Untersuchungen über das Vorkommen von Histaminase und Diaminoxydase im Serum von Haustieren (Wiederkäuer, Schweine, Pferde) sowie bei Escherichia coli und Streptococcus faecalis

Aus dem Veterinar-Physiologisch-Chemischen Institut der Karl-Marx-Universitat Leipzig

Direktor: Prof. Dr. Dr. M . Schenck

Untersuchungen uber das Vorkommen von Histaminase und Diaminoxydase im Serum von Haustieren (Wieder- kauer, Schweine, Pferde) sowie bei Escherichia coli und

Streptococcus faecalis *)

Von

E. KoLn

Einleitung

Bei der Diarninoxydase handelt es sich urn eine Gruppe von Fermen- ten, die gegeniiber Histarnin, Putrescin, Cadaverin und anderen Poly- niethylendiaminen aktiv ist (ZELLER, 1951) und die im Korper aui3er- ordentlich wichtige biologische Funktionen - narnlich die Entgiftung der genannten Stoffe - zu erfiillen hat. Fur das histaniinolytische Enzym- system ist neuerdings wieder die ursprungliche Bezeichnung Histaminase, die zunachst zugunsten der allgemeineren Bezeichnung Diarninoxydase ver- lassen worden war, in Vorschlag gebracht worden (KAPELLEK-ADLER, 1944, 1949, 1951, 1953, SWEDIN, 1943). Ober Vorkornrnen, Anreicherung, Bestim- mung und Bedeutung der Diarninoxydase-Gruppe liegen bereits ausfiihrliche Angaben vor (AHLMARK, 1944, GUGGENHEIM, 1951, WERLE, 1943, ZELLER, 1951). In der Veterinarmedizin ist die Aktivitat der Histarninase bzw. Di- arninoxydase im Tierkorper, insbesondere im Blut, insofern von Interesse, als eine Reihe pathologisch-physiologischer und pathologisch-anatomischer Veranderungen bei verschiedenen Erkrankungen Ahnlichkeit rnit Histarnin- wirkungen aufweist, und es werden verschiedene Krankheitsbilder rnit allergisch bedingten Reaktionen - an deren Entstehung Histarnin beteiligt ist - in Zusarnmenhang gebracht. So konnten bei der periodischen Augen- entziindung der Pferde allergische Reaktionen eine Rolle spielen (AMMANN und ALMASY, 1950), deren primare Ursache eine Leptospireninfektion sein diirfte (HEUSSER, 1948). Beim Pferd wird des weiteren die Rehe, im beson- deren die Futterrehe, als eine Histaniinose betrachtet (AKERBLOM), und nach Verfutterung groi3erer Mengen von Hafer uber einen langeren Zeitraum hinaus erhohte sich der Histamingehalt des Blutes (AMMANN und ALMASY).

'k) Herrn Prof. Dr. Dr. M. Schenck zum 80. Geburtscag gewidmet.

Untersuchungen iiber das Vorkommen von Histaminase u. Dianiinoxydase 571

Auch bei wirtschaftlich bedeutsamen Infektionskrankheiten des Rindes, der Tuberkulose und der Abortus-Bang-Infektion, spielt das Problem der Aller- gie bzw. Hyperergie beim Zustandekommen der pathologisch-anatomischen Erscheinungen eine bedeutsame Rolle. Sowohl bei der Brucellose der Pferde als au& bei der Brucellose der Rinder lieferte die Untersuchung des Hist- aminblutspiegels erhohte Werte (AMMANN und ALMASY, 1950, ENKE, 1955).

Das Histamin, welches im Gewebe zum groaten Teil in einer inaktiven Vorstufe gebunden vorkommt, wird im Tierkorper durch die Histaminase abgebaut. Von besonderem Interesse ist dabei die Aktivitat dieses Fermentes im Blut, da es von hier aus auf nahezu alle Zellen wirken kann. Ober die histaminolytische Fahigkeit des Serums liegen beim Menschen bereits umfangreiche Arbeiten vor, und es konnte ubereinstimmend gezeigt werden, daa sich normalerweise keine oder eine nur a d e r s t geriiige Histaminase- aktivitat findet; nur wahrend der Schwangerschaft tritt irn Blut eine von der Placenta stammende Histaminase auf.

Bei unseren Haustieren sind eingehende systematische Untersuchungen uber das Vorkommen von Histaminase und Diaminoxydase im Blut bisher nicht durchgefuhrt worden, und uber das Verhalten der genannten Fermente wahrend der Trachtigkeit ist noch wenig bekannt.

In vorliegender Arbeit werden die Ergebnisse von Untersuchungen uber die Aktivitat der Histaminase und Diaminoxydase und die normale Schwankungsbreite dieser Fermente im Serum von Haustieren (Rinder, Kal- ber, Schafe, Ziegen, Schweine, Pferde) mitgeteilt; weitere Versuche beschff- tigen sich mit dem Verhalten der genannten Fermente im Serum von trachtigen Rindern und Pferden, sowie bei Erkrankungen des Pferdes, im beson- deren bei der Rehe.

Im Zusammenhang mit dem Problem der Histaminbildung im Darm- kana1 wurden 6 Stamme Escherichia coli sowie 2 Stamme Streptococcus faecalis einer Untersuchung auf das Vorkommen von Histaminase bzw. Diaminoxydase unterzogen.

Literatur Diaminoxydase (DO) findet sich bei den meisten warmbliitigen Tieren vorzugs-

weise in der Niere, besonders reichlich in der Nierenrinde; nur bei Vogeln und Nage- tieren ist der Gehalt der Leber an D O griifler. Auch Placenta, Darrnschleimhaut, Pankreas und Nebenniere weisen nennenswerte Mengen auf. In Lunge, Gehirn, Spermatozoen, Herz, Magen und Haut kommt sie nur sparlich vor. Die D O sol1 bei einigen Krankheiten, so bei der Tuberkulose, bei Storungen im Pigmenthaushalt, sowie bei allergischen Erkran- kungen vermindert sein.

In der Humanmedizin hat die DO, infolge Erhohung im Serum wahrend der Schwangerschaft, besonderes Interesse gefunden (WERLE u. EFFKEMANN, 1940, 1942, ZELLER U. BIRKHAUSER, 1940). Die Bedeutung der erhohten DO-Aktivitat ist im einzelnen no& wenig bekannt; man darf annehmen, dafl der Uterus wahrend der Sdiwangerschaft gegeniiber Histamin geschiitzt werden SOL Als Bildungsstatte der erhohten Serum-DO beim Menschen kommt in erster Linie die Placenta in Frage, da nach deren Entfernung die Werte im Blut rasch absinken. Fur die Laboratoriumstiere hat sich eine ahnliche Zunahme der D O wahrend der Trachtigkeit nicht nachweisen lassen.

Von Interesse ist die Frage des Histaminase-Vorkommens im Zusammenhang mit Problemen allergischer Erkrankungen. Allergien erinnern in ihren charakteristischen funktionellen Storungen und histologischen Veranderungen vielfach an Histaminwirkungen. Bei allergischen Prozessen wird im Gewebe u. a. Histamin freigesetzt, und es werden daher zur Behandlung von Allergosen mit Erfolg Antihistaminpraparate verwendet. Allergosen spielen bei den Haustieren aber n i h t die Rolle wie etwa beim Menschen, wenn sie au& keineswegs selten vorkommen: Die Futterrehe der Pferde sol1 rnit dem Vorhandensein

572 KOLB

von Histidin decarboxylierenden Bakterien im Magen-Darm-Trakt zusammenhangen (AKERBLOM, 1934); sie kann durch Verfiitterung eines histidinreichen Futters oder reinen Histidins begunstigt werden. Durch intravenose Injektion oder Dauerinfusion von Hist- amin lassen sich i m Blutbild und in den Gewebcn ahnliche pathologische Veranderungen hervorrufen wie sie bei Futterrehe auftreten (AKERBL.OM u. SJOBERG, 1938).

Untersuchungen uber das Verhalten des Histaminblutspiegels bei Erkrankungen von Haustieren haben tatsachlich in vielen Fallen signifikante Veranderungen aufgezeigt.

Bei gesunden Pferden fand STRENCERS normalerweise 0,025 y Histamin p r o ml Blut, bei trachtigen Stuten dagegen 0,0653 y, in Fallen von spontaner Hufrehe 0,0515 y, bei Geburtsrehe 0,031 8 y , bei enterogener Hufrehe 0,0355 y, bei verschiedenen enterogenen Intoxikationen 0,0228 y und Lei gynakologischen Erkrankungen 0,0435 y. AMMANN u. ALMASY ermittelten bei gesunden Pferdcn einen durchschnittlichen W e r t von 0,019 ylml Blut ; bei Hufrehe ergab sich ein Mittelwert von 0,024 y, bei periodischer Augenentzundung 0,0292 y und bei Pferden mit Brucellose 0,0252 yiml Blut.

Bei gesunden Rindern wurde ein Histamingehalt von durchschnittlich 0,046 y Hist- aminiml Blut beobachtet; bei trachtigen Tieren lagen die Wer te etwas hoher , und zwar bei 0,049 yiml Blut (STRENGERS, 1946). Wesentlich hohere Werte wurden von ENKE (1955) sowie von MIETH (1955) gefunden. Der durchschnittliche Histamingehalt wird mi t 0,088 yiml Blut angegeben; bei fortgeschrittener Trachtigkeit sowie bei gestortem Puer- perium sollen die Werte erhoht , bei der Gebur t sowie bei ungestortem Puerperium erniedrigt sein (MIETH, 1955).

Intravenos eingefuhrtes Histamin verschwindet ziemlich rasch aus dem Kreislauf. Ein kleiner Teil des Histamins gelangt im H a r n zur Ausscheidung; in den Gewebcn wird es durch die Xistaminase abgebaut. Dieses Enzym findet sich vorzugsweise in der Dunndarm- schleimhaut, Lunge, Leber, Niere, in reichlicher Menge in der Placenta von Mensch und Rat te , weniger in der Placenta von Meerschweinchen, Kaninchen und Katze; Placenten von H u n d , Kuh, Pferd und Schwein liefern keine wirksamen Ext rak te (ANREP, BARSOUM u. IBRAHIM, 1947), und so ist mi t einer Erhohung der Serumhistaminase wahrend der Tricht igkei t bei diesen Tierar ten nicht zu rechnen.

Beim Menschen ergaben verschiedene Untersuchungen, dai3 auRerhalb der Schwanger- schaft im Serum normalerweise keine oder eine nur auiierordentlich geringe Histaminase- bzw. Diaminoxydase-Aktivitat nachweisbar ist. Uber das Vorkommen der Histaminase i m Serum von Haustieren liegen bisher n u r sparliche, z. T . widersprechende Angaben vor, die alle mi t biologischen Methoden erzielt wurdcn.

Beim Rind beobachteten WERLE und EFFKEMANN (1942) im Serum von Kiihcn eine erhebliche histaminolytische Wirkung, die bei trichtigen und nichttrachtigen Tieren gleich zu sein schien. Dagegen ermittelte AHLMARK (1944) bei 3 trichtigcn Kiihcn durchschnittlich hohere Wer te als bei 3 nichttrachtigen Tieren; zur Klarung eines ev. Anstieges der Histaminase wihrend der Tricht igkei t werden jedoch weitere Untersuchungen f u r notwendig erachtet.

