das wesen des phlorrhizindiabetes

Aus der Abteilung der allgemeinen Pathologie des Stoffwechsels des Staatsinstituts fttr experimentelle ~edizin in Leningrad.

Das Wesen des Phlorrhizindiabetes.

I I . M i t t e i l u n g .

Von E. S. London, Nina Kotschne~f, F. I. Rivosch, L. I. Kry~anowskaja,

R. R. Padre und N. B. Manussowa.

(Ei~tgegangen am 13. V. 1935.)

In uaserer ersten Mitteilung (1) tiber das Wesen des Phlorrhizindiabetes wurclen die Ergebnisse an angiostomierten Hunden naeh einmaliger intra- venSser Phlorrhizinzufuhr angestell~er Versuehe mitgeteilt, welche uns zu dem Sehlug itthrten, dal~ die Wirkung des Phlorrhizins aui den Stoifweehsel viel bedeutender ist, als es bisher angenommen wurde, dab sie auger den Nieren aueh mehrere andere Organe uInfagt u M die vorgelundenen Stg- rungen nieht nut den Kohlenhydratstoifwechsel, sondern auch den EiweiB- und l~ettumsatz betreffen.

In folgender Arbeit erweiterten wit den Kreis unserer Forschungen, iMem wit den Stoffweehsel einzelner Organe nieht nut bei akuter, soMern auch bei chroniseher Phlorrhizinvergiftung untersuehten und eine Reihe in der ersten Mitteilung noeh unberiihrter, haupts~chlieh fiLr den KoMen- hydratstoffwechsel bedeutuagsvollen Ingrediente, wie Brenztraubensgure, Methylglyoxa], verschiedene Fraktionen des sgureiSsliehen Phosphors und aueh alas Glutathion untersuchten.

)Iethodik. Unsere u wurden an zweizei~ig (3) oder einzeitig (2) operierten angiosto-

~ierten Hunden (3) mit I4aniilen an der Nierenvene, an der Pfortader und an der Lebervene durchgefflhrt. Das Phlorrhizin wurde in unseren chronischen Versuchen in einer 01 aufgenommenen Form (7 ccm ProvanserS1 pro I g Phlorrhizin) subcutan in der ~enge yon I g Phlorrhizin pro die zugefiihrt, in unseren an einzeitig operierten tlunden durchgefiihrten Versuehen in der ~enge yon 0,3--0,5 g Phlorrhizin intra- venSs injiziert (gelSst in 2 ecru 95% igem Alkohol und bis auf 5 ecru mit physiologischer KochsalzlSsung aufgefiillt ).

Der echte Blutzucker (ohne die i~brigen reduzierenden Substanzen) wurde nach der IViethode yon Fujita und lwatake (4), alas Glykogen nach der yon einem yon uns (N. P. Xotschneff ) bereits beschriebenen Verfahren (5), die Milchs~iure nach ~Iendel und Goldscheider , die Brenztraubensgure nach der Me~hode yon Glift und Cook (7), das Methylglyoxal nach dem Verfahren yon Barrenschen (8), die verschie4enen Fraktionen des s~urelSslichen Phosphors naeh der kombinierten Methode yon Eggleton (9) und Fiske-Subbarow (I0), welche fiir Blutbestim- mungen bei angiostomierten Hunden zuerst yon A. A. Arapof i (19) angewandt wurde, die Fetts~uren nach S todda rd und Dru ry (12), alas C-lutathion naoh dem Verfahren yon Woo dwar d und F r y (14), der Amino- und der Polypeptidstickstoff naoh I l i l l e r und Van Slyke (13) bestimm~.

Das Wesen des Phlorrhizindiabe~es. II. 701

Ergebnisse der Versuche.

Bei ehroniseher, wie auch bei akuter Phlorrhizinvergiftung ist bei niichternen Hunden die zuckerbildende Tiitigkeit der Leber, we!che in zahl- reichen schon verS~ientlichten Versuchen bestimmt wurde (5, 15), bedeutend erhSht (T~belle 1). Im Durchschnitt betrggt in den in Tabelle 1 angefiihrten Versuchen die Zuekerabgabe dureh die Leber Jr 15 mg pro 100 ccm B!ut vor und + 25 mg Zucker pro 100 cem Blur nach 3- his 5 ti~giger Phlorrhizinzufnhr. Doch da der Blutzueker (wie aus den Daten der Tabelle 1 ersiehtlich) dutch den Darm, durch die ~Iuskeln, durch die Nieren, wahrseheinlieh aueh dutch andere Organe, in bedeutend grSl~eren Mengen Ms vor der Vergiftung konsumiert wird, erseheint der ZuokergehMt des arteriellen Blutes bei chronischer Phlorrhizinbehandlnng nut wenig vergndert, wghrend das yon dem Darme, yon den Muskeln und yon den ~ieren abfliel~ende Venenblut bedeutendere Zuekerabnahme aufweist. Die Zuekerretention dutch die Nieren ist bei chro~ischem Phlorrhizindiabetes ungef~hr zweimal grSJ]er als nach einmaliger intravenSser Phlorrhizinzufuhr, im Durehschnitt betr~gt sie 8,6 nag pro 100 cem Blur (Tabelle 1), in einem der Versuche erreicht sie schon am dritten Tage - - 13 mg pro 100 ccm Blur und iibersteigt dabei ausnahms- weise die Zuckerretention dutch den Darm und dutch die Muskeln. Die Schwankungen der Glykogenabgabe dutch die Leber und der Glykogen- retention dutch den Darm [welche, wie aus den bereits erschienenen an angiost0mierten Hunden durchgefiihrten Arbeiten (51 15) ersichtlich, im ntichternen Znstande gewShnlich beobaehtet werden], waren in unseren ehronischen Phlorrhizinversuchen unbedeutend; best/indig wurde nach Phlorrhizinzufuhr Glykogenabgabe dutch die Nieren beobachtet (ira Dureh- sehnitt -J- 1,06 mg pro 100 cem Blur), vor Phlorrhizinzufuhr wurde in den angefiihrten Versuehen im Gegentefl geringe Glykogenretention dutch die Nieren (ira Durchschnitt -- 1,1 mg pro 100 cem Blut) und ErhShung der Glykogenabgabe dutch die Muskeln (ira Durehsehnitt ~ 0,r vor, -~- 1,16 nag pro 100 ecru Blur naeh Phlorrhizinzufuhr) beobaehtet.

