wendete Nahrlosung B mit Hefeextraktzusatz (40 mg Trockensubstanz

pro Liter) erhielt die Bezeichnung BHef. Weitere Abkiirzungen und Be-

zeichnungen werden im betreffenden Zusammenhang erklart.

Die von uns verwendeten organischen Chemikalien waren fast

ausschliesslich Praparate der Firma F. Hoffmann-La Roche & Co., AG.,

- 6 -

Basel, wahrend die anorganischen Substanzen grosstenteils als «p.a.»-Qua-litaten von der Firma E. Merck, Darmstadt stammten. Diammoniumtartrat

war ein Analar-Produkt der British Drug Houses Ltd., London N. 1, und

Cytosin ein Produkt der Schwartz Laboratories Inc., New York 17, N. Y.

Zur Bereitung der Nahrlosungen kam das einfach destillierte Wasser aus

der Hausleitung des Land- und Forstwirtschaftlichen Gebaudes der ETH

zur Verwendung.

C. Versuche und Resultate

Anhaltspunkte iiber das Wachstum von Marasmius oreades in einer

synthetischen Nahrlosung unter Zusatz von Hefeextrakt, resp. einigenVitaminen, ergaben sich aus Versuch I und II. FiirVersuch I war das

Substrat B mit 40 mg Hefeextrakt (Trockengewicht) pro Liter versetzt

(= Substrat BHef), wahrend fur Versuch II die in Tab. 3 angefiihrten fiinf

Vitamine in den angegebenen Konzentrationen zugesetzt waren.

Tab. 3. Gruppe I der verwendeten Wuchsstoffe

Abkur

zungName

Adermin

Aneurin

Biotin

Inosit

Pantothen-

saure

handelsubhche _ ,

17 , . , Formel

Verbindung

MG

Adr

Anr

Bio

Ino

Pan

Adermin (Chlorid) C8Hu03N • HC1

Aneurin (Chlorid) Ci2H16ON4S • 2 HC1

(+)-Biotin C1(lH,603N2Smeso-Inosit C0H12O6Ca-D-Pantothenat Ci8H320ioN2Ca

206

337

244

180

477

Konzentration im Substrat

500 pg/1 = 2,4 /iMfl

500 fgfl = 1,5 fUfl25 pg/1 = 0,1 /iMfl25 mg/1 = 140 jiM/1

2,5 mg/1 = 10,5 pM/1"

molare Konzentration auf Pantothensaure (nicht Calciumsalz) bezogen

In Fig. 1 sind MTG- und pH-Werte aus den beiden Versuchen in Ab-

hangigkeit der Versuchsdauer graphisch dargestellt.Es ist ersichtlich, dass sowohl der Hefeextrakt, als auch das Vitamin-

gemisch eine wachstumsstimulierendeWirkung hatten. DasWachstum war

jedoch auch mit solchen Wuchsstoffzusatzen sehr langsam; denn inner-

halb 100 Tagen (= 3,3 Monate) hatte das MTG noch keinen Hochst-

wert erreicht.

Es wurde daher darauf verzichtet, in den folgenden Versuchen fur jedeSubstratart geniigend Versuchskolben bereitzustellen und die Messungeniiber eine geniigend lange Zeit auszudehnen, um vollstandige Wachstums-

kurven aufzeichnen zu konnen. Es wurden ublicherweise Serien zu 8 Kol-

ben pro Substratvariante angesetzt (mit je 25 ml Substrat, entsprechendtotal 200 ml pro Serie), so dass einmal 2 und zweimal 3 Parallelen in

zeitlicher Staffelung (z. B. 30-50-70 Tage) geerntet werden konnten. Fur

Versuche mehr orientierender Art wurden meistens nur Serien zu 5 Kol-

ben pro Substratart verwendet, so dass zweimal 2 Parallelen und je ein

Einzelkolben geerntet werden konnten (mit je 20 ml Substrat pro Kolben,d.h. total 100 ml pro Serie).

Fig. 1. Wachstum von Marasmius oreades auf Substrat B mit Zusatz von Hefeextrakt (Ver-

such I) oder einer Kombination der fiinf Vitamine Adermin, Aneurin, Biotin, Inosit und

Pantothensaure (Versuch II).

[Durchschnittswerte von meistens 3 Parallelen]

MTG

mg100-

-)

1 = Substrat B + Hefeextrakt

2 = Substrat B (ohne Zusatz

MTG

mg100-

1 = Substrat B t Vitamine

2 = Substrat B (ohne Zusatz)

T 1 1 1 1 r— "1 1 1 T—*—i r0 20 40 60 80 100 120Tagc 0 20 40 60 80 100 120Tage

Dieses Verfahren erlaubte, den zeitlichen Verlauf des Wachstums zu

verfolgen, wenn auch weder maximales Myceltrockengewicht, noch Wachs-

tumsgeschwindigkeiten quantitativ erfasst wurden.

I. Einfluss einiger Wuchsstoffe

a) Adermin, Aneurin, Biotin, Inosit und Pantothensaure

In Versuch III wurde der Einfluss der fiinf in Tab. 3 zusammenge-stellten Wuchsstoffe etwas naher untersucht. Neben dem Substrat B kam

auch ein Aminosaurensubstrat zur Verwendung. Letzteres war mit Aus-

nahme der Stickstoffquelle gleich zusammengesetzt wie das Substrat B; die

Stickstoffquelle bestand aus einemGemisch von 20 Aminosauren, dessenZu-

sammensetzung den Angaben von Wiken, Richard & Aebi (1952) fiir

ein synthetisches Clostridium-Substrat entsprach.Zur Priifung einzelner Wuchsstoffe und einiger Kombinationen wurden

Serien mit fiinf Parallelkolben angesetzt. Die Sterilisation der Nahrlosun-

gen erfolgte nach dem Zusatz der Wuchsstoffe durch dreimaliges Dampfenin den Versuchskolben. Die Kulturen wurden nach 38, 77 und 101 Tagengeerntet (je zwei Parallelen und ein Einzelwert). Die wichtigsten Daten

der mittleren Ernte lassen sich aus Tab. 4 ersehen.

- 9 -

Tab. 4. Einfluss der Wuchsstoffe Adermin, Aneurin, Biotin, Inosit und Pantothensaure

Substrat B und Aminosaurensubstrat Emte nach 77 Tagen Versuch III

MTG in mg (2 Parallelen)Wuchstoffzusatze

Substrat B Aminosaurensubstrat

kein Zusatz 3,6 + 0,2 5,5 ± 0,1Adermin (Adr) 9,4 + 2,6 6,9 ± 0,0Aneurin (Anr) 24,5 ± 4,2 26,9 ± 5,9Biotin (Bio) 3,3 ± 0,1 5,5 ± 0,6Inosit (Ino) 4,0 ± 0,0 5,8 ± 0,6Pantothensaure (Pan) 11,1 ± 1,9 5,2 ± 0,2Anr + Pan 27,0 ± 1,8 25,0 ± 1,8Adr + Anr + Bio + Ino + Pan 30,8 ± 6,0 45,6 ± 7,7

Es zeigt sich, dass Aneurin allein stark fordernd auf das Wachstum

wirkte und dass ohne Aneurin kein oder nur geringes Wachstum auftrat.

Pantothensaure und Adermin hatten zum Teil einen geringen, fordernden

Einfluss, welcher jedoch im Vergleich zur Aneurinwirkung bedeutungsloswar. Weitere, in Tab. 4 nicht angefiihrte Serien mit Zweierkombinationen

von Biotin mit Inosit und Pantothensaure zeigten kein besseres Wachstum

als die wuchsstoffreie Serie. Zweierkombinationen von Aneurin mit den

andern Wuchsstoffen ergaben MTG-Werte, die sich von den mit Aneurin

allein erhaltenen kaum unterschieden. Einzig die Kombination aller fiinf

Wuchsstoffe iibertraf in ihrer Wirkung diejenige des Aneurins, und zwar

im Aminosaurensubstrat in starkerem Masse als im B-Substrat. (Die Streu-

ung der Einzelwerte war jedoch in Versuch III zum Teil auffallend gross.)

In einer weiteren Anzahl von Serien (Versuch IX) mit den fiinf

Wuchsstoffen konnten die in Versuch III mit dem B-Substrat erhaltenen

Resultate in Bezug auf die Wirkung des Aneurins bestatigt werden

(Tab. 5).

Tab. 5. Einfluss der Wuchsstoffe Adermin, Aneurin und Pantothensaure

Substrat B Ernte nach 70 Tagen (3 Parallelen) Versuch IX

Wuchsstoffzus'atze MTG in mg Wuchsstoffzusatze MTG in mg

kein Zusatz 2,8 + 0,5Adr 3,5 + 0,4Anr 55,3 + 8,5Adr + Pan 3,4 ± 0,2

Anr + Adr 51,1 + 4,7Anr + Pan 51,4 + 4,0Anr + Adr + Pan 56,2 ± 4,2Adr + Anr + Pan + Bio + Ino 51,7 ±1,8

Adermin und Pantothensaure beeinflussten das Wachstum kaum, und

die Kombination aller fiinf Wuchsstoffe hatte keine starkere Wirkung als

Aneurin allein.

— 10 —

Aus den Versuchen III und IX geht jedenfalls hervor, dass ohne Zusatz

von Aneurin in Substrat B kein oder nur hochst geringes Wachstum mog-lich war.

Zur naheren Charakterisierung des Aneurinbedarfs wurde dem Substrat

BinVersuch XV Aneurin in verschiedenen Konzentrationen zugesetzt.Die beiden Aneurinbestandteile 2-Methyl-4-amino-5-aminomethyl-pyrimidin(Pyr) und 4-Methyl-5-/?-oxyathyl-thiazol (Thi) wurden ebenfalls gepriift.Aneurin wurde durch Seitzfiltration sterilisiert und der autoklavierten Nahr-

losung B zugegeben; in einer Serie wurde autoklaviertes Aneurin zugesetzt.Die Resultate gehen aus Tab. 6 hervor.

Substrat B

Tab. 6. Einfluss des Aneurins in verschiedenen Konzentrationen

Einfluss der beiden Aneurinkomponenten

Ernten nach 30 und 72 Tagen Versuch XV

Zusatze pro

Liter Substrat

MTG in mg MTG in mg

30 Tage 72 Tage Liter Substrat 30 Tage 72 Tage2 Parallelen 3 Parallelen 2 Parallelen 3 Parallelen

kein Zusatz 1,5 ± 0,0 1,5 ± 0,2 500 fgAnr (1,5 ,«M) 6,2 ± 0,0 44,0 ± 7,01 pg Anr 6,2 + 0,2 22,9 + 1,1 1000 pg Anr 7,4 ± 0,4 46,8 ±11,0

10 fig Anr 6,8 ± 1,1 51,0 ± 11,6 212 /*gThi (1,5 pM) 1,8 ± 0,2 2,6 ± 0,625 fg Anr 6,6 ± 0,4 58,3 ± 12,8 313/<gPyr(l,5/<M) 5,8 ± 0,6 64,9 ± 13,850 .«g Anr 6,9 ± 0,5 58,7 ± 4,3 Thi + Pyr 6,8 + 0,2 50,6 ± 2,6

100 fg Anr 6,0 ± 0,1 47,7 ± 5,5 500 fig Anr autoklav. 6,6 ± 0,8 47,0 ± 1,2

Ein Aneurinzusatz von 1 ug/1, d. h. 0,025 ug pro Kolben, geniigte,um ein massiges Wachstum des Pilzes zu ermoglichen. Innerhalb der

ersten 30 Tage konnte sogar kein ausgepragter Unterschied zwischen der

Serie mit 1 ug/1 und jenen mit hoheren Aneurinkonzentrationen festgestelltwerden. Erst im spateren Verlauf des Versuchs ergaben sich mit den

hoheren Aneurinkonzentrationen bedeutend grossere Wachstumsgeschwin-digkeiten. Im Konzentrationsbereich von 10 bis 1000 ug/1 konnte keine

ausgepragte Abhangigkeit des Wachstums von der Konzentration des

Aneurins beobachtet werden, da alle verwendeten Konzentrationen iiber

10 ug/1 annahernd dieselbe Stimulierung hervorriefen.

Von den Aneurinbestandteilen bewirkte die Pyrimidinverbindung eine

dem Aneurin fast gleichwertige Forderung des Wachstums; nur anfang-lich, d. h. bei der Ernte nach 30 Tagen, wurde bei Verwendung des Pyri-midinteils ein schwach vermindertes Wachstum festgestellt. Der Thiazol-

bestandteil war allein ohne Wirkung. Die Mischung der beiden Bestand-

teile ersetzte das Aneurin vollwertig. Weiters konnte in Versuch XV fest¬

gestellt werden, dass eine Hitzebehandlung des Aneurins dessen Wirkung

— 11 —

nicht oder hochst geringfugig veranderte. Es sei noch angemerkt, dass die

Wirkung des Aneurins durch Autoklavieren im Substrat ebenfalls kaum

beeinflusst wurde.

b) p-Aminobenzoesaure, Cholin, Heteroauxin

und iveitere wasserlosliche Vitamine

Nach der Bestimmung der Wuchsstoffwirkung der in Tab. 3 (siehe S. 7)

zusammengefassten funf Vitamine wurden noch einige weitere wasserlos¬

liche Vitamine und andere Verbindungen auf ihren Wuchsstoffeffekt ge-

pruft. In Tab. 7 sind die betreffenden Substanzen, mit Ausnahme der im

folgenden Abschnitt behandelten Purin- und Pyrimidinverbindungen (sieheS. 13 ff.) zusammengestellt.

