Uber die biologische Bedeutung der ;asserstoffsuperoxydbildung und der Katalase.

Vol2

HEL~UT RVSKA-Heidelberg.

I n h a l t s v e r z e i c h n i s . Seite

Liters,turverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 i . Die Entstehung yon Wasserstoffsuperoxyd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

]~odellversuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 Wasserstoffsuperoxydbildung in Organismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

2. ~be r die Bedeutung der ](ataIase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 Bakterienkatalase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 Katalase im Laufe yon Entwicklungsvorgangen . . . . . . . . . . . . . . . . 262 Blutk~alase . . . . . . . . . . . . . ~ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

L i t e r a t u r v e r z e i c h n i s . 1. AL~X~FF, A. J . : Biochem. Z. 173, 433 (1926). 2. - - Biochem. Z. 19 ~,, 41 (1928).

3. - - Biochcm. Z. 207, 28 (1928). 4. - - Bioohem. Z. 214, 310 (1929). 5. ~ Biochem. Z. 216, 301 (1929). 6. A ~ : ~ - , O. T. and ]~[Cl~]~L: J . of exper. Med. 39, 347, 357, 757 (1924). 7. - - and H. J . M o ~ A ~ : J . of exper. Med. 39, 275 (1924).

8. BAc~, A., A. O P ~ I ~ u. R. W:4HN~: Biochem. Z. 180, 363 (1927). 9. BAc]L E. u. E. B~_cg: Bioehem. Z. 236, 174 (1931). 10. BATELLI, F. U. L. STEg~: Biochem. Z. 13, 44 (1908). t l . -- . - - Erg. Physiol. 10, 531 (1910). 12. BEIZERI~-K, lVL W.: Naturwiss. l~dsch. 1893, 671. 13. B~Lr~I~A, L .G . , R. 1~. F~T,K et L. L. I~E~a~EV: C. r. See. Biol. Paris 97, 525 (1927). 14. B~Ra, W.: Dtsch. Kongr. inn. Med. 41, 216 (1929). 15. BE~ST~IN, A.: Bioohem. Z. 179, 304 (][926). 16. - - ~. ~ksper. Biol: i l~ed. 1926, 151. 17. - - ~. ~ksper. Biol. i Med. 11, 18 (1929). 18. B~RT~O, A. u. IL G~ffcK: Naturwiss. 19, 88 (1931). 19. - - - - Liebigs Ann. 494, i59 (1932). 20. BlSC~O~, IL: Arch_ Kinderheflk. 82, 189 {1927). 21. B o ~ , H. : Z. exper. ~ed . 77, 558 (1931). 22. B~S~INZA, )~. Dn: Bol. See. espafi, ttistor, natur. 30, 161 (1930).

23. C A ~ , W. H.: Amer. J . Bet. 16, 221 (1029). 24. C~STAa~, Sw.: Biochemica e Ter. sper. 13, 48 (1926). 25. - - Arch. di Sci. biol. 1O, 118 (1927). 26. - - Arch. Farmaeol. sper. 45, 209 (1928). 27. - - Studi sassar. 6, 369 {1928).

28. D ~ H O V a ~ , F . : D~seh. Arch. klin. Med. 165, 371 {1929). 29. Dixon , Iv[.: Bio- chemic. J . 19, 507 (1925).

30. EI~(~ELItARDT, V. u. ]~. VAEHNEI~: ~. ~ksper. Biol. i l~ed. 5, 335 (1927). 31. EVL~R, H. v., K. MYaBXc~: u. S. M ~ X C K : Z. physiol. Chem. 186, 212 (1930).

32. F n ~ , D . E . : J . agricult. Res. 41, 691 (1930). 33. F g A ~ c ~ G.: Biochem. Z. 222, 416 {1930). 34. FgJIW~, A. u. T. K O D A ~ : Biochem. Z. ~32, 15, 20 (1931). 35 :~t~Kg~A~, M.: l~Ischr. Kinderheflk, 40, 441 (1928).

36. G ~ A R I ~ , E . D . et W . D . J~NKOWSKY: C. r. See. Biol. Paris 97, 481 (1927). 37. ~ - - Z. ~ksl~r. Biol. i ivied. 9, 50 {1928). 38. G ~ 5 ~ n % ]g.: Bioehem. Z. 168, 424 (1926). 39. G ~ s s ~ , W.: Erg. l~hysiol. 27, 407 (1928).

40. H ~ , W. A.: l~roc. Soc. exper. Biol. a. Med. 21, 570 (1924). 41. HARRISOn, D. C.: Biochemic. J . 21, 335 (1927). 42. - - a. S. THv~nOW: Biochemic. J . 29, 217 (1926). 43. H~w~w,

254 It. R v s ~ : Uber die biologische Bcdeutung der Wasserstoffsuperoxydbildung.

L .F . : Bioehemic. J. 25, 169 (1931). 44. HOfFmANn, F. u. K. J. ANSEL~INO: Arch. Gynak. 143, 505 (1931).

45. JAROVOY, A.: ~. ~ksper. Biol. i Med. 13, 72 (1929). 46. IGLAT:~R, K. : Biochem. Z. 223, 470 (1930). 47. - - F o l . haemat. (Lpz.) 44, 159 (1931).

48. - - u. S T . W ~ : s ~ : Biochem. Z. 234, 489 (1931). 49. ITO, N.: Kitasato. Arch. of exper. IVied. 7, 51 (1926). 50. IWA~'ITZ~Z-~ASSIL~!~O, E. u. A. BAc~: Biochem. Z. 148, 469 (1924). 51. - - Ber. Physiol. 37, 195 (1927).

52. I ~ u c ~ , G.: Fukuoka-Ikwadaigaku-Zasshi (jap.) 23, 14 (1930). 53. Kmcm~v.R, 0 . : Z. Immun.forsch. 52, 108 (1927). 54..KLvYV~R, A . J . : Z. physiol. Chem. 138, 100 (1924). 55. KNOR~, iK.: Zbl. Bakter. 103, 147 (1927). 56. Ko~PPw,, I t . : Arch. Kinderheilk. 89, 3 (1929). 57. - - Strahlenther. 34, 598 (1929). 58. KoNo, I4.: Jap. J. reed. Sci., Trans. Biophysics 2, 77 (1931)." 59. KRi~G~R, F. V.: Z. exper, l~cd. 54, 653 (1927). 60. - -Biochem. Z. 202, 18 (1928). 61. - - Z. exper. Med. 64, 680 (1929). 62. - - u. tI. SC~UIVKNV.C~T: Z. vergl. Physiol. 8, 635 (1929). 63. Ku~N, R., D. HAND u. 1Vii. FLORRIN: Z. physiol. Chem. 201, 255 (1931). 64. Kv~o- ~ w A : Tohoku J. of exper. Med. 14, 539 (1930).

65. LAVTZ, C.W.: Amer. J. Bot. 14, 85 (1927). 66. L~GGAT~, C. W,; Sc~. Agrieult. 10, 73 (1929). 67. LoPRIon~, G.: Ber. dtsch, hot. Ges: 46( 413 (1928).

68. ~{ACRA~, TH. F. : Ber. dtsch, chem: Ges. 64, 133 (1931). 69. )L~(~A~, J . : Z. exper. ~Ied. 42, 95 (1924). 70. ~IAN~eA¢I])]~, M:, A. DA~a-sOV~C~ANU et A. ROSI~NU! C. r. Soc. Biol. Paris 96, 1243 (1927). 71. ~¢IASCH: Z. exper. IVied. 77, 273 (1931). 72. McL:~o~ and J. GORDON: Biochemic. J. 16, 499 (1922). 73. - - - - J. of Path~ 26, 326 (1923). 74. ~ - - J. of Path. 28, 147, 155 (1925). 75. - - Acta path. scand. (Kobenh.) 3, 255 (1930). 76. M_~zz~_oRoLI: Atti Accad. naz. Lincei 11, 429 (1930). 77.'~OR~ULIS, S.: Erg. Physiol. 23, 308 (1924). 78. MORI- NA(~A, T.: Bot; Gaz. 79, 73 (1925).

79. NICOLETT~, F. : Riv. Pat. sper. 6, 23 (1930). 80. I ~ I ~ ] ~ H ~ R , A. : Z. Pflanzenernahrg. A 21, 69 (1931).

81. O I P ~ ) ] N ~ R , C.: Fermente ~, 2, 3 (1925--1929). 82. - - Handbueh der Biochemie, Erg.-Bd. 1927.

83. thwcvSS~, L. u. F. S~*so~aN: Biochem. Z. 168, 457 (1926). 84. I ~ , B~ ST.: Biochemic: J. 21, 19 (1927). 85. P~iw~)~cz-N~rmcsK~, W . W . : Biochem. Z. 192, 144 (1928).

86. RA~:s~o, A.: Arch. internat. Physiol. 24, 119 (1925). 87. - - A r c h . ital. de Biol. (Pisa) 74, 197 (1925). 88, I ~ D ~ , T.: Biochem. Z. 229, 445 (1930). 8 9 . 1 ~ ( ~ o ¢ ~ , J. I-L:'hTederl. Tijdschr. Geneesk. 1929 II, 4483. 90. R ~ i , A.: Biochem. Z. 228, 487 (1930): 91. I~Hr~v., L. E. Bot. Gaz. 78, 46 (1924). 92. l~¢o~v~, M.: Arch. dl F~siol. 28, 482 (1930).