Uber die histaminolytische Eigenschaft des Serums von Pferden finden sich wider- sprechcnde Angaben. WERLE und EFFKEMANN fanden bei normalen und bei trachtigen Pferden eine durchschnittliche Inaktivierung von 0,5 bis 1 y Histamindihydrochloridi3ml Serum in 90 Minuten, und AHLMARK stellte an 2 Pferden ahnliche Wer te fest. Dagegen konntcn ANREP e t al. (1947) bei Pferden, auch bei trachtigcn Stuten, selbsr nach zstiindiger Inkubat ion keine Zerstorung von Histamin beobachten.

Fur das Schweineserum wurde mi t biologischen Methoden ein recht betrachtlicher histaminolytischer Effekt beobachtet (WERLE und EFFKEMANN, AHLMARK, 1944), der bei Trachtigkeit keine Veranderung er fuhr (ANREP e t al. 1947).

In den letzten Jahren konnte wahrscheinlich gemacht werden, dafl die Histaminase nicht identisch mit der Diaminoxydase ist, sondern ein eigenes spezifisches Enzym darstellt (KAPELLER-ADLER, 1951, 1953). So wurde u. a. festgestellt, daR die Histaminase von Schweinenieren Histamin vie1 s tarker als Cadaverin angreift, wogegen Placentahistaminase des Menschen Cadaverin zu einem weit grofleren AusmaR abbaut als Histamin. Weiter bewirkte der Zusatz einer Losung von Flavinadenindinukleotid - der prosthetischen Gruppe der Histaminase - zu dialysierten Histaminasepraparaten eine Steigerung des Histaminabbaues, hingegen eine Verminderung desjenigen von Cadaverin.

Methodik Fur die Bestimmung der Histaminase diente eine Methode von KAPELLER-ADLER

(1951), die auf der Bestimmung des durch die Histaminase-Aktivitat sich bildenden Wasser-

Untersuchungen uber das Vorkommen von Histaminase u. Diaminoxydase 573

stoffsuperoxydes beruht; fur jedes Molekiil oxydierten Histamins wird 1 Molekiil HzOz gebildet, welches einen im Uberschufi zugesetzten Farbstoff, Indigodisulphonat, entfarbt; der Verbrauch an Farbstoff wird durch Titration mit Permanganat ermittelt (KAPELLER- ADLER, 1949, 1951). Die Aktivitat der Histaminase wird ausgedriickt in Permanganat-Ein- heiten (P.-Units = PU = PE), und zwar entspricht eine Pernianganat-.Einheit der Enzym- menge, welche nach 24stiindiger Inkubation bei 37" bei einem pH-Wert von 7,2 in Sauer- stoffatmosphare mit 1 mg Histamindihydrochlorid als Substrat bei Anwesenheit von In- digodisulphonat gegenuber einem Leerwert einen Minderverbrauch von 0,1 ml 0,002 n- Kaliumpermanganat bewirkt. Mittels des gleichen Prinzips wurde in vorliegender Arbeit auch die Diaminoxydase-Aktivitit ermittelt, indem an Stelle von Hisramindihydrochlorid entsprechend 1 mg Cadaverindihydrochlorid zugesetzt wurde; der entsprechende Farbstoff- verbrauch wurde gleichfalls in PU ausgedruckt. Eine PU entspricht der Zerstorung von 0,46 y Histamin und einer Aufnahme von 0,05 pl Sauerstoff pro Stunde.

Die Bestimmung der Diaminoxydase-Aktivitat wurde nach der von ZELLER und BIRK- HAUSER entwickelten manometrischen Methode vorgenommen. Neben Cadaverindihydro- chlorid diente auch Histamindihydrochlorid als Substrat. Die Sauerstoffaufnahme ist, soweit zweckmaflig, in Diaminoxydaseeinheiten (DOE) berechnet. Eine DOE ist von ZELLER folgendermaRcn definiert: Ein Organ enthalt 1 DOE, wenn 1 g desselbrn in der Stunde bei Normalbedingungen Mol Cadaverin ZLI oxydiercn vermag. Mol Cadaverin- dihydrochlorid entsprechen 0,175 mg oder 11,2 pl 02-Verbrauch.

Fur die Messung der Serumhistaminase bzw. Diaminoxydase ist zellfreies Serum un- bedingte Voraussetzung, da Leukozytcn uber diese Enzyme verfiigen. Da beim Abpipet- tieren des Serums vom Blutkuchan die an der Oberflache liegcnden weiflcn Blutkorperchen erfahrungsgemag leicht aufgewirbelt und mir abgehebert werden, wurdcn samtliche Sera vor der Verwendung nochmals 5 Minuten bei 5000 U. zcntrifugiert. Es sind nur absolut haemolysefreie Sera verwendungsfahig. Von Bedeutung ist noch, dai3 das Blut bzw. Serum vor dem Ansetzen der Versuche nicht allzulange bei Zimmertemperatur aufbewahrt wird, da dadurch Aktivitatsverluste eintreten konnen.

Eigene Untersuchungen

H i s t a m i n a s e - u n d D i a m i n o x y d a s e a k t i v i t z t i m S e r u m v o n W i e d e r k a u e r ii

Die Reaktion der Histaminase bzw. Diaminoxydase wird allgemein folgendermafien dargestellt:

R-CH2-NH2 $ 0 2 + H20 + R-CHO + Nf3.j + H 2 0 ~ .

Eine Messung der Aktivitat dieses Fermentes ist daher sowohl durch Bestimmung der 02-Aufnahnie - die am haufigsten geiibte Methode - als auch durch Bestimmung des gebildeten Ammoniaks bzw. Wasserstoffsuper- oxyds moglich.

Bei den vorliegenden Untersuchungen erfolgte die Bestimmung der 0 2 - Aufnahme in Anlehnung an die Methode von ZELLER und I ~ I R K H A U S E R . Die quantitative Ermittlung des gebildeten H202 wurde nach dem volumetrischen Verfahren von KAPELLER-ADLER vorgenommen. Ober die Brauchbar- keit der manometrischen Methode liegen bei Haustieren noch keine Er- fahrungen vor, und es erschien daher zweckniaflig, durch Vorversuche den zeitlichen Verlauf der Sauerstoffaufnahme im Gefolge der Histaminase- bzw. Diaminoxydasereaktion sowie den Einflufl einiger Faktoren zu ermitteln.

In Warburg-GefiBen kamen 3 ml Serum mit 0,3 ml Substrat-Losung (175 mg Cada- verinhydrochlorid bzw. Histaminhydrochlorid in 10 ml m/15 Phosphatpi.ifferlosung p H 7,2) zum Ansatz; in den Einsatzen befand sich 0,l ml 1O"ioiger K O H zur Absorption von Spuren von COz.

Die Ergebnisse der Untersuchung des zeitlichen Verlau fs der Histami- nase- bzw. Diaminoxydasereaktion an Hand der Sauerstoffaufnahme sind nachfolgend dargestellt; die 02-Werte verstehen sich in pl nach Abzug des Leerwertes.

5 74 KOLB

T a b e l l e 1

S a u e r s t o f f v e r b r a u c h d u r c h S e r u m b e i Z u s a t z v o n H i s t a m i n b z w. C a d a v e r i n

02-Aufnahrne

1 Substrat ' 11/z 1 3 4'ie 1 6 ' 8 I 1 8 Std.

Nr. 1

Nr. 2

Nr. 3

Rind Cadaverin 5 Jahre 1 Histamin

Leerwert

Rind Cadaverin 4 Jahre Histarnin

Leerwert

4 Wochen ' Histamin

, Kalb Cadaverin

Leerwert I

35,9 ' 99,4

49,7 , 94,4 1

1

52,5 83,3 32,l 1 38,O

55,l 82,7 16,1 21,4

27,l ' 69,2 1 22,O ' 51,O 15,s 19,2

I

142,6 103,O 39,4

130,4 100,5 25,5

110,2 83,2 23,7

173,9 1 126,9 42,3

154,9 115,8 28, l

131,5 109,O 27,1

206,4 1 131:O 43 8

173,6 121,2

1 29,5

I 287,4 156,1

1 52,6

211,5 133,s

' 188,2 1 218,8 I 3 2 3

, 40,2

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, steigt der 02-Verbrauch nach Zusatz von Cadaverin vnd Histamin zunachst stark an; der hochste 02-Verbrauch liegt im allgemeinen unmittel- bar nach Zugabe der Substrate vor, um dann spatestens nach 6 Stunden recht erheblich abzusinken. N u r in einigen wenigen Fallen (2. B. Nr . 3 Substrat Histamin) trat eine Stei- gerung der 02-Aufnahme noch im Verlauf der dritten bis sechsten Stunde ein.

Fur die nachfolgend dargestellten Untersuchungen erschien daher die Messung uber einen Zeitraum von 3 Stunden - bezuglich Erfassung des Maximums der 02-Aufnahrne - am besten geeignet. Aus diesen Vorver- suchen an nichttrachtigen Rindern und Kalbern war schon ersichtlich, dai3 sich bei Wiederkauern - im Gegensatz zum Menschen - regelmai3ig eine erhebliche Aktivitat dieser Fermente nachweisen 1ai3t. Die Berechnung der Wirksarnkeit dieser Fermente wurde nach der Definition von ZELLER und BIRKHAUSER vorgenommen und der 3-Stundenwert dafur verwendet.

Nach der ursprunglichen Methode von ZELLER mu13 das Serum vor dem eigentlichen Fermentversuch einem einfachen Reinigungsprozefl in Form einer Dialyse unterworfen werden. Dies sol1 sich beim Menschen deswegen als notwendig erweisen, weil hier im Serum mehrere andere Fermente samt den zugehorigcn Substraten vorkommen, die - wie die DO - Sauerstoff verbrauchen. Durch die Dialyse konnen die anderen oxydablen Sub- strate entfernt werden, so da8 der Oa-Verbrauch des Serums (Leerwert) sehr niedrig gehalten werden kann. Untersuchungen mittels anderer Methodik ergaben, dafl die Wir- kung von Histaminaselosungen nach erfolgter Dialyse gegeniiber Histamin erheblich zuriickging; sie stieg aber, wenn Cadaverin, Putrescin oder Agmatin als Substrate dienten. Der Zusatz von Flavinadenindinucleotid steigerte den enzymatischen Abbau von Histamin, verminderte hingegen denjenigen von Cadaverin, Putrescin und Agmatin (KAPELLER- ADLER, 1949).

Obwohl die 02-Aufnahrne nach Zusatz der Substrate Histamin bzw. Cadaverin nach 3 bzw. 6 Stunden sehr hoch lag und so die Bedenken von ZELLEK und BIRKHAUSER - unvorbehandeltes Serum konnte ohne Substrat- zusatz den gleichen 02-Verbrauch zeigen wie solches rnit Cadaverin - grundlos erschienen, haben wir in einer Reihe von Ansatzen den EinfluB der Dialyse auf den 02-Verbrauch untersucht.