Tab. 7. Gruppe II der verwendeten Wuchsstoffe

AbkurName

handelsubhcheFormel MG Konzentration im Substrat

zung Verbindung

Pab p Aminobenzoe- p Aminobenzoe-

saure saure C7H702N 137 500 Aig/1 = 3,6 pM/1Asc Ascorbinsaure L-Ascorbinsaure C6H606 176 5 mg/1 = 28 fiU/lCho Cholin Chohnchlond C5H,4ONCl 140 5 mg/1 = 36 A.M/1

Fol Folsaure Pteroylglutamin-saure Ci9H1906N7 441 * 50 t*g/l= 0,11 «M/1

Het Heteroauxin Indol(3)-essig-saure CioHsOaN 175 10 «g/l = 0,057 i"MA

Nis Nicotinsaure Nicotinsaure QH5O2N 123 500 «g/l = 4,1 pMflNic Nicotylamid Nicotinsaureamid CaH6ON2 122 500 «g/l = 4,1 vM.fl

Rib Riboflavin Riboflavin Ci7H2oN406 376 500 «g/l = 1,3 A<M/1

* In den Versuchen XX bis XXII wurde erne Konzentration von 500 pg/1 (= 1,1 a<M/1)verwendet

Weitere verwendete Konzentrationen Asc, Cho 50 ug/l, 500 /ig/1

(V ersuche XVIII und XIX)Fol

Het

0,05 «g/l, 1 «g/l

0,1 /-g/1, lmg/1

Nis, Nic, Pab Rib 5 «g/l, 50 „g/l

Zur Orientierung uber allfallige Wachstumsstimulierungen durch diese

in Tab.7 erwahnten Verbindungen wurden die Versuche XVIII

und XIX angesetzt. Als Grundsubstrat diente die Nahrlosung BAnr. Das

Sterilisationsverfahren war gegenuber dem in vorhergehenden Versuchen

angewendeten etwas abgeandert:DenVersuchskolben wurde Glucoselosung

zugegeben und nach dem Autoklavieren eine entsprechende Menge steri-

ler Nahrsalzlosung zugefugt, so dass die dem Substrat BAnt entsprechendeZusammensetzung erhalten wurde. Die Wuchsstoffe wurden jeweils als

sterile Losungen dem autoklavierten Nahrsalzgemisch, das den Versuchs-

— 12 —

serien entsprechend aufgeteilt war, zugesetzt (ausser Aneurin, das vor dem

Autoklavieren beigefiigt wurde). Die Sterilisation der Wuchsstoffe erfolgtedurch Autoklavieren (Ascorbinsaure und Cholinchlorid wurden jedochseitzfiltriert). Als Impfmaterial diente auf Nahrlosung BAnr geziichtetesMycel. Die Resultate gehen aus Tab. 8 hervor.

Tab. 8 Einfluss verschiedener wasserloslicher Wuchsstoffe

a) Folsaure (Fol), Nicotylamid (Nic), Nicotinsaure (Nis) und Riboflavin (Rib)

Substrat BAnr Ernte nach 77 Tagen (2 Parallelen) Vetsuch XVIII

WuchsstoffzusStze MTG in mg Wuchsstoffzusatze MTG in mg

kein Zusatz 28,4 ± 1,2Fol (50 ^g/1) 28,9 ± 1,5Nic (500 /*g/l) 24,1 ± 0,4

Nis (500 ^g'l) 24,8 ± 0,4Rib (500 /tgfl) 22,8 ± 1,3Fol + Nic + Rib 23,1 ± 2,4

Substrat BAnr

b) Ascorbinsaure (Asc), Cholin (Cho), Heteroauxin (Het)und p-Aminobenzoesaure (Pab)

Ernten nach 65 und 88 Tagen (je 2 Parallelen) Versuch XIX

MTG in mg MTG in mg

65 Tage 88 Tage 65 Tage 88 Tage

kein Zusatz

Asc (5 mg/1)Cho (5 mg/1)Cho (0,5 mg/1)Het (10 A.g/1)

28,9 + 6,1 55,8 + 1,2

26,7 ± 1,4 76,2 + 3,2

40,7 ± 0,7 63,3 + 2,1

23,4 ± 3,4 70,2 ± 1,0

29,0 ± 3,4 69,0 ± 1,2

Pab 29,4 + 0,4 56,4 ± 5,4Cho + Pab 35,2 ± 0,4 84,9 ± 32,5Asc + Cho + Het

+ Pab 41,8 ± 0,9 60,4 ± 1,8Asc + Cho + Het

+ Pab + Fol

+ Nic + Rib 33,4 ± 5,4 93,6 ± 20,6

Es ist ersichtlich, dass die Serie mit einem Cholinchloridzusatz von

5 mg/1 eine typische Stimulierung anzeigte. Mit einem Zusatz von 0,5 mg/1konnte erst bei langerem Wachstum (3- Ernte, 88 Tage) eine Wirkungfestgestellt werden.

Die iibrigen in Tab. 7 erwahnten Verbindungen erwiesen sich in den

beiden Versuchen als kaum wirksam. Auch bei Verwendung verschiede¬

ner Konzentrationen (siehe Fussnote, Tab. 7) ergaben sich keine bedeu-

tenden Aenderungen gegeniiber demWachstum in zusatzfreiem Substrat

BAnr. Einzig Ascorbinsaure (5 mg/1) und Heteroauxin (10 ug/1) zeigtenbei der dritten Ernte (88 Tage) eine gewisse Wirkung. Aus den vorliegen-den Einzelversuchen konnte jedoch nicht mit Sicherheit auf eine eindeutigeWuchsstoffwirkung dieser beiden Verbindungen geschlossen werden.

In den Versuchen XVIII und XIX kamen auch einige Serien mit Sub¬

strat B, d. h. ohne Aneurinzusatz, zur Verwendung. Dabei entwickelte sich

das Mycel besonders am Anfang ebenso gut wie in den Serien mit BAnr

- 13 -

(z. T. sogar etwas besser innerhalb des ersten Monats). Wie inVersuch

XXII gezeigt werden konnte (siehe S. 17), ist diese Erscheinung auf die

Verwendung von Impfmaterial aus Substrat BAnr zuriickzufiihren. Mit

Impfmaterial aus BHef-Substrat konnte in aneurinfreien Nahrlosungen kein

ahnliches Wachstum festgestellt werden.

Im Zusammenhang mit Versuchen iiber die Wuchsstoffwirkung von

Adenin (vergl. nachsten Abschnitt) wurden einige, in Tab. 7 erwahnte

Verbindungen nochmals gepriift. Die Resultate aus Serien ohne Adenin-

zusatz sind in Tab. 9 zusammengefasst.

Tab. 9. Einfluss der Wuchsstoffe Cholin (Cho), Folsaure (Fol), Heteroauxin (Het),p-Aminobenzoesaure (Pab), Pantothensaure (Pan) und Riboflavin (Rib)

Substrat BAnr 2 Patallelen Versuch XX, XXI, XXII

Wuchsstoffzusatze MTG in mg Wuchsstoffzusatze MTG in mg

(a) Versuch XX: Ernte nach 48 Tagen

kein Zusatz

Cho (5 mg/1)Fol (500 ng/l)Het (1 mg/1)

15,0 + 0,2

25,2 + 2,2

22,6 ± 1,4

17,8 ± 1,0

Pab (500 m/DPan (2,5 mg/1, Ca-

Nic + Pan

18,1 ± 1,1

salz) 21,3 ± 0,3

19,0 ± 0,2

(b) Versuch XXI: 1Ernte nach 49 Tagen

kein Zusatz

Rib (50 f.g/1)

21,8 ± 4,2

16,0 ± 0,4

Fol (500 fg/1) 25,0 ± 2,6

(c) Versuch XXII: irnte nach 48 Tagen

kein Zusatz

Fol (500 ,«g/l)

39,8 ± 0,2

34,8 ± 9,2

Cho (5 mg/1)Pan (2,5 mg/1)

32,0 + 0,0

27,3 ± 1,3

Wahrend in den Versuchen XX und XXI eine typische Sti-

mulierung desWachstums durch Cholin, und auch Folsaure und Pantothen¬

saure, erhalten wurde, konnte in Versuch XXII keine solche Stimulie-

rung festgestellt werden (sondern eine geringe Hemmung in den Serien

mit solchen Wuchsstoffzusatzen). Inwiefern diese Erscheinung mit der Ver¬

wendung von verschiedenartigem Impfmaterial zusammenhing, konnte

nicht naher verfolgt werden (in Versuchen XX und XXI Impfmaterialaus BAnr-Substrat, in Versuch XXII aus BHef-Substrat).

c) Purin- und Pyrimidinverbindungen, insbesondere Adenin

Neben den wasserloslichen Vitaminen etc. wurden auch einige Purin-

und Pyrimidinkorper, die als Spaltprodukte von Nucleinsauren auftreten,

- 14 -

auf ihre Wuchsstoffeigenschaften fur Marasmius oreades gepriift. InVer-

such XIV kamen diese Verbindungen in Gesamtkonzentrationen von

50 uM/1, d.h. 5-10 mg/1, zur Anwendung (50 uM/1 bei Einzelzusatz, resp.

je 25 uM/1 bei Zweierkombinationen oder je 12,5 uM/1 bei Zusatz von

vier Verbindungen). Als Gmndsubstrat diente die aneurinhaltige Nahr-

losung BAnr. Die wichtigsten Resultate gehen aus Tab. 10 hervor.

Tab. 10. Einfluss einiger Purin- und Pyrimidinverbindungen als Wuchsstoffe

[Konz der Wuchsstoffe total 50 ,wM/l]

Substrat BAnr Ernte nach 30 und 49 Tagen Versuch XIV

MTG in mg MTG in mg

Zusatze 30 Tage 49 Tage2 Parallelen 3 Parallelen

Zusatze 30 Tage 49 Tage2 Parallelen 3 Parallelen

kein Zusatz 13,3 ± 0,0 38,6 ± 3,9Adenin (Adn) 22,6 + 1,0 76,0 ± 2,1

Guanin (Gua) 14,5 ± 0,4 39,5 ± 3,2Uracil (Ura) 12,0 ± 1,1 65,0 ± 14,4

Thymin 12,8 ± 0,4 41,3 + 9,6

Cytosin (Cyt) 12,8 ± 0,9 40,1 + 10,9

Gua + Ura 12,0 ± 0,0 33,1 ± 5,8Adn -4- Gua

+ Ura + Cyt 18,6 ± 0,9 61,8 ± 10,5

Durch Adenin wurde in Substrat BAnr eine kraftige Wachstumssteige-

rung hervorgerufen. Auch in Kombination mit den andern gepniften Ver¬

bindungen war die Stimulierung sehr deutlich vorhanden. Uracil wirkte

ebenfalls fordernd, jedoch war die Stimulierung erst bei der zweiten Ernte

(49 Tage) bemerkbar. Bei der ersten Ernte (30 Tage) zeigten nur Serien

mit Adenin gesteigertes Wachstum. Guanin, Thymin und Cytosin waren

als Einzelzusatze wirkungslos. Ein Zusatz von Guanin zu Uracil hatte eine

Hemmung zur Folge.

Tab. 11. Einfluss von Adenin, Adenosin, Adenosin-3-phosphorsaure,

Hypoxanthin und Uracil als Wuchsstoffe

Substrat BAnr Ernten nach 28 und 48 Tagen Versuch XX

MTG in mg MTG in mg

Wzus 28 Ta«e 48 Tage2 Parallelen 2 Patallelen

W^c~' 28 Tage 48 Tage2 Parallelen 2 Parallelen

kein Zusatz 6,6 ± 0,2 15,0 ± 0,2

Adenin

(0,2 mM/1) 16,0 ± 0,6 46,6 ± 3,5

Hypoxanthin(0,2 mM/1) 12,8 ± 0,3 26,4 ± 0,8

Adenosin

(0,2 mM/1) 11,2 ± 0,2 28,9 ± 3,8

Adenylsaure

(0,2 mM/1) 13,4 ± 1,6 36,1 ± 1,5

Uracil

(0,2 mM,l) 6,5 ± 0,3 24,8 ± 6,6Adn + Ura

(0,02 mM/1) 16,8 ± 0,3 55,3 ± 6,3Adn + Ura

(0,2 mM/1) 14,8 + 2,6 45,1 ± 3,9Adn + Ura

(2,0 mM/1) 15,4 ± 0,4 (42,2)

— 15 —

In Versuch XX wurde der Einfluss weiterer Purinderivate sowie

von Adenin in Kombination mit Uracil untersucht.

Wie aus Tab. 11 hervorgeht, wurde die stimulierende Wirkung des

Adenins hochstens von Adenylsaure annahernd erreicht. Hypoxanthin und

Adenosin bewirkten immerhin eine betrachtliche Stimulierung, wahrend

Uracil, wie in Versuch XIV, erst im spateren Verlauf des "Wachstums eine

Wirkung ergab. Zusatze von Uracil zum adeninhaltigen Substrat konnten

keine weitere, bedeutende Steigerung des Wachstums hervorrufen.

In Versuch XX wurde auch die Wirkung von Folsaure und Pan¬

tothensaure neben Adenin im Substrat BAnr untersucht. Es konnte eine

gewisse Stimulierung des Wachstums durch diese beiden Wuchsstoffe er-

mittelt werden. Die diesbeziiglichen Versuchsresultate gehen aus Tab. 12

hervor.

Tab. 12. Einfluss von Adenin in Kombination mit Pantothensaure und Folsaure

Substrat B^nr Ernten nach 28 und 48 Tagen Versuch XX

Wuchsstoff-

zusatze

MTG in mgWuchsstoff-

zusatze

MTG in mg

28 Tage2 Parallelen

48 Tage2 Parallelen

28 Tage 48 Tage2 Parallelen 2 Parallelen

kein Zusatz

Fol (500 n&l\)Pan (2,5 mg/1)

6,6 + 0,2

7,8 + 1,2

7,8 ± 0,3

15,0 + 0,2

22,6 ± 1,4

21,3 ± 0,3

Adn (0,2 mM/1)Adn + Fol

Adn + Pan

16,0 + 0,6 46,6 + 3,5

19.3 ± 2,2 62,4 ± 5,7

17.4 ± 3,6 61,4 + 5,4

In Versuch XXII wurden Adenin, Fol- und Pantothensaure noch-

mals auf ihre Wirkung gepriift und Cholin, das sich in Versuch XIX als

fordernd erwiesen hatte, in den Versuch miteinbezogen.Tab. 13 zeigt, dass die Wuchsstoffe Cholin, Folsaure und Pantothensaure

in diesem Versuch zum Teil eine hemmende Wirkung hatten. Das Ergeb-

Tab. 13. Einfluss von Adenin in Kombination mit Cholin, Folsaure und Pantothensaure

Substrat Bj\nf Ernten nach 27 und 48 Tagen Versuch XXII

MTG in mg\jpVhsstoff-

MTG in mgWiKhsstiff-

zusatze 27 Tage 48 Tage2 Parallelen 2 Parallelen

zusatze 27 Tage 48 Tage2 Parallelen 2 Parallelen

kein Zusatz 10,2 + 0,2 39,9 + 5,4Adn (0,2 mM/1) 31,4 ± 0,1 109,1 ± 6,4Cho (5,0 mg/1) 9,3 - 32,0 ± 0,0Fol (500 ,«g/l) 7,4 ± 0,2 34,8 ± 9,2

Pan (2,5 mg/1) 5,6 + 0,8 27,3 ± 1,3

Adn + Cho 28,8 + 0,4 116,5+ 4,1Adn + Fol 27,0 ± 2,8 118,8 ± 12,2Adn + Pan 22,1 - 114,4+ 7,4Adn + Cho

+ Fol + Pan 25,9 ± 0,8 128,9 ± 1,6

- 16

nis steht somit nicht in Uebereinstimmung mit den Resultaten von Ver-

such XIX und XX. Auf die Moglichkeit eines ausschlaggebenden Ein-

flusses des Impfmaterials wurde schon in anderem Zusammenhang hin-

gewiesen (siehe S. 12 und 13).