93. S~BA~I , A.~ Arch. Fgrmaco]. spcr. ~O, 721(1929). 94: S~CHS, J. u. I t . Z~NDv.~: Biochem. Z. 183, 426 (1927). 95. SA~H.Y/ARTINO, U. e V. PETTINELLI: :[~iv. Biol. 6, 467 (1924). 96. SAGO, K.: J. of oriental. Med. 6, 129 (1927). 97. S z ~ - G Y S ~ ¥ ~ , A. v.: Biochem. Z. 178, 75 (1926). 98. SCH:~CK, E. G . : Z . exper. Pharm. u. Path. 1~0, !62 (1930). 99. SCHLUNK, F.: ZbL ~B~kter. 92, 116 (1924). 100. S c ~ , W.: Z. Forstwes. 61, 413 (1929). 101. S~E~AN~, J . ) L : J. Bacter. 11, 417 (1926). 102. S~r~DO~, 1~: Oka]ama Igakkai-Zasshi (jap.) 40, 230 (1928). 103. SKWORZOV, WL., S. ILJn~A u. E. I~I~L~_~Z]~WA: ~. IzuS. ranh. def. Vozr. (russ.) 3, 103 (1925). 104. S ~ A ~ , K.: Bioehem. :Z. 243, 380 (1931). t05. S~A:e~, C.: Zbt. Bakter. 92, 161 (1924). 106. S v ~ z ~ v : ~. ~ksper. Biol. i ivied. 10, 9 (1928).

:107. T~vRLOW, S.: Biochemic. J. 19, 175 (1925). 108. To~)~, S.: Biochem. Z. 172, 34 (1926). 109. TS~v,~., O. u. P. C~A~KE: Wien. Arch. inn. IVied. 9, 301 (1924). 110. T5aSK, G.: Wien. klin. Wschr. 39, 625 (1926).

111. VIA~, G. : Att i AcCad. naz. Lincei 33, 290 (1924). 112. V ~ o R ~ , J. et ~)v. C~ZA~O~ : C. r. Soc. Biol. Paris 175, 50 (1922). 113. V~aT~NEN, A. J. u. H. KhRS~RS~: Biochem. Z. 161, 9 (1925). 114. - -B iochem. Z. 197, 210 (1928). 115. VAL~N~r~, E.: J. inL Dis. 39, 29 (1926).

116. WI~LA~D, H. : :Erg. Physiol. 20, 477 (1922). 117. - -L i eb ig s Ann. 44~, 181 (1925). 118. - - u. A. B ~ H o : Liebigs Ann. 467, 95 (1928). 119. - - u. F. G. ]~ksc~ma: Ber. dtsch. chem. Ges. 59, 1180 (1926). 120. - - u. A. L~,wso~: Liebigs Ann. 485, 193 (1931). t21. - - u. T]~. F. M~c~aA~: Liebigs Ann. 483, 217 (1930). 122. - - u. B. Ros~N~'~,]): Liebigs Ann. 477, 69 (1930). 123. - - u . H. S v ~ : Ber. dtsch, chem. Ges. 61, 10,60 (1928). 124. W r ~ s ~ i ~ , 1~.: ]~er. dtsch, chem. Ges. ~9, 1871 (1926). 125. WLA~)~m~ow, G.E . : Biochem. Z. 192, 83 (1928).

Die Entstehung yon Wasserstoffsuperoxyd. 255

126. YOSUlDA, Y.: Verh. jap. Gcs. inn. Meal. 1926, 100. 127. ZATTI, C. e G. MmAGLIA: l~iforma reed. 42, 987 (1926). 128. ZSlLE, K. u. t t . ttELL-

S ~ 5 ~ : Z. physiol. Chem. 192, 171 (1930). 129. Z I ~ , 1%.: Biochem. Z. 69, 39 (1915). 130. ZV]~KOWA, S. et G. KASSlL: C. r. Soc. Biol. Paris 97, 650 (1927).

Uber Katalase wurde in diesen Ergebnissen yon BATELnI und STE~N (11), sowie Mo~GvLIs (77), fiber Paroxydase yon GRASSSfANN (39) im Znsammen- hang mit den enzymchemischen Untersuchungen aus R. WILLST~.TTERs Laboratorinm berichte~ und ferner yon WIEI~AND (115) fiber seine 0 x y -

dationstheorie. Ausserdem tiegen die nmfassenden Darstetlungen und Literatur- angaben fiber Katalase und PeroxydaSe in OePEN~E~MEI~s ,,Fermenten "(81) vor, sowie fiber Cytochrom in Ot'PENtIE~IEas ,,Handbueh der Biochemie" (82), so dass ieh im wesentliehen nur auf das Schrifttum der letzten Jahre einzugehen brauehe. Die Probleme sollen vor allem yon der biologischen Seite ans be- traehtet werden, nm zu zeigen, wie die Ergebnisse der exakten chemischen Forschung unsere Vorstellungen vom Gesehehen in der Zelle vertiefen und ande- rerseits die biologische Betrachtung anregen kann, nach neuen Zusammen- hiingen zu suchen, die auf exakte Pr~ifung warren. So sollen auch gerade die Gebiete, in denen die ForscMng der letzten Jahre die grSssten Fortsehritte gemacht hat, unberfihrt bleiben, namlich die Forsehnngen fiber die Kinetik, den Einfluss verschiedener Elektrolyten, der Wassersloffionenkonzentration und der Bestrahlung, sowie die fiber die chemische Natur der genannten Sub- stanzen. Peroxydase und KaCalase sind, wie durch die Arbeiten yon R. Ku~N, HAND nnd FnORKIN (68), sowie yon ZEILE und tIEnnST~0~ (128) erwiesen wurde, komptexe Eisenporphyrinverbindungen, wie auch das Cytochrom KEIL~NS und das sauerstofffibertragende Ferment der Atmnng yon WAtmU~O.

Hier soil znnaehst gezeigt werden, was wir yon der En%~ehnng yon Wasserstoffsuperoxyd in ModellversuChen und in Lebewesen wissen, sodann was mit diesem in der Zelle geschehen kann und besonders, wie wei¢ das Vor- kommen der Katatase und die physiologischen Wandlungen des Katalase- geM]lie s sich einbauen lassen in die allein ausreichend begrfindete Vorstellung yon der wasserstoffsuperoxydzersetzenden Funktion dieses Ferments.

1. Die Entstehung yon Wasserstoffsuperoxyd in hSheren 0rganismen is~ noch nieht bewiesen. Sic wird yon WA~BU~O mit grosser Schgrfe abgelehn~, er bedarf in seiner Theorie der Verbrennung in der lebendigen Substanz dieser Mechanismen nieht , die yon WIEnAND, TttUN- BErG U. a. ffir die Enistehung yon Wasserstoffsuperoxyd angenommen werden.

Modellversuehe. Bei der Reaktion zwisehen gasf6rmigem Wasserstoff und Sauerstoff hat sieh die primiire Bildung yon Wasserstoffsuperoxyd zeigen lassen. Das Wasser entsteht erst dutch Reduktion des en~standenen Wasser- stoffsuperoxyds mit einem zwei~en Molekfil Wasserstoff. Hier dient das Wasser-

256 H. l~cs~: Uber die biologische Bedeuf~ung der Wasserstoffsuperoxydbfldung.

stoffsuperoxyd, wenn man die Ausdrucksweise der Fermen%chemie auf die direkte Verbrennung fibertr~igt, Ms Wasserstoffaeceptor, eine Funktion, die es im Fermentprozess mit Dehydrasen im Gegensatz zum molekularen Sauer- stoff, Chinon nnd Methylenblau nicht erfOllen kann, vielleicht weil es die Dehydrasen sehadigt. Natarlich herrsehen hierbei auch ganz andere Tern- peratur- nnd Energieverhiiltnisse als bet der biologisehen 0xydation. Ganz atlgemein scheint Wasserstoffsuperoxyd immer zu ents%ehen, wenn mole- kularer Sauarstoff mit Wasserstoff reagiert, auch dann, warm der Wasser- sioff in einem andern Molekiil gebunden ist.

Bet der Oxydation yon Cystain hat SYLVIA T~u~Low (107) auf indirektem Wege sehr wahrscheinlich gemaeht, dass als erstes Produkt der Dehydrierung Wasserstoffsuperoxyd entsteht. Sie fand bei der Oxydation yon Cystein oder Glutathion in einem System, in welchem Peroxydase nnd Ni~rit zugegen war, dass das lqitrit zu Nitrat oxydiert wurda, genau wie man as finder, wenn man dem Versnch Wasserstoffsuperoxyd zusetzt. Sparer hat REID (90) das bet der 0xydation des Leukomethylenblans entsgehende Wasserstoffsuparoxyd durch die Messung des Sanarstoffmehrverbrauchs und dureh nachtragliehes ZerstSren mi~ Katalase direkt bestimm~. Es ist bemerkenswert, dasses sich bet diesen beidan 0xydationen oder besser Dehydrierungen um Metallkatalysen yon Eisen und Kupfer handek und dass trotzdem Wasserstoffsuperoxyd ent- sieht. Man kann deshalb geneigt sein, anah hier eine Wasserstoffaktivierung am Donator anzunehmen, zumal WA~BV~.G dutch TODA (108) zeigen liess, dass Cystein auch mit Methylenblau bet Anwesenheit yon Eisenspuren oxydier- bar is~. HARHSON (41) glaubt zwar, dass Cystein, Glulathion und ThiogtykoI- s~iure metallfrei dureh Methylenblau oxydiart warden, abar bat der ungeheuer grossen Empfindlichkeit solcher Systeme gegen die geringsten Metallspuren muss man mit der Angabe ,,metallfrei" sehr vorsichfig sein. WAaBU~G lgsst also einerseits durch TODA zeigen, dass Dehydrierungen Metallkaialysen sein kOnnan nnd statzt somit seine Auffassung yon der Bedeuiung des Eisens bet den biologischen Oxydationsvorg~ingen. Anderarsaits zeigt er durch RE~D die M6glichkeit der Wasserstoffsuperoxydbildung bet der Dehydrierung und niihert sich somit WIELANDs Vorstellungen. Nach MACRAE (68) herrscht allerdings fiber den Mechanismus der Eisenwirkung bet der Cysteindehydrierung mi~ Methylenblau keine Einigkeit. SZENT-GY61ZGYI (97) halt Wasserstoffsuper- oxydbildung auch bet Sauerstoffaktivierung far mSglieh.