Die Milehsiiure, welehe die Muske!n im niichternen Zustande des Tieres in die Blutbahn abgeben (16), wurde nach mehrtiigiger Phlorrhizin- zuiuhr durch dieselben konsumiert (Tabellel: q-10,3 und -k0,9 vor, --8,8--6,5 naeh 3- bis 5t~gige~ Phlorrhizinzufuhr).

Nach den letzten Untersuehungen yon E m b d e n und D e u t i e k e , Meyerhof , N e u b e r g , L o h m a n n , P a r n a s usw. erscheint die Brenz- traubensiiure Ms unbgstrittenes Glied des Kohlenhydratumsatzes im tierisehen Organismus. Der Brenztraubensguregehalt wurde von den erwi~hnten Autoren in Organextrakten, nieht abet im Blute untersucht. Die Frage nach dem Gehalt des letzteren an Brenztraubensaure unter versehiedenen Versuehsbedingungen erscheint iiberhaupt noch fast un- erforscht. Der BrenztranbensiiuregehMt des Blutes verschiedener GefiiB- gebiete wurde nut in zwei (14, 15) aus unserem Laboratorium stammenden,

702 E . S . LONDON, N . KOTSCHNEFF, F . I . RIVOSCH, L . L KI%Y~ANOWSKAJA U. a . :

= ~ ~ ~ - ~

uio~sn]s o.~p + + + + + + +

I + + I + , 1 +

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�9

Das Wesen des Phlorrhizindiabetes. II. 703

an angiostomier~en Hunden dnrchgeffihrten Arbeiten bestimmt, ans welchen wie auch aus den Daten der Tabelle 2 der vorliegenden Arbeit zu ersehen ist, dab die Brenztraubens~ure des niichternen arteriel!en Itundeblutes die We,re yon 2--5 rag, meistenfalls 3--4 mg pro 100 ccm Blu~ erreich~, bestandig dutch das }Iirn und dutch den Darm in die Blutbahn abgegeben und dutch die Nie~en konsumiert wi~d.

Die Annahme yon E m b d e n und D e u t i c k e (17), dal~ beim Kohlen- hydratumsatz ira Organismus die Itexosephosphorsgure in Phosphor- glycerins~ure iibergeht, worauf yon der le~zte~en Brenztraubensau~e ab- gespal~et wird, steht ira Einklang mi~ den Ergebnissen unserer Angiostomie- versuehe und wird auch im allgemeinen dutch die in letztel" Zeit du~ch- gefiih~ten Untersuchungen yon Meyerhof (18), ~Neube~g (19), Lob- m a n n (20), Pa rnas (21) und ihren Mita~beite~n besti~tigt.

Die Sehwankungen des Brenz~raubensguregehalts im Btute verschiedener Gef~gebiete nach mehrt~giger Phlorrhizinvergiftnng sind in nnseren in tier Tabelle 2 angefiihrten Versnchen unbest~ndig, was einerseits dutch die gro~e Labiliti~t dieses intermedii~ren Produktes, ande~ersei~s dutch das beim Phlorrhizintier ver~nde~te Verhalten einzelner Organe gegeniiber den verschiedenen Produkten des Kohlenhydratumsatzes erklart werden kann; letzteres scheint unte~ den beim Phlorrhizindiabetes bestehenden anormalen Bedingungen einen anderen Verlau~ als unter physiologisch normalen Versuchsbedingungen zu nehmen.

Das Methylglyoxal (dessen inte~medi~re~ Cha~akter yon E m b d e n aus ~heoretischen Griinden iibe~haupt nicht anerkannt wird) iibe~steigt in keinem der yon uns untersuchten Gefgite des nttchternen Hundes die ge~inge Menge yon 1,1 mg pro 100 ccm Blur. Zwischen den Ku~ven de~ Brenz~raubensau~e und des Me~hylg!yoxals besteh~, wie schon an anderer Stelle erw~hnt (3), kein regelm~iger Zusammenhang; das Methylglyoxal schein~ auf einem anderen Wege zu en~stehen als die Brenztranbensgu~e, vielleieht als Produkt des Zerfal!s des phosphorglyee~insau~en Aldehyds.

Im niiehte~nen Zustande wird (nach den in Tabelle 2 angeftihrten und nach den schon ver6~fentlichten Angiostomieversuchen) alas )/[ethylglyoxal dutch den Darm und dutch alas Him in die Bhtbahn abgegeben, dutch die Leber, dn~ch die Nieren und dutch die Muske!n konsumiert. ~ach met~- ~i~giger Phlo~rhizinzu~uhr sind di e Schwankungen de~ Methylglyoxalabgabe oder -retention dutch ve~schiedene Organe (wie auch die der Brenztrauben- sau~e) unbes~ndig, was in den S~Srungen der regelmg~igen Periodizi~t seiner Bildung und seines Abbaues (welehe dutch d~s ver~nderte Ve~halten versehiedener Organe der phlorrhizindiabetischen Hunde gegentiber den verschiedenen Produkten des Kohlenhydratumsa~zes) ihre Erkl~rung finden mag.

