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MutterkornzUchtung auf tetraploidem Roggen.

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Bd. 287.159
195.1, Nr 6
MutterkornziicAtung auf tetraploidem Roggen
329
1321. Josef Deufel
Mutterkornzuchtung auf tetraploidem Roggen*)
Aus dem Rotanischen Institut der Technischen Hochschule Karlsruhe
Direktor: Prof. Dr. U. Weber
(Eingegangen am 23. Februar 1954)
Bei Untersuchungen iiber die Gewinnung von Mutterkorn zeigte sich, daB in
unserem Gebiet die natiirlich gewachsene Droge den heutigen Anforderungen im
allgemeinen keineswegs entspricht (L.Fuchsl) und die dort zitierte altere Literatur ; A . Sil;ber2)).Silber, der Proben aus ganz Deutschland untersuchte, konnte
bei nur etwa 17% der Proben iiber O , l % Alkaloide feststellen; einige Sorten waren
sogar vollkommen alkaloidfrei. Es entspricht also nur ein geringer Teil den Anforderungen des DAB 6.
Um den Bedarf an Mutterkornalkaloiden zu decken und um von der Einfuhr
unabhangig zu werden, ging man daran, diesen Pilz zu kultivieren und systematisch
auf Roggen zu ziichten. Dies war auch deswegen notwendig, weil sich zeigte, dalj
zwischen den wild vorkommenden und den kiinstlich geziichteten Sklerotien der
Alkaloidgehalt sehr verschieden sein kann. So fand z. B. W . Necht3), um nur ein
Ergebnis zu erwahnen, daB kiinstlich erzeugte Sklerotien einen wesentlich hoheren
Alkaloidgehalt, und zwar das 3,lfache an Ergotamin und das 1,6fache an Ergometrin, aufweisen gegenuber dem wild vorkommenden und am gleichen Ort gesammelten Mutterkorn.
Hecht untersuchte weiter einzelne Roggensorten auf ihr Verhalten gegen kiinstliche Mutterkorninfektion. Dabei zeigten sich zwei Sorten, von denen die eine ein
tetraploider Roggen (Bulzonow-Roggen)war, als besonders gunstig fur den Anbau,
da bei ihnen die sekundare Infektion auaerordentlich hoch ist. Von Unterschieden
in der Groriil3e der auf den verschiedenen Roggensorten gewachsenen Sklerotien,
wie ich sie fand, wird bei ihm nichts erwahnt.
Ahnliche Ergebnisse erhielt auch R. W . Lewis4) bei seinen Ziichtungsversuchen.
Nach ihm ist der Ertrag auf dem tetraploiden Roggen ,,Double Rosen" hoher als
auf diploiden Roggensorten. Allerdings bildet dieser Roggen keine oder nur wenig
Korner, so daB er fur den Anbau nicht geeignet ist. Die leichtere Infektion ist deswegen gut zu verstehen, da bei dieser Sorte die Bliiten langer geoffnet bleiben
und deswegen die Infektionsperiode groUer ist. Auch Lewis macht uber die Sklerotiengroae keine Angaben.
Wie ich fruher schon in einer kurzen Veroffentlichung mitteilte5), wachsen auf
dem Petkuser tetraploiden Roggen bedeutend groBere Sklerotien, die durchschnitt*) Mit Unterstiitzung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.
l) Scientia Pharmazeutica 20, 1 (1952).
2, Pharmazie 7, 854 (1952).
3, Pharmazie 6, 291 (1921).
4, J. h e r . Pharmac. Assoc. 37, 511 (1948).
j) Naturwissenschaften 39, 432 (1952a).
Deufel
330
Archiv der
Pharmazie
lich dreimal schwerer sind als die auf dem normalen diploiden Roggen gewachsenen.
So wiegen 100 Sklerotien von diploidem Roggen 8,2 g und von tetraploidem
24,5 g. Dicse Gewichtszunahme ist wahrscheinlich auf die groReren Zellen des
tetraploiden Roggens, also auf eine veranderte physiologische Konstitution, zuruckzufuliren und dadurch sind dem wachsenden Pilz hessere Ernahrungsverhaltnisse
gegeben als durch die kleineren Zellen des disploiden Roggens.
Um nun die Streuung im Gewicht der einzelnen Sklerotien festzustellen, wurden
von beiden Sorten jeweils 200 Stuck gewogen. I n Abb. 1 sind auf der Abszisse
das Gewicht in llilligramm und auf
t
W
der Ordinate der AnteiI der Sklerotien
in Prozent angegeben. Bei den auf
-MI
normalem Roggen gewachsenen Sklerotien steigt die Kurve von 25 auf
SlSL
50 mg sehr steil an, urn danach wieder
iol
3'
genau so stark abzufallen und sich
50 100 150 200 250 300 350 400 450mq langsam dem Nullpu&t zu nghern.