Es ist zu erwahnen, dass in einigen Serien des Versuchs XXII das Mycel-gewicht Maximalwerte erreichte, resp. innerhalb der iiblichen Versuchs-

dauer von 70 Tagen iiberschritt. Die Wuchsstoffkombination Aneurin +

Adenin ermoglichte namlich in Verbindung mit einer giinstigen Impfsuspen¬sion, dass im synthetischen Substrat B nach 48 Tagen (zweite Ernte) MTG-

Hochstwerte erhalten wurden.

Da sich Adenin in Substrat BAnr als ausserst wirksamer Wuchsstoff fur

Marasmius oreades erwiesen hatte, wurden in Versuch XX und

XXI einige Serien angesetzt, um die Abhangigkeit der Stimulierung von

der Konzentration des Adenins zu bestimmen.

Tab. 14. Einfluss von Adenin in verschiedenen Konzentrationen

Substrat BAnr 2 Parallelen Versuch XX, XXI

Versuch XX Versuch XXI

Konzentration des Adenins ,„ „

48 TageKonzentration des Adenins , n ~

49 Tage

kein Zusatz 15,0 + 0,2

0,02 mM/1 = 2,7 mg/1 34,9 ± 0,3

0,2 mM/1 = 27 mg/1 46,6 ±3,5

2,0 mM/1 = 270 mg/1 36,7 ± 1,4

kein Zusatz 21,8 + 4,2

0,025 mM/1 = 3,4 mg/1 40,2 ± 2,6

0,1 mM/1 = 13,5 mg/1 53,2 ± 1,4

0,5 mM/L = 67,5 mg/1 67,0 ± 7,4

2,5 mM/1 = 338 mg/1 52,2 + 6,2

Wie Tab. 14 zeigt, ergaben sich die hochsten MTG-Werte bei Konzen¬

trationen von 0,2, resp. 0,5 mM Adenin pro Liter (d.h. 27, resp. 67,5

mg/1). Mit 2,0, resp. 2,5 mM/1 war die optimale Konzentration deutlich

uberschritten, wahrend 0,1 mM/1 sich als suboptimal erwies. Bei einer

Konzentration von 0,025 mM/1 (d.h. 3,4 mg/1) war die Wirkung des

Wuchsstoffs jedoch noch ausgesprochen stark.

Die stimulierende Wirkung des Adenins wurde nur in Anwesenheit von

Aneurin festgestellt. Im aneurinfreien Substrat B hatte dieses Aminopurinkeine Wirkung (siehe Tab. 15, S. 17).

Wie Seite 12/13 erwahnt ist, hatte sich in einigen Wuchsstoffversuchen

(XVIII ff.) im Gegensatz zu friiheren Versuchen (III, IX, XV) gezeigt,dass unter Umstanden im B-Substrat ohne Aneurinzusatz relativ gutes

Wachstum moglich war. Da in diesen spateren Versuchen Impfmaterial,

— 17 -

das in Substrat BAnr gezuchtet war, Verwendung fand, wahrend in friihe-

renVersuchen Mycel aus Substrat BH<,f benutzt worden war, lag dieVer-

mutung nahe, dass die verschiedenen Resultate dutch verschiedenes

Impfmaterial bedingt waren. In Versuch XXII wurden deshalb einigeSerien (mit verschiedenen Wuchsstoffzusatzen) einenteils mit Mycel aus

Substrat BAnr, andernteils mit solchem aus Substrat BHef beimpft.

Tab. 15. Einfluss der Herkunft des Impfmaterials auf das Wachstum

Substrat B Ernten nach 27 und 48 Tagen Versuch XXII

Zusatze zum B-Substrat

MTGin mg

Impfmatena aus BHef Impfmatena aus BAnr

27 Tage 48 Tage 27 Tage 48 Tage2 Parallelen 2 Parallelen 2 Parallelen 2 Parallelen

kein Zusatz 2,0 ± 0,2 3,8 ± 0,0 7,8 ± 0,6 17,6 + 0,2Aneunn (500 ;<g/l) 10,2 + 0,2 39,9 ± 5,4 8,7 - 23,7 + 1,3Chohn (5 mg'l) 2,2 ± 0,2 3,6 ± 0,0 8,5 + 0,2 20,9 + 1,3

Folsaure (500 «g 1) 2,8 - 3,0 ± 0,4 7,4 ± 0,2 19,2 ± 0,7

Pantothensaure (2,5 mg/1) 2,6 + 0,4 6,3 ± 1,8 — —

Adenin (0,2 mM/1) 3,2 ± 0,4 2,8 ± 0,4 12,8 ± 1,4 33,1 ± 0,0

Die in Tab. 15 zusammengefassten Resultate zeigen, dass in den Serien

mit Impfmaterial aus BHef-Substrat das Wachstum ohne Aneurinzusatz aus-

blieb. In den Serien mit Impfmaterial aus BAnr-Substrat erfolgte in alien

Fallen relativ gutes Wachstum.

Es ist zu vermuten, dass mit dem Impfmaterial aus BAnr gewisse Men-

gen Aneurin, die ein relativ gutes Wachstum ermoglichten, in die Ver-

suchskolben gelangten; es kann jedoch nicht entschieden werden, ob sol-

ches Aneurin mit Substratresten oder, in irgend einer Form, in den Pilz-

hyphen ubertragen wurde. Die Versuche deuten darauf hin, dass auch sonst

gewisse physiologische Unterschiede zwischen den Impfmycelien aus BAnrund BHef bestanden (siehe z. B. S. 13).

II. Verwertbarkeit verschiedener Substanzen

als Stickstoffquellen

In einer Reihe von Versuchen wurden Substanzen der verschiedensten

chemischen Korperklassen als Stickstoffquellen gepruft. Neben Kalium-

nitrat und einigen Ammoniumsalzen kamen mehrere, grosstenteils als

Hydrolysenprodukte von Proteinen und Nucleinsauren auftretende Amino-

sauren, Purin- und Pyrimidinderivate sowie verwandte Verbindungen zur

Verwendung.

— 18 —

Als Grundsubstrat dieser Versuche diente eine Nahrlosung, die im Prin-

zip dem BAm.-Substrat entsprach. Das Ammoniumtartrat wurde durch die

verschiedenen Stickstoffverbindungen in Konzentrationen entsprechend 20

Milliatom * «verwertbarem» Stickstoff pro Liter, d. h. 0,28 g N pro Liter,

ersetzt (wahrend das B-Substrat in Form des Ammoniumsalzes 54 Milli¬

atom Stickstoff, d. h. 0,76 g, pro Liter enthielt). Bei heterocyclischen Ver-

bindungen wurde gelegentlich nur ein Teil der Stickstoffatome als sog.

verwertbar in Berechnung gezogen. In den Tabellen sind deshalb fiir die

betreffenden Stickstoffquellen die Grammatome «verwertbaren» Stickstoffs

pro Mol Verbindung angegeben.Einige Substanzen, besonders Aminosauren, wurden bei der Substrat-

herstellung in bestimmten Mengen verdiinnter Salzsaure oder Natronlaugegelost. Um die Wirkung der Chlorid-, resp. Natriumionenzusatze etwas

auszugleichen, wurden alien Serien Salzsaure -\- Natronlauge oder Na-

triumchlorid zugesetzt; die Endkonzentration betrug je nach Versuch 0,5bis 1,2 g NaCl pro Liter. Die Sterilisation der Substrate erfolgte durch

dreimaliges Dampfen.Den meisten Versuchen war eine Serie mit Diammoniumtartrat (10

mM/1) beigegeben. Das Substrat dieser Vergleichsserie unterschied sich nur

durch die erniedrigte Ammoniumtartratkonzentration und den Natrium-

chloridgehalt vom Substrat BAnr.

a) Kaliumnitrat

In Versuch V und XVII wurde je eine Serie mit Kaliumnitrat

als Stickstoffquelle angesetzt. Die MTG-Werte aus Tab. 16 zeigen, dass das

Nitrat als Stickstoffquelle nicht geeignet war. DasWachstum der Impf-suspension iiberstieg die iiblichen Minimalwerte nicht. Bei nachtraglichemZusatz von Diammoniumtartrat, d. h. einer gut verwertbaren Stickstoff¬

quelle, trat jedoch rasch Wachstum ein (Versuch XVII).

b) Ammoniumsalze

Tab. 16 gibt des weiteren Resultate aus den Versuchen V, XI und

XXI wieder, in welchen verschiedene Ammoniumsalze als Stickstoff¬

quellen dienten. Die Zugabe der stickstoffhaltigen Verbindungen erfolgteentweder in Form der handelsiiblichen Salze oder als Mischung aquivalen-ter Mengen Ammoniaklosung und Saurelosung (im letzteren Falle wurde

die Stickstoffquelle mit «NH3 -f- Saure» bezeichnet).

* Die Bezeichnung Milliatom (= 10"3 Grammatom) wird in Analogie zur Be-

zeichnung Millimol (= lO3 Grammol) verwendet.

- 19 -

Tab 16. Verwertbarkeit von Ammoniumsalzen sowie Kalmmnitrat als Stickstoffquellen

Substrat B^nr modifiziert (variable Stickstoffquelle mit 20 Milliatom N pro 1)

StickstoffquelleErnten

pH MTG in mg pH MTG in mg

Versuch V48 Tage

3 Parallelen

68 TageEmzelwerte

Kalmmnitrat

Ammomumchlond

Ammoniumsulfat

Ammoniumnitrat

Ammoniumacetat

Ammoniumlactat (DL)Diammoniumoxalat

Diammomumtartrat

3,89 ± 0,01 0,5 -

3,07 + 0,01 8,0 + 0,6

3,13 ± 0,01 9,8 ± 0,2

3,10 + 0,00 8,4 ± 0,2

5,44 + 0,01 0,2 -

4,20 + 0,00 21,3 ± 1,2

4,33 ± 0,03 14,9 ± 2,0

3,95 ± 0,04 26,7 ± 2,3

3,72 0,5

3,06 8,1

3,08 9,4

3,06 7,5

5,47 0,2

3,88 57,4

4,46 18,2

3,16 65,4

Versuch XI46 Tage

3 Parallelen

59 Tage3 Parallelen

NH3 + Aepfelsaure (DL)

NH3 + Bernsteinsaure

NH3 + Weinsaure (D)Diammomumtartrat

5,73 + 0,03 23,5 + 1,1

5,70 + 0,05 31,6 ± 2,7

3,94 + 0,09 21,8 ± 5,8

3,91 ± 0,01 24,7 ± 1,4

5,50 ± 0,69 50,3 ± 14,8

4,69 + 0,20 51,4 ± 3,6

3,43 ± 0,06 51,8 ± 3,7

3,55 ± 0,05 41,5 ± 3,5

Versuch XVII41 Tage

Emzelwerte

70 TageEmzelwerte

Kalmmnitrat (+ Phosphatpuffernach 42 Tagen) 3,56 2,8

Kalmmnitrat (+[NH4]2C4H406nach 42 Tagen) 3,56 2,8

Diammomumtartrat 4,35 16,8

5,00 3,3

4,67 27,3

3,50 44,3

Versuch XXI49 Tage

2 Parallelen

68 Tage

Emzelwerte

Ammomumchlond

Diammomumtartrat

2,99 + 0,07 6,8 + 0,0

4,42 + 0,07 21,8 ± 4,2

2,90 5,6

3,88 50,2

Die Serien mit Ammoniumsalzen starker anorganischer

Sauren Iiessen einen einheitlichen Wachstumsverlauf erkennen: Nach

anfanglich gutem Wachstum setzte rasch eine totale Hemmung ein. Wie

am Beispiel der Sene mit Ammoniumsulfat in Fig, 2 gezeigt wird, war das

Wachstum mit einer auffallend raschen pH-Senkung verbunden. Nach

30 Tagen waren bereits Werte zwischen pH 3,2 und 3,4 erreicht. Im wei-

teren Verlauf des Versuches anderten sich sodann die MTG- und pH-Werte

nur noch wenig.

— 20 —

Fig. 2. MTG- und pH-Verlauf bei Verwendung einiger Ammoniumsalze

als Stickstoffquellen (Versuch V)

MTG ( )

mg"

o H 1 1 1 1 1 1 r~

0 20 40 60 Tage

Wie aus Versuch IV iiber die pH-Abhangigkeit desWachstums hervor-

gegangen war, musste zwischen pH 2,8 und 3,6 eine Wachstumsgrenzeliegen (siehe S. 32). Es ist daher anzunehmen, dass in den Versuchen mit

Ammoniumsalzen starker Sauren die hohen Wasserstoffionenkonzentratio-

nen das Wachstum hemmten, d. h. dass solche Ammoniumsalze eine hem-

mende physiologische Sauerung zur Folge hatten. Die in Tab. 16 erwahn-

ten Versuche lassen darauf schliessen, dass ungef'ahr pH 3,2 die Wachs¬

tumsgrenze bildete. Einige in Tab. 17 zusammengestellte Resultate aus

Versuch XXI zeigen, dass dieVerwertbarkeit physiologisch sauer wir-

kender Stickstoffquellen durch Pufferung verbessert werden konnte.

Die Serien mit Ammoniumsalzen organischer Sauren

(Acetat und Oxalat ausgenommen) wiesen ebenfalls einen qualitativ ein-

heitlichen Wachstumsverlauf auf: Das langsame, innerhalb derVersuchs-

dauer sich jedoch steigernde Wachstum entsprach dem iiblicherweise auf

Substrat BAn_. festgestellten. Innerhalb 60 bis 70 Tagen wurden meistens

MTG-Werte iiber 50 mg erhalten und die Sauerung des Substrats blieb im

— 21 —

Tab. 17. Einfluss von Phosphatpuffer auf die Verwertbarkeit von Ammoniumchlorid

und Ornirhindihydrochlorid als Stickstoffquellen

Substrat BAnr. 2- T. mit modifizierter StickstoffquellePuffer: 40 ml 1,0-m-Kaliumphosphat (pH 5,3) pro Liter Substrat Versuch XXI

Substrat

An-

fangs-

pH

5,50

5,35

Ernten

28 Tage2 Parallelen

49 Tage2 Parallelen

pH MTG in mg pH MTG in mg

BAnr(54 mM NH4 pro 1)

BAnr+ Puffer

4,86 ± 0,18

4,97 ± 0,03

9,8 ± 0,2

9,7 ± 0,3

4,41 ± 0,07

4,49 ± 0,05

21,8 ± 4,2

22,4 ± 1,8

NH4C1-Substrat(20 mM NH4 pro 1)

NH4C1-Substrat

+ Puffer

5,05

5,25

3,22 ± 0,08

4,03 ± 0,25

4,8 + 0,6

8,4 ± 1,2

2,99 + 0,07

3,20 ± 0,02

6,8 ± 0,0

19,1 ± 1,8

Ornithin-Substrat

(20 mM NH2 pro 1)Ornithin-Substrat

+ Puffer

5,30

5,30

3,39 ± 0,01

4,43 ± 0,03

6,4 ± 0,2

7,9 ± 0,0

3,13 ± 0,01

3,43 + 0,03

9,6 ± 0,4

19,6 ± 2,5

Verhaltnis zum Wachstum gering. Es ist anzunehmen, dass die organischenSauren eine Pufferwirkung ausiibten, moglicherweise auch vom Organis-mus aufgenommen wurden, und damit eine auffallige Sauerung des Sub-

strats verhinderten.