Die Dialyse erfolgte in Diffusionshiilsen (Nr. 579, SCHLEICHER u. SCHULL); als Dia- lysierflussigkeit diente mi15 Phosphatpuffer p H 7,2, der am Anfang ein- oder zweistiindig erneuert wurde. Wahrend der ersten 2 bis 3 Stunden wurde zwecks Einsparung von Puffer gegen aqua dest. dialysiert. Nach ZELLER betragt die Dialysedauer mindestens 6 Stunden; eine langere Dauer als 24 Stunden erweist sich jedoch fur die Reaktion als ungiinstig.

Untersuchungen uber das Vorkommen von Histaminase u. Diarninoxydase 575

' ohne i 10Std. ~ Dialyse Dialyse

I 22 Std. Dialyse

Eine langere Dialyse bewirkte somit, wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, eine erhebliche Reduktion der enzymatischen Aktivitat der genannten Seren, ohne dai3 die Leerwerte eine wesentliche Abnahme zeigten. Es liegt naturlich die Annahme nahe, diesen Aktivitatsverlust auf die Diffusion nie- dermolekularer Stoffe, die als Cofermente wirken, zuruckzufuhren. Eine andere Erklarung konnte darin gesucht werden, dai3 das Serumeiweii3 nach der Blutentnahme unter dem Einflufi proteolytischer Fermente, die im Serum von Tieren vorkommen, Strukturanderungen erleidet. Diesbezugliche Un- tersuhungen ergaben, dai3 sich die Histaminase- bzw. 13aminoxydase- aktivitat bei Aufbewahrung im Kiihlschrank innerhalb eines Zeitraumes von 24 Stunden nicht merklich andert. Dagegen trat bei ebensolariger Aufbewah- rung bei Zimmertemperatur - vermutlich infolge Einsetzens proteolytischer Prozesse - ein erheblicher Schwund der enzymatischen Wirksam- keit ein.

Auf Grund der Ergebnisse der Vorversuche wurde fur die nachfolgenden Untersuchungen mittels der manometrischen Methode eine Vorbehand- lung der Seren mittels Dialyse unterlassen, zumal auch die volumetrisme Methode von KAPELLER-ADLER auf einen ahnlichen Prozei3 verzimtet.

Von Interesse war noch das Verhalten der Histaminase bzw. Di- aminoxydase nach Aufbewahrung des Serums bei Korpertenlperatur. Dies-

576 KOLB

Rind

bezugliche Untersuchungen ergaben, dafl bei 37" gehaltenes Serum schon nach einigen Stunden einen deutlichen Aktivitatsverlust erfahrt.

Die Abnahme der enzymatischen Wirksamkeit gegen Cadaverin bzw. Histamin nach lostundiger Aufbewahrung der Seren bei 37" ist aus folgender Tabelle ersichtlich; der in Klammern angegebene Wert stellt die Mehraufnahme an 02, ausgedruckt in ,d nach ZU- gabe der Substrate dar. Ansatze: 3 ml Serum, 0,3 ml Substrat.

T a b e l l e 3

O2-Aufnahme O2-Aufnahme mit ohne Octylalkohol Zusatz von Octylalkohol

Zeit: 3 Std. ' Zeit: 6 Std. Zeit: 3 Std. 1 Zeit: 6 Std.

Lcerwert 16,l ' 19,O 16,4 I 17,4 Cadaverin 76,4 142,8 5V,4 1 117,O Histamin 76,9 1 102,3 60,3 I 90,8

unmittelbare 1 nach Aufbewahr2ng , Messung 10 Std. bci 37 I

Nr. 1 ' Rind : Leerwert 1 26,8 24,l ~ + Cadaverin 102,9 (76,l) ' 81,5 (57,4)

, + Histamin j 108,3 (81,4) 71,2 (47,l)

Rind 1 Leerwert 1v,2 14,7 + Cadaverin ! 89,7 (70,5) 80,6 (65,9) + Histamin 118,8 (V9,6) 70,4 (55,7)

Nr . 2 I

Die Untersuchungen lassen einwandfrei erkennen, dafl nach Aufbe- wahrung der Seren bei Korpertemperatur schon innerhalb kurzer Zeit ein erheblicher Aktivitatsverlust eintritt, der vermutlich auf Veranderungen der Enzym-Eiweiflkorper durch Serumfermente zuruckzufiihren ist; im Serum von Haustieren, u. a. auch beim Rind, konnte tatsachlich eine sehr hohe Peptidase- und ProteaseaktivitBt beobachtet werden. Der Abfall der 0 2 -

Aufnahme, der nach Zugabe der Substrate spatestens nach 6 Stunden beginnt, diirfte gleichermafien auf solche proteolytische Vorgange zuriickzu- fiihren sein; denn ein nochmaliges Zugeben von Cadaverin bzw. Histamin bewirkt keinen erneuten Anstieg der Sauerstoffaufnahnie, weswegen der Effekt auf keinen Fall auf eine Abnahme der Substratkonzentration zuriick- gefuhrt werden kann.

Es erschien noch zweckmaflig, den Einflufl des Octylalkohols, der zwecks Verhinderung einer mikrobiellen Verunreinigung der Praparationen emp- fohlen wird (ZELLER), auf die Enzymreaktionen einer Untersuchung zu unterziehen.

Dies erschien insofern notwendig, als bei Zusatz des genannten Alkohols nach Aufent- halt im Thermostaten z. T. erhebliche Trubungen auftraten. Tatsachlich liel3en sich mittels der manometrischen Methode an Rinderseren nach Zusatz dieser Substanz Verluste der Histaminase- bzw. Diaminoxydaseaktivitat nahezu regelmallig urn 10 bis 2O"io nachweisen, so dal3 Lei den nachfolgenden Versuchen, soweit sie sich nicht iiber einen langeren Zeit- raum als 8 Stunden erstreckten, der Zusatz eines Konservierungsmittels unterbiieb. Inner- halb des genannten Zeitabschnittes konnte nie eine bakterielle Verunreinigung festgestellt werden, und auch die Leerwerte zeigten keinen entsprechenden Anstieg.

T G b e l l e 4

E i n f l u l 3 v o n n - O c t y l a l k o h o l a u f d i e H i s t a m i n a s e - b z w. D i a m i n o x y d a s e a k t i v i t a t

I I I

Untersuchungen iiber das Vorkommen von Histaminase u. Diarninoxydase 577

Bei der angefuhrten Messung kamen 3 ml Serum, 0,3 ml Substratlosung in m/15 Phosphatpuffer p H 7,2 mit bzw. ohne Zusatz eines Tropfens n-Octylalkohol zur Messung. Untersucht man mehrere Kontrollansatze, so werden normalerweise gewisse Schwankungen gefunden, die sich aber selten aunerhalb der 10°/o-Grenze bewegen; demgegenuber liegen die Werte nach Zusatz von n-Octylalkohol regelmaBig niedriger als die entspremenden Kontrollen. Das Zustandekommen dieses Effektes wird man sich so vorzustellen haben, dai3 der Octylalkohol, der an der Oberflache eine dunne Schicht bildet, die Gasdiffusion stort, oder aber, dafi Strukturanderungen an den Eiweigkorpern auftreten.

Uber das Verhalten der Serumhistaminase bzw. -diaminoxydase wahrend der Trachtigkeit liegen bislang keine Untersuchungen vor. Lediglich auf indirektem Weg - iiber die Bestimmung der histaminolytischen Fahigkeit des Serums - wurden Anzeichen eines Ansteigens der Histaminase gefunden. Wie schon die Vorversuche zeigten, bestand beziiglich der Aktivitat der Histaminase bzw. Diaminoxydase im Serum von Rindern eine erhebliche Schwankungsbreite. Ils wurde daher zunachst der normale Bereich der genannten Fermente an Hand der Untersuchung von 15 gesunden erwachsenen Rindern festgelegt. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind einheitlich in d-02-Aufnahme pro ml Serum wahrend 3stundiger Inkubation im War- burg-Apparat berechnet und verstehen sich nach Abzug des Leerwertes. Die Ergebnisse der Versuche mittels volurnetrischer Methode nach KAPELLER- ADLER - ausgedriickt in Permanganat-Einheiten - sind gleichfalls aufgefiihrt.

Beide Untersuchungsmethoden sind beziiglich der erhobenen Befunde nicht ohne weiteres miteinander in Beziehung zu setzen, da jeweils verschiedene Serumkonzentrationen und unterschiedliche Substratmengen zum Ansatz kamen. Wie aus den Vorversuchen ersichtlich ist, liegt im Serum von Wiederkiuern eine Z. T. wesentlich hohere Diaminoxydase- bzw. Histami- naseaktivitat vor als beim Menschen, und es war daher notwendig, durch Vorversuche eine moglichst optimale Konzentration des Farbstoffes zur Er- fassung des gebildeten Hz02 zu ermitteln; eine Konzentration von 200 mg Indigocarmin pro 200 rnl aqua dest. erwies sich dafur am besten geeignet.

Bei diesen Untersuchungen ergab sich der Befund, daB die Aktivitiit der Diaminoxy- dase im Vergleich zu der der Histaminase mittels der Methode nach KAPELLER-ADLER regel- magig erheblich niedriger lag, als nach den Ergebnissen der manometrischen Methode zu erwarten war. Als Ursache fur diese Beobachtungen kommen in erster Linie 2 Faktoren in Frage, entweder konnte die Verdiinnung mit Phosphatpuffer oder deir Zusatz des Farb- stoffes Indigocarmin eine Hemmung des Fermentes bewirken.

ZELLER et al. (1940) sowie SWEDIN erachten es auf Grund ihrer Versucfie als wahrscheinlich, dafi die D O ein Flavin als prosthetische GrupDe enthilt, und KAPELLER-ADLER (1 949) konnte wahrscheinlich machen, dai3 FAD das Coferment der Histaminase darstellt. Als Inhibitoren der D O konnen u. a. auch Farbstoffe wie Pyocyanin, Methylenblau und Toluylenblau wirken. So war es nicht ausgeschlossen, dai3 durch die Verdiinnung, infolge einer Tren- nung von Coferment und Apoferment, bzw. durcfi den Zusatz von Indi- gocarmin eine Hemmung der Diarninoxydase erfolgt.

Mittels manometrischer Methodik wurde der EinfluB der genannten Faktoren einer Untersuchung unterzogen. Es kamen folgende Ansatze zur Messung: Nr. 1 bis 3 enthielten

Zen~ralblart fiir Veterinsrmedizin, Band 111, Heft 6 38

578 KOLB

175,8 ;t:; 1 138,4 29,2 35,O I

je 3 ml Serum und 0,3 ml Substrat bzw. 0,3 ml Phosphatpuffer zur Ermittlung der 02-Aufnahme, ohne Verdiinnung und ohne Farbstoffzusatz. Nr. 4 bis 6 enthielten je 1 ml Serum, verdunnt mit 2 ml Phosphatpuffer und 0,3 ml Substrat bzw. Phosphatpuffer; Nr. 7 bis 9 schliefilich enthielten je 1 ml Serum, 1 ml Phosphatpuffer und 1 ml Indigocar- min-Losung (300mg ad 300 aqua dest.). Das Ergebnis eines solchen Versuches wird nachstehend zur Darstellung gebrachr.

