Developments in the carotenoid field

Zusammenfassung Nach einleitender kurzer Würdigung der Höhepunkte derKarrer'schen Carotinoid-Forschung wird zunächst ein knapper Überblick über den gegenwärtigen Stand der Carotinoid-Forschung gegeben. Die jetzige Kenntnis von Biosynthese und Funktion der Carotinoid-Pigmente wird kurz und die organisch-chemischen Aspekte werden etwas ausführlicher erläutert, und zwar Strukturaufklärung einschliesslich neuer Trennmethoden, unentbehrliche spektroskopische Methoden und neue Reaktionen zur Herstellung von Derivaten sowie schliesslich die Totalsynthese.Anschliessend werden einige ausgewählte Beispiele der NachleseKarrer'scher Beiträge behandelt, nämlich Probleme, die vonKarrer aufgegriffen wurden oder auf andere Weise mitKarrer's Arbeit verbunden sind und später im Laboratorium der Autorin weiter verfolgt wurden. Beispiele von Carotinoiden aus photosynthetischen Bakterien, C₅₀-Carotinoiden, glycosidischen Carotinoiden und Nor-carotinoiden mit Ringverengung werden diskutiert.

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Based on a lecture delivered at the Paul Karrer Symposium on 18 April 1969 in Zürich. The original paper contained a more detailed review and evaluation of Karrer's direct contribution to carotenoid research.     

Interference of sodium ethylenediaminetetraacetate in the determination of proteins and its elimination

Zusammenfassung Es wird die Interferenz von Natrium Ethylendiaminotetraacetat bei der Eiweissbestimmung nach der Methode vonLowry et al. und deren Verhinderung gezeigt. Die Anwesenheit von Natrium Ethylendiaminotetraacetat interferiert bei der Eiweissbestimmung nach der Methode vonLowry, da sie selbst zur Reduktion des Folin-Reagens führt. Es gelingt, diese Interferenz durch Zusatz von CaCl₂ zu verhindern.     

Formation of abnormal mycelium ofFusarium roseum link. on a modified Czapek-d-amino acid medium

Zusammenfassung Es wird über den Einfluss von einigend-Aminosäuren auf den morphologischen Charakter vonFusarium roseum Link. berichtet. Von den geprüften Aminosäuren spieltd-Arginin eine wichtige Rolle für die Bildung der hefeähnlichen Zellen.l- und besondersd-Valin beschleunigen die Bildung von Chlamydosporen-ähnlichen Zellen.     

Inhibition of angiotensin-converting enzyme by analogs of peptides fromBothrops jararaca venom

Zusammenfassung Nachweis mit Analogen der im Gifte vonBothrops jararaca gefundenen Peptide, dass die Inhihibition des Angiotensins «converting enzyme» von zwei eindeutigen Teilsequenzen dieser Peptide abhängig ist. Die hohe spezifische kompetitive Inhibition, hervorgerufen durch die Peptide vonBothrops jararaca, wird der Bindung ihrer Tripeptidreste vom Carboxyterminus mit dem aktiven Zentrum des Enzyms zugeschrieben, die in gleicher Weise wie die Peptidsubstrate mit dem Enzym gebunden werden. Die Wirksamkeit der Giftpeptide hängt von der Bindung eines zweiten Teiles der Peptide mit dem Enzym ab.     