In ~ypischen Fermentprozessen, wie der 0xydation yon Xan~hin mit Xanthinoxydase und Bernsteins~ure mi~ Bernsteins~nredehydrase, hat wieder T~uRLow als erster, ghnlich wie bet der erwghnten Cysteinoxydatioa die Ent- stehung yon Wasserstoffsuperoxyd gezeigt. Spgter gaben WIELAND und ROSENYELD (129,) eine Methode an, um mit Cer-3-hydroxyd en~stehendes Wasserstoffsuperoxyd abzufangen. Damit konnten sie die Befunde yon T ~ n o w fiber die Wasserstoffsuperoxydentstehung bet der Xanthinde-

Die E n t s t e h u n g yon W~sserstoffsul~eroxyd, 257

hydrierung besf~tigen und his 60 % der erwarteten Menge chemisch festhalten. Das ents~ehende Wasserstoffsuperoxyd scheint far die auf~retende Eigen- hemmung des Fermenfprozesses verantwortlieh zu sein. D~XON (29) hatfe schon die sch~fzende Wirkung der KatMase bei derartigen Prozessen gefunden und das gleiche vermutet. Wie durch diese l~sst sich aueh mit Cer-3-hydroxyd, d. h. immer dnrch Beseitigung des Wasserstoffsuperoxyds die Eigenhemmung unterdrfieken. Ffir eine Reihe weiterer enzyma~ischer Oxyda~ionen yon Alde- hyden, and zwar Aeef~ldehyd, Formaldehyd, Benzaldehyd, Salicylaldehyd und Anisaldehyd konnten WIELAND nnd MAC~AE (121) das gleiche zeigen nnd es gelang ihnen, hier mi~ einer verbesserten Mefhodik 75--90 % des geforderten Wasserstoffsuperoxyds naehzuweisen. Zugesetztes Wasserstoffsuperoxyd seh~- digt die Dehydrasen ebenso, aber in geringerem Ausmasse. Es wird als wesenf- lieher Unterschied angesehen, ob das Wasserstoffsuperoxyd auf der Enzym- oberft~che entsteht, oder sich nur yon aussen zugesetzt im Medium befindet. Aus dem yon Natur aus kafalasehaltigen Pilz Laetarius vellereus gelang es WI~I~AND und FISCHE~ (119) eine Oxydase zu isolieren, die blaus~.ure- und hitzeresistent war. Die Katalasewirkung liess sich somit unterdrfieken und Wasserstoffsuperoxyd bei der Dehydrierung yon Hydrochinon zu Chinon in tier fheoref[seh geforderfen Menge nachweisen. Allerdings ist dieser Naehweis in einer sp~teren Arbeit (123) mif dem gleichen Pilz, der yon einem andern Standoff sfamm±.e, nieh~ wieder gelungen.

Wasserstoffsuperoxydbildung in 0rganisraen. Die Bildung yon Wasser- stoffsuperoxyd durch Bakterien haben zuerst~ McLEoD und GO~DON (72, 73, 74) in hohem Grade wahrscheinlieh gemaeht. Sie konnten zeigen, dass Jn Pneumo- kokkenkulturen eine das Wachstum hemmende Substanz niehts anderes als Wasserstoffsuperoxyd war, denn die Kokken sind selbst katalasefrei, waehsen aber besser in katalasehaltigem Medium nnd am besten in Kulturen, in welchen dauernd Xa~alase produziert wird. Die Entstehung yon Meth~moglobin in grfin wachsenden S~tmmen wie Streptococcus viridans u.a. wird durch die Wasserstoffsuperoxydbildung erkl~rt. AVERY und MORGAN (7) untersuehten noch einmal die Bedingungen, die erffillt sein m~ssen, um Wasserstoffsuper- oxyd in Pneumokokkenkultnren zu finden und fanden als solche freien Luft- zufritt und Abwesenheit yon Katalase, Peroxydase oder sonst Wasserstoff- superoxyd umsetzende Substanzen. Die Wasserstoffsuperoxyd bildenden Sysfeme lassen sieh aus den Bakterien extrahieren (6), die Xeime selbst sind dann zur Peroxydbildung unf~hig, im keimfreien Extrakt wird aber bei Dureh- lfiffung Peroxyd gebildet. Aller Wahrscheinlichkeit naeh handelt es sich dabei nm ein isoliertes Dehydrasensystem.

Bei einem obligaten Anaerobier, Aetinomyees neerophon~s, hat HAGA~ (40), nachdem er l~ngere Zeit die Kultur der Luft aussetzte, Wasserstoff- superoxyd ge~unden. Der Pilz ist in katalasefreiem Medium gegen Wassersfoff- superoxyd empfindlich. Merkwfirdigerweise l~sst sich Wasserstoffsuperoxyd

Asher-Spiro, Ergebnisse aer Physiologie, 3t. 17

258 It. R~s~: Tiber die biologische Bedeutung der Wasserstoffsuperoxydbildung.

hier nieht oder nur sehr spiirlich nachweisen, wenn die Kultur gekochte Fleisch- stfickchen enthMt. Auch McLEoD und GoRDon- geben an, dass in liingere Zei¢ gekochiem Blur ihre I(ulturen gedeihen, obgleich man doch annehmen sollte, dass die Katalase zerstSrt ist. Aber offenbar sind hier noch unzerst6rte H~tmine genfigend katalatisch und somit schiitzend wirksam.

Die exaktesten chemischen Untersuchungen fiber die Wasserstoffsuper- oxydbildung bei der Atmung yon Bakterien verdanken wit WIELANDS Schfilern BE~EO und GL~-cK (18, 19). Sie verwendeten ffir ihre Untersuchungen fakultativ anaerobe Milchs~iurebildner, Bacterium acidophilum, Detbrfiekii nnd Jugurt, die katalase- nnd peroxydasefrei sind und aueh sonst keine H~min- komponenten enthietten. Es erwies sich dabei Glucose als bester Wasserst0ff- donator ffir die Atmung. Milchs~iure und Methylglyoxal wsren ungeeignet, Mefhylglyoxal besonders, well es mit dem wenigen entstehenden Wasserstoff- superoxyd selbst weiter reagiert. Dagegen konnte Dioxyaeeton und Glycerin- aldehyd verwendet werden. Der Atmungsmechanismus der genannten Bak- terien liess sich durch Kohlenoxyd und Blaustture nicht unterdrt~cken, was ihn in prinzipielI sehr wichtigen Gegensatz zu der Wirkungsweise yon WAlk- ,tinGs sauerstoffiibertragendem Ferment der Atmung stellt.

Es kann somit nich~ mehr bezweifelt werden, dass sich in der Natur beiderlei Atmungsmechanismen verwirklicht finden. Aber es muss betont werden, dass es nicht ohne wei~eres zulgssig ist, die bei der Bakterienatmung beobachteten Vorggnge zu verallgemeinern und einfach auf h6here 0rganismen zu ttbertragen. Die Unterschiede der Morphologie und Biologic zwischen einem Bacterium und etwa einer Leberzelle sind so gewaltig, dass niemand daran denken wfirde, einen dort beobachteten 8*offweehselvorgang auch hier aIs gegeben anzunehmen. Es ware das gleichc, wie wenn man dis Fghigkeit der Verbrennu'ng gasf6rmigen S*ickstoffs, die gewisse Bakterien und Pitze zeigen, jeder andern Zelle zuschreiben und behaupten wollte, dass sic infolge irgendwie gearteter Umstgnde nur nicht in Erscheinung trete. Es ist dnrchaus denkbar, dasses sich bei der Wasserstoffsuperoxydbildung dureh Bakterien um einen 8pezialfall handelt, wie er im BakterienstoffwechseI so haufig gegeben ist. Man denke nut an die Toxinbildung. Eher m6chte man noch der Wasserstoff- superoxydbildung in Fermentprozessen eine allgemein gtiltige Bedeutnng bei- messen, so dass man selbst bei gr/%ster Skepsis die Wasserstoffsuperoxydent- stehung im Organismus nicht mehr nnbedingt ablehnen wird. Gerade die hohe Empfindlichkei~ gegen die geringsten 8puren Katalase in Systemen, in welchen man Wasserstoffsuperoxydbildung nachweisen will, spricht ffir deren Bedeutung. 8o ist es bis jetzt weder bei der Berns*einsguredehydrase (118), noch in Pflanzen oder Tieren (121), noch im tterzmuskel (12~) gelungen, Wasser- stoffsuperoxyd nachzuweisen, d .h . abet, es ist immer dann nicht gelungen, wenn sich die Katalase nicht besei*igen oder ihre Wirkung nicht unterdrttcken liess. Diese Befunde dahin zu deuten, dass doch kein Wassers*offsuperoxyd

Uber die Bedeutung der K~tMase. 259

entsteht, erscheint gezwungen, aber es bleibt die merkwfirdige Tatsaehe be- ~_tehen, dass WI~,AND in[ atmendem tIerzmuskelbrei zugesetztes Wasserstoff- superoxyd mit Cer-3-hydroxyd abfangen konnte, aber kein ents~ehendes. Selbst wenn wir unbeirrt durch die noeh vorhandenen SchwierigkeiCen aueh im h~heren Organismus Wasserstoftsuperoxydentstehung annehmen, so bleib~, wie wir am Schluss noch sehen werden, yon biologischen Gesichtspunkten aus die Frage often, ob sich die Funktion der Katalase in der ZerstSrung yon Wasser- stofi~superoxyd ersch6pft.