239,4 176,3 39,4

T a b e l l e 5

E i n f l u g v o n V e r d i i n n u n g u n d F a r b s t o f f z u s a t z a u f H i s t a m i n a s e - u n d D i a m i n o x y d a s e a k t i v i t a t

Nr. -1 02-Aufnahme in pI Zeit: 2 Std. 1 Zeit: 4 Std. i Zeit: 6 Std.

Cadaverin Histamin Leerwert



I

38,6 1 3116 40,7 ~ 52,9 7,O ~ 11,O 16,O

Ein Vergleich der Ansatze Nr. 1 bis 3 mit den verdiinnten Proben laat deutlich werden, dafi in letzterem Falle bei der DO eine wesentlich grogere Abnahme der Aktivitat eingetreten ist, als nach dem Verdunnungsgrad zu erwarten war. Hingegen wirkt das Verdunnen auf die Histaminase eher aktivitatssteigernd; der Zusatz des Farbstoffes bringt diesen Effekt wieder zum Verschwinden.

Eine weitere Beobachtung beziiglich der volumetrischen Methode von KAPELLER-ADLER verdient Erwahnung. Wahrend bei der manometrischen Untersuchung die hochste 02-Aufnahme in den ersten Stunden nach Beginn der Histaminase- bzw. Diaminoxydasereaktion mei3bar ist, beginnt die Bleichung des Farbstoffes bei der volumetrischen Methode, gemessen an Hand der Extinktion im Lange-Kolorimeter, erst nach einigen Stunden und ist auch nach 24 Stunden, wenn die genannte Reaktion nur noch sehr lang- Sam verlauft, noch nicht beendet, so dai3 man auch am 2.Tag noch eine nicht unbetrachtliche Abnahme der Farbstoffintensitat feststellen kann. (Eine im Verlauf der ersten Stunde eintretende Abnahme des Farbstoffes, die sowohl in den Substrat- a h auch in den Leeransatzen erfolgt, ist als ,,Leer- oxydation" zu werten.)

Vorliegende Untersuchungen zeigen also, dai3 die von KAPELLER-ADLER an Seren von Menschen erarbeitete Methode bei Versuchen an Blut von Haustieren nicht ohne weiteres mit den Ergebnissen des manometrischen Verfahrens verglichen werden kann.

Die Ergebnisse der Untersuchung von 10 gesunden, erwachsenen Rin- dern, 10 Kalbern, 5 Schafen, 3 Ziegen sowie von 12 trachtigen Rindern sind im folgenden tabellarisch wiedergegeben (Tab. 6 u. 7). Aus Tabelle 6 ist er-

Untersuhungen iiber das Vorkommen von Histaminase u. Diaminoxydase 579

sichtlich, dai3 sich im Serum gesunder, erwachsener Rinder regelmai3ig eine erhebliche Histaminase- bzw. Diaminoxydaseaktivitat nachweisen 1ai3t.

Die Sauerstoffaufnahme im Verlauf der ersten drei Stunden nach Reaktionsbeginn schwankt bei der Histaminase zwischen 19,3 und 41,6 pl (Mittelwert 28,O) und bei der Diaminoxydase zwischen 19,3 und 43,9 p1 (Mittelwert 27,5) pro ml Serum; in Diaminoxy- daseeinheiten nach ZELLER berechnet, betragt die DO-Aktivitat 0,6 bis 1,3 DOE (Mittel- wert 0,8 DOE). N a h der Methode von KAPELLER-ADLER ergibt sich fur die Histaminase eine Aktivitat von 23 bis 54 Permanganat-Einheiten (PE) und ein Mittelwert von 40,5 PE. Die entsprechenden Werte bei Zusatz der gleichen Menge Cadaverin liegen, wie schon die Vorversuche gezeigt hatten, wesentlich niedriger, als nach den manometrischen Messungen zu erwarten war; die Ursache liegt in der starken Abnahme der Diaminoxy- daseaktivitat bei Verdiinnung mit Phosphatpuffer.

1

3 4

2

5 6

8 9

10

7

T a b e l l e 6

l ' lz J. m.

3'12 J. W. W.

3 J. 5 J. W.

2 J- 3 J* 5 J. 4 J. 6 J.

m. W. W. W. W. W.

11 J.

H i s t a m i n a s e - u n d D i a m i n o x y d a s e a k t i v i t a t i m S e r u m g e s u n d e r , e r w a c h s e n e r R i n d e r s o w i e b e i R a l b e r n

Ge&Ie&t

W. W. m.

m.

m.

m.

W.

m. m. m.

Rind Nr.

Permang.-Einh. Substrat:

Cadaverin1 Histami,

15 44 49 i; 1 42

16 35 6 1 28

39 ;: 48 18 33 12 44 7 I 36

Alter Geschlechi -r

0,s 0,;7 0,s 0,7 0,4 0,s 0,9

25,6 35,O 23,2 25,6 22,o 26,4 34,l

Schwankungsbreite: Mittelwert:

Schwankungsbreite: Mittelwert:


6-19 1 28-49 1 3 J 1 39,8

:adaverin

12 14 10 18 13 11 22 18 14 16

10-22 14,8

Histamir

27 23 32 46 45 47 54 46 35 50

23-54 40,5

~~

Kalb Nr.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

Alter

4 w . 6 W . 6 W . 5 w . 7 w . 8 W.

I 6 W . 6 W.

I 6 W . 1 6 W .

Manometr. Methode

Cadaverin

19,3 24,3 20,3 21,6 43,4 24,8 43,9 26,9 25,8 25,O

19,3-43,9 27,5

DOE 3 Std.