The biosynthesis of penicillin

Zusammenfassung Auf der Grundlage einschlägiger Veröffentlichungen wird ein Mechanismus für die Biosynthese des Benzylpenicillins angegeben, welcher dessen unmittelbare Vorstufen und ihren Aufbau sowie die zur Bildung des Benzylpenicillins führende Reaktionsfolge festlegt. Danach erscheinen als unmittelbare Vorstufenl-Cystein, Dimethylbrenztraubensäure oder Dihydroxyisovaleriansäure, Ammoniak oder die Aminogruppe von Aminosäuren und Phenylessigsäure. Die Vereinigung dieser Vorstufen zu Benzylpenicillin vollzieht sich unter Bildung dreier Peptidbindungen und eines mit Dehydrierung verknüpften Ringschlusses. Für den Aufbau desl-Cysteins wird ein Reaktionsschema vorgeschlagen, welches der bei der Biosynthese beobachteten Aufnahme von Ameisensäure, Glycin, Serin, Methionin und Schwefelsäure in das Penicillinmolekül Rechnung trägt. Die Entstehung von Dimethylbrenztraubensäure oder Dihydroxyisovaleriansäure wird auf eine Azyloinkondensation von Brenztraubensäure mit Azetaldehyd und nachträgliche Umlagerung des Reaktionsproduktes zurückgeführt. Die Tatsache, dass die festgestellten Vorstufen allgemein verbreitete Stoffwechselprodukte sind, gibt eine wahrscheinliche Erklärung für die Bildung von Penicillin durch verschiedene Spezies vonPenicillium, Aspergillus und anderen Pilzen. Die noch nicht völlig geklärten biochemischen Unterschiede zwischen Stämmen mit hoher und niedriger Penicillinproduktion lassen sich vielleicht darauf zurückführen, dass bei ersteren grössere Mengen der unmittelbaren Penicillinvorstufen oder ihrer Vorläufer zur Verfügung stehen, welche bei letzteren zur Förderung des Wachstums und der Fortpflanzung der Pilze dienen.     

Aspects of the theory of hydrogen overpotential

Zusammenfassung 1. Unter Benützung einer Theorie vonEyring, Glasstone undLaidler werden Messungen der Überspannung von Wasserstoff und Sauerstoff an verschiedenen Metallen ausgewertet. Hierbei werden insbesondere die Werte einer für die Theorie wesentlichen Konstante «B » berechnet. Es ergibt sich, daß diese Größe «B » nur in 8 von 13 untersuchten Fällen ein und denselben, vom Material und von der Konzentration unabhängigen Wert besitzt. Nach der Auffassung der genannten Autoren sollte die Material- und Konzentrationsunabhängigkeit, bzw. Konstanz allgemein vorhanden sein. Die Theorie vonEyring, Glasstone undLaidler kann also in ihrer jetzigen Gestalt sicher nicht allgemeingültig sein.2. Für eine Reihe von Metallen werden die unter vergleichbaren Versuchsbedingungen beobachteten Werte der Überspannung von Wasserstoff gegen die entsprechenden Elektronenaustrittsarbeiten aufgetragen. Hierbei ergibt sich eine Trennung der Metalle in zwei Hauptgruppen. Innerhalb jeder dieser Gruppen nimmt die Größe der Überspannung mit steigenden Werten der Austrittsarbeiten ab.     

Structure of the Nephridia of the indian cattle leechHirudinaria granulosa (savigny) with remarks on their nephridial microflora

Zusammenfassung Die Nephridia vonHirudinaria granulosa weisen an ihrer inneren Oberfläche keine Cilia, wie es vonBhatia angenommen wurde, sondern Bakterien auf, die makroskopisch sichtbare Klumpen bilden. Ihr Wachstum wird durch grosse Quantitäten von Aminosäuren und Eiweisskörpern des Urins gefördert. Die Bakterien zeigten einen Unterschied gegenüber der Spezies der Corynebakterien. Sie konnten auf verschiedenen Nährböden nicht gezüchtet werden und spalteten Urea in Ammoniak.     

The effect of vitamin B12 on the coenzyme a content of normal strains ofescherichia coli

Zusammenfassung Auf vitaminfreien Nährböden wurdenEscherichia-Coli-Stämme kultiviert, die bei Zusatz von Vitamin B₁₂ einen deutlichen Rückgang der Abgabe von Pantothensäure in das Nährmedium zeigten.Die Bestimmung des Coenzym-A-Gehaltes der Bakterien ist mittels der Methode vonKaplan undLipmann durchgeführt worden. Es ergab sich, dass keine grösseren Schwankungen des Coenzym-A-Gehaltes der Bakterien vorkamen, obgleich der Gehalt an freier Pantothensäure in der Nährflüssigkeit deutlich abnahm.

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This work has been aided by grants from Emil Aaltonen Foundation and Sigrid Juselius Stiftelse.     