2. [lber die Bedeutung der Katalase. Dio Er6rterung der physiologischen Fragen, die uns das Katalaseproblem

stellt, macht es notwendig, zum TeiI auf altere Literatur (81) zurtickzugreifen. Es soll hier vor allem das berficksiehtlgt werden, was aus der Fiille der Einzel- angaben sieh unter gewisse einheitllche Gesichtspunkte zusammenfassen l~sst und wortiber sich mehrere Autoren einigermassen einig sind. Solche Gebiete, deren Betraehtung besonders anfsehlussreich erseheint, sind diejenigen fiber Bakterienkatalase, fiber Katalase yon Organismen, die in Entwicklung begriffen sind, und fiber Blutkatalase.

Bevor wit auf diese eingehen, sei ein kurzer Blick geworfen auf das, was mit Wasserstoffsuperoxyd in der Zelle ausser seiner Zerlegung in Wasser und Sauerstoff noeh gesehehen kann, also auf die peroxydatische 0xydation. Dort, wo der Gehalt an Katalase gegenfiber der Peroxydase wesenflieh fiberwiegt, wird ffir peroxydatisehe Vorgange nur wenig Wasserstoftsuperoxyd zur Ver- ffignng bleiben. Ausser der absoluten Menge dieser beiden um das Wasserstoff- superoxyd konkurrierenden Fermente, wird aber ihre Lokalisation in die Zelle und ihr jeweiliges Verh~iltnis zu den 0rten der Dehydrierung eine wesenfliehe Rolle spielen. Ffir den histologisehen Naehweis der Peroxydase in der Zelle sind eine Unzahl yon Methoden angegeben worden, ohne dass die Grundfrage, namlieh ob man farberiseh wirklieh die 0rte des Fermentsitzes oder nut ,,oxy- benzidinophile" Granula erhalt, einwandfrei entsehieden ware. Uber den Sitz der Katalase in der Zelle wissen wit fiberhaupt niehts. Es ist das noeh ein ganzlieh unbertihrtes Gebiet der Forsehung. Nur IGsav~a und W~BER (48) glauben auf Grund des Zusammentreffens der myeloiden Granulationen mit dem Gehalt an Katalase, dass in Leukoeyten und Thrombocyten die Granula Trager der Katalase sind. Ftir die Erythroeyten besagt das natfirlieh gar niehts, obwohl es gerade bier yon Interesse ware zu wissen, ob vielleicht die KatNase an der Oberfl~ehe angereichert ist, was ffir eine noch zu er6rternde Funktion yon Bedeutung ware.

Welche Stofte das Wasserstoffsuperoxyd mit Hilfe der Peroxydase und vielleieht des Cytoehroms oxydiert, ist vielfaeh aueh problematiseh. Denn often- bar ist die Peroxydase nieht nut spezifiseh auf Ubertragnng yon Peroxydsauer- stoft eingestellt, sondern aueh auf bestimmte Gruppen oxydierbarer Substrate,

17"

260 H. 1%vs~: t)ber die ~biologische Bedeu~ung der Wasserstoffsuperoxydbildung.

wie aromatische Hydroxyd- und Aminoverbindungen, sowie Leukofarbstoffe. WILLS~iTT~R (124) sieht in der Aktivierung des Peroxydsauers~offes, 0PPEN- ~E~E~ (81) sah in der Substratspezifit~i. das Wesent]iche. In eigenen, nicht verSffentlichten Untersuchungen konnten mi~ Wasserstoffsuperoxyd und naeh WILLSTXTTEa gereinigter Meerrettiehperoxydase keine der bekannten Inter- rnedi~rsubstanzen des Stoffwechsels oxydiert werden: auch nieht fl-0xybutter- s~ure, was naeh HArriSON und Tm:~Low (49,) mit Milehperoxydase mSglich sein sell, und nieht Ameisens~ure, womit BAT~LI und S~EaN .(10) den Per- oxydasegehalt yon Organen bestimmt haben. Die physiologisehe Bedeutung tier Peroxydase in der Pflanzenwurze] selbst ist unk]ar, da wir mit Sieher- heir keine Vorg~nge in der intakten Zelle kennen, bei denen oxydierbare Phenole, ftir weIehe die grossen Fermentmengen erforderlieh w~ren, eine Rolle spieten. Der Gedanke, dass das Cy~.ochrom aIs Peroxydase wirk~, hat deshalb vie] ffir sieh, well im eytochrom- und dehydrasenreiehen, aber sehr katalasearmen Muske]gewebe somit ein Weg ftir die Verwendung yon Wasser- stoffsuperoxyd gegeben w~ire.

Auf die Methoden der Ka~alasebestimmung soil bier nieht eingegegangen werden. Ihre st~ndigen Abwandlungen sowie der Mangel eines einheitliehen Bezugsystems maehen es unmSglich, Angaben versehiedener Autoren quanti- tativ genan zu vergleichen. Erst FUJITA und KODAMA (3~) haben die Grund- lage gesehaffen, naeh weleher man die KataIasemengen jeder Herkunft, sowie Reinpr~parate zahlenm~ssig bestimmen und miteinander vergleiehen kann. Ihr Katalasequotient i st:

In 30 Min. entstandono cram 02 boi 38 ° G QKat mg Trockengewich~

Die KubikmitIimeter 02 sind umgereehnet auf 0 ° C, 760 ram Hg, p~ der L6sung m 7,4, Gesamt-H~O~-Konzentration i ~ , Gesamtvolumen 3,1 ecru. In der ge-

gebenen Zeit darf nieht mehr a]s 50 % H20~ zersetzt sein. Der grosse Wert ihres Katalasequotienten beruht darin, dass man aus ibm die Katalaseaktivit~t jedes Gewebes oder jeder Zellart, bezogen auf die Aktivitat der reinsten Pra- parate, bereehnen kann. Deshalb seien ihre wertvollen Tabellen an den ent- spreehenden Stellen wiedergegeben.

Bakterienkatalase. GOTTSTm~ hat 1893 zuerst die Ka~atase der Bak~erien untersueht. Damals sehon land BEIJERINGK (19,), dass die Milehs~urebakterien keine Katalase enthalten. L6WENSTI~IN wies dann darauf hin, dass dem B. tetani die Katalase fehlg und seit diesem Fund sind die Beziehungen zwisehen Ka~alasegehal~ und Aerobiose haufig der Gegenstand yon Ungersuehungen gewesen ( 0 ~ a - J ~ S E N , L~ss~R, R.Ywosc~, JeRkS, C~5~ow u. a.). Aueh heute noeh lass~ sich die yon Kn~:~vm~ (54) aufgestellte t~egel halten, wonaeh alle Mikroorganismen, welehe sieh ,,ausschliesslieh fermentativ" ernahren, der Katalase entbehren, wahrend solehe, die den freien Sauerstoff in ihrem S~off- weehsel unbedingt benStigen, Katalase enthalten. Die Bildung der Katalase

~ber die Bedeutung der K~t~l~se. 261

ist abh~ngig zuerst nattirlich veto Bacterium selbst, sodann yon der Art des N~hrbodens, der GrSsse des Sauerstoffzutritts, der Wachstumstemperagur und dem Alter der Kultur. STAPP (105) fand die wasserstoffsuperoxydzersegzende. F~higkeit bei aerob geztiehteten Kulguren desselben Stammes yon Bakterien und Helen immer grSsser als bei anaeroben. Ebenso beobaehtete KIROHNE~ (53), dass sich der KataIasegehalt dureh reichtiche Luftzufuhr steigern I~sst, wKlarend anaerobes Waehstum odor Sauerstoffmangel ihn vermindert. Sauren N~hrboden land er f~ir die Katalaseentwiektung yon Staphylococcus aureus, B. pyoeyaneus und B. cell ungtinstig. I re (49) maeht mit den Beobaehtungen yon MeLEOD und GORDO~ gut tibereinstirnmende Angaben, wonach grtine Streptokokken keine oder wenig Katalase bilden, h~molytisehe dagegen vieh Blutagar ist f/ir die Katalasebildung besonders gtinstig. Zur Unterscheidung der X- und Y-S~mme grtiner Sgreptokokken ha~ VALENTINE (t15) den wr- sehiedenen Katalasegehalt herangezogen. Trotz des Fehlens yon Katalase in Pneumokokken fand PLAIT (84) nur geringe Peroxydbildung, die aber dureh Zusatz von Fleisehextrakt, Glucose oder Milehs~ture gesteigerg werden konnte. IIier kann offenbar im Gegensatz zu den Milchs~urebildnern (BERT~O) Milch- s~ure als H-Donator dienen. SCHLUNK (99) zeigte, class die katalasearmen Bak~erien gegen Wasserstoffsuperoxyd empfindlieher sind als die katalase- reiehen, und MeL~o.D (75) betont auf Grund seiner Arbeiten, dass die Sch~digung der Anaerobier dureh Sauerstoff auf der Wasserstoffsuperoxyd- bildung beruhe. 50 Stunden alte katalasefreie Pneumokokkenkulturen fand H~WITT (43) steril, w~hrend die katalasehaltigen noch vermehrungsfithig waren. So scheinen bis jetzt nirgends die Tatsaehen der WiE~a~Dsehen Auffassung yon der Katalasefunktion so sehr recht zu geben wie bei den Bak~erien.