Histamin

25,3 19,9 25,8 24,2 28,4 29,s 41,6 31,2 19,3 34,7

19,3-41,6 28,O

~~~~~~ ~~~~

Manometr. Mechode 02-Aufnahme/ml/3 Std.

Cadaverin I DOE I Histamin I I

15,5 22,8 17,6 23,l 13,4 25,5 29,4 26,9 19,3 18,6

13,4-29,4 21,2

580 KOLB

2'/r J. 7 J. 7 J. 7 J.

2'12 J. 6 J. 3 J. 2 J.

2'/e J. 8 J.

3'/s J.

T a b e l l e 7

H i s t a m i n a s e - u n d D i a m i n o x y d a s e a k t i v i t a t i m S e r u m v o n R i n d e r n w a h r e n d d e r T r i c h t i g k e i t , s o w i e b e i k l e i n e n

M i e d e r k a u e r 11

4 Mo. 6Mo. 7 Mo. 8 Mo. 5 Mo. 6 Mo. 5 Mo. 9Mo. 5 Mo. 6Mo. 8 Mo.

Rind Nr.

1 Alter 1 trachtig

14 30 10 , 47 14 34 16 32 10 33 21 I 33 13 32 10 27 18 1 42 19 46 9 32

12 37 ' 13,8 35,4

I

9-21 27-47

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12

19,4 14,l 19,7 19,9 21,9 24,4 22,8 19,s 25,4 25,3 19,O 16,2 0,5 21,9

14,l-25,4 1 0,4-0,8 I 18,6-32,9 20,7 0 6 , 25,O

Schaf Nr.

1 2 3 4 5

Ziege Nr .

1 2 3

Schwankungsbreite : Mittelwert:


Cadaverin' Histamin

l; 17 I 40 14 54 13 41

9 55 10 38 5 41

I

Schwankuagsbreite :

Mittelwert:

5-18 , 40-55 11,9 46,l

0,6 1 27,9 0,4 32,9 0,6 1 26,7 0,6 26.4 0,7 22,3 0,7 26,8 0.7 24.6

Manometr. Methode 02-Aufnahme/rnl/3 Std.

Cadaverin 1 DOE 1 Histamin

32,2 1 1,o I 44,3 25,3 03 31,2 22,8 1 0,7 1 19,l 35,9 1,0 , 46,8 22,9 1 0,7 28,2

I

I I 19,6 1 0,6 , 52,4 22,3 I 0,7 38,l 31,l , 1,0 1 38,l

19,6-35,9 1 0,6-1,O 1 19,:;:2,4 I

26S 1 0,8 1

Ein Vergleich der Histaminase- und Diaminoxydaseaktivitat bei Rin- dern, mit der bei Menschen wahrend der Schwangerschaft, ergibt, dai3 die Werte im ersteren Falle wesentlich hoher liegen. So fanden ZELLER und BIRKHAUSER (1940) bei Schwangeren Diaminoxydasewerte zwischen 0,06 und 0,19 DOE, bei Nichtschwangeren hingegen stets Werte unter 0,Ol DOE. Die Angaben iiber die Histaminasewerte im Blut gravider Frauen divergieren sehr stark: Wahrend die Werte nach KAPELLER-ADLER zum grofiten Teil zwischen 5 und 25 PE liegen, finden BRADSHAW und JESSOP (1955) eine wesentlich geringere Aktivitat (0,s bis 11 PE). Im Serum einer Schwangeren, welches von der Frauenklinik Leipzig iiberlassen wurde, konnte mit Cada- verin eine Aktivitat von 13 PE, mit Histamin eine solche von 6 PE gefunden werden.

Untersuchngen iiber das Vorkommen von Histaminase u. Diaminoxydase 581

Die verhiltnismai3ig hohe Histaminase- und Diamirioxydaseaktivitat im Serum von Wiederkfuern durfte bei dieser Tierart von Bedeutung sein, da durch mikrobielle Vorgange im Pansen in gewissem Umfang Histidin in Histamin, Lysin in Cadaverin und Ornithin in Putrescin iibergefuhrt werden, und diese Amine zum Teil vermutlich der Resorption anheimfallen (Aminosauredecarboxylasen sind bei Bakterien z. B. bei Escherichia coli, Streptococcus faecalis, Proteus vulgaris weit verbreitet, und man hat spezi- fische Fermente fur die Decarboxylierung von Lysin, Histidin und Ornithin gefunden). Die Aktivitat der Histaminase bzw. Diaminoxydase steht aber, wie die Befunde bei Kalbern zeigen, mit der Ausbildung des Pansens in keinem unmittelbaren Zusammenhang, sondern durfte bei jeder Tierart jeweils genetisd; festgelegt sein.

Nach Zusatz von Histamin schwankt die Sauerstoffaufnahme bei Kalbern innerhalb von 3 Stunden zwischen 22 und 35 pl (Mittelwert 27,8) pro ml Serum, nach Cadaverin- zugabe zwischen 13,4 und 29,4 pl (Mirtelwert 21,2), so dai3 sich eine DO-Aktivitat von 0,4 bis 0,9 DOE (Mittelwert 0,6 DOE) ergibt. Die entsprechenden Werte nach der Me- thode von KAPELLER-ADLER belaufen sich bei der Diaminoxydase auf 6 bis 19 PE (Mittel- wert 13,3 PE) und bei der Histaminase auf 28 bis 49 PE (Mittelwert 3'3,8 PE).

Die Ergebnisse der Untersuchung von 12 trachtigen Rindern weichen von denen der nichttrachtigen Tiere weder bezuglich der Diaminoxydase- no& bezuglich der Histaminaseaktivitat wesentlich ab. Dieser Befund uber- rascht aber keinesfalls, da ANREP et al. (1947) in Placentaextrakten von Kuhen keine Histaminaseaktivitat feststellen konnten, und der Anstieg dieses Fermentes beim Menschen rnit Sicherheit auf der Abgabe von Histaminase seitens dieses Organes beruht.

Die 0s-Aufnahme pro ml Serum im Verlauf von 3 Stunden schwankt rnit Histamin zwischen 18,6 und 32,9pI (Mittelwert 25,0), mit Cadaverin zwishen 14,l und 25,4pl (Mittelwert 20,7), woraus sich eine DO-Aktivitat von 0,4 bis 0,8 DOE (Mittelwert 0,6 DOE) errechnet; die entsprechenden Werte in PE schwanken mit Cadaverin zwischen 9 bis 21 (Mittelwert 13,8) und bei Histamin zwischen 27 bis 47 (Mittelwert 35,4).

Die nahe Verwandtschaft zwischen Rindern und kleinen Wiederkfuern tut sich auch im Verhalten der untersuchten Fermente kund; sowohl bei Schafen als auch bei Ziegen ist eine betrachtliche Histaminase- und Diamin- oxydaseaktivitat nachweisbar.

Die 02-Aufnahme pro ml Serum betrug innerhalb eines Zeitraumes von 3 Stunden nach Zusatz von Histamin 19,l bis 52,4,uI (Mittelwert 37,3) und von Cadaverin 19,6 bis 35,9pI (Mittelwert 26,5), woraus eine DO-Aktivitat von 0,6 bis 1,0 DOE (Mittelwert 0,s DOE) resultiert. N a h der Methode von KAPELLER-ADLFR fand sich eine Histaminase- aktivitat von 40 bis 55 I'E (Mittelwert 46,l); nach Zugabe von Cadaverin ergaben sich Werte zwischen 5 bis 18 PE (Mittelwert 11,9 PE).

Die Histaminasewerte liegen also bei lrleinen Wiederkauern im Durch- schnitt etwas hoher als bei Kalbern und Rindern. In diesem Zusammenhang ist no& erwahnenswert, dai3 die alkalische Phosphatase ein ahnliches Ver- halten zeigt (KOLB, 1955).

Wenn man berucksichtigt, dai3 eine Permanganat-Einheit der Zerstorung von 0,46 p g Histamin pro Stunde entspricht (KAPELLER-AIILER, 1951), so ergibt sich fur das Serum von Wiederkauern eine betrachtliche histaminolytische Wirksamkeit. Wenn sich im Blut trotzdem Histarnin nachweisen lafit, so wird das in erster Linie auf das Vorkommen diesrr Substanz besonders in den segmentkernigen Leukozyten zuruckzufuhren sein. Beim Menschen konnte gezeigt werden, dai3 sich nur etwa 15O/0 des Bluthistamins im Plasma befindet (BARSOUM und GADDUM, 1935), wohin es sowohl vom Darmkanal als a u h voni Gewebe her gelangen kann. Den erheblichen An- stieg des Histamins im Blut bei Abortus Bang wird man wohl auch in erster

582

20,4 23,4 1 27,7 I 39,4 Cadaverin 1 7,2 10,9 12,o 15,8 129,2 , Histamin 1 74,6 ' 146,O I 220,5 289,6 629,O

24,l 34,8 I

Nr. 2 i Schwein 1 Leerwert 1 13,9 1 18,8 I 21,4

KOLB

3 42

Linie auf eine Zunahme des Gehaltes der korperlichen Elemente zuruckzufuhren haben, denn man wird kaum rnit einer erheblichen Abnahme der beim Rind sehr aktiven Serurnhistarninase rechnen konnen; in dieser Hin- sicht erscheinen weitere Untersuchungen uber die Lokalisation des Hist- amins von Interesse.

, Cadaverin 8,6 , 12,7 1 14,3 18,8 1 Histamin 1 77,2 159,3 , 243,O 332,l

H i s t a m i n a s e u n d D i a m i n o x y d a s e i m S e r u m v o n S c h w e i n e n

Fur die Darstellung von Histaminasepraparaten werden vielfach Nieren von Schweinen verwendet, da dieses Organ besonders reich an diesem Fer- ment ist. Ober die Aktivitat der Diaminoxydase bzw. Histaminase im Serum von Schweinen liegen bisher keine Veroffentlichungen vor, und es erschien zweckmaflig, durch Vorversuche den zeitlichen Ablauf der Fermentreaktion zu untersuchen (Tab. 8).

Zum Ansatz kamen in Warburg-Gefanen: Hauptraum: 3 ml Serum, Seitenarm: 0,3 ml Substratlosung in m/15 Phosphatpuffer (pH 7,2) (175 mg Cadaverin- bzw. Hist- aminhydrochlorid ad 10 ml). Einsatz: 0 , l ml 10a/oige KOH. Da auch bei diesen Versuchen eine Dialyse die Aktivitat sowohl der D O als auch der Histaminase herabsetzte, karn das Serum ohne Vorbehandlung zum Versuch. Die Sauerstoffaufnahme nach Zugabe der Substrate ist in pl angegeben und versteht sich nach Abzug des Leerwertes. Die Messung der sehr erheblichen 02-Aufnahme bei der Histaminasereaktion rnachte es notwendig, nach bestimmten Zeitabschnitten einen Druckausgleich herbeizufuhren.

T a b e l l e 8

H i s t a r n i n a s e - u n d D i a m i n o x y d a s e a k t i v i t a t i m S c h w e i n e - s e r u m ; z e i t l i c h e r V e r l a u f d e r R e a k t i o n , g e r n e s s e n a n H a n d

d e r 0 2 - A u f n a h rn e

52,4 4 609,l 1 46

j Substrat 1 11/2 1 3 1 4'/5 1 6 1 21 Std. 1 PE.

I I I I I 24,9 , 28,3 1 39,6 1 Nr. 3 1 Schwein ~ Leerwert ' 16,8 1 22,6

Cadaverin ' 10,2 19,7 32,3 40,6 , 100,8 7 1 Histamin I 121,3 239,2 I 367,9 ' 497,5 , 757,9 I 58 1

Aus Tabelle 8 ist ersichtlich, dafl sich die Aktivitat der Histaminase bzw. Diaminoxydase im Serum des Schweines von der des Rindes wesentlich unterscheidet; die Sauerstoffaufnahme der Leerwerte liegt bei beiden Tierarten ungefihr im gleichen Bereich; nach Zugabe von Histamin ist jedoch beim Schwein ein erheblich hoherer Sauerstoffverbrauch zu beobachten; hingegen liegen die Werte bei Zusatz von Cadaverin wesentlich niedriger. Von Interesse ist auch der andersgeartete zeitliche Ablauf der Reaktion beim Schwein: Bei Zusatz gleicher Mengen Substrat sinkt beim Rind schon nach wenigen Stunden die Sauerstoffaufnahme sehr stark ab; im Gegensatz d a m steigt, wie aus Tabelle 8 ersichtlich ist, der 02-Verbrauch der Hist- aminase- bzw. Diaminoxydasereaktion im Serum beim Schwein u k r einen Zeitraum von 21 Stunden im Verhaltnis gleichmaflig an.

Die Diaminoxydase zeigt wahrend des Ablaufs der ersten 90 Minuten im allgemeinen einen hoheren 02-Verbrauch als in den folgenden gleichen Zeitabschnitten. Bei Tier Nr. 1 tr i t t hiervon insofern eine Abweichung ein, als der Wert nach 21 Stunden

Uncersuchungen uber das Vorkommen von Histaminase u. Diaminoxydase 583