Besonde~s groBe Bedentung hat~e fiir uns die Untersuchung der Frak- ~ionen des sgurel6slichen Phosphors, da den Phosphorylierungs- und De- phospho~ylierungsvorgangen in der Pa~hogenese des Phlor~hizindiabetes

704 E.S. LONDON, N. t{OTSCI-INEFF, F. ]. I~IVOSCH, L. J. K~Y~ANOWSK•177 U. a. :

Tabelle

Nr.

I 1

2

II 4

5

Ill

Datum Versuchs-

bedingungen

I 5. VI. ] Niichtern

l vor Phlorrhizin- zufuhr

15. YL Niichtern nach 5 t~giger

Phlorrhizin- zufuhr

1 g pro die 26. VI. Niichtern

nach 15 t~giger Phlorrhizin-

zufuhr

20. IX.

28. IX.

9. IIL

16. III.

Nfichtern vor Phlorrhizin-

zufuhr Ntichtern

nach 3 t~igiger Phlorrhizin-

zufuhr 1 g pro die

o

1,0

0,99

0,84

i

0,89

0,56

Niichtern 0,63 vor Phlorrhizin-

zufuhr Niichtern !0,84

48 Stunden nach Phlorrhizin und

Operation

l ~ I e t h y l g l y o x a l i n m g p r o 100 c e m B l u ~

Branztraubens~ure in mg pro 100ccm Blur

0,26 0,86

0,620,85

0,87 0,63

0,94 0;90

0,42 0,88

0,36 :

0,66 0,62 3,43

0,45 2,99

0,80 0,77 2,53

' i

0,92 ! 0,88 2,11

i

1,00 [ 0,84 1,49

0,75 0,36 0,60 0,601

1,0 0,5 1,11 0,9

I

3,43 3,99] 4,18

4,4 2,2 18,9

2,42 3,12

2,13 ! 2,99

3,0812,33

3,72 3,01 2,31

2,12 2,21 2,47

3,30

1,92

3,30 4,4

1 , 4 o F 2 , 1 0

1,87 2,17

2,42 1,35

2,01 2,29

dutch die Forschungsergebnisse der letzten Jahre die Hauptrolle zu- geschrieben wird. W~hrend Deuel(27) bei phlorrhizindiabetischen Hunden erh6hte Glucosetoleranz beobachtet, bewirkt nach den an narkoti- sierten Kaninchen und Katzen mit isolierten Darmsehlingen ausgefiihrten Versuchen von L u n d s g a a r d (24) Phlorrhizin in einer Konzentration von 0,02tool direkt in eine isolierte Darmschlinge gegossen eine spezifisehe Hemmung der Glueoseresorption, wghrend die Resorption der Aminosguren unter den gleiehen Versuehsbedingungen nut wenig beeinfluBt wird. Naeh Ver~ar (22) und L a s z t (22), W i l l b r a n d t und L a s z t (23) und naeh W e r t h e i m e r (25) hemmt das Phlorrhizin in versehiedenem Mate die Resorption aus dem Darme versehiedener Zuekerarten, wobei seine hemmende Wirkung besoMers bei leieht resorbierbaren Zuckerarten zutage tritt . Diese Beobaehtungen, wie aueh die Angaben yon Al l en


Milchs~ure Abgabe (+), Retention (--) in mg ]pro 100 ccm Blur durch

z0

15,8 17,0

22,5 16,0

22,5 26,4

19,9 20,5

28,8 ),8,, ~

g

des ~Iethylglyoxals

Za ~a N

%

14,8

15,9

21,6

18,3 19,9

i 27,8127,8

i

i

21,2 26,1§ 0,24- 0,25

+ 13,013,7!-0,37! 0,1

15,6 16,0 § 0,03'- 0,23 -

~0,8 + 0,05

~,8,3 - 0,14

derBrenzfraubens~turedurch de r ~Hlchsfiure

o,a-0,38 0 1+ I I+ [+ 0,06 0,75-0,13 1 2 - 1 , 8 5,4

0,54 - 0,631+ 1,41 2,68 - 1,1 - 1,07 - 6,5 - 2!2 -9,5

0,04-1 0,07 - 0,11 + 0,58 § 0,83 + 1,87,+ 3,9- 3,5:-6,9

0,03

0,44

- 0,01' + 0,02 + 0,86- 0,71 - 0,01

+ 0,28 i + 1,591- 0,22 + 0,30 + 0,t4

+ 0,6- 2,2 0

+ 0,2 - 0,6 -0,5 i

18,7 11,9 14~6!14,8 18,4+ 0,12 I- 0,34

1 6 0 1 6 0 1 5 0 1 2 1 1 5 3 1 , , , , , +1, 6i-0,38

!

dutch

o

+10,3

- 8,8

6,5

+ 0:9

0

0,03 10,03!- 0,71 - 0,93 - 1,3 2,37 - 6,81 + 0,4 -3,9 - 0,3

0,27 0,06+0,09i+0,31-0,11 0,17 0 - 1 , 0 - 3 , 9 0,7

,: J [ I I

und D ic ks o n (30) fiber gesteigerte Phosphorausscheidung nach Phlorrhizin- zufuhr sprechen zugunsten der Hypothese von V e r ~ a r (22) fiber die Um- wandlung der Hexosen, wgl~end ihrer Passage dutch das Darmepithel , welehe in einer zeitweiligen Esterifizierung bestehen kSnnte. Da nach tier Vergiftung mit den bei der Erzeugung des Phlorrhizindiabetes tiblichen Desert nach L u n d s g a a r d (2r nut in den Nieren, in welchen eine bedeutende Phlo~hizinkonzentr ierung stat t i indet , der Gehalt an demselben (reel/200 his reel/50) die HShe erreicht, bei welcher in seinen in vitro Versuchen eine ausgesprochene hemmende Wirkung aui den Esterifizierungsvorgang (wie aueh auf die Milchsgurebildung und die Glykolyse im Hirngewebe) nachweisbar sind, kommt L u n d s g a a r d zu dem 8chlul], dal] seine Versuehe zugunsten der Auffassung des Phlorrhizindiabetes als einer ausschliel~lich renalen StSrung tier Phosphorylierungsvorggnge zu werten sin& Zu den