Doch wird den Angaben yon S~n~ und K ~ C ~ E ~ yon VI~T~EN wider- sprochen. Er land mit K ~ s ~ 0 ~ (113) bei B. prodigiosum und lactis amari in den anaeroben Kulturen den Katalasegehalt hSher wie in den aeroben und ftir Coli-a~rogenes den Katalasegehalt bedeutend niedriger als ihn andere Autoren angeben. Ebenso finder er ffir Colibakterien den S~uregrad und die Art des 2~hrbodens ohne Einfluss auf die iKatalasebildung und nur einen geringen Un~ersehied zwisehen dem Katalasegehalt bei sauerstoffreiehem Waehs~um und bei Sauerstoffmangel (114). Auch FU~IT~ und KODA~ linden keinen Einfluss des Sauersgoffzutri~ts und der Art des N~hrbodens auf den Katatasegehalt.

S ~ M A ~ (101) gibt als Ausnahme yon der Regel ein anaerobes propion- s~urebildendes Bacterium an, das Katalase bfldet F u ~ I ~ und KOD~5~ aber finden die s~reng anaeroben Bakterien katalasefrei, dagegen finden sic aueh das aerobe Baogerium dysenteriae K~us~-SmGA katalasefrei. K ~ o ~ (55) hatte das sehon differentialdiagnosgiseh gegen Pseudodysenteriebaeillen~verwertet. Die fakultativen Anaerobier sind ~eils katalasehaltig, wie die En~erokokken, toils frei, wie einige Milehs~urebildner. Die Untersehiede des Katalasegehattes ver-: sehieclener Aerobier bewegen sich zwischen 0K~ 1500 un~d 100.

262 H. t~uSI~A: U b c r die biologische Bedeutung der Wassers toffsuperoxydbi ldung.

I . B a k t e r i e n k a t a t a s e .

Ar t

B. pyocyaneus . . . . . . . . . Gonokokken . . . . . . . . . . . Keuchhus tenbac i l len , Diphther ie -

bacillen . . . . . . . . . . . S taphyloc6ccus pyogenes ci treus . S taphylococcus pyogenes a l b u s . . P ro teus vutgaris . . . . . . . . S taphylococcus pyogenes aureus . B. coil communis . . . . . . . . B. pa ra typhosus B . . . . . . . B. dysenter iae I I I . . . . . . . B. ~yphosus . . . . . . . . . . Meningococcus i n t r a c e l l u l a r i s . . . B. dysenter iae I . . . . . . . .

QKat

15 000 9 200

9 000 6 000 5 200 2 800 2 700 2 100 1 900 1 700

770 710 600

+ F a k u l t a t i v anaerobe Bakter ien .

A r t QKat

S t reptococcus pyogenes f l t . . . 13. inf tuenzae P F ~ V ~ R . . . . . Eu¢erokokken +, B. para~yphosus A Streptococcus pyogenes a . . . . B. an¢bracis + + . . . . . . . . . Vibrio cholerae + + . . . . . . . Sacharomyees , SA:~ + + . . . . . . ]3. tuberculosis + + . . . . . . . Mi lchsgures t reptokokken +, B. dys-

enter iae K~trsE-S~mA, Diplo- coccus pneumoniae I+ , I I + , I I I +, B. t e t an i + + + , 13, Welchi i + + + , B. his tolyt icus + + + , l%ausch- brandbaei l len + + + . . . . . .

+ + Mi~ R e s t a t m u n g korr igier t .

370 210 110

90 58 46 45 16

-t- + + Obligag anaerobe Bakter ien .

Im einzelnen ergibt sich somi~ aueh bet den Bakterien noch manche offene Frage. Vor allem fehlen Untersuchungen tiber die genauen Beziehungen zwischen Sauerstoffverbrauch (Atmung) und Katalasegehal~ der Aerobier, sowie tiber Kohlenoxyd- und Blaus~tureempfindlichkeit der A~mung. Auf diese Weise wtirde es vielleicht gelingen, die Anteile verschiederler Atmungsmechanis- men an der Gesamta~mung klarzulegen, indem naeh der Hemmung des WA~BV~aschen sauerstofftiber~ragenden Ferments der Atmung dureh Kohlen- oxyd ein Teil der Atmung erhalten bleibt (der dehydrierende), weleher vielleieht in gewissen F~llen dem Katalasegehalt parallel geht. Die Sehwierigkeiten, welehe ether allen Erseheinungen gereeht werdenden Auffassung noeh ent- gegenstehen, sind jedenfalls sehr erheblieh. Es darf aueh nieht versehwiegen werden, dass es BE~T~O und G~3cK bet einigen Milehsiiurebildnern trotz fehlender Katalase und analogen Verhaltens gegentiber Chinonatmung u.nd Blaus~ureempfindliehkeit nieh~ gelungen ist, Wasserstoffsuperoxyd bet der Atmung zu linden. Gerade diese Ausnahmen sollten abet die Forsehung zu weiterem Suehen naeh der Natur der Vorgiinge anregen.

Katalase im Laute yon Entmdcklungsvorgiingen. Die Anderungen der katalatisehen Wirksamkeit keimender Samen Iassen sieh unter verh~iltnis- miissig tibersiehtliehen Bedingungen verfolgen. Eine strenge Parallelitat zwischen der GrOsse der Atmung nnd der Katalaseaktiviti~t besteh~ nieht. Einstimmig wird yon versehiedenen Autoren ein Ansteigen der ka~aIatisehen Wirksamkei~ w~hrend der Keimung angegeben. REINE (91) fund, dass der Katalasegehal~ am ersten Keimungstag ein Minimum durehli~uft, wi~hrend die A~mung yon Anfang an steigt. L~sst man die Samen aber unter Wasser keimen, so bleibt die Katalasebildung aus, oder sie versehwindet sogar ganz.

~ber die Bedeutung der Katalase. 263

Deshalb glaubt ]:~ItINE bei der Atmung entstehende Produkte als Reiz ffir die Katalasebildung verantwortlieh maehen zu kSnnen. MO~INAGA (78) hat Reis- k5rner bei anaerober Keimung untersueht und dabei gefunden, dass keine oder bei Sauerstoffmangel nur wenig Katalase gebilde~ wird. Bringt man aerob gekeimte K6rner unter anaerobe Bedingtmgen, so sinlct der Katalasegehalt. Diese Versuehe sind insofern bemerkenswerL als ftir waehsende Balcterien- kutturen teilweise dasselbe gefunden wurde.

Das Sinken der Katalasemenge zu Beginn der Keimung wird yon G~A- 6A:~I~ (38) nur ftir Pisum sativum und Sinapis alba best~ig~. Er vertritt die Auffassung, dass sieh doeh Ka~alasegehalt und Atmung analog verhal~en, zumal die Samenh/lllen katalasearm sind gegentiber Embryo und Ko~yledonen und ausserdem in den erwaehsenen Pflanzen vor allem die Wurzeln und BlOtter aIs die Or~e st~rkster Lebenst~tigkeit I(atalase enthatten. So enth~l~ aueh naeh Bus'rI~ZA (22) das grfine Blattparenehym mehr Katalase als alas weisse. A. Bae~ und Mitarbeiter (8) linden ebenso eine Zunahme der Katalase und Peroxydase beim Keimen des Korns. Bei der Katalase betr~tgt sie das 2--5faehe, w~hrend ihre Menge im Verlauf des Reifungsprozesses ein wenig abnimmt. Ahnlieh wie Rr~INE i~ussert sieh LA~TZ (65), der in den ersten Tagen trotz steigender Atmung der Keimlinge eine Abnahme der Katalase land, dann stiegen beide raseh an. Die Katalasenmenge erreieht ein Maximum und fMlt ab:, wenn im Korn die Nahrungsstoffe verbraueh~ sind. v . EULE~ (31) besti~tigt die Katalasezunahme w~hrend der Keimung und den besonderen Reiehtum der Keimspitze, also des sehnell waehsenden Gewebes.

Die Keimf~thigkeit lasst sieh naeh dem Ka~alasegehalt nieht, zum min- desten nieht bei allen Samenarten beurteilen. Se~mDT (100) glaubt entgegen VI:~ORIN (119,), dass sieh nach der jeweiligen Katalaseaktiviti~t der Zustand yon Kiefernsamen, wie Vorkeimung und erhShge Keimwilligkeit im Frtihjahr, beurteilen lassen. LEQGATT (66) hMt in i~hnlieher Weise bei Sommerweizen far mSglieh, aus hohem Katalasegehalt auf gute Keimwilligkeit zu sehliessen, wfihrend NIETEAS~M~R (80) aueh entgegengeset.z~es Verhalten fan& Bei der Besehteunigung des Waehstums dureh kurze elektromagnetisehe Wellen hat MEZZADttOr~I (76) aueh eine Zunahme der Katalase gefunden.