hoher liegt, als nach den1 3-Stunden-Wert zu erwarten war. Offenbar sind hier Sekundar- reaktionen von Bedeutung; da die DO nur eine Aminogruppe des Cadaverins oxydativ abbaut, konnten hier Reaktionen der anderen Aminogruppe, die durch Monoaminoxydase angegriffen wird, mitspielen. Die 02-Aufnahme bei der Histaminasereaktion verlauft in den ersten 6 Stunden nach Zugabe des Substrats im allgemeinen sehr gleichmafiig, und bis zur 21. Stunde ist eine recht hohe enzymatische Aktivitat nachweisbar.

Vergleichsweise zur manometrischen Methode sind in Tabelle 8 die Ergebnisse des volumetrischen Verfahrens nach KAPELLER-ADLER an efuhrt. Die Zugabe von 1 ml Indigo- carminlosung von der im Originalverfahren angegetenen Konzentration (200 mg/300 ml) erwies sich fur die Bestimmung der Histaminase als unzureichend, da in samtlichen Rohr- chen infolge der sehr hohen Aktivitat des genannten Enzyms meist vollige Entfarbung eingetreten war. Fur die Versuche an Schweineserum wurde daher jeweils eine etwas hoher konzentrierte Losung (200 mg Indigocarmin/200 ml aqua dest.) verwendet. Die Hz02- Bildung, gemessen an Hand der Entfarbung des zugesetzten Farbstoffes, ging der 02-Auf- nahrne parallel. Die Aktivitat der Diarninoxydase, ausgedriickt in Permanganat-Einheiten, lag bei diesen Vorversuchen im Vergleich zu dem manometrishen Befund im allgemeinen recht hoch.

Wie schon aus diesen Vorversuchen ersichtlich, zeigte die Histaminase bzw. Diaminoxydase erhebliche Aktivitatsunterschiede, so dai3 es zweck- mEi3ig erschien, die Schwankungsbreite der genannten Enzyme im Serum von Schweinen an Hand einer Reihe von Tieren festzulegen. Die manometrischen Bestimmungen wurden jeweils uber einen Zeitraum von 3 Stunden vorgenommen, da auf Grund der Vorversuche nach diesem Zeitraum der 09-Verbrauch der Histaminase-Reaktion meist den maximalen Wert er- reichte. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in Tabelle 9 aufgefuhrt. Es ist ersichtlich, dai3 sich im Serum von Schweinen regelmai3ig eine sehr hohe Histaminase-, dagegen nur eine aui3erst geringe Diaminoxydaseaktivi- tat nachweisen M3t.

T a b e l l e 9 H i s t a m i n a s e - u n d D i a m i n o x y d a s e a k t i v i t a t i m S e r u m

v o n S c h w e i n e n

Cadaverin

3 2 2,8 3.4

Schwein Nr.

Histamin

52,7 50,9 50.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18

Srhwankungs- breite:

Mittelwert :

6,2 5 2 474 4 3 7.0

Methode nach KAPELLER-ADLER

51,4 83,9 45,5 49,9 49.2

Substrat: Cadaverin

3 1 3 2 2 5 2 3 3 4 4 2 3 2 2 3 4 7

1-7

3,1

Histamin

49 44 50 50 56 49 58 39 45 42 40 60 40 55 52 42 46 58

39-60 48,6

2;6 61;9 4.1 I 73,7

44,5 70,2 58,7 48,6 53,l

4;5 2,9

4,2 i 1 79,7

2,1 3,6

6 3 I

2,l-7,0 44,5-92,4

4,3 I

584 KOLB

Nach Zugabe von Histamin ergibt sich pro ml Serum im Verlauf von 3 Stunden ein 02-Verbrauch von 44,s bis 92,4 p 1 (Mittelwert 59,5), hingegen nach Zusatz von Cadaverin nur einer \on ?,l his 7,O (11 (Mittelwert 4,3). Dem manometrischen Betund entsprechen die Ergebnisse mittels der Methode von KAPFLLER-ADLER: die Histaminaseaktivitat schwankt zwischen 39 und 60 PE (Mittelwert 48,6), wahrend bei Zugabe von Cadaverin nur eine geringe Entfarbung der AnsZtze, 1 bis 7 PE (Mittelwert 3) entsprechend, erfolgte.

Die Schwankungsbreite der untersuchten Serumenzyme ist beachtlich hoch und diirfte mit der individuell unterschiedlichen mengenmafligen Bil- dung und Abgabe dieser Fermente durch bestimmte Organe im Zusammen- hang stehen; aber auch die Moglichkeit eines verschieden schnellen Abbaues des Fermenteiweifles kann in Betracht gezogen werden.

Die Ergebnisse vorliegender Untersuchungen an Schweineserum stehen im Einklang rnit den Untersuchungen von KAPELLER-ADLER (1953) an Fer- mentpraparaten von Schweinenieren: In beiden Fallen lag die Aktivitat gegen Histamin wesentlich hoher als gegen Cadaverin. Diese starken Aktivi- tatsunterschiede biologischer Praparate gegen Histamin bzw. Cadaverin, wie sie auch no& bei dcn folgenden Untersuchungen an Pferdeserum gefunden wurden, lassen, worauf schon KAPELLER-ADLER hingewiesen hat, die Identitat der Histaminase mit der Diaminoxydase zweifelhaft erscheinen, und es durfte zweckmaflig sein, fiir das histaminolytische Fermentsystem die ursprungliche Beteichnung (BEST, 1929) beizubehalten.

Histaminase- und Diaminoxydaseaktivitat im Serum von Pferden Die Untersuchung der Aktivitat der Histaminase bzw. Diaminoxydase

im Serum von Pferden, insbesondere von an Rehe erkrankten Tieren, erschien im Hinblick auf die Annahme, dafl es sich bei dieser Erkrankung um eine Histaminose handeln sol1 (ACKERBLOM) von besonderem Interesse; die Anwendung der Antihistamintherapie hat auch praktisch gute Erfolge gezeigt. Langdauernde Fiitterungsversuche mit Hafer hatten auch einen An- stieg des Histaminblutspiegels zur Folge (AMMANN und ALMASY). Ferner stehen Pferde mit Lungenemphysem in einem histaminempfindlichen Zu- stand: Histamininjektionen losen bei solchen starke Atembeschwerden aus, wahrend bei normalen Pferden keine bemerkenswerte Anderung in der Atmung erfolgt (OBEL und SCHMITERLOW, 1948). Im Zusammenhang rnit der Antihistamintherapie rucken auch der Morbus maculosus, die Myo- globinurie und Urticaria des Pferdes, die rezidivierende Sommerdermatose und durch Photosensibilisierung hervorgerufene Hautausschlage in den Be- reich der Histaminschadigungen (AMMANN und ALMASY, 1950). Das histaminolytische Fermentsystem im Serum beim Pferd ist vermutlich gering ausgebildet, denn nach Zusatz von Histamin wurde nur ein sparliches (AHL- MARK, 1944) bzw. uberhaupt kein Verschwinden dieser Substanz festgestellt (ANREP et al., 1947). In vorliegenden Untersuchungen wurde zunachst an Hand von 15 gesunden Pferden die normale Schwankungsbreite der genannten Serumfermente festgelegt, und im folgenden das Verhalten bei einer Reihe von kranken Pferden - u. a. auch solchen, die an Rehe erkrankt waren - gepruft.

Durch Vorversuche wurde zunachst der zeitliche Verlauf der Histaminase- bzw. Diaminoxydasereaktion einer Untersuchung unterzogen; die Ansatze wurden, wie schon beschrieben, zur Messung gebracht. Das Ergebnis eines Vorversuches wird nachstehend aufgefiihrt (Tab. lo), wobei sich der 02-Verbrauch bei den Substraten nach Abzug des Leerwertes versteht.

Die Leeratmung der Ansatze von Pferdeserum bewegte sich ungefahr im gleichen Bereich wie bei Rindern und Schweinen. N a c h Zusatz von Histamin erfolgte regelmaflig eine erhebliche Zunahme des 02-Verbrauches, hingegen bewirkte Cadaverin nur einen

Untersuchungen iiber das Vorkommen von Histaminase u. Diaminoxydase 585

geringen Anstieg der Werte. Unter Beriicksichtigung des zeitlichen Verlaufes der Reaktion wurde fur die nachfolgenden Untersuchungen jeweils die Sauerstol'faufnahme innerhalb der ersten 3 Stunden gemessen.

T a b e l l e 10

Z e i t l i c h e r V e r l a u f d e r H i s t a r n i n a s e - u n d D i a m i n o x y d a s e - r e a k t i o n i m S e r u m v o n P f e r d e n , g e m e s s e n a n H a n d d e r

0 2 - A u f n a h rn e

Nr. 1

Nr. 2

Nr. 3

Pferd

Pferd

Pferd

Substrat

Leerwert Cadaverin Histarnin Leerwert Cadaverin Histamin Leerwert Cadaverin Histamin

36,5 1,6

49,5 26,8 10,4 44,4 23,l

9,4 34,l

3 02-Aufnahme in pl

37,9 4,3

76,3 28,l 12,4 74,6 24,2 16,l 59,4

40,9 5 4

97,3 30,8 16,4

107,6 25,3 22,8 85,8

6

45,3 7 3

122,5 33,5 20,8

136,4 27,5 25,8

107,8

-- 21 Std.

43,8 25,6

281,8

36,2 38,2

339,2 29,7 49,9

201,3

Die Ergebnisse der Untersuchung von 15 gesunden, erwachsenen Pfer- den sind in Tabelle 11 aufgefiihrt:

T a b e l l e 1 1

H i s t a m i n a s e - u n d D i a m i n o x y d a s e a k t i v i t a t i m S e r u m g e s u n d e r P f e r d e

Nr.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15

Alter

14 J. 4 J. 8 J.

12 J. 10 J. 14 J. 11 J. 13 J. 6 J. 4 J. 4 J.

10 J. 10 J. 18 J. 16 J.

Gesh leh t

Wallah Wallah Wallah Stute Stute Stute Wallach Wallah Stute Wallach Wallah Stute Wallah Wallach Stute

Schwankungsbreite: Mittelwert :

Permanganat-Einh. Cadaverin 1 Histamin

1 2 2 2 1 3 1 1 2 1 2 2 4 2 6

1-6

2,1

12 14 17 5

19 12 14 12 13 11

8 21 25 22 19

5-25 14,9

Manometr. Methode yl-02-Aufn./ml/3 Std.

Cadaverin 1 Histamin

1,4 1 15,4 19,8 :; ! 24,9

7.1 16.9

26,8 2,5 20.5 3,4 28,l 1,2 ~ 20,5 2,9 14,5 2,9 24,6 4,9 , 29,4 595 32,7 8,4 ' 26,9

1,2-8,4 1 14,5--:,7

4,o

Im Gegensatz zu den Untersuchungen mittels biologischer Methodik (ANREP e t al., 1947) konnte mittels chemischer bzw. manometrischer Ver- fahren im Pferdeserum regelmai3ig eine nicht unbetrachtliche histaminoly- t ishe Fahigkeit festgestellt werden, und zwar ergaben sich fur die Aktivitat

386 KOLB

der Histaminase Werte von 5 bis 25 PE (Mittelwert 14,9), fur die der Di- aminoxydase solche von 1 bis 6 PE (Mittelwert 2,l PE); die manometrisch bestimmte Ferrnentaktivitat steht mit den genannten Ergebnissen im Einklang.