7 0 6 E . S . LONDON, N . KOTSCIINEFF, ~ . L RIVOSCtt , L . I. KRZZANOWSKA~-A H. a , :

T a b e l l e

D~tum

5. VI.

15. VI.

26. VI.

20. IX.

28. IX.

Versuchs- bedingungen

Nfichtern v o r Phiorrhizin-

zufuhr Nfichtern

nach 5ti~giger

0r thophospha t in nag pro 100 ccm Blur

Pyrophospha t in mg pro 100 ccm Blur

3,44 3,62]I 3,46 3.52

2,61 i 2,56 2,68 1 3,22

3,40 ! 1,82

2,81 1,93

4,22 1,55

1,37 1,87

1,93

Phlorrhizinzufuhr Nfichtern

nach 15 tiigiger Pblorrhizinzufuhr

Niichtern vor Phlorrhizin-

zufuhr Nfichtern

nach 3t~giger Phlorrbizinzufuhr

i 4,00

3,03

2,20

2,76

1,97

2,97

2,90

1,92 !

4,37

i 2,05 2,83

1,94 1,85

1,74

3,05

1,00

1,17

J

2,10! 2,s3

i1 ,04

1,70

1,44

1,48

o

1,84

1,99[

1,57i I

2,60

i 1,201

P

5. VI.

15. VI.

26. u

20. XI.

28. IX.

Nfichtern v or Phlorrhizin-

zufuhr Nfichtern

nach 5 ~i~giger Phlorrhizinzufuhr

I g pro die Niichtern

den [ die die Darm I Leber Nieren

[

+0,18 +0,24 +0,08

-0,02' +0,07 +1,61

, -1,03 '+0,37

die l~us- keln

-0,04

+0,20

!-o,22

deD. Darm

-0,08

die Leber

-0,39

0

+1,50

Abgabe (+)

die Nieren

+0,05

-0,23

-0,11 nach 15t~giger Phlorrhizinzufuh r

1 g pro die Nfichtern

o r Phlorrhizin- zufuhr

Nfichtern n a c h 3 t~giger

Phlorrhizinzufuhr

-0,27

i-o,23

~+0~05 ~1-0,18

/-0,12 -0,26

"0,2

! -0,35

+0,23 i ' .1,25

die Mns- keln , r

i +0,02

~0,06

+9,02

entgegengesetzten Schlu~folgerungen kommt Lambrechts (26), welsher nach intr~venSser Phlorrhizinzufuhr nach verschiedenen IntervMlen den PhlorrhizingehMt des Blutes u~tersuchte. Er land, dal~ der Phlorrhizin- gehMt in der ers~en hMben Stunde rassh, dann aber nut langsam nnd M1- m~hlich abnimmt, nach 4 Stunden im Blute noch vorgefunden wird, nicht aber nach 6- -7 Stunden. Er beobach~ete keinen Unterschied in der Vet-

Das wesen des Phlorrhizindi~betes. II. 707

3,

5 , 3 9

1,79

4,54

3,18

4,27

ttexosomonophosphat in mg pro 100 cr Blur

4,83

1,54

2,72

4,43

5,01 6,28 6,02

1,61 1,69 1,67

2,66 4,65 3,92

3,78 2,86 I

3,47 2,62

UnlSslieher phosphorsaurer Ester in mg pro 100 ccm Blur

Gesamter sllurel~slicher Phosphor in mg pro 100 ecru Blur

14,03 14,08 ]3,94 13,73 14,45.

!7 ,91 9,23

I

24,68 24,31i2592 25,41

20,53 22,89 22,09 22,73

19,60 25,65 25,72

19,10 18,80 18,75 i

16,05 15,35 15,35

o

25,00

24,34"

26,11

18,10

14,90

Retontion ( ) durch

den die die ] die den I die die I die die NtlS- Ml~s- Mus- Leber Nieren I keln [ r keln keln Darm Leber Niereni Darm I

-0,56 +1,05

-0,46 ~ .0,91

.0,16

+0,89

-0,10

- 0 , 6 2

+0,63 1+0,55 -0,12

I - 0 , 1 2 - - +1,67

-1,88

-0,3

+1,92

-0,80 -1,65

0 -0,17

+0,37 ]-0,37

+3,72 +2,36

i

+1,91 -0,50

' -1,15

den die di~ Darm i Leber .N n

4,49 +0,73

+1,56 ]+2,2 i

-0,46 .-0,85

-0,7 +0,17 [

+0,32

+3,81

-0,70

schwinclungsdauer des Phlorrhizins aus dem Blute normaler ufid nierenloser Hunde und kam demgem~tl zu dem Schlul], d~l~ die Nieren in der Patho- genese des Phlorrhizindiabetes keine grol~e Rolle spielen.