Ammoniumacetat liess iiberhaupt kein Wachstum zu, wahrend Ammo-

niumoxalat in seiner Wirkung zwischen Ammoniumsalzen anorganischerSauren und Ammoniumtartrat stand.

c) Aminosauren

In den Versuchen V, VII, XI, XIII wurden verschiedene

Aminosauren auf ihre Verwertbarkeit gepriift. Im allgemeinen wurden die

DL-Formen verwendet, soweit sie von der Lieferfirma erhaltlich waren. An-

sonst fanden die L-Formen Verwendung. In einem Versuch wurden ver-

gleichsweise optische Antipoden und Racemate nebeneinander benutzt.

Im folgenden wird vorerst ein Ueberblick liber die verwendeten Amino¬

sauren und ihre Wirkung gegeben und anschliessend auf Zusammenhangezwischen chemischer Struktur und Verwertbarkeit eingegangen. Schliesslich

werden einige Merkmale der gut und der schlecht verwertbaren Amino¬

sauren erortert.

— 22 —

1. Ueberblick

Die in den verschiedenen Versuchen gepruften Aminosauren sind in

Tab. 18 alphabetisch angeordnet. Jeder Stickstoffquelle sind die entspre-

Tab 18. Aminosauren als Stickstoffquellen

Stickstoffquelle MTG in mg (3 Parallelen)

Kon «Ver-

Verbindung figu¬ wertb » Versuch V Versuch VII Versuch XI Versuch XIII

ration N 48 Tage

16,9 ± 1,3

49 Tage 46 Tage 48 Tage

a-Alanm DL 1 34,8 + 9,7

a-Alanin D 1 2,7 ± 0,2a-Alanm L 1 33,5 ± 2,9

/S-Alanin — 1 1,5 -

a-Aminobuttersaure DL 1 7,9 ± 0,9 7,6 ± 0,2

/?-Aminobuttersaure DL 1 1,2 + 0,2

y-Aminobuttersaure — 1 6,4 ± 0,4

Arginin (Dihydrat) L 3 29,9 ± 4,9

Asparagin L 2 23,7 ± 4,6 28,9 ± 5,1

Asparaginsaure DL 1 14,7 ± 1,4 21,0 ± 5,1 16,1 + 1,9 23,6 ± 4,0

Asparaginsaure L 1 41,0 ± 4,0Citrullm L 3 18,0 ± 0,6

Cystein

(Hydrochlond) L 1 0,8 -

Cystin DL 2 10,7 ± 0,3

Dioxyphenylalanin DL 1 0,7 -

Glutamin L 2 26,5 + 1,4

Glutaminsaute L 1 45,0 ± 9,9 27,5 ± 3,4

Glycin — 1 19,8 + 2,4

Glycylglycin — 2 0,5 0,3 -

Histidin

(Hydrochlond) DL 1 5,5 ± 0,2Isoleucm DL 1 3,0 + 0,2 3,3 ± 0,2

Leucin DL 1 6,7 ± 0,1 6,2 ± 0,2 6,1 ± 0,1

Leucin D 1 8,5 + 0,8

Leucin L 1 5,8 ± 0,3

Lysin

(Dihydrochlond) L 2 11,3 ± 0,9Methionin DL 1 3,1 ± 0,8Norleucin DL 1 7,1 ± 0,7

Norvahn DL 1 2,1 ± 0,3

Ormthin

(Dihydrochlond) L 2 12,6 + 1,0 12,1 + 0,0

Oxyprolin L 1 3,0 ± 0,2

Phenylalanin DL 1 1,1 -

Prohn DL 1 2,5 ± 0,3

Serin DL 1 26,7 ± 4,2Threonm DL 1 6,0 + 0,3

Tryptophan L 1 03 -

Tyrosin L 1 56 ± 1,2

Valin DL 1 7,2 + 0,5

Diammomumtartrat — 2 26,7 ± 2,3 24,7 ± 1,4 25,0 ± 1,9

- 23 -

chenden MTG-Werte, die bei der 2.Ernte (45- bis 50-tagiges Wachstum)erhalten worden waren, beigefugt.Auf Grund der gebildeten Mycelmengen konnten die Aminosauren in

Gruppen verschiedener Verwertbarkeit eingeordnet werden. Tab. 19 gibteine solche, auf MTG-Werten der 2.Ernte beruhende Einteilung wieder.

Eine strikte Reihenfolge der Verbindungen liess sich zwar nicht erstellen,da sich diese je nach Versuch etwas anderte. Immerhin wurden die Ver¬

bindungen innerhalb der einzelnen Gruppen der Tab. 19 soweit als mog-

lich in der Reihenfolge abnehmender Verwertbarkeit geordnet. Bei Be-

rucksichtigung der weiteren Erntewerte (l.Ernte nach ca. 30 Tagen,3. Ernte nach ca. 60-70 Tagen) anderte sich die Reihenfolge der Verbin¬

dungen kaum; einzig 7-Aminobuttersaure und L-Tyrosin zeigten eine von

Ernte zu Ernte verbesserte Verwertbarkeit.

Tab. 19. Verwertbarkeit verschiedener Aminosauren als Stickstoffquellen

gut bis massig massig massig bis genng genng bis kaum

verwertbar verwertbar verwertbar verwertbar unverwertbar

L Glutammsaure L Citrulhn D-Leucin DL-Isoleucin L Cystein (HC1)

L Asparagin DL Asparagin- DL-a Amino- D Alanin DL-Dioxyphenyl-

L-Asparagin- saure buttersaure DL-Methionin alanin

saure DL-Valin DL Prolin L-TryptophanL Arginin DL-Norleucin Glycylglycin

(2H20) DL Leucin

Glycm L-Ornithin L Leucin

L-Alanm (2HC1) "-Aminobutter- L OxyprolinDL-Aknin L Lysin (2HC1) saure

*DL-Norvalin

L-Glutamin DL-Cystm DL-Threonin DL /5-Amino-

DL-Serm L-Tyrosin * buttersaure

DL-Histidin /?-Alanin

(HC1) DL Phenylalanin

Die Einteilung erfolgte nach Massgabe der MTG- * Diese Verbindungen zeigten bei

Werte nach 45— 50 Tagen Wachstum, annahernd langerem Wachstum deuthch bes-

nach folgendem Schema sere Verwertbarkeit

MTG > 25 mg = gut bis massig verwertbar Innerhalb der Kolonnen folgen sich

25-15 mg = massig verwertbar die Verbindungen m abnehmender

15- 5 mg = massig bis genng verwertbar Verwertbarkeit, soweit die Ver-

5— 1 mg = genng bis kaum verwertbar suchsresultate eine solche Eintei

^ 1 mg = unverwertbar lung zulassen

Die als gut bis massig verwertbar bezeichneten Aminosauren waren

annahernd gleich gute Stickstoffquellen wie Diammoniumtartrat; zum Teil

ubertrafen sie das Ammoniumsalz. Ein auffallend grosser Teil der Amino¬

sauren erwies sich jedoch als bedeutend schlechter verwertbar (siehe auch

S. 28). Die im Vergleich zu Ammoniumtartrat bessere Verwertbarkeit eini-

ger Aminosauren, wie L-Asparagin, L-Glutaminsaure etc., war zwar inner¬

halb 30 Tagen Wachstum aus den MTG-Werten kaum ersichtlich und

- 24 -

konnte erst bei langerem Wachstum festgestellt werden (Ernten nach 45

und mehr Tagen). Stimulierungen desWachstums im Ausmasse, wie sie

z. B. durch Wuchsstoffzusatze von Adenin zu Substrat BAnr hervorgerufenwerden konnten (siehe S. 13 ft-), liessen sich durch Verwendung von Amino¬

sauren statt Diammoniumtartrat nicht erreichen.

2. Chemische Struktur und Verwertbarkeit

Obschon dieVersuche nicht im Hinblick auf eine Untersuchung iiber

die Abhangigkeit der Verwertbarkeit von der chemischen Struktur angelegtworden waren, lassen sich anhand einiger Beispiele gewisse Zusammen-

hange erkennen.

(a) Verwertbarkeit strukturisomerer Aminosauren mit verschiedener Stellungder Aminogruppe

Die Stellung der Aminogruppe gegeniiber der Carboxylgruppe war in

Bezug auf die Verwertbarkeit offenbar von Bedeutung. Wie aus Tab. 20

hervorgeht, konnten die beiden /?-Aminocarbonsauren /?-Alanin und DL-

/3-Aminobuttersaure kaum verwertet werden, wahrend die entsprechendena-Aminosauren gut, resp. fast massig verwertbar waren. y-Aminobutter-saure konnte, wie bereits Seite 23 erwahnt ist, nach langerer Angewoh-nungszeit massig bis gut verwertet werden.

Tab. 20. Verwertbarkeit strukturisomerer Aminosauren

mit Aminogruppen in a-, ft- oder y-StellungVersuch XIII

Stickstoffquelle

MTG-Werte in mg

31 Tage2 Parallelen

48 Tage3 Parallelen

73 Tage3 Parallelen

104 Tage2 Parallelen

DL-a-Aknin

/?-Alanin

DL-a-Aminobuttersaure

DL-/S-Aminobuttersaure

7-Aminobutters'aure

10,2 ± 0,7

0,8 ± 0,0

3,2 ± 0,6

1,2 ± 0,1

2,0 ± 1,0

34,8 ± 9,7

1,2 ± 0,1

7,6 ± 0,2

1,2 ± 0,1

6,4 + 0,4

48.2 + 2,4

1,3 ± 0,1

14.3 + 0,9

1,8 ± 0,1

20,8 ± 4,0

11,2 ± 0,4

2,4 ± 0,649,1 ± 9,5

(b) Verwertbarkeit stereoisomerer Aminosauren

Ueber den Einfluss der raumlichen Orientierung der a-Aminogruppeauf die Verwertbarkeit gibt Tab. 21 Aufschluss.

Wie am Beispiel des Alanins und der Asparaginsaure gezeigt wird,konnten die L-Formen sehr gut verwertet werden. Mit den DL-Formen

25 -

Tab. 21. Verwertbarkeit der Stereoisomeren des a-Alanins, der Asparaginsaureund des Leucins

Versuch XIII

Verbindung

MTG-Werte in mg

31 Tage2 Parallelen

48 Tage3 Parallelen

73 Tage3 Parallelen

DL-Alanin

D-Alanin

L-Alanin

10,2

1,8

10,8

+ 0,7

± 0,2_

34,8 ± 9,7

2,7 + 0,2

33,5 ± 2,92

48,2 + 2,4

3,2 ± 0,2

68,9 ± 0,82

DL-Asparaginsaure

L-Asparaginsaure

12,2

12,4

± 1,3

± 0,9

23,6 + 4,0

41,0 ± 4,0

46,4 + 3,72

67,6 ± 2,02

DL-Leucin

D-Leucin

L-Leucin

5,2

6,8

4,9

+ 0,8+ 0,2+ 0,4

6,1 + 0,1

8,5 + 0,8

5,8 ± 0,3

6,4 + 0,2^

13,4 + 0,2

7,6 + 0,2

1 Einzelwerte 2 2 Parallelen

wurde anfanglich gleich gutes Wachstum wie mit den L-Formen erhalten.

Das verminderteWachstum bei langererVersuchsdauer lasst darauf schlies-

sen, dass aus den Racematen nur die L-Formen verwertet wurden. Mit

D-Alanin konnten jedenfalls keine MTG-Werte erhalten werden, die die

ublichen Minimalwerte bedeutend tiberstiegen.Die Versuchsserien mit den optischen Antipoden des Leucins ergaben

eine ausgesprochen schlechte Verwertbarkeit beider Isomeren. Mit D-Leu¬

cin wurde schwach besseres Wachstum als mit L-Leucin festgestellt.

(c) Verwertbarkeit von Monoaminomonocarbonsauren

mit gerader Kohlenstoffkette

Neben der raumlichen Lagerung der a-Aminogruppe musste die Struk-

tur des Restes R der Verbindungen vom Typus R • CHNH2 ' COOH von

ausschlaggebender Bedeutung fur die Verwertbarkeit gewesen sein. Als Bei-

spiel sei in Tab. 22 (S. 26) die Verwertbarkeit einiger homologen a-Amino-

sauren mit gerader Kohlenstoffkette angefuhrt.Nur die beiden ersten Glieder der Reihe, d. h. Glycin und DL-Alanin,

konnten gut verwertet werden. Die ubrigen DL-a-Aminofettsauren waren

schlecht verwertbar; immerhin ergaben sich mit DL-a-Aminobuttersaure

grossere MTG-Werte als mit den nachsthoheren Homologen.

(d) Verwertbarkeit von Aminosauren mit drei funktionellen Gruppen

Das Vorhandensein einer weiteren funktionellen Gruppe neben der Car-

boxyl- und der a-Aminogruppe hatte in den meisten Fallen einen die Ver-

- 26 -

Tab. 22 Verwertbarkeit homologer Monoaminomonocarbonsauren

mit gerader Kohlenstoffkette

Versuch V, XI, XIII

Stickstoffquelle MTG in mg (3 Parallelen)

R. CHNH2

COOHR

Versuch

V

48 Tage

Versuch

XI

46 Tage

Versuch

XIII

48 Tage

Versuch

V

68 Tage

Versuch

XI

5 9 Tage

Versuch

XIII

73 Tage

GlycmDL-Alanm

DL-a-Amino-

buttersaure

DL-Norvalin

DL-Norleucin

[Diammonium-

tartrat

H

CH3

C2H5

C3H7

C4H9

19.8 + 2,4

16.9 ± 1,3

26,7 ±2,3

7,9 ±0,9

2,1 ±0,3

24,7 ± 1,4

34,8 ± 9,7

7,6 + 0,2

7,1 ±0,7

25,0 ± 1,9

34,4*

36,7*

65,4*

48,2 ± 2,4

13,1 + 0,8 14,3 + 0,9

6,9 ± 1,1

5,8 ±0,3

41,5 ±3,5 51,9 ±2,4}

* Einzelwerte

wertbarkeit bedeutend erhohenden Effekt. In Tab. 23 sind die MTG-Werte

fur Serien mit unsubstituierten a-Aminosauren und ihren substituierten Ab-

kommlingen angegeben.