Die Ergebnisse der Bestimmung der Histaminase und Diaminoxydase im Serum einer Reihe trachtiger und kranker Pferde finden sich in Tabelle 12 wiedergegeben. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dai3 bei graviden Stuten keines der genannten Enzyme eine Veranderung erfahrt. Auch bei Pferden rnit Hufkrebs, Warzenmauke, Riflwunden und anderen Affektionen tri t t keine wesentliche Abweichung von der normalen Schwankungsbreite ein. Hingegen zeigen 4 Pferde, die an Hufrehe erkrankt waren, uber dem Durch- schnitt liegende Werte, und dieser Befund erscheint besonders im Zusam- menhang mit dem bei dieser Erkrankung festgestellten Anstieg der Hist- aminwerte im Gesamtblut von Bedeutung. Offenbar ist dieser auf die Zu- nahme des in den weiflen Blutzellen gebundenen Histamins zuruckzufuhren, und die Zunahme der Histaminasewerte konnte als eine zweckmai3ige Gegen- regulation gegen eine voni Gewebe im erhohten Umfang an das Blut ab- gegebene Histaminmenge angesehen werden. Beim Menschen auftretende Idiosyncrasien gegenuber hTahrungsmitteln (Milch, Eiereiweii3) sowie Er- krankungen wie Heufieber, Asthma und Migrane sucht man auf eine ab- norm gesteigerte Produktion oder Mobilisation oder auf eine verminderte Entgiftung von Histamin zuruckzufuhren. Der Umstand, dai3 Histamin- injektionen bei normalen Personen keine Allergien hervorrufen, laflt sich durch die Annahme erklaren, dai3 bei Allergikern gewisse Organe und Ge- webe einen locus minoris resistentiae darstellen, an welchem das durch bestimmte Reize in Freiheit gesetzte Histamin anders reagiert, als das von a d e n zugefuhrte (DALE, 1948). Der regelmai3ige Nachweis einer erheblichen Histaminaseaktivitat im Serum von Pferden gestattet die Annahme, dai3 eine erhohte Resorption von Histamin bei Angebot eines bestimmten Fut- ters schwerlich die alleinige Ursache der Entstehung der Futterrehe ist; sicher spielt auch hier das Problem des ,,locus minoris resistentiae" eine hervor- ragende Rolle, und es darf angenommen werden, dai3 ortliche Durch- blutungsstorungen mit rnangelnder 02-Versorgung bestimmter Gewebe in erster Linie ursachlich in Frage kommen. Da die Zerstorung des Histamins in einer oxydativen Desaminierung besteht, ist sie an die Anwesenheit von Sauerstoff gebunden. Der Abbau des Histamins in den Geweben wird daher um so schlechter, je niedriger der Sauerstoffdruck in ihnen ist. Umgekehrt wird durch einen niederen Sauerstoffdruck die Bildung von Histamin durch enzymatische Decarboxylierung von Histidin begunstigt. Eine schlechte Sauerstoffversorgung des Gewebes vergroi3ert also einerseits die Histamin- bildung und verringert andererseits den Histaminabbau. In einem mangel- haft durchbluteten Gewebe sind also alle Voraussetzungen zu einer Anhau- fung von Histamin und damit zu den gefahrlichen Wirkungen der Substanz gegeben (LANG, 1952). Beim Pferd wird man die Huflederhaut mit ihrem ungeheuer groflen Gefai3netz als ein gegen Sauerstoffmangel besonders emp- findliches Gewebe zu betrachten haben, welches nach Durchblutungsstorun- gen verschiedener Genese leicht mit einer ortlichen Hyperhistaminaemie, die zu Erweiterung und Durchlassigkeitserhohung der Blutgefai3e fuhrt, reagiert. Da es sich jedoch um eine temporare und ortliche Hyperhistaminaemie handelt, nimmt es nicht Wunder, dai3 AMMANN und ALMASY (1950) bei Hufrehe im Blut einen Mittelwert erhalten, dessen Unterschied (Erhohung) gegeniiber der Norm kaum als schwach gesichert angesehen wird. Es wird sich insbesondere bei weiteren Untersuchungen als zweckmai3ig erweisen, den

Untersuchungen iiber das Vorkommen von Histaminase u. Diaminoxydase 587

Histamingehalt im P 1 a s m a zu bestimmen, denn der ini Vollblut festgestellte Wert gibt in der Hauptsache den in den Formelementen des Blutes deponierten inaktiven Histaniinanteil wieder. (Serum erscheint ungeeignet, da das Histamin bei der Gerinnung aus den Zellen austritt.)

T a b e l l e 12

H i s t a m i n a s e - u n d D i a m i n o x y d a s e a k t i v i t a t i n i S e r u m v o n t r a c h t i g e n u n d k r a n k e n P f e r d e n -

Nr.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11

12 13 14 15 16 17 18 19 20

-

Befund

8 J. 10 J. 11 J. 12 J. 6 J.

11 J. 5 J. 5 J* 8 J. 7 J. 9 J. 3 J. 4 J. 5 J* 5 J.

18 J. 5 J.

12 J. 10 J.

7 J.

W. W. W. W. W. W. W. W. W. W. W.

W. W. W. W. W. W. W. W. W.

trachtig

Hu fkrebs

Warzenmauke

Hufleder- hautentziindung Hufrehe

n

Haematom Muskelatrophie tiefe RiRwunde

n

Schwankungsbreite :

Mittelwert:

~~ ~ ~

Permang. Einh.

ladaverir

2 3 2 1 4 2 8 6 4 4 3

2 3 2 6 4 2 4 2 4

1-8

3,4

Histamin

20 16 19 17 11 14 21 19 16 17 22

26 23 31 28 29 16 23 21 23

11-31 20,6

Manom. Methode pl-02-Aufn./

m1/3 Std.

Cadaverir Histamin

25,3 19,8 24,2 27,9 17,4 20,8 25,5 32,9 19,8 29,8 22,9

34,8 31,4 41,l 3 7 3 45,2 24,6 25,4 29,6 29,4

7,4-45,2 28,2

Untersuchungen iiber das Vorkommen von Histaminase und Diamin- oxydase bei Escherichia coli sowie bei Streptococcus faecalis

Das Vorkommen von Histaminase bzw. Diaminoxydase bei Darm- bakterien ist besonders im Zusammenhang mit der Frage der Histamin- bildung im Darmkanal von Interesse; so sollen histidin-decarboxylierende Mikroorganismen an der Entstehung der Futterrehe beteiligt sein, und es konnte eine Histaminbildung auch bei einer Reihe von Darmbakterien festgestellt werden.

HANKE und SHEPPARD (1928) fanden unter 233 Stammen von 94 Bakterienarten 9 Histaminbildner und zwar 2 Vertreter der Coligruppe, 1 Enteritis-, 1 Paratyphus-B- Stamm und 5 Morganstimme. EGGERTH (1938) ermittelte die Fahiglreit zur Histamin- bildung nur bei je einem Coli- und Typhusstamm, einigen Salmonellen, 4 Diphterie- und 5 Aerobacter-aerogenes-Stammen, Clostridium welchii sowie bei Frankelschen Gasbrand- bazillen; Kulturen von Str. faecalis blieben histaminfrei. Umfangreiche Untersuchungen uber das Vorkommen von Histidin-Decarboxylase bei Bakterien von ERISHMANN und WERLE (1948) zeigten, dai3 tatsachlich eine ganze Reihe von Darmbalrterien u. a. Esche- richia coli in der Lage sind, Histamin zu bilden.

588 KOLB

Bei Untersuchungen iiber die Histamin zerstorende Fihigkeit bci Bakterien beobach- tete WERLE (1940) diese Eigenschaft bei B. pyocyaneum im hohen Mane ausgebildet; B. coli erwies sich als unwirksam. Von weiteren 25 untersuchten Colistammen inaktivierten fiinfzehn ebenfalls kein Histamin, desgleichen erwiesen sich 7 Entcrococccn-Stamme als unwirksam ( E R I S H M A N N und WERLE, 1948). Die quantitative Histaminbcstimmung wurde am Meerschweinchendarm vorgenommen.

Fur die eigenen Untersuchungen uber das Vorkommen von Histaminase bzw. Diaminoxydase bei Darmbakterien standen 6 Stamme von Escherichia coli sowie 2 Stamme Streptococcus faecalis zur Verfiigung, die alle aus dem Coecal-Inhalt eines Hundes isoliert worden waren.

Die einzelnen Stammc wurden in Traubenzucker-Nahrbouillon 48 Stunden lang bei 38" inkubierr und anschlienend 3mal rnit Phosphatpuffer (mi15) vom p H 7,2 gewaschen. Die Bakterienaufschwemmungen wurden dann zwecks Reduktion der Leeratmung durchschnittlich 12 Stunden im Thermostaten gehalten und noch mehrere Stunden beliiftet. Nach erneutem Zentrifugieren erfolgte die Einstellung der Keimdichte mittels Phosphatpuffer, so daf3 ein durchschnittlicher 02-Verbrauch von 10 pl pro Stunde resultierte. Die Beein- flussung der Sauerstoffaufnahme der Baktcrienaufschwemmungen durch Histamin bzw. Cadaverin wurde iiber einen Zeitraum von 10 bis 24 Stunden gemesscn; die Ansatze und die Konzentration der Substrate waren die gleichen wie beim Serum.

Ebcnso fanden Aceton behandelte Bakterien Verwendung, indem die Bakterien 2mal rnit Aceton gewaschen und im Vakuum getrocknet wurden. Die Trockenpulver wurden rnit Phosphatpuffer zu einer feinen Aufschwemmung verrieben und gleichfalls in Warburg- Kolbchen rnit den Substraten zum Ansatz gebracht.

Alle wiederholt durchgefuhrten Versuche, niittels manometrischer Methodik bei den genannten Stammen von Escherichia coli bzw. Strepto- COCCUS faecalis Histaminase bzw. Diaminoxydase nachzuweisen, verliefen negativ; die 02-Aufnahme der ruhenden Bakterien bewegte sich nach Zu- gabe der Substrate gegenuber den Kontrollen nie aufierhalb der 10°/o- Grenze, und auch bei den Aceton behandelten Bakterien erfolgte keine mefibare Reaktion.

Die von ERISHMANN und WERLE bei 10 von 25 untersuchten Colistam- men mittels biologischer Verfahren festgestellte Histamininaktivierung war iiberdies aufierordentlich gering - sie bewegte sich nach 48stiindiger In- kubation im Bereich von 0 bis 8 y -, und die Fahigkeit der Bildung von Histamin ubertrifft offenbar bei B. coli in quantitativer Hinsicht die des Abbaues bei weitem. Bei den eigenen Untersuchungen ist noch hervorzu- heben, dafi die gepruften Stamme von Escherichia coli und Streptococcus faecalis auch keine Diaminoxydaseaktivitat zeigten, so dafi rnit einer Ent- giftung von im Gefolge der Tftigkeit der Darniflora aus Lysin bzw. Ornithin gebildeten Cadaverins und Putrescins durch diese beiden wichtigen Darm- mikroben nicht zu rechnen ist. Die hohe Diaminoxydaseaktivitat der Darm- schleimhaut kann daher als eine Schutzvorrichtung des Organismus gegen die schadlichen Wirkungen der im Darmkanal gebildeten Diamine aufge- fafit werden.

Zusammen fassung

1. Es werden die Ergebnisse von Untersuchungen der Histaminase und Diaminoxydase niittels manometrischer (nach ZELLER und BIRKHAUSER) sowie titrimetrischer Methodik (nach KAPELLER-ADLER) im Serum bei Haustieren (grofie und kleine Wiederkauer, Schweine, Pferde) desgleichen bei 6 Stammen von Escherichia coli und 2 Stammen von Streptococcus faecalis mitgeteilt und diskutiert.

2. Im Gegensatz zum Menschen findet sich bei den untersuchten Haustieren auch aufierhalb der Graviditat regelmsfiig eine Histaminase- und Di-

Untersuchungen uber das Vorkomrnen von Histaminase u. Diarninoxydase 589

aminoxydasewirkung, mit erheblichen artmagigen und individuellen Unterschieden.

3 . Bei Wiederkiuern liegt die Aktivitat der Diaminoxydase und Histaminase nahezu im gleichen Bereich. Nach Dialyse der Seren sowie nach Auf- bewahrung bei Korpertemperatur nimmt die enzyniatische Wirksamkeit beider Fermente rasch ab. Die Trachtigkeit bedingt bei Rindern keinen Anstieg der Werte. Serum von Kalbern zeigt die gleiche Aktivitat wie solches von erwachsenen Tieren.

4. Im Serum von Schweinen findet sich eine sehr hohe Histaminase-, dagegen eine augerst niedrige Diaminoxydaseaktivitat.