Conception nouvelle du galvanotropisme animal Expérience sur les Planaires

Zusammenfassung Die Galvanotaxis der Tiere ist fast immer kathodisch: Orientierung und Fortbewegung zur Kathode. SeitLoeb gehen die Erklärungen dahin, diese Reaktion nur mit Hilfe physiko-chemischer und physiologischer Begriffe zu erklären, jedoch ohne Erfolg. Ausgehend von einer Hypothese vonBohn über die Rolle der inneren Polarität der Organismen bei der Bestimmung ihrer polaren Bewegungen, zeigt der Verfasser, dass im Körper von Strudelwürmern zwei Typen von Anisotropie vorhanden sind bei Verwendung sehr schwacher galvanischer Ströme in Richtung der Längsachse der Tiere: Eine Anisotropie der elektrischen Stromleitung (grössere Leitfähigkeit bei homodromer — Kopf gegen Kathode — als bei antidromer Lage — Kopf gegen Anode); eine Erregungsanisotropie (grössere Erregung durch den elektrischen Strom bei homodromer als bei antidromer Lage). Die elektrische Anisotropie der Gewebe bestimmt die Erregungsanisotropie des Organismus. Die Richtung der Galvanotaxis wird bestimmt durch das Gesetz der maximalen Erregung: das Tier orientiert sich immer so, dass es durch den elektrischen Strom maximal erregt wird. Hieraus die kathodische oder homodrome Orientierung. Die gleichen Resultate ergaben sich auch mit Teilstücken des Strudelwurmes, ebenso mit dem isolierten Rüssel. Experimentell lässt sich die elektrische Anisotropie eines Strudelwurmes umkehren; es erfolgt darauf eine Umkehrung seiner Erregungsanisotropie und seiner Galvanotaxis, die anodisch wird.Die Anodenreaktionen von Echinodermen (zweiphasische Galvanotaxis) und der Wirbeltiere können wahrscheinlich durch das Optimum-Gesetz erklärt werden: Aufsuchen der minimalen Erregungsstellung (Scheminsky, Canella). Im Determinismus des Verhaltens spielen jedoch immer, ob die Galvanotaxis dem Gesetz der maximalen Erregung oder dem Gesetz des Optimums unterliegt, psychologische Faktoren eine Hauptrolle.     

Perossido di idrogeno nei tessuti animali

Zusammenfassung Es wurden einige Methoden zur Bestimmung des Wasserstoffperoxyds in biologischem Material untersucht, dessen Anwesenheit in metabolisch aktiven Organen (Leber und Niere) und in transplantablen Tumoren der Ratte und der Maus vonRondoni undCudkowicz kürzlich nachgewiesen worden ist.1. Oxydation des Ce^III zu Ce^IV-peroxyd, Freimachen des Sauerstoffes durch KMnO₄ in Schwefelsäure und Messung des O₂-Volumens im Warburg-Apparat.2. Oxydation einer bekannten Menge SnCl₂ und Bestimmung des Überschusses durch Jodtitration.3. Eine biologische Methode, in der H₂O₂, das während der Atmung überlebender Gewebe gebildet wird, durch Katalase gespalten und der auf diese Weise entstandene Sauerstoff im Warburg-Apparat gemessen wird.Die ersten zwei Methoden haben sich jedoch als ungeeignet erwiesen, da beide Reaktionen von verschiedenen, im Homogenat befindlichen Substanzen gestört werden.Die bisher angewandte Titanmethode wurde verbessert, so dass man unter konstanten Bedingungen zuverlässige relative Werte erhalten kann. Die bisher festgestellten absoluten Werte sind nicht als endgültig zu betrachten, da mit der weiteren Entwicklung der Arbeitsmethoden Änderungen vorauszusehen sind.     

Statistical investigations on the relation between the ultra-violet rays of the sun and spasmophilic convulsions

Zusammenfassung Ein Zusammenhang zwischen meteorologischen Faktoren und Spasmophilie gilt bisher als nicht bewiesen. Die Verfasser haben diese Frage neu aufgegriffen und dabei folgendes gefunden: Tage, an denen Tetanieanfälle auftreten (33 Fälle), unterscheiden sich von beliebigen andern Tagen dadurch, daß sie auf eine durchschnittlich viermal größere Sonnenstrahlungsdauer während der vorausgehenden 10 Tage folgen. Die Verfasser haben weiterhin den Ultraviolettgehalt des Tageslichtes während der den Anfällen vorausgehenden 10 Tage berechnet. Er ist im Durchschnitt dreimal so groß als während beliebiger anderer 10 Tage. Da imt-Test die 5%-Grenze nicht überschritten wird, ist die Differenz statistisch (schwach) gesichert.Die Verfasser halten deshalb einen Zusammenhang zwischen spasmophilen Konvulsionen und UV-Gehalt des Tageslichtes für wahrscheinlich. Sie nehmen an, daß das UV über die Bildung von natürlichem Vitamin D zu einer Abnahme des ionisierten Ca (wie sie nach D₂-Stoß vonSartori gefunden wurde) und damit zu den Krämpfen führt. Möglicherweise spielt auch eine Ca-Entionisierung eine Rolle, die durch Einatmung organischer Kondensationskerne der Luft (nach UV-Aktivierung) zustande kommt.     