Die Einfuhrung einer Hydroxylgruppe in Alanin hatte kaum eineVer-

anderung der bereits guten Verwertbarkeit zur Folge. Hingegen bewirkte

die Sulfhydrylgruppe erne totale Hemmung des Pilzwachstums. Die oxy-

dierte Form des Cysteins, d. h. das Disulfid Cystin, konnte massig verwertet

werden.

Ein Ersatz der endstandigen Methylgruppe in a-Aminobuttersaure und

Norvalin durch eine Carboxylgruppe (oder eine Saureamidgruppe) bewirkte

eine bedeutende Zunahme der Verwertbarkeit. Wahrend a-Aminobutter¬

saure und Norvalin schlecht verwertbar waren, stellten Asparaginsaure, Glu-

taminsaure und ihre Monoamide, zumindest in der L-Form, die besten Stick-

stoffquellen dar.

Die Einfuhrung einer /3-standigen Hydroxylgruppe oder einer y-standigenMethylsulfidgruppe in a-Aminobuttersaure hatte keine fordernde Wirkung.

Die endstandigen Aminogruppen des Ornithins und des Lysins hatten

einen die Verwertbarkeit erhohenden Einfluss.

Die Verwertbarkeit des ringgebundenen Stickstoffs der Verbindung Prolin

konnte durch eine Hydroxylgruppe (Oxyprolin) nicht verbessert werden.

Dagegen bewirkte die phenolische Hydroxylgruppe des Tyrosins eine ein-

deutige Steigerung der Verwertbarkeit imVergleich zu Phenylalanin.Die vorliegende Erorterung des Einflusses einer dritten funktionellen

Gruppe erfolgte unter der Annahme, dass sich die Verwertbarkeiten der

— 27 -

Tab. 23. Einfluss einer dritten funktionellen Gruppe auf die Verwertbarkeit

von a-Aminocarbonsauren

Versuch V, VII, XI, XIII

Scickscoffquelle MTG in mg (3 Parallelen)

Einfache a-Aminocarbon-

saure oder substituierce

a-Aminocarbonsaure

Dritte

funktionelle

Gruppe

Versuch

V

48 Tage

Versuch

VII

49 Tage

Versuch

XI

46 Tage

Versuch

XIII

48 Tage

DL-Alanin

DL-Serin

L-Cystein (HC1)

DL-Cystin

-CH2OH

-CH2SH

-CH2SS • CH2-

16,9 ± 1,3

26,7 ± 4,2

0,8 -

10,7 ± 0,3

34,8 ± 9,7

DL-i-Aminobuttersaure

DL-Asparaginsame

L-AsparaginDL-Methionin

DL-Threonin

-COOH

-CONH2

-CH2S • CH3-CHOH-

14,7 + 1,4

23,7 ± 4,621,0 ± 5,1

3,1 ± 0,8

6,0 ± 0,3

7,9 ± 0,9

16,1 + 1,9

28,9 ± 5,1

7,6 + 0,2

23,6 + 4,0

DL-Norvalin

L-Gluraminsaure

L-Glutamin

L-Ornithin (2HC1)

-COOH

-CONH2

-CH2NH2

45,0 ± 9,9

12,6 ± 1,0

2,1 + 0,3

27,5 + 3,4

26,5 ± 1,4

12,1 ± 0,0

DL-Norleucin

L-Lysin (2HC1) -CH2NH2 11,3 ± 0,9

7,1 ± 0,7

DL-Phenylalanin

L-Tyrosin -QH4OH1,1 -

5,6 ± 1,2

DL-Prolin

L-Oxyprolin -CHOH-

2,5 ± 0,3

3,0 ± 0,2

L- und DL-Formen einer Aminosaure bei kiirzerer Versuchsdauer wenigunterschieden.

3. Die gut verwertbaren a-Aminosauren

Folgende a-Aminosauren, die ihrer Struktur entsprechend in zwei Grup¬

pen eingeteilt werden konnen, erwiesen sich als gut verwertbare Stick-

stoffquellen:

(a) C2- und C3-Verbindungen: Glycin, L-Alanin, DL-Serin.

(b) Acyclische O- und Cs-Verbindungen mit mehr als zwei funktio¬

nellen Gruppen: L-Asparaginsaure, L-Asparagin, L-Glutaminsaure, l-G1u-

— 28 —

tamin, L-Arginin (letztere Verbindung mit 5 C in einer Kette und 1 C in

Guanidinogruppe).

4. Die schlecht verwertbaren a-Aminosauren

Ein allgemein giiltiger Grund fur die schlechte Verwertbarkeit vieler

a-Aminosauren liess sich aus den vorliegenden Versuchen nicht ersehen.

So konnte im allgemeinen nicht entschieden werden, ob eine Unfahigkeitdes Organismus, die angebotene Aminosaure zu resorbieren oder anzugrei-fen, vorlag, oder ob andere Einfliisse, wie z. B. eine Hemmung durch be-

sondere Stoffwechselprodukte, von Bedeutung waren. In einzelnen Fallen

erlaubten jedoch die Versuchsresultate, auf bestimmteUrsachen der schlech-

ten Verwertbarkeit zu schliessen.

(a) Mit L-Ornithin (Dihydrochlorid) als Stickstoffquelleergaben sich ahnliche MTG- und pH-Aenderungen wie mit Ammonium-

salzen starker anorganischer Sauren. In Fig. 3 sind diesbeziigliche Mess-

werte, zusammen mitWerten aus weiteren Serien desVersuchs VII, gra-

phisch wiedergegeben.Es ist somit anzunehmen, dass die schlechte Verwertbarkeit des Orni-

thindihydrochlorids durch die starke physiologische Sauerung des

Substrats bedingt war. Serien aus Versuch XXI zeigten, dass durch

Pufferung des Substrats die Verwertbarkeit des Ornithindihydrochloridserhoht wurde (siehe Tab. 17, S. 21).

Mit anderen Aminosauren konnte jedoch kein gleichartiger Wachstums-verlauf festgestellt werden.

(b) Mit dem Dipeptid Glycylglycin als Stickstoffquelle blieben

die MTG-Werte iiber die ganze Versuchsdauer unter 1 mg pro Kolben.

Wie Versuch XI ergab, wirkte die Verbindung in irgend einer Form toxisch,da auch bei gleichzeitiger Anwesenheit von Ammoniumtartrat kein oder nur

stark verzogertes Wachstum eintrat (siehe Tabellen im Anhang).Aus Analogiegriinden konnte fur alle Versuchsserien, in welchen die

MTG-Werte 1 mg nicht iiberstiegen, eine totale Hemmwirkungder anwesenden Stickstoffverbindung angenommen werden. Es betraf dies:

Glycylglycin, L-Cystein, DL-Dioxyphenylalanin, L-Tryptophan und even-

tuell DL-Phenylalanin.

(c) Die einfache Unverwertbarkeit des D - A1 a n i n s ohne

Hemmwirkung wurde bereits Seite 25 erwahnt. Es ist zu vermuten, dass

der Organismus die D-Form, im Gegensatz zur L-Form, nicht angreifen

- 29 -

Fig. 3- MTG- und pH-Verlauf bei Verwendung einiger Aminosauren

als Stickstoffquellen (Versuch VII)

MTG

mg

60

50 -- 5

40 --4

20 -

10 -

pH

• 6

Ss.

^-..

1 = L Arginin

30 -J- *> 2 = DL Lcucm

3 = 1 Lysin (Dihydrochlond)

4 = DL Methionin

5 = L Ornithm (Dihydrochlond)

-r-

20 40

-J—

60

—I—

Tagc

konnte. Ob eine ahnliche Unverwertbarkeit der l- oder DL-Formen ge-wisser schlecht verwertbarer Aminosauren anzunehmen ist, konnte auf

Grund der vorliegenden Versuche nicht entschieden werden.

(d) Es soil schliesslich noch auf die im Verhaltnis zum Wachs-

tum oft auffallende, starke Sauerung der Substrate bei Ver¬

wendung schlecht verwertbarer Aminosauren hingewiesen werden. Wah-

rend in Ammoniumtartratsubstraten normalerweise bei 45- bis 50-tagigemWachstum pH-Erniedrigungen von ca. 1,5 Einheiten, d. h. grossenord-nungsmassig 0,05 Einheiten pro mg MTG, festgestellt werden konnten,traten in mehreren Serien mit Aminosauren pH-Senkungen von 0,1 bis

0,5 Einheiten pro mg MTG auf (d. h. total ebenfalls ca. 1,5 Einheiten,jedoch bei viel geringerem Wachstum).

Als ausgesprochene Vertreter solcher Aminosauren, die eine starke rela¬

tive Sauerung bewirkten, erwiesen sich: DL-Methionin, L-Oxyprolin, DL-

- 30 -

Prolin, DL-Leucin, L-Leucin und DL-Isoleucin. Fig. 3 (S. 29) gibt die MTG-

und pH-Werte einiger diesbeziiglicher Serien ausVersuch VII graphischwieder.

Aehnlich grosse relative pH-Senkungen konnten sonst nur noch in Fal¬

len geringsten Wachstums in aneurinfreien Losungen, jedoch bei bedeu-

tend geringeren absoluten pH-Erniedrigungen (weniger als 1 Einheit),beobachtet werden.

d) Harnstoff, Purin- und Pyrimidinderivatesowie verwandte Verbindungen

Die als Hydrolysenprodukte von Nucleinsauren auftretenden Purin-

und Pyrimidinverbindungen wurden in Versuch XIV auf ihre Ver-

wertbarkeit als Stickstoflfquellen gepriift. Harnstoff, Guanidin, Kreatin,Harnsaure und die zwei mit ihr verwandten Verbindungen Allantoin und

Alloxanthin kamen in einzelnen Serien verschiedener Versuche zur Verwen-

dung (Versuch V, VII, XI, XIII, XIV, XVII).

Wie bei den iibrigen Versuchen mit verschiedenen Stickstoflfquellenwurde eine Stickstoffkonzentration von 20 Milliatom pro Liter gewahlt.

Tab. 24. Verwertbarkeit von Harnstoff, Purin-, Pyrimidin- und verwandten

Verbindungen als StickstoffquellenVersuche VII, XI, XIII, XIV

Stickstoffquelle MTG-Werte in mg (3 Parallelen)

Versuch Versuch Versuch Versuch

Verbindung mM/1 VII XI XIII XIV

49 Tage 46 Tage 48 Tage 49 Tage

Harnstoff 10,0 55,9 ± 17,5

Guanidin (Hydrochlorid) 10,0 6,5 + 0,8 10,4 ± 0,3Kreatin 10,0 1.8 -

Allantoin 5,0 7,4 ± 0,8Alloxantin 5,0 14,0 + 0,6Harnsaure 5,0 5,0 ± 0,5Xanthin 5,0 6,5 + 0,3

Hypoxanthin 5,0 3,0 + 0,6Adenin [Adn] 5,0 3,5 ± 1,0Guanin [Gua] 5,0 12,8 + 1,4Uracil [Ura] 10,0 4,3 ± 0,5Thymin [Thy] 10,0 1,7 + 0,2Cytosin [Cyt] 10,0 2,7 ± 0,1Adn + Ura je Yl der 7,8 ± 0,4Gua + Ura Einzelkonz. 23,4 + 0,1Adn + Gua + Ura + Cyt je J4 der 13,4 + 1,7Adn + Gua + Thy -f Cyt Einzelkonz. 9,3 ± 0,8

Diammoniumtartrat 10,0 24,7 ± 1,4 25,0 ± 1,9 38,6 ± 3,9

- 31 -

Fur die Purinverbindungen kamen, ohne Riicksichtnahme auf zum Teil

ausserhalb der Ringstruktur vorhandene Aminogruppen, pro Mol der Ver-

bindung je 4 Grammatom Stickstoff als «verwertbar» in Berechnung. Fur

die Pyrimidinverbindungen wurden allgemein 2 Grammatom Stickstoff

pro Mol Verbindung als «verwertbar» angenommen. Bei Mischungen war

die Konzentration der einzelnen Komponenten proportional reduziert, umdie Gesamtkonzentration an «verwertbarem» Stickstoff konstant zu hal-

ten. Die mit den verschiedenen Verbindungen erhaltenen MTG-Werte sind

in Tab. 24 zusammengestellt.

Harnstoff erwies sich als gute Stickstoffquelle. Er Hess ebenso gutes, zum

Teil sogar besseres Wachstum als Diammoniumtartrat zu.

Guanidin, als Hydrochlorid verwendet, bewirkte eine starke physiologi-sche Sauerung. Nach anfanglich gutem Wachstum trat rasch eine totale

Hemmung ein. Kreatin war kaum verwertbar, wahrend Allantoin und

Alloxantin nach langerer Induktionsperiode gutesWachstum ermoglichten.Von den Purinverbindungen erwies sich einzig Guanin als innerhalb

der Versuchsdauer beschrankt verwertbar, wahrend keine der ubrigen Purin-

und gar keine der Pyrimidinverbindungen auch nur massiges Wachstumzuliessen. Eine Mischung von Guanin -f- Uracil hatte im Vergleich zu Gua¬

nin allein einen fordernden Einfluss. Bei Mischung von vier Komponenten(d. h. zusatzlich Adenin und Cytosin) blieb diese Stimulierung jedoch aus.

In alien Fallen iibertrafen die mit Diammoniumtartrat als Stickstoffquelleerhaltenen MTG-Werte die mit Purinkorpern erhaltenen bei weitem.

III. Orientierende Versuche

a) Vertvertbarkeit einiger Kohlenhydrate

Zur Prtifung der Verwertbarkeit einiger Kohlenhydrate als Kohlenstoff-

und Energiequelle wurde in Versuch VI das BAnr-Substrat verwendet,wobei anstelle der Glucose die verschiedenen Kohlenhydrate in einer Kon¬

zentration von 20 g/1 traten.ZurHerstellung der Substrate wurden Kohlen-

hydrat- und Nahrsalzlosungen getrennt autoklaviert, dann vereinigt und

auf sterile Kolben verteilt.

Aus Tab. 25 kann das auffallend gute Wachstum auf ^-Dextrin ersehen

werdeo. Maltose und a-Dextrin waren ebenfalls sehr gute Kohlenstoff-

quellen und erlaubten ein besseres Wachstum als Glucose und Fructose.