5 . Das Serum von Pferden weist eine betrachtliche Histaminase-, hingegen nur eine sehr schwache Diaminoxydaseaktivitat auf; bei trachtigen Stuten liegen die Werte im gleichen Bereich wie bei nichttrachtigen Tieren. Bei Hufrehe liegt die Histaminaseaktivitat iiber dem Durchschnitt.

6. Bei 6 Stammen von Escherichia coli sowie bei 2 Stammen von Strepto- coccus faecalis konnte weder Histaminase no& Dianiinoxydase nach- gewiesen werden.

Fur die Oberlassung von Blutproben habe ich Herrn Prof. Dr, SCHLEITER, Direktor der Chirurgismen Tierklinik sowie Herrn Prof. Dr. WALTHER, Direktor der Ambulato- rischen Tierklinik, fur die Bereitstellung der Bakterienst'a'mme Herrn Prof. Dr. SCHIEBLICH sowie Herrn Oberarzt Dr. SCHONHERR vom Vet.-Physiologischen Jnscitut zu danken.

Summary Studies on the occurrence of histaminase and diaminoxydase in the serum of domestic animals (ruminant, pig, horse) and in E. c o 1 i and S t r e p t.

f a e c a l i s

1. The author reports and discusses the results of studies of histaminase and diaminoxydase by manometric methods (ZELLER and BIRKHAUSER) and titrimetric methods (KAPELLER-ADLER) in the serum of certain domestic animals (large and small ruminants, pig, horse) as well as in six strains of E. c o l i and 2 of S t r e p t . f a e c a l i s .

2. In the serum of the animals examined, contrary to the results in man, one could regularly demonstrate, even in the absence of pregnancy, a histaminase or diaminoxydase activity with considerable species and individual variations.

3 . In ruminants the activity of diaminoxydase and histaminase is about equal. After dialysis of the sera or keeping it a t body temperature, the enzymatic activity of both falls rapidly. In cattle there is no increase in activity in pregnancy. Sera of calves have the same activity as those of adult cattle.

4. Pig sera show a very high histaminase activity but their diaminoxydase activity is very low.

5. Horse serum has considerable histaminase activity, whereas diaminoxydase activity is very feeble. Values in pregnant mares are within the same range as those in non-pregnant animals. Histaminase activity is above average in laminitis.

6. Neither histaminase nor diaminoxydase could be detected in six strains of E. c o 1 i or two strains of S t r e p t . f a e c a 1 i s.

590 KOLB

Resume Recherches sur la presence d’histaminase et de diaminoxydase dans le serum de certains animaux domestiques (ruminants, porcs, chevaux) ainsi que chez

Escherichia coli et Streptococcus faecalis 1.

2.

3.

4.

5.

6.

L’auteur rapporte e t discute les rksultats de recherches sur l’histaminase e t la diaminoxydase par des mkthodes manomktriques (selon ZELLER et BIRKHAUSER) et par des mkthodes titrimktriques (selon KAPELLER-ADLER) dans le skrum de certains animaux domestiques (grands e t petits ruminants, porcs, chevaux) ainsi que 6 souches d’Escherichia coli et 2 souches de Streptococcus faecalis. On put dkceler dans le skrum des animaux examinks - contrairement B celui de l’homme - d’une fagon rkgulikre, m2me en dehors de toute gestation, une activitk d’histaminase et de diaminoxydase avec des dif- fkrences considkrables selon les esptces et les individus. Chez les ruminants, l’activitk de la diaminoxydase et de l’histaminase est B peu prks kgale. Aprks dialyse des skrums ou conservation A la tempk- rature du corps l’efficacitk enzymatique des deux ferments diminue rapi- dement. La gestation n’entraine chez la vache aucune augmentation des valeurs. Le skrum des veaux prksente la m2me activitk que celui des animaux adultes. Dans le skrum des porcs, l’activitk de l’histaminase est trks klevke tandis que l’activitk de la diaminoxydase est extrtmement faible. Le skrum des chevaux prksente une activitk de l’histaminase considkrable. L’activitk de la diaminoxydase est en revanche trks faible. Chez les juments gravides on trouve des valeurs analogues A celles des juments non pleines. Dans la fourbure l’activitk de l’histaminase est supkrieure A la moyenne. Chez 6 souches d’Escherichia coli e t chez 2 souches de Streptococcus faecalis on ne put dkceler ni histaminase, ni diaminoxydase.

Resumen Investigaciones sobre la presencia de histminasa y diaminooxidasa en el suer0 de animales domesticos (rumiantes, cerdos y caballos), asi como en

Escherichia coli y Streptococcus faecalis 1.

2 .

3.

Se informan y se discuten 10s resultados obtenidos en las investigaciones de la histminasa y diaminooxidasa mediante la tkcnica manomktrica (seg6n ZELLER y BIRKHAUSER) y titrimktrica (seg6n KAPELLER-ADLER) en el suero de animales domksticos (grandes y pequeiios rumiantes, cerdos y caballos); en 6 cepas de Escherichia coli y en 2 cepas de Streptococcus faecalis. En contraposici6n a la mujer, en 10s animales domksticos analizados, se encuentra regularmente actividad histminisica y diaminooxidisica, incluso fuera de la gestaci6n con variaciones considerables segdn la especie y el individuo. En 10s rumiantes, las actividades de la diaminooxidasa y la histaminasa son casi de la misma magnitud. Tras la diilisis de 10s sueros, asi como despuks de su conservaci6n a la temperatura orginica disminuye ripida- mente la actividad enzimdtica de ambos fermentos. En las vacas, la gesta- ci6n no condiciona aumento alguno de 10s valores. El suero de 10s ter- neros presenta la misma actividad que 10s animales adultos.

Untersuchungen uber das Vorkommen von Histaminase u. Diaminoxydase 591

4. En el suer0 porcino se halla una actividad histaminisica muy grande y a su vez una actividad diaminooxidisica muy iescasa.

5. El suer0 equino presenta una actividad histaminisica considerable y una actividad diaminooxidisica muy dkbil; en las yeguas gestantes, 10s valores tienen el mismo nivel que en 10s animales no prefiados. En la info- sura crhnica, la actividad histaminisica esth por encinia del promedio.

6. En 6 cepas de Escherichia coli y en 2 cepas de Streptococcus faecalis no se pudo demostrar actividad de histminasa ni tle diaminooxidasa.

Literaturverzeichnis 1. AHLMARK, A.: Acta Physiol. Scand. Suppl. 28, 1--107 (1944). 2. Den: Lancet

247, 406 (1944). 3. AKERBLOM, E.: Scand. Arch. Physiol. Suppl. Bd.68, 1-168 (1934). 4. AKERBLOM, E., und SJOBERG, K.: Arch. exp. Path. u. Pharm. 189, 53 (1938). 5. AM- MANN, K., und ALMASY, F.: Schweiz. Arch. Tierheilk. 92, 673 (1950). 6. ANREP, G. V., BARSOUM, G. S., und IBRAHIM, A.: J. Physiol. 106, 379 (1947). 7.. Dies.: J. Obstetrics 54, 619 (1947). 8. BARSOUM, G. S., und GADDUM, J. H.: J. Physiol. 85, 1 (1935). 9. BEST, C. H.: J. Physiol. 67, 256 (1929). 10. BEST, C. H., und MCHENRY, E. W.: J. Phy- siol. 70, 349 (1930). 11. BRADSHAW, T. E., und JESSOP, I. IE.: Biochem. J. 59, 603 (1955). 12. DALE, I.: Brit. Med. J. 1948/II, 168, 281. 13. DANFORTH, D. N.: Proc. SOC. exp. Biol. Med. 40, 319 (1939). 14. EFFKEMANN, G., und WERLE, E.: Arch. Gynakol. 170, 173 (1940a). 15. Dies.: Zbl. Gynakol. 64, 1220 (1940b). 16. EGGERTH, A. H.: J. Bacteriol. 37, 205 (1939). 17. ENKE, K. H.: Vet.-med. Diss. Leipzig 1955. 18. FELDBERG, W., und SCHILF, E.: ,Histamin, seine Pharmakologie und Bedeutung fur die Huinoralphysiologie“, Berlin 1930. 19. GADDUM, I. M.: Brit. Med. J. 1951, 987. 20. GUGGENHEIM, M.: Die biogenen Amine, Karger Verlag Base1 (1951). 21. HEUSSER, H.: Schweiz. Arch. Tierhlkd. 90, 287 (1948). 22. KAPELLER-ADLER, R.: Biochem. J. 35, 213 (1941). 2!3. KAPELLER-ADLER, R., und ADLER, E.: Biochem. J. 36, ii (1942). 24. Dies.: J. obstetr. gynecol. Brit. Empire 50, 177 (1943). 25. KAPELLER-ADLER, R.: Biochem. J. 38, 270 (1944). 26. Dies.: Biochem. J. 44, 70 (1949). 27. Dies.: Biochem. J. 48, 99 (1951). 28. KAPELLER-ADLER, R.: Biochem. J. 51, 610 (1952). 29. Dies.: Arch. exp. Path. u. Pharm. 219, 491 ($953). 30. KOLB, E.: Die Naturwissensch. 42, 418 (1955). 31. KWIATKOWSKI, H.: J. Physiol. 100, 147 (1941). 32. LANG, K.: Der intermediare Stoffwechsel, Springer Verl. Berlin 1952. 33. LASKQWSKI, M.: J. biol. chem. 145, 457 (1942). 34. MIETH, K.: Vet.-med. Diss. Leipzig 1955. 35. OBEL und SCHMITERLOW: zit. nach 5). 36. STRENGERS, TH.: Vet.-med. Diss. Utrecht 1946. 37. SWEDIN, B.: Nord. Med. 17, 513 (1943a). 38. Ders. Acta .Wed. Scand. 114, 210 (1943b). 39. WERLE, E.: Biochem. Z. 304, 202 (1940). 40. Ders.: Biochem. Z. 306, 264 (1940). 41. WERLE, E., und EFFKEMANN, G.: Arch. Gynakol. 170, 82 (k940). 42. Dies.: Klin. Wschr. 1940, 717. 43. WERLE, E.: Biochem. 2. 309, 61 (1941). 44. Ders.: Biochem. 2. 311, 270 (1941). 45. WERLE, E., und EFFKEMANN, G.: Arch. Gynakol. 172, 448 (1942). 46. WERLE, E.: Fermentforschung 17, 103 (1943). 47. ZELLER, E. A.: Helv. (him. Acta 21, 880 (1938). 48. Ders.: Helc. chim. Acta 21, 1645 (1938). 49. Ders.: Naturw. 26, 282, 578 (1938). 50. ZELLER, E. A., BIRKHAUSER, H., MISLIN, H., und WENK, M.: Helv. chim. Acta 22, 1381 (1939). 51. ZELLER, E. A., SCHAR, B., und STAEHLIN, S.: Helv. chim. Acta 22, 837 (1939). 52. ZELLER, E. A., STERN, R., und WENK, M.: Helv. him. Acta 23, 3 (1939). 53. ZELLER, E. A,: Helv. chim. Acta 23, 1418 (1940). 54. Ders.: Helc. chim. Acta 23, 1’509 (1940). 55. ZELLER, E. A., und BIRKHAUSER, H.: Schweiz. med. Wsdtr. 70, 975 (1940). 56. ZELLER, E. A., STERN, R., und WENK, M.: Helv. Aim. Acta 23, 3 (1940). 57. ZELLER, E. A.: Helv. chim. Acta 24, 117 (1941). 58. Ders.: Helv. chim. Acta 24, 539 (1941). 59. Ders.: Klin. Wschr. I, 220 (1941). 60. Ders.: Schweiz. med. Wschr. 71, 544 (1941). 61. Ders.: Schweiz. med. Wschr. 71, 11, 1349 (1941). 62. Ders.: In “The Enzymes”, hsg. von J. B. Sumner und K. Myrback, Bd. IUl , S. 544, New York Academic Press 1951.

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Untersuchungen über das Vorkommen von Histaminase und Diaminoxydase im Serum von Haustieren (Wiederkäuer, Schweine, Pferde) sowie bei Escherichia coli und Streptococcus faecalis