Bisher sind nut wenige Untersuchungen der einzelnen Phosphor- f rakt ionea des Blutes durchgeiiihrt wordeI1. N~ch B o ms ko v (29) (welcher die Frakt ionen des s~iurelSslichen Phosphors nach der L o h m ~ n n s c h e n

708 E.S. LONDON, N. KOTSCHNEFF, F, I. RivoscK~ L. I. KRYZAN0WSKASA U. a. :

Methode bestimmte), enthiilt peripheres, dureh Venellpunktion gewonnenes Blur ausgewachsener Hunde yon 23,84--27,16 im Durehschnitt 25,42 mg gesamtes sgurel5sliches Phosphat pro 100 ccm Blur, dabei im Durehschnitt 15,76 Glyeerophosphat [nach der I~omen]datur yon E g g l e t o n (9) un- !Ssliehe phosphorsaure Ester], 4,85 Esterphosphat (bzw. Hexosomono- phosphat, oder 15sliehe phosphorsiiure Ester nach der Nomenklatur yon Eggleton) , 2,85 anorganisches Phosphat (Orthophosphat), 1,99 Pyro- phosphat; iihnliche Zahlen erhielt A. A. Arapof f im arteriellen Hundeblut. naeh der kombinierten Methode von Egg!e ton und Fiske Subbarow (ira Durchsehnitt: gesamter sgurelSslieher Phosphor --24,68, unlSsliehe phosphorsaure Ester -- 14,03, 15sliehe phosphorsaure Ester -- 5,39, Ortho- phosphat --3,44, Pyrophosphat 1,82 pro 100 cam B!ut). Me Kol l ips , de Young and B!oor (28) fandenimPlasma junger Kinder mehr organisehe Phosphorsgureester a!s bei Erwachsenen.

Der Gehalt an Phosphorverbindungen junger (6 nnd 7 Monate altar) Hunde nnterscheidet sich nach Bomskov yon dem der ausgewachsenen Hunde durch h5heren Gehalt an gesamtem s~urelSsliehem Phosphor, an Ortho- und Pyrophosphat; die Ester nnd Glycerophosphatfxaktionen sind dagegen im Durchschnitt bei jungen Hunden etwas niedriger als bei erwachsenen ttunden.

In unseren Versuchen mit einmaliger intravenSser Phlorrhizinzufuhr (0,1 bei 3 Woehen bis. 3 Monate alten, 0,3--0,5 bei erwachsenen Hunden) fanden wir geringe Abnahme des gesamten s~urelSslichen Phosphors des arteriellen Blutes, ira Durchschnitt -- 1,83 bei erwachsenen, -- 0,54 bei 3 Wochen bis 31/2 Monate alten Hunden und Zunahme desselben im Nieren- venenblute (ira Durchschnitt § 0,42 bei erwachsenen, -- 1,88 bei jungen Hnnden). Die Abgabe des gesamten s~ure!6slichen Phosphors dutch die Nieren betrug bei erwachsenen Hunden im Durehschnitt nut q-0,1 mg (vor Phlorrhizinzufuhr wurde bei denselben Retention des gesamten sgurelSslichen Phosphors beobachtet (--2,15 mg pro 100 ccm Blur), bei jungen Hunden dagegen (bei welehen vor Phlorrhizinzu~uhr die Abgabe des gesamten s~urelSslichen Phosphors -~ 0,005, inn Durchschnitt nieht die t~ehlergrenzen der Methode iiberstieg) wurde nach Phlorrhizinzufuhr ziemlich bedeutende Bildung und Abgabe desselben dutch die Nieren beobachtet, welche aussehlieftlich dutch den relativen und absoluten Anstieg der aus Glycerophosphaten bestehenden Fraktion der unl6slichen ?hosphors~uren Ester ira Nierenvenenblute bedingt wnrde [bei jungen Hunden beobachteten wit vor Phlorrhizininjektion eine Retention der un- 15slichen phosphorsauren Ester (--0,48 mg pro 100 cam Blur), nach Phlorrhizininjektion dagegen eine Abgabe der in der Niere gebildeten unlSsliehen phosphorsauren Ester -~ 3,96 mg pro 100 ccm Blur]. Auch bei erwachsenen Hunden war der Anstieg der unlSslichen phosphorsauren Ester ira Nierenvenenblute nach Phlorrhizinzufuhr sehr bedeutend (-- 1,18 vor, + 2,17 nach Phlorrhizininjektion). Wie bei erwachsenen, so aueh bei


jungen Hunden wurde im arteriellen Blute nach Phlorrhizininjektion m~l~iger A n s t i e g an O r t h o p h o s p h a t und A b n a h m o an 15s- l i c h e n (--1,35rag bei e r w a c h s o n e n , - -0 ,58rag bei j u n g e n und unlSslichen phosphorsauren Estern (-- 1,85 mg bei erwachsenen, -- 1,48 mg pro 100 corn Blur bei jungen Hunden) beobachtet; die iibrigen Veriinde- rungen der verschiedenen Fraktionen waren bei jungen und bei erwachsenen ttunden in unseren Versuchen nicht ganz eindeutig (Tabelle 4). Die Abgabe des Pyrophosphats dutch die Nieren stieg z. B. bei erwachsenen Hunden an (--0,27 vor, @ 0,91 nach Phlorrhizinzufuhr), wi~hrend bei jungon Hunden im Gegenteil stets Abgabe (ira Durchschnitt @ 0,92) vet und Retemion (ira Durchschnitt --0,54 rag) nach Phlorrhizin beobachtet win'de.