Zu dem bei MoRGue,s (77) u. a. herVorgehobenen Zusammenhang zwisehen F e t t - u n d Katalasegehalt hat BUSTINZA (9,9,) dureh die Feststellung, dass kohlehydrathaltige Pflanzenknollen katalase~rmer sind als fetthaltige, einen weiteren Beitrag geliefert. Die Bedeutung dieses Saehverhalts ftir den S~off- weehsel ist naeh wie vor unklar, doeh sei-auf R E ~ B O ~ (89) verwiesen, der die Bedeumng der Katalase bei der En~stehung des Diabetes mellitus erSr~ert. Pankrasexstirpation (26 u. 51) und Insulin (109) sollen abet ohne wesentliehen Einfluss auf die Blutkatalase sein.

Das Verhalten der Katalase in sieh entwiekelnden Eiern is t versehieden und seheint abhangig zu sein vom Dottergehalt (129). SA~EATI~O und

264 H. l~us~: ~ber die biologische Bedeutung der Wasserstoffsuperoxydbildung.

PETTINELLI (95) fanden bei der Laehsforelle wiihrend der Entwicklung ein Ansteigen der Katalase, das sein Maximum mit der Resorption des Dotter- sacks erreichfe. Der Katalasegeha]t sinkt dann auf einen konstanten Wert, oder durch Nahrungsentzug noch tiefer. Die Katalase w~hrend der En~wicklung untersuehten ENGELHAI~DT lind VAEttNER (30) im ganzen Hfihnerei, j edoch nicht im Dottersack, Embryo und den wichtigsten Organen getrennt. Bis znm 3. Tag sank ihre Aktivii~it, um bis zum 20. Tag auf das 100fache ihres Ausgangs- wertes anzusteJgen. Peroxydase tritt gleichzeitJg mit dem H~imoglobin auf. Die ~nderungen des Katalasegehaltes wahrend der Metamorphose des Kolorado- Kartoffelk~ifers hat FINE (32) untersucht und fand dabei wesentlich kompli- ziertere Verhaltnisse, wie sie Bu~GE und B~T~GE (77) angeben. Die Katalase- aktivitat in der menschlichen Haut nimmt w~ihrend der Intrauterinentwicklung dauernd zu, besonders stark nach der Geburt bis zum 2. Lebensmonat, um dann konstant zu bleiben (79). Die Beobachtungen yon dott, erreichen Eiern erinnern sehr an das Verhalten keimender Samen. Die Katalase wird offenbar notwendig wahrend des Ab- und Umbaus der Speicherstoffe.

Als Ergebnis dieser zahlreiehen Angaben haben wir besonders zwei, sich auf den ersten Blick widersprechende Punkte zu bewerten, n~imlieh den Zu- sammenhang der Katalasebildung mit den aeroben Lebensbedingungen und den fehlenden Zusammenhang, oder sagen wir besser die fehlende Parallelit~it, zwischen Sauerstoffverbrauch und Katalaseaktivit~it. Dass die Katalase irgend etwas mit oder - - insofern sie fiir die Beseitigung eines st6renden Neben- produktes der Dehydrierung sorgt - - w~ihrend des oxydativen Stoffwechsels der Zelle zu tun hat, wird kaum yon jemand bestritten. Nur LAUTZ will aus dem Fehlen einer engen Beziehung zwischen Katalaseaktivit~i~ und Atmnng schliessen, dass die Katalase nicht wesentlich an den 0xydationsvorg~ngen beteiligt sei, und I~ABBENO (86, 87) rut das gleiche auf Grund seiner Versuche. Er setzte atmendem Froschmuskelbrei Katalase und Peroxydase zu, ohne eine ErhShung des Stoffweehsels zu finden, da aber diese Fermenie immer erst sekundiir ira 0xydationsprozess eingreifen, die prim~ire Sauerstoffaufnahme also nicht andern kOnnen, besagen seine Versuche nieht v~eI. Trotzdem gIauben

• manche Forscher, dass der WIELANDsche St.andpunkt bezfig]ich der Ka/alase- funkt ion einer Erweiterung bedfirfe. Wir werden im Zusammenhang mi~ der Blu~katalase noeh auf andere Deutungen eingehen mfissen. Sehen wir aber davon ab, so kann der Katalasegehalt einer Zelle Ausdruck sein einer mehr oder minder grossen Empfindtiehkeit gegen in der Zelle entstehendes Wasser- stoffsuperoxyd, so dass empfindliehe Zellen mehr Katalase entha!ten, also besser geschfi*z t sind, wie unempfindliehe. Tats~ichlich sind die katalase- freien Milchs~iurebildner ziemlich resistent gegen das Wasserstoffsuperoxyd, das sie beim Atmungsprozess bilden, und die empfindlichen Pneumokokken wachsen

Wenigstens ~ unter natfirliehen Bedingungen - - in katalasehaltigem Milieu, bedfirfen also aueh des Sehutzes nicht. Andererseits kann die Katalaseaktivit~tt,

~dber die Bedeu~ung der K~l~se. 265

gleiche Empfindliohkeit und gldchen 8ehu{z versohiedener Zdlen vorausgesetzt, ein unmittelbares Mass ftir die GrSsse der Wasserstoffsuperoxydbildung in der betreffenden Zelle seh~. Is~ im Laufe eines En~wicklungsganges, wie etwa bei der Samenkeimung oder Eientwieklung, der I(atalasegehalt starken Schwan- kungen unterworfen, die mit der Atmung nieht parallel gehen, so kann das der Ausdruek sein der sich verschiebenden Anteile verschiedener Oxydations- wege (der dehydrierenden und im engeren Sinne oxydierenden) an der Gesamt- atmung. Stellen wir uns vor, dass ein Teil der Oxydationsvorg~nge mit unmi~tel- barer Bildung yon H~0 und C02 nach WARBU~G, ein anderer Tell mit Wasser- stoffsuperoxydbildung nach WIELASD verlguft, sO kann die Katataseaktivitat vielleieh% eine VorstelIung geben yon der Art der Oxydationsvorgange in der betreffenden Zelle. Im Einzetfall wird die Beur~eilung immer schwieriger sein, zumal nieht die Fermentmenge gemessen wird, sondern die Aktivit~t, die ab- h~ngig ist vom gesamten Xatalasesystem im Sinne yon BA~ELLI und ST~N und yon den jeweils gewahlten Versuehsbedingungen. Das sei hervorgehoben, um Missverst~tndni~ssen vorzubeugen. Ausserdem muss die Peroxydase berfick- sichtig~ werden.

Blutkatalase. Grosses Interesse hat man sei~ tangem der Blutkatalase zugewendet, teils in der ttoffnung, daraus Anhaltspunkte f~ir die Bedeutung der F~ataIase selbst zu gewinnen, tells zur diagnostischen und prognostischen Verwertung in der Klinik. Es ist zwar vet der klinischen Verwendung der Blutkatalasebestimmung immer wieder gewarnt worden, weft die physiologi- sehen Schwankungen so gross sind (35, 50, 103), aber trotzdem linden sich einige Befunde so einstimmig bei versehiedenen Autoren, dass sie als gesichert betrachtet werden kOnnen. BISCKOFF (20) hat behauptet, dass die Ka%alase- menge je naeh dem 0r t der Blntentnahme versehieden sei, was abet v. K~OoEt~ (61) entschieden ablehnt. PRJ~WDIoz-NE]~IINSKI. (85) nimmt eine Abh~ngigkeit yon den Bewegungen des Magen-Darmkanals an und land in kurzen Inter- vallei; gemessen enorme Sehwankungen, dagegen finder WLADI~IttOW (125) nur solehe yon ± 10 %. Die Hauptmenge der Blutkatalase ist in den Ery- throcyten. Die mensetiliehen Lymphoeyten sollen nach IGL~C~ (46, 47) nur sehr wenig, die polynukle~tren Leukocyten aber mindestens das 3fache eines Erythrocyten enthalten. Das s~eht mit den Angaben yon F u ~ und KODA~A in starkem Widersprueh, welehe beim Kaninehen ihren Katalasequotienten fiir Erythroeyten mit 6700, fiir Leukocyten mit 3700 angeben. Dabei sind in tier gteichen Gewich%seinheit Troekensubstanz natiirlieh mehr Leukoeyton ats E',rythroeyten, so dass danaeh der Katalasegehalt der Leukoeyten bedeutend niedriger ist als derjenige der roten Blutzellen. Auf Organkatalase sell hier nicht eingegangen werden, nur die umstehende Tabel]e yon Fu~TA und t(ODA:~IA sei wiedergegeben.

Die katala~ische Wirksamkeit des Gesamtblutes wird angegeben dutch die KatalasezahI, alas sind die mg He02, welehe ~on 0,001 cem Blur unter

266 H . I~VSKA: ~ b e r d i e b i o l o g i s c h e B e d e u ~ u n g d e r W a s s e r s ~ o f f s u p e r o x T d b f l d t m g .

I I . 0 r g a n k a t u l ~ s e ,

G e w e b e

E r y t h r o c y t e n . . . .

L e u k o e y t e n . . . . .

E ry t , h r o c y t e n . . . .

L e b e r . . . . . . . .

E r y t h r o c y t e n . . . .

K n o c h e n m ~ r k s z e l l e n

S c h i l d d r f i s e . . . . .

P ~ n k r e ~ s . . . . . .

N i e r e n m ~ r k . . . . .

N i e r e n r i n d e . . . . .

L u n g e . . . . . . . .

Mi l z . . . . . . . .

E p i ~ h e l k S r p e r c h e n . .

H y p o p h y s e . . . . .