6ewicht einzeher Skierohen
I
:
:
i
L
Abb. 1. \rariationspolygon der &lutterkorn- Dieser Kurvenverlauf entspricht zienlsklerotien, gewachsen auf di(2n)- und tetra- lich genau dem von H . Rochelmeyer')
ploidem (4n)-Roggen.
angegebenen, bei dessen Untersuchun-
gen die meisten Sklerotien ebenfalls
50 mg wogen. Die K u r r e der auf tetraploidem Roggen gewachsenen Sklerotien
zeigt hingegen ein ganz anderes Bild. Hier erfolgt ein langsamer Anstiog bis
225 mg und ebenso schwach fallt die Kurve wieder a b bis auf 425 mg. Diese
Abhildung zeigt uns ganz deutlich, daR bei den auf tetraploidem Roggen
gewachsenen Sklerotien die Streuung im Gewicht riel grooer ist als bei den
normalen.
Bei den weiteren Untersuchungen gmg ich genau nach den Angaben von Hecht
vor, der, um den EinfluS der Roggensorte zu priifen, auf 1 m2 groSen Parzellen
je 10 Ahren beimpfte und das Ergebnis dann auf die Gesamtzahl der Ahren bezog,
da die ahrendichte wesentlich fur die Sekundarinfektion ist. Da auch Hecht schon
Versuche mit dem diploiden Petkuser Roggen durchfuhrte, und ich diesen ebenfalls
zum Vergleich verwandte, ging ich von derselben Ahrenzahl je Quadratmeter
aus. I n Tabelle 1 sind die Ergebnisse dieses Versuchs enthalten (p = Primar-,
s = Sekundarinfektion).
Uas Verhaltnis Primar- zu Sekundarinfektion zeigt ganz deutliche Unterschiede
hei beiden Sorten. Bei dem tetraploiden Roggen ist das Verhaltnis sogar noch
bedeutend gunstiger als bei dem diploiden, d. h. er ist leichter infizierbar. Diese
Ergebnisse stimmen sehr gut mit den anfangs schon erwahnten Angaben von
Hecht und Lewzs uberein, die auch eine hohere Infektion bei tetraploidem Roggen
fanden.
6,
Pharmazie I, 3% (1949).
Bd. 287.159
1954, h'r 6
Mutterkornzkhtung au f tetraploidem Roggen
331
Tabelle 1
Sklerotienzahl und -gewicht bei di(2 n)- und tetraploidem (4n)-Roggen
2n
4n
2n
4n
1
1
I
j
258
258
258
258
I
1
~
4,2
11,4
~
4,0
17,5
1:1
1 : 1,5
i
62,5
57,O
1
53,3
86,5
1
1 :1
1 : 1,5
Gesamtgewicht
Sklerotienzahl
892
28,9
105,8
143,5
Unterschiede zwischen den Werten von Becht und meinen an diploidem Petkucer
Roggen sind aller Wahrscheinlichkeit nach nur auf klimatische Verhaltnisse zuriickzufuhren, wie es Hecht schon in seiner Arbeit an zwei verschiedenen Roggensorten
deutlich zeigt. Er erhielt - Mittelwerte der beiden Versuche - 6,O g Primar- bzw.
30,2 g Sekundarinfektion in der West-, und in der Oststeiermark 5,l g bzw. 4,l g.
Diese Differenzen sind nach Hecht hauptsachlich der witterungsbedingten Sekundarinfektion zuzuschreiben.
Weiterhin wurde noch der Alkaloidgehalt festgestellt. In meiner friiheren Arbeit')
zeigte sich zwischen den auf tetraploidem und diploidem Roggen gewachsenen
Sklerotien in dieser Beziehung eine geringe Differenz. Die groReren Sklerotien
des tetraploiden Roggens hatten einen etwas hoheren Alkaloidgehalt als die kleineren. Nach Rochelmeyer geben Borm und GroBe der Sklerotien noch keinen Hinweis auf den Alkaloidgehalt. Auch lieB sich bisher die Ansicht, daB kleinere Sklerotien prozentual mehr Alkaloide enthalten als groBere, nicht bestatigen; letztere
zeigen nur mehr Varianten vom Normalwert. Bei Reinkulturen hingegen stellte
Rochelmeyer fest, daB schwere Sklerotien stets etwas mehr Alkaloide enthalten
als kleinere. Dies wurde auch in meinen ersten Versuchen schon bestatigt. Ahnliche Differenzen erhielt ich auch jetzt wieder, obwohl ich einen anderen Mutterkornstamm verwandte. Bei den Sklerotien vom tetraploiden Roggen hetrug der
Alkaloidgehalt durchschnittlich 0,28% und bei den kleineren vom diploiden
Roggen 0,25%. Diese Werte, die photometrisch nach der Methode von L.Fuchss)
ermittelt wurden, stellen die Mittelwerte aus je vier Messungen dar.