Die in vitro nach Phlorrhizin in Konzentrationen reel/100 bis tool/50 duroh L u n d s g a a r d (24) beobachtete Hemmung der Spaltung yon Glycero- phosphat dutch Nierenphosphatase, welehe ihn zur Schlul~olgerung fiikrte, dal~ das gleiche Enzymsystem (welches sowoh! Synthese als auch Spaltung der Phosphors~ureester bewirkt) nach Injektion der zwecks Hervorrufung des Phlorrhizindiabetes iiblichen Gaben nut im Nierengewebe eine Hemmung yon Esterifizierungsvorggngen zur Folge haben kann, da nut in demselben eine dazu geniigende Ph!orrhizinkonzentration erreicht. wird, finder in unseren Angiostomieversuchen keine volle und direkte Stiitzo, wie iibrigens auch in den Versuchen yon L a m b r e c h t s (26), welcher 1 Std. nach intravenSsor Phlorrhizininjektion hSheren Phlorrhizin- gehalt Jm Lebergewebe als im Nierengewebe fand. Nach einmaliger intravenSser Phlorrhizininjektion, und auch nach ehroniseher sub- cutaner PMorrhizinvergiftung, bildet und gibt die Niere, welche vet Phlorrhizinzufuhr die unlSslichen phosphorsauren Ester (Glycerophosphat) aus dem Blute konsumierte (--0,48 in akuten, --0,3 in chronischen Versuchen) dieselben in die Blutbahn ab (@3,96 in akuten, @ 1,92 in chronischen Phlorrhizinversuchen). In akuten Versuchen (bzw. nach einmaliger intravenSser Phlorrhizininjektion) gibt die Niere auch ge- tinge Mengen tIexosomonophosphat (im Durchsehnitt @0,14) in die Zirkulationsbahn ab, w~hrend sie in denselben Versuchen Ortho- und Pyrophosphat konsumiert (ira Durchschnitt -- 0,4--0,54 mg pro 100 corn Blur). In einem unserer chronischen Phlorrhizinversucho beobachteten wit gleiehzeitig Abgabe der Glycerophosphatfraktion dutch die Mnskeln (q-3,72), dutch die Leber (@ 1,92) und dutch die Nieren (@ 1,92) die Hexosomonophosphatfraktion wies dabei nur geringe Schwankungen auf, sie wurde dutch alle yon uns untersuchten Organe, doch nut in geringen Mengen, konsumiert (-- 0,25 dutch den Darm, -- 0,18 durch die Leber, --0,00 dutch die Nieren, --0,12 dutch die Muske!n), wi~hrend sie vet Phlorrhizinzufnhr in dem erw~hnten Versuch dutch den Darm konsumiert (-- 0,56 nag pro 100 corn Blur), dutch die Leber, dutch die Nieren und durch die Muskeln in die Blutbahn abgegeben wurde.

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Das Wesen des Phlorrhizindiabet~es. II. 713

Aus unseren Versuchen l~il~t sich der Sehlu• ziehen, da~ die Produktion der unlSsliehen phosphorsauren Ester (Glyeerophosphatfraktion)dutch die Nieren, wie auch dutch die Leber und dutch die Muskeln nac:h Phlorrhizin nicht vermindert, sondern gesteigert ist, w~ihrend start der Abgabe in den Blutstrom der ]Sslichen phosphorsauren Ester (Hexomonophosphat~aktion) geringe Retention derse!ben beobachtet wird, doeh ebenfalls nicht nur dutch die Nieren, sondern auch (und in grSl]eren Mengen) durch die iibrigen untersuchten Organe.

Die Phosphorylierung und Dephosphorylierungsprozesse sind also nach Phlorrhizin bedeutend ver~ndert, nicht aber allein in den Nieren, sondern in allen von uns untersuehten Organen.

In weiterenVersuchen mit Dauergef~Bkaniilen wollen wit 4iese spezielle Frage noch griindlicher erforschen und erweitern.

Nach Ver~ar und Laszt(32) hemmt Phlorrhizin die Resorption der Fette, die Hemmung dauert jedoeh nut etwa 8 Stunden. Wit fanden [ei niichternen Hunden wie nach einmaliger intravenSser (1), so auch nach fiinft~giger subkutaner Phlorrizinzufuhr, Fetts~ureabgabe dutch den Darm (~-78mg pro 100ecru Blut), dutch die Nieren ( + 1,46), dutch das subkutane Fettgewebe (~- 293), w~hrend die Leber wie in akuten, so aueh in chronischen Phlorrhizinversuchen die Fetts~uren konsumierte.

Gleichfalls wie naeh einmaliger intravenSser Phlorrhizininjektion, so aueh bei chronischer dutch t~gliche subkutane Phlorrhizineinfiihrung erzeugten Phlorrhizindiabetes fanden wit Anstieg an Amino- und Poly- peptidstickstoff im zirku]ierenden Blute, dabei Aminos~urenbi]dung dutch den Darm (ira Durehschnitt -~ 1,1 nag pro 100 cem Blur) und dutch die Muskeln (ira D~ehsehnitt ~-0,14 vor und -~ 0,32 nach Phlorrhizin- zufuhr), sehr bedeutend erhShte Polypeptidbildung durch die Leber (im Durchsehnitt -[- 0,28 vor, + 2,03 mg pro 100 ecru Blur nach Phlorrhizin- zufuhr), dureh die Muskeln (im Durehschnitt ~ 0,14 mg vor und ~ 0,67 mg pro 100 ccm Blut nach Phlorrhizinzufuhr) sehr geringe Polypeptidbildung dutch den Darm (ira Durehsehnitt ~-0,19 mg pro 100 cem Blur). Die Nieren, welche vor Phlorrhizineinfiihrung geringe Polypeptidmengen dem zirkulierenden Blute entzogen, gaben in unseren Dauerphlorrhizinversuehen denselben in die Blutbahn ab (ira Durchschnitt -- 0,07 vor, ~-0,42 nach Phlorrhizineinfiihrung).

Das durch seine Kinasewirkung in der engsten Beziehung zu den EiweiSspaltungsprozessen stehende Glutathion steigt nach Phlorrhizin ebenfalls an, wie naeh seiner einmaligen intravenSsen Injektion, so aueh naeh seiner tiiglichen subkutanen Einfiihrung.

Eine Senkung der Glutathionkurve fanden wir nut in einem unserer Dauerversuche nach 15 t~giger Phlorrhizinzafuhr und mehreren aufeinander- folgenden Blutentnahmen, welche vielleieht als die Ursache der Glutathion- abnahme betrachtet werden kSnnen, cla letzteres sieh nur in den BlutkSrper- chert, nicht aber im Blutplasma befindet.