S p e i c h e t d r i i s e . . . .

R ' e b e n n i e r e . . . . .

T i e r

M e n s e h

K a n l n c h e n

M a u s

t t u h n

R a t t e

K a n i n c h e n

M ~ n s

~ u s

K a n i n c h e n

Q K a t G e w e b e

12 000 O v a r i u m . . . . . .

6 800 H o d e n . . . . . . .

6 700 JENs~ ,~r -Sa rkom . . .

3 700 L y m p h d r i i s e . . . . .

3 000 H e r z m u s k e l . . . . .

1 700 T h y m u s . . . . . . .

1 000 V o r m a g e n e p i t h e l . . .

1 000 l ~ o v s s ~ S a r k o m . . . .

570 G r o s s h i r n ( g r a u e S u b -

550 s t a n z ) . . . . . . .

520 B I u ~ p l ~ t t c h e n . . . .

500 B a u e h m u s k e l . . . .

470 N e t z h u u ~ . . . . . .

410 ,, . . . . . .

270 . . . . . . . . .

250 G r o s s h i r n (we i s se S u b -

200 s t a n z ) . . . . . . .

200

T i e r

l ~ a t t e

M a u s

R a ~ t e

H u h n

K a n i n c h e n

t~a~te

M a u s

l ~ t t e

K ~ n i n c h e n

H u h n

K a n i n c h e n

Q K a t

180

180

140

130

130

120

I 1 0

110

75

74

70

55

50

50

50

bestimmten Bedingungen zersetzt werden. Ihre Bestimmung allein hat wenig Wert, da sie wesentlieh durch die Zahl der Erythroeyten bedingt ist, welche die Tr~iger der BIu~katalase sin& Der relative Gehalt der Eryihrocyten an Katalase wird dutch den Katalaseindex, d.h. die Kafalasezahl dividiert dureh Millionen refer BlutkSrperehen veransehaulich~. Die normalen Zahlen sehwanken, wenn man die Grenzen welt steekt, zwisehen 12 und 20, der Index um 3,2.

Fiir neugeborene Katzen gibt v. KI~3GER (60) niedrige Katalasezahlen, aber normalen Index an, beim Mensehen HOFFMANN (44) hohe Zahlen, was bei der hohen Erythroeytenzahl der Neugeborenen nieht aussehliesst, dass der Index normal ist. Das Blur yon Jugendliehen zwisehen 10 und 14 Jahren sell naeh ALEX~EFF (1) um 45 % katalasereieher sein wie bei Erwachsenen, BISCHOFF (20) finder aber keine Unterschiede. Im Alter nimmt die Katalase etwas ab (26). Bei Miinnern ist die Zahl um 10 % hSher ats bei Frauen, der Index nicht veriindert. I4astra~ion senkt die Blutkatalase sehr erheb]ieh (26) und es mag bier aueh erwiihnt werden, dass sieh der Reifezustand der Pollen nach der I{atalasemenge beurteilen l~isst (67) und miinnliche Pflanzen und Pflanzen- teile w~hrend und ausserhalb der Blfitezeit katalasereicher sind als weibliehe (23).

Bei Aniimien interessiert der Katalaseindex in besonderem Masse. MAaAT (69) sowie TOGEL (108) fanden diesen bei perniziSser Aniimie erh6ht. Die Erh6hung ~ h~ilt MAeAT ffir prognostiseh ungiinstig, doch wird das yon anderen nicht best~.tigt: B ~ G (14) gibt in einer wertvollen Tabelle den Katalase- index und die Zahl bei versehiedenen Krankheitsfiillen an. Demnaeh kann der Index bei pernizi6ser An~mie bis 8,3 sieigen, also auf das 2,6faehe der Norm, w~hrend er bei sekund~iren Aniimien mehr die Neigung zeigt, unter die Norm

~lber die Bedeutung der K~tMase. 267

zu sinken ~. Bei experimentellen Anamien fand BEENSTEIN (i5, 16), den Katalase- gehalt erniedrig~, aber den Index erhSht, und zwar besonders bei hyperchromen An~mien, sogar deutlieher als den Farbindex, obwohI im ganzen ein gewisser Parallelismus der beiden Indices besteht. GewShnliehe Ani~mien zeigen kleinere Abweiehungen. BERNSTEIN (1.7) glaubt, dass der Katalasegehalt bei Ani~mien auf das Erythrocytenvolumen bezogen nieht sehwankt. Bei Ani~mien dutch Gifte und Blutentnahmen hat SVMBAJEV (106) dureh sorgfi~itiges Zentri- fugieren die jugendliehen, spezifiseh teiehteren Erythroeyien in der oberen Sehieht. angereieher~ und land zu Beginn der AniLmie darin den Index erhSht. Naeh Abklingen der Ani~mie war er abet in der unteren Sehieht hSher, lJber die Deutung dieses Befundes lassen sieh nur Vermutungen aufstellen. SmNDo~ (102) land bei sekund~ren Anamien Katalasezahl und -index erniedrigt, aber den Hi~moglobin-Katalaseindex, d .h . das Verh~ltnis yon Hi~moglobln zur Katalase zugunst.en der Katalase sehr deutlieh v'erandert. Das gleiche sah aueh KV~OKAWA (64), der ausserdem angibt, dass der Ka~alasegehalt bei experimenteller Anamie sehneller und die Norm ttbersehreitend zurtiekkehrt. Den Befund yon SUSIBAJEV best~tig~ Ko~o (58) nieht; obwohl er bei Blutungs- ani~mien am Kaninehen sah, dass die Steigerung des Katalaseindex und die Retieulocyten gleiehzeitig auftraten, glaubt er nicht, dass diese ftir die Index- steigerung verantwortlieh sind. BODE (9,1) iand nur geringffigige Xnderungen bei Ani~mien yon Kaninehen und Katzen. Bei sehr starken Blutent.nahmen im Tierversueh sowie bei perniziSser Anamie geben abet aueh BActt und Bac~ (9) eine Znnahme des relati~en Katalasegehaltes der Ery~hroeyten an.

Die Einfltisse des H6henklimas auf die Blutkatalase sind vielfach un~er- suehi, abet die Faktoren, welehe die Anderungen bewirken, sind noch pro- blematiseh. VIALE (111) fand eine ErhShung des Index und erSrtert besondere BezJiehungen zwisehen Katalase und tIi~mogtobin. Das gleiehe land ALE- XEE~F (1) und RmoNi (92). Der Katalaseindex ist in der HShe yon 1100 m um 40% hSher wie in der Ebene (2), am Morgen hSher wie am Abend und yon einer weiteren Reihe physikalischer Fakioren abhangig, wie Temperatur und Lufibewegung (5). Beim Weehsel des Aufenghaltsortes yon der Ebene zum Gebirge gibt A~EXEE~ (9.) an, dass die Katalaseznnahme naeh 6--7 Woehen 70% betrage, gegen eine Zunahme der Erythroeyten um nut 38%. Dabei ist besonders zu betonen, dass in der Anfangszeit die KatalasezahI viel raseher s~eigt als die Zahl der Erythroeyten. Ebenso versehwinde~ bei der Rtiekkehr vom Hoehgebirge in die Tiefe die I(atalase raseher als die Erythroeytenzahl abnimm~ (3). Die Wirkung vermi~iderten Luftdrueks allein kann naeh R A D E ~ (88) Versuehen an M~usen und Ratten zwar f~r die Steigerung der Katalase- zahl:, aber nieht ffir die ErhShung des Index verantwortlieh gemaeht werden. CASTAGNA (24) fand bei dauernd dunkel gehaltenen M~usen niedrige Katalase-

1 :Erg~nzung bei der Korrektur: VgI. auch JVSAmZ, H. J.: Klin. Wochenschr. 11, 1188 (1932).

268 H. I~VSKA: Uber die biologische Bedeutung der Wassers~offsuperoxydbildung.

zahlen, die nach Bestrahlung erhebtieh anstiegen. Bet normal gehaltenen Tieren land aber PI~ouss~.~ (83) eine geringlfigige Senkung naeh Uttraviolett- bestrahlung oder Bestrahlung mR natfirlicher H5hensonne in Dares. Das macht vielleieht die Indexsenkung am Abend verstiindlich. Jedenfalts ist die Zeit der Bestrahlung yon Bedeutung (25). Nut Iangdauernde Bestrahlung fiihrt zu einer Senkung, kurze steigert die Katalasewerte. Starke Temperatur- senkung ftihrt ebenfalls zu einer Verminderung der I4atalasezahl (45). Welche Einflfisse zu ether ErhShung des Index im Hochgebirge f~ihren, is~ somit durehaus noeh strittig. Aueh die Milch der Kiihe wird deft katalasereieher (104).