Starke, Glycogen, Trehalose und Xylose waren hingegen deutlich weniger

- 32 -

Tab. 25. Verwertbarkeit einiger Kohlenhydrate als Kohlenstoffquelle

Substrat Bam m't variabler C-quelle Ernte nach 46 Tagen (3 Parallelen) Versuch VI

Kohlenstoffquelle MTG in mg Kohlenstoffquelle MTG in mg

Cellobiose 12,8 ± 0,4 Inulin 1,6 + 0,4a-Dextrin 25,8 ± 2,1 Maltose 29,5 ± 0,7

,8-Dextrin 50,6 ± 4,8 Starke 16,5 ± 0,9

D-Fructose 23,5 ± 0,3 Trehalose 16,3 + 0,7

D-Glucose 21,4 ± 0,2 Xylan 0,5 -

Glycogen 17,1 + 1,5 D-Xylose 16,8 + 2,8

gut verwertbar als Glucose. Cellobiose war eine schlechte Kohlenstoff¬

quelle und Inulin, sowie Xylan, konnten offenbar gar nicht verwertet

werden.

b) Einfluss der Wasserstoffionenkonzentration

Der Einfluss der Wasserstoffionenkonzentration auf das Wachstum

wurde in Versuch IV unter Verwendung eines modifizierten BAnr-Sub-strates verfolgt. Durch Zugabe von sterilen Phosphatpufferlosungen zu

konzentrierten, sterilen Nahrlosungen wurden impfbereite Substratserien

von verschiedenen Anfangs-pH erhalten. Die Substrate wiesen gegeniiberdem BA(U. -Substrat, abgesehen von verschiedenen pH-Werten, folgendeAenderungen auf:

(a) Ersatz des Diammoniumtartrates als Stickstoffquelle durch L-Aspara-gin (1 g/1);

(b) Zugabe von Natriumchlorid (0,5 g/1); einige Serien hatten einen

zusatzlich erhohten Chloridgehalt;(c) Zusatz von Alkaliphosphaten (teilweise bis ca. 43,5 mM Phosphat

pro Liter).

Die in Tab. 26 angefiihrten Resultate der ersten Ernte zeigen, dass das

Wachstum innerhalb der pH-Werte 3,6 und 6,5 gut war. Die Wachstums-

Tab. 26. Einfluss des Anfangs-pH auf das Wachstum von Marasmius oreades

Substrat: abgeanderte BAnr-L6sung Brnte nach 27 Tagen (2 Parallelen) Versuch IV

Anfangs-pH

2,00

Ernte-pH MTG in mg Anfangs-pH Ernte-pH MTG in mg

1,98 0,4 - 5,90 5,83 9,6 ± 0,8

2,80 2,77 0,3 6,50 6,63 11,7 ± 2,8

3,60 4,03 13,7 ± 0,3 7,24 7,21 6,4 ±0,44,14 4,73 16,6 ± 0,4 7,50 7,47 3,6 + 0,2

5,05 5,26 11,1 - 8,50 8,05 0,4 -

- 33 -

grenze musste auf der sauren Seite zwischen 2,8 und 3,6 liegen, wahrend

im alkalischen Gebiet das Wachstum bei pH 8,0 ganz gehemmt war. Die

Versuche mit verschiedenen Stickstoffquellen deuteten darauf hin, dass die

Grenze im sauren Gebiet ungefahr bei pH 3,2 lag (siehe S. 19/20).

c) Einfluss einiger organischer Extrakte

Die Wirkung kleiner Mengen wasseriger Extrakte von Hefe, Buchen-

laub und Weizenstroh auf das Wachstum von Marasmius oreades wurde

in Versuch VIII gepriift und mit der Wirkung von Aneurin vergli-chen. Als Grundsubstrat dienten die Nahrlosungen B, BAnr sowie zwei

weitere Substrate, die bis auf das Fehlen der Calcium-, Mangan- und Zink-

zusatze dem B-, resp. dem BAnr-Substrat entsprachen und die im folgendenals Substrat C, resp. CAnr bezeichnet sind. Den C-Substraten war somit nur

Eisenchlorid als Spurenelementverbindung zugesetzt.Als Extrakte kamen die wie folgt hergestellten, klar filtrierten Losungen

zu Verwendung:(1) Hefe-Heissextrakt: 15-miniitiges Autoklavieren (1 atii) eines was-

serigen Breis von Presshefe;(2) Weizenstroh-Kaltextrakt: 24-stiindiges Stehen von gemahlenem

Weizenstroh in destilliertem Wasser bei ca. 5 ° C;

(3) Weizenstroh-Heissextrakt: 15-miniitiges Autoklavieren von gemah¬lenem Weizenstroh in destilliertem Wasser;

(4) Buchenlaub-Kaltextrakt: analog demWeizenstrohextrakt hergestellt;(5) Buchenlaub-Heissextrakt: analog dem Weizenstrohextrakt herge¬

stellt.

Die Extrakte wurden in Mengen entsprechend 40 mg Extrakttrocken-

substanz auf einen Liter Substrat zugesetzt. Tab. 27 gibt die MTG-Werte

der zweiten Ernte (35 Tage Wachstum) wieder.

Tab. 27. Einfluss einiger organischer Extrakte in kleinen Mengen auf das Wachstum

Ernte nach 35 Tagen (2 Parallelen) Versuch VIII

MTG in mg

Substrat B Substrat C Substrat BAnr

9,8 ± 0,6

Substrat CAnr

kein Zusatz 3,0 ± 0,5 2,0 ± 0,4 20,4 ± 0,2Hefe-Heissextrakt 7,6 + 0,1 13,2 + 0,2 10,0 + 0,4 15,6 + 0,4Weizenstroh-Kaltextrakt 15,2 + 0,0 12,7 ± 1,5 34,8 + 0,2 26,4 + 0,6Weizenstroh-Heissextrakt 15,6 ± 0,6 14,9 - 23,2 ± 0,1 28,2 + 3,3Buchenlaub-Kaltextrakt 10,4 ± 0,2 10,6 ± 0,6 22,7 ± 0,3 31,7 ± 2,5Buchenlaub-Heissextrakt 12,4 ± 0,8 12,0 ± 1,8 17,6 ± 2,8 23,7 + 1,6

- 34 -

Alle Extrakte zeigten in den beiden Nahrlosungen ohne Aneurinzusatz

(d. h. B und C) eine stark fordernde Wirkung und ermoglichten somit das

Wachstum, das in zusatzfreien Losungen kaum bemerkbar war. Im C-Sub-

strat vermochten sie jedoch keine so starke Wirkung zu entfalten wie ein

Zusatz von 0,5 mg Aneurin pro Liter.

Im B-Substrat wirkten innerhalb 35 Tage alle Extrakte ausser Hefe-

extrakt starker als Aneurin. Nach langerer Versuchsdauer ergab sich jedochin der Serie mit Substrat BAnt besseres Wachstum als in den mit Extrakten

versetzten Serien des B-Substrats ohne Aneurin.

Wurden die Extrakte aneurinhaltigen Substraten, d. h. BAnr, resp. CAnr

zugegeben, so zeigten sich ebenfalls stark fordernde Wirkungen ausser bei

Zugabe von Hefeextrakt. Aneurin konnte offenbar die Wirkung des Hefe-

extrakts auf das Wachstum ganz ersetzen.

Wie aus Tab. 27 hervorgeht, wuchs der Pilz in der aneurinhaltigenNahrlosung ohne Calcium-, Mangan- und Zinkzusatz (d. h. Substrat CAnr)rascher als im Substrat BAnr. Es ist deshalb anzunehmen, dass die Spuren-elemente des Substrats BAnr unter Umstanden eine gewisse Hemmwirkunghatten. Auffallenderweise wurde jedoch im C-Substrat nur sparliches,braunliches Luftmycel, im B-Substrat dagegen ein iippiges, weisses Luft-

mycel gebildet.Einige Versuche, die Hinweise auf die Bedeutung der anorganischen

Bestandteile, d. h. Metallsalze, der Nahrlosung geben sollten, sind im fol-

genden Abschnitt angefiihrt.

d) Einftuss einiger Mineralsalze

Nachdem sich im Versuch mit organischen Extraktzusatzen (VersuchVIII) ergeben hatte, dass im Substrat CAnr (= Substrat BAnr ohne Cal¬

cium-, Mangan- und Zinkzusatze) rascheres Wachstum als in Substrat

BAnr erreicht werden konnte, wurden einige weitere Versuche unternom-

men, um Anhaltspunkte iiber den Einfluss der Mineralsalzkomponentendes Substrates B zu erhalten.

Zur Erleichterung eines Vergleichs der Konzentrationen einzelner Kom-

ponenten wurde in den Versuchen X, XII und XVI der Gehalt

der Nahrlosungen in Molaritaten, d. h. mM/1, angegeben und der Einfach-heit halber gleichzeitig fur alle anorganischen Bestandteile Konzentratio¬

nen gewahlt, die in einfachen Dezimaleinheiten ausgedriickt werden konn-

ten. Gegeniiber dem B-, resp. C-Substrat, mussten somit einige Salzkonzen-

trationen geandert werden. Die dem C-Substrat annahernd entsprechendeNahrlosung wird im folgenden als Substrat G bezeichnet. Seine Zusammen-

- 35 -

setzung geht aus Tab. 28 hervor, in welcher noch weitere verwendete

Grundsubstrate definiert sind.

Tab. 28. Zusammensetzung der Basissubstrate 1 und 2 sowie des Substrates G

Basissubstrat

Komponentea Substrat G1 2

Glucose 111 mM 111 mM 111 mM

Aneurin 1,5 «M 1,5 «M 1,5 pM

Diammoniumtartrat 25,0 mM 25,0 mM 25,0 mM

Kaliumdihydrogenphosphat 5,00 mM 5,00 mM 5,00 mM

Natriumsulfat (Decahydrat) 2,00 mM

Magnesiumsulfat (Heptahydrat) 2,00 mM

Eisenchlorid (Hexahydrat) 0,02 mM

destillierres Wasser zu 1,000 Liter

Zuerst wurde in Versuch X das Wachstum in den Nahrlosungen C

und G verglichen. Ferner sollte festgestellt werden, in welchem Masse in

Substraten ohne jegliche Mineralsalzzusatze Wachstum moglich war, d. h.

wie stark sich eine Impfsuspension in Anwesenheit der organischen Sub-

stratbestandteile und moglicher Verunreinigungen entwickeln konnte.

Tab. 29. Vergleich des Wachstums in Substrat C und Substrat G.

Wachstum in mineralsalzfreier LosungVersuch X

Substrat

MTG-Werte in mg

35 Tage2 Parallelen

54 Tage2 Parallelen

70 TageEinzelwerte

Substrat C

Substrat G

Substrat G ohne MgS04 und FeCl3

Substrat G ohne MgS04, KH»P04 u FeCls

23,8 ± 1,2

24,6 ± 1,0

2,6 ± 0,0

1,6 + 0,0

48,0 ± 0,4

43,6 ± 0,6

2,3 ± 0,0

1,6 ± 0,0

45,1

43,0

2,5

1,4

Wie Tab. 29 zeigt, ergaben sich fur das Wachstum in Substrat C und G

nur ganz geringe Unterschiede. Bei alleiniger Anwesenheit der Kohlen-

stoff- und Stickstoffquelle (nebst Aneurin) war die MTG-Zunahme ausserst

gering, wenn auch deutlich vorhanden; bei Impfmengen von ca. 0,2 mg

ergaben sich MTG-Werte bis ca. 1,5 mg.

In Versuch XII wurde untersucht, inwiefern sich Magnesiumsulfatdurch andere Sulfate ersetzen liess. Des weitern wurde der Bedeutung von

Calciumsalzen sowie der Ersetzbarkeit des Eisenchlorids durch Mangan-und Calciumsalze nachgegangen. Fiir diese Versuche wurde die als «Basis-

- 36 -

substrat 1» bezeichnete Nahrlosung (siehe Tab. 28) verwendet, die je nach

Versuchsserie durch Zusatze erganzt war.

Tab. 30. Einfluss einiger Mineralsalze auf das Wachstum in Basissubstrat 1

Versuch XII

Zusatze zum Basissubstrat 1

(mM/1)

MTG in mg

^5 Tage2 Parallelen

52 Tage2 Parallelen

73 TageEinzelwerte

FeCl3 (0,02)

FeCl3 (0,02)

FeCls (0,02)

FeCl3 (0,02)

FeCl3 (0,02)

FeCl3 (0,02)

CaCl2 (0,2)

MnCl2 (0,05)MnCL2 (0,05)

+ Na2SO4(2,0)

+ CaS04 (2,0)

+ MgS04 (2,0) £= Substrat G]

+ MgS04 (2,0) + CaCl2 (0,2)

+ MgS04 (2,0) + CaCl. (2,0)

+ MgSO4(2,0)

+ MgS04 (2,0)

+ MgS04 (2,0) + CaCl2 (0,2)

1,6 ± 0,1

10,4 ± 0,2

12,2 + 0,417,0 ± 1,8

11,2 + 1,0

12,6 ± 0,6

11,0 ± 0,8

12,6 ± 0,4

15,8 ± 1,4

1,4 -

12,8 ± 0,2

20,8 ± 0,0

40,0 ± 2,3

25,6 ± 0,4

42,5 ± 6,2

22,0 ± 0,3

24.0 ± 2,4

25.1 ± 0,7

1,3

14,5

33,4

47,6

63,5

70,4

37,7

39,8

49,8

Wie aus Tab. 30 hervorgeht, war das Wachstum im sulfatfreien Substrat

ausserst gering. Natriumsulfat geniigte fiir ein gewisses Wachstum, das

jedoch 15 mg pro Kolben nicht iiberstieg. Calciumsulfat gestattete ein

langsames, jedoch fortschreitendesWachstum; doch wurde die Wirkungvon Magnesiumsulfat nicht erreicht. Ein Zusatz von Calciumchlorid neben

Magnesiumsulfat wirkte sich nach anfanglich schwacher Hemmung giin-

stig aus, indem MTG-Werte iiber 60 mg erhalten wurden, wahrend in

alien Versuchsserien ohne Calciumsalzzusatz 50 mg kaum erreicht und

iiberschritten wurden. Manganchlorid, auch in Kombination mit Calcium¬

chlorid, konnte in den verwendeten Konzentrationen Eisenchlorid nur in

geringem Masse ersetzen.

In Versuch XVI wurde schliesslich Natriumsulfat als Sulfatquelleverwendet und verschiedene Mengen Magnesiumchlorid und Eisenchlorid

zugesetzt, um den Einfluss der Konzentration der betreffenden Metallionen

festzustellen. Die Zusammensetzung des verwendeten Grundsubstrats gehtaus Tab. 28 hervor («Basissubstrat 2»), wahrend die Versuchsresultate in

Tab. 31 zusammengestellt sind.

Die stark fordernde Wirkung des Magnesiumionenzusatzes geht deutlich

aus dem Versuch hervor. Bei gleichbleibender Eisenkonzentration (0,02mM/1) wurde das Wachstum durch steigende Zusatze von Magnesiumsalzzunehmend gefordert.