Arch ly f. e x p e r i m e n t . Pa th . u. P h a r m a k o l . Bd. 178. 46

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Besonderes Interesse bieten die Ergebnisse de~ yon uns zum ezsten- mal uaternommenen Untersuchun- gen naeh der Rolle einzelner 0rgane bei de~ Verteilung yon oxydiertem und reduzie~tem Ghtathion, da die grol]e Bedeutung des ]etzte~en ~iir die Oxydations- und Reduk~ions- prozesse im tierischen Ozg~nismus allgemein anerkannt werden.

Ws wit einen Anstieg des reduzierten Glut~thions im ~rteri- ellen Blute wie n~eh mehrt~gigez subkut~ner, so aueh naeh einm~liger intravenSser Phlorrhizinein~iih~ung beobaehteten (ira Durehsehnitt -~5,33 mg pro 100 ecru Blur in unse~en Dauerversuehen, ~-13,44mg p~o 100 ecru Blut nach einmaliger intravenSser Injektion), fanden wit Steigerung des oxydierten Gluta- thions nut naeh mehrt~giger subkutaner Phlorrhizineinfiihrung (im Durchsehnitt ~- 3,57 nag pro 100 ecru Blur); naeh einmaliger intravenSser Phlorrhizininjektion erfolgte dagegen bedeutende Abnahme an oxydiertem Glutathion (imDurehsehnitt -- 6,91 mg pro 100 ecru Blur). In unseren Dauerversuchen wurde sehr bedeutende Steigerung der Abgabe des ~eduzierten Glutathions dutch den Darm, durch die Leber, dutch d~e Nieren und dutch die Muskeln beobaehtet (vor Phlorrhizinzafuhr im Duzchschnitt in mg pro 100 ccm Blur -- 0,77 dutch den Darm, -- 0,6 dutch die Leber, -~2,61 dutch die Nieren, -~ 1,07 dutch die Muskeln; naeh Phlorrhizinzu~uhr ~- 3,95 dutch den Darm, ~-3,47 dutch die Leber, ~- 6,3~ dutch die Nieren, ~- 5,14 dutch die Muskeln) und Retention des oxydierten Glutathions dutch

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dieselben Organe (ira Durchschnitt in mg pro 100 ccm Blut vor Phlorrhizin- zufuhr + 1,85 dutch den Darm, + 0,62 durch die Leber, + 0,71 dutch die Nieren, + 0,93 durch die Muskeln; nach Phlorrhizinzufuhr --1,32 dutch den Darm, --0,85 dutch die Leber, --0,19 durch die Nieren, --0,81 d~ch die Muskeln).

Die in vitro mit Muskelgewebe durchgef~ihrten Untersuchungen yon Dixon und Meldrum (30) haben ergeben, da$ Cystein und Schwermetall far die Oxydation des Glutathions unbedingt notwendig sind, anch nach Bie r i ch (31) erscheint das Komplex Schwermetall--Cystein als spezifischer Katalysator der Oxydierbarkeit der inaktiven Speichersubst~nz der SH-KSrper, als welche er das Glutathion der Gewebe betrachtet.

Die von uns nach Phlorrhizineinverleibung beobachteten 8t6rungen des Umsatzes des oxydierten Glutathions, an welchen verschiedene Organe sich in verschiedenem Ma~e beteiligen, werden hSchst wahrscheinlich yon entsprechenden StSrungen des Cysteinmetabolismus beg!eitet, welcher yon uns noch nicht aufgeklgrt ist.

Z u s a m m e n f a s s u n g .

1. Die angeftihrten Ergebnisse unserer an angiostomierten gunden mit Gefgl3kantilen an der Pfortader, an der Lebervene und an der Nieren- vene durchgefiihrten Untersuchungen bestatigen die Schlul~folgerung nnserer ersten Mitteilung, laut welcher der Wirkungskreis des Phlorrhizins auf den Stoffwechse! ein viel weiterer ist a!s das enge Bereich der Nieren, in welchem die Mehrzahl der Forscher den Ursprung aller nach Phlorrhizin beobachteten StSrungen lokalisiert.

Wie nach einmaliger intrave~6ser Phlorrhizininjektion, so auch bei chronischer, dutch mehrtggige subkutane Ph!orrhizineinfiihrung ( l g pro die) erzeugten Phlorrhizindiabetes wurden St5rungen des Umsatzes nicht nut der Kohlenhydrate, sondern aller yon uns untersuchten In- grediente des intermedi~tren 8toffwechsels beobachtet, wobei die Anomalien des Nierenmetabolismus in unseren Versuchen nur als TeilstSrungen des gesamten Stoffwechsels erschienen und nicht bedeutender warer~ als die einiger anderer yon uns untersuchten Organe.

2. Nach mehrt~tgiger subkutaner Phlorrhizinzufuhr wurde, wie auch nach einmaliger intraven6ser Phlorrhizininjektion, sehr bedeutende Stei- gerung der Zuckera'gabe durch die Leber und der Zuokerretention durch die Muskeln, dutch den Darm und durch die Nieren beobachtet, letztere konsumierten mehr Zucker als nach einmaliger intravenSser Phlorrhizin- injektion, jedoch viel weniger als die Muskeln und der Darm. Start des Glykogenanstieges ira zirku!ierenden Blute, welchen wit nach einmaliger intravenSser Phlorrhizinzufuhr fanden, beobachteten wir in unseren chronischen Versuchen Glykogenabnahme, wobei das Glykogea nach wie vor Phlorrhizinzufuhr dutch die Leber und durch die Muskeln, nach Phlorrhizin aul]erdem auch durch die Nieren in die Blutbahn abgegeben wurde.