Es wird nach diesen Untersuchungen durch den Anbau von Mutterkorn auf
tetraploidem Petkuser Roggen nicht nur die GroRe und das Gewicht der einzelnen
Sklerotien bedeutend gesteigert, sondern es wird damit auch die Alkaloidausbeute
erhoht, wie folgende Werte deutlich zeigen: Der Gehalt an Alkaloiden umgerechnet
auf Quadratmeter betrug in diesen Versuchen 0,16 mg bei diploidem Roggen und
0,62 mg bei tetraploidem Roggen. Das bedeutet eine Steigerung des Alkaloidgehaltes um rund das 3fache.
7
8,
Naturwissenschaften 39, 432 (195213).
Scientia Pharmazeutica 18, 93 (1950).
332
Auterhoff und K r a f t
Archiv der
Pharmazie
Zum SchluW mochte ich noch erwahnen, daW nach Vorschrift des DAB 6 die
zugelassenen Sklerotien 10-35 mm lang und 2,5-5 mm dick sein mussen. Die
auf dem Petkuser tetraploiden Roggen gewachsenen Sklerotien sind aber durchschnittlich 2&40 mm lang und 4-8 mm dick und entsprechen deswegen nicht
den Anforderungen des DAB 6.
Zusarnrnenfassung
Bei vergleichenden Zuchtungsversuchen von Mutterkorn auf tetraploidem und
diploidem Petkuser Roggen erwies sich der erstere als bedeutend vorteilhafter.
Es werden auf diesem nicht nur die Bklerotien groaer, was auf giinstigere Ernahrungsverhaltnisse zuruckgefuhrt werden kann, sondern er ist auch leichter
infizierlmr als der diploide. Der Alkaloidgehalt in den groBeren Sklerotien ist
prozentual ein wenig hoher als in den kleineren. Je Quadratmeter ~7ersuchsflache
konnte unter gleichen Bedingungen die Sfache Alkaloidmenge gewonnen werden.
1322, H. A u t e r h o f f und H. f.K r a f t
Zur Kenntnis der isomeren Formen des Germins
5. Mitteilung: Veratrin-Veratrum-Alkaloide*)
Aus dem 1nst.itut fur Pharmazie und Lehensmittelchemie der Cniversitat, Wurzburg
Dir,: Prof. Dr. R. Dietzel
(Eingegangen am 20. Marz 1954)
Die isomeren Vera t rumalkamine : Germin, Isogermin und Pseudogermin ahneln
chemisch-konstitutiv nach allem, was bisher daruker bekannt wurde, weitgeheiid
den entsprechenden Verat,rinalkaminen: Veracevin, Cevagenin und a-Cevin. Um
dies zu erharten, haben wir unsere an den Veratrinalkaminen geiibten Methoden
auf die Veratrumalkamine ubertragen und insbesondere untersucht, ob die fur das
Cevagenin bewiesene a-Ketolstruktur auch im Isogermin vorliegt.
Als Ausgangsstoff zur Germin-Alkamin-Darstellung diente eine auf elelitrodialytischem Wegel) aus Veratrum album gewonnene Gesamtalkaloidzubereituiig.
Durch Behandlung mit Athanol und anschlieWend mit Benzol wurden wesentliche
Mengen von Jervin und Protoveratrin entfernt. Das zuriickbleibende amorphe
Alkaloidgemisch hydrolysierten wir nach Vorschrift der Cevagenindarstellung2).
Die Hauptmenge der Alkamine wurde nach der Verseifung aus natronalkalischer
Losung mit Chloroform extrahiert, wobei nach starkem Konzent,rieren Kristalle
anfielen, die unscharf bei 220-250" schmolzen und bereits die fur I s o g e r m i n
erwartete positive Triphenyltetrazoliumchlorid-Reaktion gaben. Durch duswaschen mit warmem Essigester wurde G e r m i n gewonnen, das bei 222" (KofEer)
schmolz und TTC erst nach langerem Stehen in geringem MaDe reduzierte. Die
* ) -1. Mitt.: H . duterhoff und U. Zeisner, Arch. Pharmaz. Ber. dtsch. pharmaz. Ces. 2S6/SS,
3 2 3 (1!)33).
I ) H . Auterhoff, Arzneimittel-Forsch. 3, 530 (1953).
2 ) H . Auterhoff, Arch. Pharmaz. Ber. dtsch. pharniaz. Ges. 086'/58, F9 (1953).
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