Ein Eisenchloridzusatz von 0,02 mM/1 zum Grundsubstrat hatte einen

geringen Einfluss, wahrend bei gleichzeitiger Anwesenheit von 2,0 mM

— 37 -

Tab. 31. Einfluss von Magnesiumsulfat und Eisenchlorid

auf das Wachstum in Basissubstrat 2Versuch XVI

Zusatze zum Basissubstrat 2

MTG in mg

30 Tage 49 Tage 71 Tage2 Parallelen 2 Parallelen Einzelwerte

kein Zusatz 4,1 ± 1,1 11,2 ± 1,0 13,0

MgCl2( 2,0 mM/1) 9,6 ± 0,0 23,2 ± 0,0 24,5

FeCl3 (0,02 mM/1) 3,8 ± 0,3 10,3 ± 0,2 16,4

MgCl2( 0,2 mM/1) + FeCl3 (0,02 mM/1) 9,2 ± 0,1 23,2 ± 0,6 30,2

MgCl2( 2,0 mM/1) + FeCl3 (0,02 mM/1) ll,7i - 37,4 ± 1,2 33,7

MgCl2 (20,0 mM/1) + FeCl3 (0,02 mM/1) 16,91 - 46,3 + 2,1 45,3

MgCl2 ( 2,0 mM/1) + FeCl3 (0,002 mM/1) 11,5 ± 0,7 30,7i - 29,3

MgCl2 ( 2,0 mM/1) + FeCl3 (0,02 mM/1) ll,7i - 37,4 + 1,2 33,7

MgCl2 ( 2,0 mM/1) + FeCl3 (0,2 mM/1) 10,8 + 0,4 32,6 + 0,6 47,0

i Einzelwerte

Magnesiumsalz pro Liter eine deutliche Steigerung desWachstums durch

Eisenzusatz eintrat. Bei Verwendung einer hoheren oder niedrigeren Eisen-

konzentration (0,002, resp. 0,2 mM/1) zeigten die meisten MTG-Werte

eine Verminderung der Stimulierung an.

D. Zusammenfassung der Ergebnisse

In der vorliegenden Arbeit wird iiber Wachstumsversuche mit einem Stamm von

Marasmius oreades (BOLT, ex Fr.) Fr. berichtet.

Das Wachstum wurde unter Verwendung von synthetischen Substraten in Fliissig-keitskulturen verfolgt. Durch Vergleich experimentell bestimmter Mycelgewichtewurde auf Eigenschaften des Pilzes geschlossen. Folgende zwei Gebiete wurden be-

sonders beriicksichtigt:

- Der Bedarf an Wuchsstoffen

- Die Verwertbarkeit verschiedener Stickstoffquellen.

Des weitern wurden in orientierenden Versuchen folgende Gebiete beriihrt:- Die Verwertbarkeit von Kohlenhydraten- Die pH-Abhangigkeit des Wachstums- Der Einfluss von Streuextrakten in kleinen Mengen- Der Einfluss von Mineralsalzen.

Einer kurzen, allgemeinen Beschreibung der Versuchsmethoden (S. 3-6) schliesstsich eine thematisch geordnete Darstellung der Versuchsresultate an (S. 7-37). Im

folgenden sind die Versuchsergebnisse zusammenfassend mitgeteilt.

1. Wachstumsstimulierungen durch Wuchsstoffe

In einer synthetischen Nahrlosung, die Glucose, Ammoniumtartrat,Kaliumphosphat, Magnesiumsulfat, Calciumchlorid und die Spurenele-mente Eisen, Mangan und Zink enthielt (Substrat B), wuchs der verwen-

dete Stamm von Marasmius oreades kaum. Um innerhalb ca. 50 TagenMTG-Werte iiber 5 mg pro Versuchskolben zu erhalten (bei Impfung mit

einer Suspension, die ca. 0,2 mg Myeel enthielt), mussten Aneurin oder

organische Extrakte, z. B. aus Hefe oder Streue, zugesetzt werden. Aneurin

konnte durch keinen der folgenden Wuchsstoffe ersetzt werden: Adenin,Adermin, (-)-)-Biotin, Cholin, Pteroylglutaminsaure, meso-Inosit, D-Pan-

tothensaure.

Der verwendete Stamm kann daher als aneurinheterotroph bezeichnet

werden. Aneurinmengen von 10 ug/1, d. h. 0,25 Mg pro Versuchskolben,und dariiber ergaben gutes Wachstum. Mit kleinsten Aneurinmengen, nam-

lich 1 ug/1, d. h. 0,025 Mg pro Versuchskolben, wurde kein MTG-Maxi-

mum erhalten, sondern es ergaben sich zeitlich langsam ansteigende MTG-Werte.

- 39 -

Aneurin konnte durch das Gemisch der beiden entsprechenden Pyri-midin- und Thiazolverbindungen voll ersetzt werden. Allein war der

Thiazolbestandteil wirkungslos, wahrend die Pyrimidinverbindung, d. h.

2-Methyl-4-amino-5-aminomethyl-pyrimidin, das Aneurin beinahe vollstan-

dig ersetzte.

Adenin vermochte dasWachstum im synthetischen, mit Aneurin er-

ganzten Substrat (= BAnr) stark zu stimulieren. Eine Konzentration zwi-

schen rund 10 und 300 mg/1, d. h. 0,1 und 2,0 mM/1, erwies sich als opti¬mal. (Eine genauere Bestimmung der besten Konzentration wurde nicht

durchgefiihrt.)

Hefeadenylsaure zeigte bei einer Vergleichskonzentration von 0,2 mM/1

eine beinahe gleiche Wirkung wie Adenin, wahrend Hypoxanthin und

Adenosin eine etwas verminderte, jedoch immer noch starke Stimulierunghervorriefen. Mit Guanin konnte keine Stimulierung erhalten werden.

Uracil hatte im Substrat BAnr erst nach langerem Wachstum des Orga-nismus einen fordernden Effekt. Die von Adenin bewirkte starke Stimu¬

lierung konnte durch einen Uracilzusatz nicht eindeutig erhoht werden.

Mit Thymin und Cytosin in Konzentrationen von 0,05 mM/1 ergab sich

keine Wuchsstoffwirkung.

Keine der folgenden Verbindungen hatte im Substrat BAnr eine eindeu-

dige, wachstumsstimulierende Wirkung: p-Aminobenzoesaure, L-Ascorbin-

saure, Adermin, (-f-)-Biotin, Cholin, Pteroylglutaminsaure, Heteroauxin,

meso-Inosit, Nicotinsaure, Nicotinsaureamid, Riboflavin, D-Pantothens'aure.

Mit Cholin, Pteroylglutaminsaure (d. h. Folsaure) und Pantodiensaure

konnte zwar in einigen Versuchen eine Wachstumsstimulierung erhalten

werden, in anderen Versuchen jedoch nicht. Es liegen Anzeichen vor, dass

die unterschiedlichen Resultate infolge Verwendung verschiedenartigenImpfmaterials zustande kamen.

2. Verwertbarkeit verschiedener Stickstoffquellen

Nitrat konnte in einem modifizierten Substrat BAnr nicht als Stickstoff-

quelle verwertet werden.

Das Ammoniumion war eine gut verwertbare Stickstoffquelle, insofern

das zur Neutralisation verwendete Anion nicht hemmend wirkte oder eine

zu geringe Pufferkapazitat hatte.

- 40 -

Aminoverbindungen konnten zum Teil gut verwertet werden, wie z. B.

Harnstoff und einige a-Aminosauren (Glyan, L-a-Alanin, L-Asparagin, l-

Asparaginsaure, L-Glutamin, L-Glutaminsaure und L-Argmin). Die Struk-

tur der a-Aminosauren war fur lhre Verwertbarkeit ausschlaggebend: Ab-

gesehen von der raumlichen Stellung der Aminogruppe war die Art der

Kohlenstoffkette (resp. des Kohlenstoffnngs) und der Substituenten von

Bedeutung. Auffallend viele der naturlich vorkommenden a-Aminosauren

(oder deren DL-Formen) waren schlecht verwertbar.

Zwei ^-Aminosauren, /3-Alanin und DL-/3-Aminobuttersaure, konnten

nicht als Stickstoffquellen verwertet werden. 7-Aminobuttersaure war da-

gegen nach langerer Angewohnungszeit relativ gut verwertbar.

Purin- und Pyrimidinverbindungen eigneten sich wenig als Stickstoff¬

quellen. Guanin ermoglichte ein massiges Wachstum, Xanthin und Adenin

ein geringes Wachstum. Harnsaure, Hypoxantin, Uracil, Thymin und Cyto-sin waren praktisch unverwertbar.

3. Verwertbarkeit einiger Kohlenhydrate

Dextrine und Maltose zeigten eine bessere Verwertbarkeit als Glucose.

Besonders mit /^-Dextrin ergab sich ein rasches Wachstum, Fructose war

etwa gleich gut verwertbar wie Glucose, wahrend Starke, Glycogen, Treha¬

lose, Cellobiose und Xylose vermindertes Wachstum zuliessen. Inulin und

Xylan waren unverwertbar.

4. Einfluss einiger Mineralsalze

In Substrat CAnr (d. h. Substrat BAnr ohne Calcium-, Mangan- und Zink-

salze) konnte etwas rascheres Wachstum als im vollstandigen Substrat BAnrerhalten werden; die Ausbeute an Myeel war jedoch beschrankt, da bei

langerer Versuchsdauer kaum MTG-Werte uber 50 mg erhalten wurden.

Neben Phosphat, Sulfat und Kalium erwies sich Magnesium als wichti-

ger Substratbestandteil von CAnr. Steigende Magnesiumchloridkonzentra-tionen (0 bis 20 mM/1) ergaben zunehmende MTG-Werte. Eisenchlorid

wirkte in Konzentrationen von rund 0,02 mM/1 am besten. Calciumchlorid-

zusatze (0,2 und 2,0 mM/1) bewirkten eine anfangliche VerlangsamungdesWachstums; bei langerer Versuchsdauer wurden jedoch erhohte Mycel-ausbeuten (uber 50 mg pro Versuchskolben) erhalten.

_ 41 —

5. pH-Grenzen des Wachstums

Auf einem modifizierten Substrat BAnr war innerhalb der pH-Werte 3,6und 6,5 gutes Wachstum moglich. Bei pH 2,8 und 8,0 war dagegen kein

Wachstum mehr feststellbar.

AusVersuchen mit verschiedenen Stickstoffquellen konnte geschlossenwerden, dass die Wachstumsgrenze im sauren Gebiet ungefahr bei pH3,2 lag.

6. Verschiedenes

Zusatze von Streuextrakten (Buchenlaub, Weizenstroh) erwiesen sich

in den synthetischen Substraten als stark wachstumsfordernd.

Die schlechte Verwertbarkeit mehrerer a-Aminosauren als Stickstoff¬

quellen war in einigen Fallen mit einer im Verhaltnis zum Wachstum

auffallenden Sauerung des Substrats verbunden.

Wurde in Substrat BAnr gezuchtetes Impfmaterial verwendet, so konnte

in Nahrlosungen ohne Aneurinzusatz relativ gutes Wachstum erhalten

werden, wahrend ublicherweise, bei Verwendung von Impfmaterial aus

hefeextrakthaltigem Substrat B, in aneurinfreien Nahrlosungen keinWachs¬

tum beobachtet wurde. Es ist moglich, dass im ersteren Falle Aneurin mit

dem Impfmaterial in die Nahrlosung gelangte.

Nur in einem Versuch wurden innerhalb der ublichen Versuchsdauer

von rund 70 Tagen Hochstwerte fur das Mycelgewicht erreicht und uber-

schntten, und zwar ausschliesslich in Serien mit Adeninzusatz (MTG-Werte uber 100 mg pro Versuchskolben).

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F. Anhang

I. Tabellen

Vollstandige Resultate der Versuche

VII, XI, XIII

mit

pH- und MTG-Durchschnittswerten

und

durchschnittlichen Abweichungen

- 44 -

Versuch VII Verwertbarkeit von Aminosauren und verwandten Verbindungenals Stickstoffquellen