Renal excretion of calcium-disodium-ethylenediaminetetraacetic acid — A new tubular secretory mechanism?

Zusammenfassung Die Ausscheidungsgeschwindigkeit nach intravenöser Injektion von CaNa₂ÄDTA bei Ratten war höher als die des Inulins und änderte sich weder mit dem pH-Wert des Harnes noch mit der Belastung durch hohe Dosen von PAH, Diodrast, Probenecid oder Chinin. Bei den Hühnern hingegen wurde kein wesentlicher Unterschied zwischen der Ausscheidungsgeschwindigkeit von CaNa₂ÄDTA und Inulin gefunden und eine tubuläre Sekretion der ÄDTA konnte sogar bei der Anwendung der Methode vonSperber nicht bestätigt werden.     

Light and electron microscopic demonstration ofd-mannose andd-glucose like sites at the cell surface by means of the lectin from theLens culinaris

Zusammenfassung Es wird über die Verwendung des Lektins vonLens culinaris zum immunologisch-spezifischen licht- und elektronenmikroskopischen Nachweis vond-Mannose- undd-Glukose-artigen Orten der Zelloberfläche berichtet.     

Electrophoresis

Zusammenfassung Es wird ein Überblick über die Elektrophorese gegeben, wie sie aus den grundlegenden Arbeiten vonA. Tiselius-hervorgegangen und vonL. G. Longsworth, H. Svensson und anderen Forschern ausgebaut worden ist. Neuere Fortschritte der Technik und Methodik, die in Amerika, Schweden und der Schweiz erzielt werden konnten und sowohl eine Erleichterung der Versuche wie eine Steigerung der Meßgenauigkeit ermöglichen, werden besprochen. Die Bedeutung der Elektrophorese, insbesondere für die Proteinforschung, wird hervorgehoben und es wird auf die zunehmende Verbreitung der Elektrophorese hingewiesen, die sich in einem erheblichen Anwachsen der einschlägigen Literatur spiegelt. Leistungsfähigkeit und Anwendungsbereich der Elektrophorese werden umrissen mit dem Hinweis darauf, daß es zumeist von Vorteil ist, die Ergebnisse mit Hilfe anderer geeigneter Methoden (Ultrazentrifugierung, Diffusionsmessung usw.) zu sichern, zu ergänzen und zu erweitern.

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Originally delivered by the author in the form of two lectures one on the 20th November 1946 (Naturforschende, Chemische und Medizinische Gesellschaft Basel) and the other on the 16th January 1947 (Chemische Gesellschaft, Biochemische Vereinigung und Ärzteverein Bern).     

b-nucleic acid,and the initial step of deoxyribonucleic acid-degradation by deoxyribonuclease I

Zusammenfassung Feulgen fand, dass die Degradation der Desoxyribonukleinsäure durch Pankreatin keine Mononucleotide bildete, jedoch auf der Stufe der Oligonucleotide (b-Nukleinsäure) blieb. In dieser Mitteilung wird die b-Säure mit dem ersten Degradationsprodukt identifiziert, welches aus Nukleinsäure unter Einwirkung von DNase 1 gebildet wird, und der Verlauf der Nukleinsäure-Degradation wird ausführlich verfolgt.     