Bet ether grossen Reihe yon KrankheRen und VergiRungen ist die Blut- katalase ebenfalIs untersucht worden, doch liegen die Verh~iltnisse hie so ldar und eindeutig wie bet den An~mien und den Wirkungen des ItShenklimas. Vielleicht ist das Verhalten der Katalase weniger kennzeiehnend far die einzelne I4rankheR, als vielmehr ftir den gesamten Zustand des Kranken. Es l~sst sieh nieht beurteilen, ob es sieh bet den beobachteten Erseheinungen um ErschSpfnngen oder kompensierende Regulationen ether noeh unbekannten Funktion der Katalase im Erythroeyten handelt. Einiges set aber hier doch angeffihrt. Die Katalasezahlen werden bet Tuberkulose yon MAGAT (69), BErG (14) und D~L~OUGN~ (28) niedrig angegeben, bet Carcinom yon ZATTI (127), YOSmD~X (126) und BErG ebenfalls niedrig, yon SHINDOH (102) erhSht, bet Morbus Basedow yon ZA~TI und SHI~Do~ niedrig, yon MAGAT hoch, bet Diabetes mellitus yon S~L~DO~ niedrig, ebenso bet Epilepsie yon S~I~9o~ und SACHS (94). 0ffenbar sind die Katalasezahlen immer dann niedrig, wenn die KrankheRen mit I4achexien verbunden sind. Chronische Morphinver- giRung senkt die Blutka~alasezahl, akute steigert si~ (96), die Organe verhalten sieh im wesentliehen umgekehrt (36, 37). Diphtherietoxin wirkt in kleinen Dosen senkend, in grossen steigernd (130), Chinin ist ohne Einfluss (93). Ern~hmngsstSrungen bet S~uglingen bedingen st~rkere Sehwankungen als in der Norm vorhanden sind (70). Von weiteren Einzelheiten sell abgesehen werden, da sie in ihrer Deutung ganz unklar sind.

Die Katalasezahlen und Indices der verschiedenL~en Tiere haben v. I 4 ~ und SC~IUIIKNECIIT (62) sehr eingehend untersueht. Dort tinder sich aueh eine grosse Anzahl ~usserst interessanter Tabellen. Man vermiss~ jede Beziehung der Indices zu Morphologie und Biologie der Blutzellen oder ihrer Tr~iger und finder grosse Untersehiede naheverwandter Arten trotz sehr geringer Abweiehungen innerhalb derselben Art. Das wenige, was, naeh den Erseheinungen in der mensehliehen Pathologie beurteilt, eindeufig zu sein scheint, ist eine Ver- mehrung der Blutkatalase unter Bedingnngen, bei denen eine mangelhafte Sauers~offversorgung droht; sei es, dass diese durch Sauerstoffmangel (HShen- klima) oder Hamoglobinmangel (Anamie) bedingt ist. Wit sehen also ein um- gekehrtes Verhalten, wie wit es im wesentlichen bei Bakterien und keimendem Samen geiunden haben. Hier w~ichst der KatalasegehaR mit dem Sauerstoff-

Uber die Bedeutung der Katalase. 269

mangel, dort mit der Zufuhr. Es ist auch nirgends die Frage, ob wir mit der WIELANDSchen Auffassung der Katalasefunktion auskommen, so problematisch wie bei den Erythrocyten. Da der reife Erythroeyt kaum oder gar nieht atmet, ist auch eine Wasserstoffsuperoxydbildung nicht zu erwarten. Man kOnnte aber die Katalase noch als Rest aus der Entwicklungszeit der Zelle im I(nochen- mark deuten, in welcher vielleicht eine stiirkere Atmung vorhanden war. Abet solche Reste anzunehmen, ist schon in der Morphologie sehr gewagt, noch viel- mehr in tier Biochemie. Ausserdem ist die Katalase in den chromatophilen Zellen jedenfalls nicht eindeutig vermehrt und die stark atmenden Vogelerythro- cyten sind zum Tell fast katalasefrei. Dass Wasserstoffsuperoxyd aus den Organen in die Blutbahn gelangt, um dort erst zerstOrt zu werden, kann man nicht annehmen, da ja der Giftschutz in den 0rganzellen so nicht erreieht ware. Ferner ist der Ubergang yon Katalase aus den Organen in die Erythrocyten sehr unwahrseheinlieh, da in die Blutbahn gebrachte Katalasepriiparate um- gekehrt aus dieser in die Organe verschwinden (13) und raseh zerstSrt werden. Die Katalase sitzt lest im Erythrocyten. Sie lasst sich dureh Waschen nicht einfach aus der Zelle extrahieren (33) und wird erst nach ZerstSrung der Struktur frei. ZATTT (127) glaubt, dass sie im retikuloendothelialen System gebfldet wird. Schliesslich wiire noch mSglich, dass die Blutkatalase etwas zufalliges, bedeutungsloses ist, aber dagegen spreehen die gesetzm~ssigen Ver- ~nderungen unter abnormen Bedingungen und die Konstanz, mit der jede Tier- spezies an dem ihr eigenen Katalaseindex festh~ilt. Diese geht sogar soweit, class bei der Kreuzung yon Tieren mit versehiedenen Indices diese nach den ME~DELschen Gesetzen vererbt werden.

Selbst wenn wir yon allen pathologischen Anderungen des Katalase- gehaltes im Blute absehen, so bleibt, naeh den Angaben yon FUJITA und KODAMA beurteilt, der Katalasegehalt des Blutes unversti~ndlieh hoch. Die katalasereiehe Leber hat bei der Maus nur etwas fiber die Hiilfte des Katalase- gehaltes der roten BlutkOrperchen. Die hohe Katalaseaktivit~it in einer kaum atmenden Zelle fiir die ZerstSrung yon Wasserstoffsuperoxyd ffir notwendig zu halten, erseheint absolut unm6glich.

III . K a l a l a s e p r £ p a r a t e .

Kat.-f. QKat (Hs.N~ic~s) (FsJITA und KODA~A)

Gereiuigte Katalase (FvJI~A und KODA,~A) . . . . Reinste Katalase (v. E t r L ~ und Jos~.P~so~ . . .

5 000 43 000

900 000 6 500000

(aus dem o b e r e n W e r t errechnet 7 740000)

Unter Zugrundelegung des reinsten Katalasepr~iparates der Literatur

erreehnet man ffir den menschlichen normalen Erythroeyten einen diesem

Reinprgparat entsprechenden I(atalasegehalt yon 0,15--0,18% des Troeken-

270 H. I~gsxa: Uber die biologische Bedeutung der Wasserstoffsuperoxydbildung.

gewichtes. Lehnt man enge Beziehungen zwischen dem Hgmoglobin und der Katalase ab, so ist der KatalasegehaR auf die hamoglobinfreie Troekensubstanz zu beziehen und erhOht sich somit auf 0,9 %. Ob der KatalasegehMt, in Prozenten des hamoglobinfreien Trockengewichts ausgedrfick~, bei perniziSser Anamie grOsser ist, Iasst sich bei der vorhandenen Makrocytose nich~ ohne weReres sagen, aber unter dem Einfluss des HOhenkIimas wiichst er auf 1,5 %. Das v. EULE~-JosEPHSONSChe Pr~parat enthieR 0,6 % Hamin und 0,05 % Eisen. Nimmt man ftir die Katalase ein Molekulargewicht yon der GrOssenordnung des ttamoglobins an, so wtirde das Praparat 15% Katalase als Substanz en~haRen.

Schon im Jahre 1906 ist EWALD mit einer besonderen Deutung der Katalasefunktion im Blute hervorgetreten. Die Katalase sell die Sauerstoff- abgabe des 0xyhamog]obins beschleunigen. Sie hatte also im Erythroeyten nichts mR der Atmung zu tun, sondern ware eine wiehtiger Faktor im Sauer- stofRransport. C. OPPEN~EIME~ halt diese Deutung ftir nieht unwahrseheinlich und das gesamte hier zusammengetragene MaCerial sprich~ fiir diese oder eine ahnliehe Funktion. Bei sekundaren Anamien, welehen die Katalaseindex- erhShung fehlt, ist eine bessere Sauerstoffversorgung dutch die Mikrocytose ermSglieht. Bei den Anamien mit VergrSsserung der BlutkSrperehen wtirde die erschwerte Sauerstoffabgabe des Erythrocyten dutch die Katalasever- mehmng kompensiert. Ste]len wit uns ferner vet, dass die Gesehwindigkeit der Sauerstoffabgabe reiner Oxyhamoglobine, die naeh v. K~VGER (59) in der Abspaltbarkeit der Farbkomponente und naeh Se~E~'CK (98) in ihrem Globin- molekfil sehr deutliche Untersehiede zeigen, verschieden ist, so kSnnten wir hier eine Erklarung finden ftir die yon v. KattGEa iestgestellten Untersehiede der Katalaseindices versehiedener Tiere und ftir die biologische Notwendigkeit der Vererbung. Blutzellen, welche Hamoglobin enthaRen, das bei vermindertem 0~:Partialdruek sehr rasch Sauerstoff abgibt, wiirden wenig Katalase enthalten, wie die Vogelerythrocyten, solche, die es schwer abgeben, vieI, wie die Erythro- cyten yon KrSten und Salamandern. Ausserdem wgre die Geschwindigkeit des Blutnmlaufs yon Bedeumng und die Struktnr der roten Blutzellen.

KOEPPE (56, 57) hat in neuerer ZeR auch behauptet, dass die Katalase von Hamoglobin Sanerstoff abspalte. Aber die Folgerungen aus seinen Experi- menten sind nicht zwingend und sogar anfechtbar. Ferner ist yon KIKUC~I (59,) angegeben worden, dass die Katalase das SauerstoffbindnngsvermSgen des Hamoglobins andere. Leider ist seine ArbeR, deren Ubersetzung wir der Freundlichkeit yon tIerrn Dr. MISAWA verdanken, nieht exakt und eingehend genug dargestelR. Aueh die EWAI~Dsehe Arbor gen~igt den heutigen experi- mentelten Anspriiehen nieht mehr, so dass keine der ausgesproehenen Ver- mutungen ats bewiesen geRen kann.

Herrn Geheimrat v. K~EHL m.Seh~e ieh far vielfaehe Hinweise und Rat- sehlage meinen herzliehsten Dank ausspreehen.