3. Die Brenzt~aubensi~ure, welche nach unseren Untersuchungen als Produkt des intramedii~ren Kohlenhydratumsatzes unzweife haft ein

erscheint, nahm im arterie!!en Hundeblut nach mehrt~giger Phlorrhizin- zufuhr ab, wie such das Methylglyoxal, bei gleichzeitigem bedeutendem Milchs~ureanstieg, welcher teilweise dutch die Dismutierung zu der letzteren des entstehenden Methylglyoxals bedingt wurde, Nach unseren Angio- stomieversuchen erscheint das Methylglyoxal als partielles Nebeninter- medion des Koh!enhydratumsatzes.

4. Die in vitro nach Phlorrhizin in Konzentrationen mol/100--moi/50 durch L u n d s g a a r d beobachtete Hemmung der Spaltung yon Glycero- phosphat durch Nierenphosphathase, welche ihn den Schlul~ zu ziehen veranlal]te, da~ nach Injektion der zwecks Hervorrufung eines Ph!orrhizin- diabetes iiblichen Gaben nut ]m Nierengewebe eine Hemmung yon Esteri- fizierungsvorg~ngen entstehen kann, da nut in denselben eine dazu geniigende Phlorrhizinkonzentration erreicht wird, findet in unseren Versuchen keine Best~tigung. Wie nach einmaliger intravenSser, so auch nach chronischer subkutaner Phlorrhizinzufuhr gibt die Niere, welche vor Phlorrhizin- zu~uhr die Glycerophosphatfrakti0n konsumierte, dieselbe in die Blutbahn ab, w~hrend sie Ortho-, Pyrophosphat, in akuten Versuchen auch geringe Mengen Hexomonophosphat konsumiert, ebenso wie die anderen yon uns untersuchten Organe. In unseren chronischen Versuchen wurden die grS~ten Mengen G!ycerophosphat in die Blutbahn dutch die Muskeln, nicht abet dutch die Nieren abgegeben, die grS~ten Mengen der 15slichen Ester dutch den Darm und dutch die Leber, nicht abet dutch die Nieren konsumiert. Die Phosphorylierungs- und Dephosphorylierungsprozesse sind also nach Phlorrhizin ver~ndert, nicht abet allein in den Nieren, sondern in allen yon uns untersuchten Organen. Die im lebenden Organismus wir- kenden neuro-humoralen Mechanismen ver~ndern a]lzuvieles in den in vitro beobachteten Vorg~ngen und lassen aus letzteren keine endgiiltigen Riick- schltisse auf den lebenden Organismus ziehen.

5. Das Blur junger (3 Wochen bis 31/2 Monate alter) Hnnde ist wie vor, so auch nach Phlorrhizinzufuhr bedeutend (im Durchschnitt um 98 und 88~o) reicher an Orthophosphat als das Blur erwachsener Hunde.

6. Wie nach einmaliger intravenSser, so auch nach mehrt~giger subkutaner Phlorrhizinzu~uhr wird ErhShung des Polypeptidquotienten und Anstieg an Amino- und Polypeptidstickstoff im zirkulierenden Blute beobachtet. Die Abgabe derselben dutch die Muskeln ist gesteigert, wie auch die Aminos~urenretention dutch die Nieren und dutch die Leber; letztere gibt erhShte Polypeptidmengen in die Blutbahn ab.

7. Bei phlorrhizindiabetischen Ilunden ist der gesamte Glutathion- geha]t des arteriellen Blutes gesteigert, doch wiihrend ein Anstieg des reduzierten G]utathions im arteriellen Blute wie nach einmaliger, so auch nach mehrtggiger Phlorrhizinzufuhr erfolgt, wir4 Steigerung des oxydierten Glutathions nut bei chronischem Phlorrhizindiabetes beobachtet. Nach

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mehr t~g ige r P h ! o r r h i z i n e i n f i i h r u n g wi.rd sehr b e d e u t e n d e S te ige rung der A b g a b e des r e d u z i e r t e n G l u t a t h i o n s d u r c h d e n D a r m , d u r c h die Leber , d u t c h die N i e r e n u n d d u t c h die Mu s k e l n g e f u n d e n u n d R e t e n t i o n des oxy- d i e r t e n G l u t a t h i o n s d n r c h d iese lben Organe.

Die v o n un s n a c h P h l o r r h i z i n e i n v e r l e i b u n g b e o b a c h t e t e n b e d e u t e n d e n S t 5 r u n g e n des U m s a t z e s des o x y d i e r t e n G l u t a t h i o n s , a n we l chen ver- seh iedene Organe sieh in v e r s c h i e d e n e m Marie be te i l igen, s ind v e r m u t l i c h wen igs t ens tei lweise y o n e n t s p r e c h e n d e n A n d e r u n g e n des C y s t e i n m e t a - bo l i smus begl.eitet u n d s t e h e n a u c h im Z u s a m m e n h a n g m i t der bere i t s e r w ~ h n t e n e r h S h t e n S p a l t u n g des Methy lg lyoxa l s , welehe die y o n u n s b e o b a e h t e t e A b n a h m e des ] e t z t e ren i m z i rku! ie~enden B lu t e phlor~hiz in- d iabe t i scher H u n d e bewi rk t .

8. I m g a n z e n g e n o m m e n is t aus all d e m G e s a g t e n zu schliel~en, da~ der Ph to~rh iz ind iabe tes n i e h t Ms re iner R e n a l d i a b e t e s u n d a u c h n i eh t als a l le inige P h o s p h a t f r a k t i o n s a n o m M i e a n z u s e h e n ist, sonde~n als eine k o m - p lexe tox i sche S tSrung , welehe u n t e r a n d e r e m a u c h d u t c h Glykosu~ie eha rak t e r i s i e r t ist.

Literatur.

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das wesen des phlorrhizindiabetes

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