150 years of croton oil research

Zusammenfassung Die übersicht befasst sich mit der Entdeckungsgeschichte der entzündlich, toxisch und kokarzinogen hochwirksamen Phorbolester ausCroton tiglium L., wobei insbesondere die Anreicherungs- und Isolierungsversuche sowie die Beiträge zur Chemie der Wirkstoffe berücksichtigt werden. Nach ersten Untersuchungen durchPelletier undCaventou im Jahre 1818 erbrachten vor allem die Arbeiten der Arbeitskreise umBoehm sowieFlaschenträger in den zwanziger Jahren dieses Jahrhunderts entscheidende Fortschritte in der chemischen Charakterisierung der Giftstoffe, die als Fettsäureester des Phorbols, C₂₀H₂₈O₆, erkannt wurden. Nach der Entdeckung der kokarzinogenen Aktivität hielt das Crotonöl Einzug in die experimentelle Krebsforschung und gab Anlass zu intensiviertem Bemühen um die Isolierung der Wirkstoffe, die durch Anwendung von Gegenstromverteilungen schliesslich 1962 erstmals frei von inaktiven Begleitstoffen dargestellt werden konnten. Inzwischen ist die Chemie der Phorbolester weitgehend geklärt und ein Strukturvorschlag für das Phorbol erarbeitet worden. Die Biochemie dieser Substanzen im Hinblick auf ihre Tumorpromotion bei der Karzinogenese ist jedoch bislang völlig ungeklärt.     

Determination of the biliary dead space usign14C-taurocholate as a marker

Zusammenfassung Mit der vonBarber-Riley angegebenen Methode wird das Gallengangsvolumen auf Grund der unbekannten Transitzeit der verwendeten Testsubstanz vom Ort der Injektion bis zum Gallencanaliculus (präbiliäre Transitzeit) überschätzt. Es wird eine Methode angegeben, bei der¹⁴C-Taurocholat als Testsubstanz benützt wird. Auf Grund der choleretischen Wirkung dieses Gallensalzes ist es möglich, den Zeitpunkt des ersten Erscheinens von¹⁴C-Taurocholat in den Gallencanaliculi zu ermitteln und damit den bisher durch die unbekannte präbiliäre Transitzeit gegebenen Fehler zu eliminieren. Der mit dieser Methode bestimmte Gallengangtotraum der Ratte betrug 2.3±SEM 0.11 l/g Leber.     

Present status of underwater medicine. Review of some challenging problems

Zusammenfassung Es wird eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand der Unterwassermedizin gegeben. Besondere Berücksichtigung finden die in jüngster Zeit durchgeführten Forschungen, die die Grundlage für eine Erweiterung der Grenzen des Tieftauchens bereiteten, wie z.B. der 1972 durchgeführte Rekordtauchgang der Comex Gruppe, bei dem eine Tiefe von 2001 Fuss (610 m) in der Kammer erreicht wurde. Nach den in diesem Experiment erhobenen Befunden können ausgewählte und trainierte Taucher in einer Tiefe von 1400 Fuss (427 m) noch gut arbeiten und leben, wenn sie eine Helium-Sauerstoffmischung atmen. Die Ursachen des «Nervösen Hochdruck-Syndromes», sowie die kritische Volumentherorie vonMiller ⁶ als ein Erklärungsversuch für das Fehlen der narkotischen Wirkung von Helium unter hohem Druck im Vergleich zu Stickstoff werden diskutiert.

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This paper was presented in part at the XXI International Congress of Aviation and Space Medicine, September 19, 1973 in Munich (Germany, Fed. Rep.).     

Measurement of tissuepCO2 in the brain

Zusammenfassung Der mittlerepCO₂ in der Gehirnrinde von Katzen wurde mittels einer neuen Elektrode kontinuierlich registriert. Es wird ein kurzer Bericht über die Messbedingungen, nebst Beispielen vonpCO₂-Veränderungen bei verschiedenen Funktionszuständen, gegeben.     

The discovery of atmospheric condensation nuclei by Paul-Jean Coulier in 1875

Zusammenfassung 1875 hatPaul-Jean Coulier, Professor für Chemie und Hygiene an der Medizinischen Militärschule Val de Grâce in Paris, mit einfachen Mitteln die Rolle der atmosphärischen Kondensationskerne bei der Nebelbildung entdeckt und viele wesentliche Tatsachen beschrieben. Erst 5 Jahre später erfolgte die erste Arbeit vonAitken. Die Geschichte dieser Entdeckung und die Ursache dafür, dass sie nicht besser bekannt wurde, wird besprochen.