Substrat B^nr modifizjert, N-Konz 20 MiUiatom pro 1 MTG in mg

Ernten

Serie Stickstoffquelle

No Verbindung Formel

N

ber

P

Mol

An-

fangs

pH

31 Tage2 Parallelen

pH MTG

49 Tage3 Parallelen

pH MTG

70 Tage2 Parallelen

pH MTG

1 DL Leucin C6Hi302N 1 5,58 3,91 5,4

±0,05 ±0,0

3,71 6,2

±0,01 ±0,2

3,68 6,6

±0,00 ±0,2

2 L Tyrosin C»HuOjN 1 5,55 4,72 1,2

±0,12 ±0,2

4,41 5,6

±0,04 ±1,2

4,13 14,5

±0,01 ±3,8

3 DL-Asparaginsaure

C4H7O4N 1 5,62 5,71 8,8

±0,03 ±1,4

5,35 21,0

±0,16 ±5,1

5,16i32,li

4 L-Glutaminsaute C5H904N 1 5,30 5,81 12,4

±0,07 ±0,0

5,45 45,0

±0,04 ±9,9

4,94 79,3

±0,02 ±1,4

5 L Ornithin

(DihydrochLond)C5H1202N2 • 2HC1 2 5,28 3,32 8,6

±0,00 ±0,4

3,09 12,6

±0,01 ±1,0

3,09 11,8

±0,01 ±0,4

6 L Lysin

(Dihydrochlond)C6Hi402N2 • 2HC1 2 5 26 4 02 5,1

±0,06 ±0,9

3,66 11,3

±0,04 ±0,9

3,22 14,4

±0,00 ±1,0

7 DL-Senn C3H-O3N 1 5,56 4,33 10,6±001 ±1,2

4,05 26,7

±0,10 ±4,2

3,31 35,4

±0,03 ±0,2

8 DL Threonin C4H,OjN 1 5,40 4,67 2,4

±0,17 ±0,7

4,12 6,0

±0,04 ±0,3

3,80 6,6

±0,02 ±0,4

9 L Cystein

(Hydrochlond)C3H702NS. HC1 1 4,54 3,77 —

±0,03 —

3,78 0,8

±0,05 —

— 0,5

10 DL-Cystin CcH1204N2S2 2 5,22 5,79 6,6±0,01 ±1,0

3,40 10,7

±0,03 ±0,3

3,19 11,5

±0,01 ±0,8

11 DL Methionin C5Hu02NS 1 5,54 4,02 2,8

±0,02 ±0,0

3,93 3,1

±0,07 ±0,8

3,68 5,8

±0,00 ±0,2

12 DL-Prolm CsHoOaN 1 5,52 1,68 2,1

±0,06 ±0,0

4,63 2,5

±0,04 ±0,3

4,39 4,8

±0,03 +0,5

13 L-Oxyprohn C5H903N 1 5,48 4 41 2,2

±0,01 ±0,0

4,13 3 0

±0,04 ±0,2

4,09 3,0

±0,27 ±0,4

14 L Tryptophan CuH1202N2 1 5,44 4,30 0,4

±0,02 —

4,25 0,3

±0,02 —

4,13 0,5+ 0,01 —

15 DL-Histidin

(Hydrochlond)C6H902N3 • HC1 1 5,54 \12 4,9

±0 12 ±1,1

4,85 5,5

±0,05 ±0,2

3,93 15,5

±0,31 ±6,8

16 L-Argmin

(Dihydrat)C0H14O2N4 • 2H20 3 5,44 3,87 12,4

±0,01 ±0,4

3,99 29,9

±0,10 ±4,9

3,36 54,8

±0,00 ±1,0

17 /J-Alanin C3H702N 1 5,38 \11 1,4

±0,01 —

5,01 1,5

±0,03 —

4,79 2,0

±0,05 —

18 Guanidin CH5N3 • HC1 3 5,32 4,09 6,2+ 0,11 ±0,8

3,68 6,5

±0,03 ±0,8

3,53 2,0

±0,01 —

19 Kreatin C4H9O2N3 2 5,64 5,11 2,2

±0,17 ±0,4

5,14 1,8

±0,01 —

4,94 2,3

±0,14 —

20 Glycylglycin C4H803N2 2 4,80 4,48 0,4

±0,02 —

4,42 0,4

±0,01 —

4,30i 0,4i

21 Diglycylglycin CbHuOiN, 3 4,64 4 31 0,5

±0,03 —

4,29 0,5

±0,02 —

4,17 0,5

±0,03 —

Impfung 13 1 53 1 Einzelwerte

- 45 -

Versuch XI: Verwertbarkeit von Harnstoff, Ammoniumdicarbonsauren, Aminosauren

und verwandten Verbindungen als Stickstoffquellen

Substrat BAnt mcdifiziert, N Konz 20 Milliatom pro 1 MTG in mg

Ernten

Sene Stickstoffquelle

No Verbindung Formel

N

ber

P

Mol

An 28 Tage

fangs 2 Parallelen

pH pH MTG

46 Tage3 Parallelen

pH MTG

59 Tage

3 Parallelen

pH MTG

1 Diammomum-

tartrat

(NH4)2C4H4O0 2 5,18 4,43 11,2+ 0,06 ±1,2

3,91 24,7

±0,01 ±1,4

3,55 41,5

±0,05 +3,5

2 Ammoniak +

D Weinsaure

NH3 + C4H606 — 5,36 4,48 10,5

±0,04 ±0,0

3,94 21,8

±0,09 ±5,8

3,43 51,8

±0,06 ±3,7

3 Harnstoff (NH2)2CO 2 6,40 4,67 10,9

±0,01 ±2,0

5,22 35,9

±0,52±17,5

5,19 60 2

±0,01±15,1

4 Guamdin

(Hydrochlond)

CH5N3 . HC1 2 5,30 3,82 7,5

±0,02 ±0,8

3,59 10,4

±0,02 ±0,3

3,41 10,6

±0 06 ±0,1

5 Glycylglycin C4H(03N2 2 5,70 5,03 0,4

x0,07 —

5,07 0,3

±0,05 —

5,00 0,6

±0,03 —

6 Diammonium-

tartrat

+ Glycylglycin

molares Ver

haltnis 1 1

5,60 5,13 0,6

±0,03 —

5,16 0,5

±0,09 —

5,34 2,9

±0,04 ±1,4

7 Diammonium

tartrat

+ Glycylglycin

molares Ver-

haltnis 9 1

5,44 5,14 0,8

±0,00 —

5,25 2,7

±0,02 —

4,94 10,8

±0,35 ±8,6

8 L Asparagin C4Hb03N2 2 5,44 4,95 11,8

±0,15 ±0,2

5,13 28,9

±0,25 ±5,1

4,342 53,32

±0,14 ±0,8

9 DL-Asparagmsaure

(zu Sene 8

aquimolare Menge)

C4H-04N «2» 5,36 5,55 9,8

±0,01 ±1,4

5,03 19,7

±0,04 ±1,1

5,00 25,5+ 0,05 ±1,4

10 DL Asparaginsaure C4H704N 1 5,36 5,83 9,6

±0,03 ±1,0

5,33 16,1

±0,14 ±1,9

5,05 28,5+ 0,05 ±2,3

11 DL a Amino-

buttersaure

C4H902N 1 5 48 4,91 3,8

±0,17 ±0,7

4,21 7,9

±0,05 +0,9

4,00 13,1±0 08 ±0,8

12 Ammoniak +

Bernsteinsaure

NH, + C4H604 — 5,40 6,04 12,4+ 0,24 ±1,8

5,70 31,6

±0,05 ±2,7

4,69 51,4

±0,20 ±3,6

13 Ammoniak 4-

DL-Aepfelsaure

NHS + C4H605 — 5,48 5,98 9,3

±0,02 ±0,1

5,73 23,5+ 0,03 ±1,1

5,50 50,3

±0,69±14,8

14 L Glutamin C5H10O3N2 2 5,38 4,11 10,8

±0,11 ±0,4

3,63 26,5+ 0,02 ±1,4

3,23 42,9

±0,02 ±1,1

15 L-Glutaminsaure

(zu Sene 14

aquimolare Menge)

C5H904N «2» 5,52 6,08 9,7

±0,12 ±0,4

5,62 29,2

±0,41 ±1,1

4,522 44,62

±0,04 ±0,4

16 L-Glutaminsaure C5H904N 1 5,52 5,88 10,8

±0,02 ±0,4

5,78 27,5

±0,16 ±3,4

6,13 50,5

±0,78 ±0,3

17 L Citrulhn C8Hi,03Ns 3 5 86 4,35 8,5

±0,15 ±0,8

3,99 18,0

±0,06 ±0,6

3,73 24,6

±0,04 ±2,8

18 L-Ornithin

(Hydrochlond)

C5Hi202N2 • 2HC1 2 5,22 3,561 9,41 3,24 12,1

±0,01 ±0,0

3,17 11,5

±0,01 ±1,0

19 DL-Norvalm CsHuOaN 1 5,54 4,89 0,5

±0,05 —

4,99 2,1

±0,06 ±0,3

4,53 6,9

±0,05 ±1,1

Impfung 5 6 53 1 Einzelwerte 2 2 Parallelen

- AG -

Versuch XIII Verwertbarkeit einiger struktur- und stereoisomeren Aminosauren,

der Harnsaure und verwandter Verbindungen als Stickstoffquellen

Substrat B^nr modifiziert, N-Konz 20 Milhatom pro 1 MTG in mg

Ernten

Sene Stickstoffquelle

No Verbindung Formel

NAn-

ber ,

fangs-

Mol pH

3lTage2 Parallelen

pH MTG

48 Tage3 Parallelen

pH MTG

73 Tage3 Parallelen

pH MTG

1 Diammonium

tartrat

(NH4)2C4H406 2 5,44 4,70 9,9

±0,03 ±0,9

3,93 25,0+ 0,03 ±1,9

3,25 51,9

±0,01 ±2,4

2 DL a-Amino-

buttersaure

C4H9O2N 1 5,36 4,94 3,2

±0,02 ±0,6

4,24 7,6+ 0,02 ±0,2

3,68214,32

±0,00 ±0,9

3 DL-/*-Ammo-

buttersaure

C4H902N 1 5,26 5,10 1,2

±0,02 ±0,1

5,06 1,2+ 0,03 ±0,1

4,93 1,8

±0,06 ±0,1

4 ;>-Amino-

buttersaure

QH9O2N 1 5,30 5,30 2,0

±0,01 ±1,0

5,32 6,4±0,00 ±0,4

4,73 20,8

±0,03 ±4,0

5 /J-Alamn C3H7O2N 1 5,20 5,20 0,8+ 0,02 ±0,0

5,13 1,2+ 0,00 ±0,1

5,06 1,3

±0,03 ±0,1

6 DL Alanin C3H7O2N 1 5,28 4,81 10,2

±0,08 ±0,7

4,31 34,8

±0,07 ±9,7

3,81 48,2

±0,03 ±2,4

7 D Alanin C3H,02N 1 5,44 5,24 1,8

±0,04 ±0,2

5,04 2,7

±0,03 ±0,2

4,64 3,2

±0,01 ±0,2

8 L-Alamn C3H7O2N 1 5,42 4,86i 10,81 4,422 33,52

±0,01 ±2,9

3,742 68,92

±0,00 ±0,8

9 D-Alanin +

L-Alanin (1 1)

— 5,36 4,92 9,4+ 0,00 ±0,0

4,28 28,4+ 0,07 ±6,0

3,60 43,9

±0,03 ±0,2

10

11

DL-Leuan

D Leucm

CeHi302N

C6H,302N

1 5,42

1 5,40

3,92 5,2+ 0,00 ±0,8

4,16 6,8+ 0,02 ±0,2

3,66 6,1

±0,00 ±0,1

3,77 8,5

±0,01 ±0,8

3,562 6,42

±0,01 ±0,2

3,57 13,4

±0,01 ±0,2

12 L Leucm C8Hi302N 1 5,42 3,92 4,9+ 0,02 ±0,4

3,75 5,8

±0,03 ±0,3

3,53 7,6

±0,01 ±0,2

13 L Leucm

«reinst»

C6Hi302N 1 5,42 3,97 4,7+ 0,03 ±0,2

3,65 5,7+ 0,03 ±0,0

3,52 5,9

±0,00 ±0,1

14 D-Leucin +

L Leucin (1 1)

- 5,48 3,84 4,6

±0,04 ±0,4

3,71 6,3

±0,02 ±0,3

3,53 8,6

±0,01 ±1,3

15 DL-Asparagin-saure

C4H704N 1 5,48 5,64 12,2+ 0,10 ±1,3

5,25 23,6

±0,06 ±4,0

5,012 46,42

±0,13 ±3,7

16 L-Asparagm-saure

QH-04N 1 5,36 5,72 12,4+ 0,10 ±0,9

5,35 41,0

±0,07 ±4,0

4,672 67,62±0,02 ±2,0

17 Allantoin C4H603N4 4 5,52 5,22 3,4+ 0,01 ±0,1

4,25 7,4±0,04 ±0,8

3,84 22,6

±0,04 ±1,4

18 Alloxantin C8H608N4 • 2H20 4 4,20 5,12 3,3

±0,04 ±0,3

4,28 14,0

±0,03 ±0,64,21 45,2

±0,03 ±1,9

19 Harnsaure C5H403N4 4 5,50 4,92 —

+ 0,04 —

4,21 5,0+ 0,03 ±0,5

3,80 7,4

±0,02 ±0,7

20 DL-Isoleucm C6H13O2N 1 5,48 5,20 1,3+ 0,00 ±0,1

4,51 3,3

±0,06 ±0,2

4,01 9,9

±0,03 ±0,7

21 DL-Norleucin C0H13O2N 1 5,48 4,24 5,0

±0,03 ±0,2

3,80 7,1

±0,00 +0,7

3,55 5,8

±0,01 ±0,3

Impfung 15 7 53 1 Einzelwerte 2 2 Parallelen

II. Summary

Growth experiments have been carried out with a strain of the fungusMarasmius oreades (Bolt, ex Fr.) Fr., a litter-decomposing Basidiomycete.The growth factor requirements and the utilization of various nitrogensources have been studied. Furthermore, some preliminary experimentshave been performed on the influence of pH, mineral salts, litter extracts

as growth stimulants, and of some carbohydrates as carbon and energy

sources.

Suspensions of hyphae prepared by mechanical rupturing of mycelialmats were used for inoculating the cultures.

The progress of the growth was followed quantitatively in stationarycultures by determining the mycelium dry weight at appropriate time

intervals.

The basal medium contained per liter: glucose 20.0 g., diammonium

tartrate 5.0 g, KH2PO4 1.0 g, MgS04 • 7H20 0.50 g., CaCl2 • 6H20

0.11 g., FeCl3 • 6H20 4.2 mg., MnCl2 ^O 9.9 mg., and ZnS04 • 7H20

4.4 mg. Thiamine was added as a growth factor in most experiments(0.5 mg./l.). In the tests on the utilization of nitrogen sources the diam¬

monium tartrate was replaced by various nitrogenous compounds at a

nitrogen level of 0.28 g./l. (20 mM N).

1. Growth factor requirements

Thiamine proved to be an essential growth factor. For optimal growth10 ug./l. were sufficient.

Other water-soluble vitamins, e.g. biotin, inositol, pantothenate, pyri-doxine, and pteroyl glutamate, had neither alone nor in combination with

thiamine a definite growth promoting effect.

Hypoxanthine, adenine, adenosine and adenosine-3 -phosphate were

found to be highly growth stimulating in the presence of thiamine.

Guanine was ineffective.

2. Utilization of various nitrogen sources

Nitrate nitrogen was not utilized by the fungus, while ammonium ion

and urea were found to be good nitrogen sources.

A few amino acids, e. g. L-alanine, L-aspartate, L-glutamate, L-arginine,and glycine, were equally effective or slightly better than ammonium ion.

In contrast, many other amino acids, (e.g. L-tryptophane, DL-phenyl-

48 -

alanine, L-cysteine, DL-proline, DL-norvaline, etc.) were scarcely utilizable;in a few instances some reason could be given for their nutritional

inadequacy.Some purine and pyrimidine compounds, i. e. xanthine, hypoxanthine,

adenine, guanine, uracil, thymine, and cytosine, were not or only slowlyutilized.

3. Influence of pH and some other factors

Good growth took place within the pH limits of 3.5 and 6.5, while

growth was almost completely inhibited below 3.2.

Calcium salts had a considerable influence on the growth.Small additions of litter extracts to the medium displayed a strongly

stimulating effect.

Dextrins and maltose surpassed glucose as a carbon and energy source.

Fructose was equally effective, while glycogen, starch, cellobiose, etc. were

less active than glucose.

Lebenslauf

von Fritz Sulzer

Biirger von Winterthur (ZH)

Ich wurde am 5.Dezember 1921 in Zurich geboren, wo ich aufwuchs

und die Schulen besuchte. Im Jahre 1940 bestand ich am Realgymnasiumder Kantonsschule Zurich die eidgenossische Maturitatspriifung. Anschlies-

send folgte das Studium an der Abteilung fiir Chemie der EidgenossischenTechnischen Hochschule in Zurich. Nach der Diplomierung als Ingenieur-Chemiker im Friihjahr 1946 begab ich mich zur weiteren Ausbildung an

das California Institute of Technology in Pasadena, Calif. (U.S.A.). Eine

schwere Krankheit zwang mich 1947, das Studium abzubrechen. Nach

der Genesung wurde ich im Friihjahr 1952 als Fachhorer an der Eidge¬nossischen Technischen Hochschule zugelassen, um am Institut fiir land-

wirtschaftliche Bakteriologie und Garungsbiologie eine Promotionsarbeit

auszufiihren.

Zurich, im Dezember 1954.