Zellatmung. V. Mitteilung: Uber den Oxydationsmechanismus einiger Pflanzen. Von A. v. Szent-Gyoérgyi. {Aus dem physiologischen Laboratorium der Reichsuniversitaét zu Groningen.) (Eingegangen am 18. Dezember 1926.) Vor einiger Zeit wurde der Oxydationsmechanismus der Kartoffeln einer Analyse unterzogen!), in der Hoffnung, bei dieser Arbeit Gesichts- punkte fiir die Erforschung der tierischen Oxydationen zu gewinnen. Diese Arbeit nahm ihren Ausgangspunkt aus der Arbeit W. Palladins und stiitzte sich weiter auf die Arbeit von J. Wolff und M. W. Onslow und M. #. Robinson. Als Grundlage dieser Versuche wurde die klassische Guajakreaktion gebraucht. Es wurde festgestellt, da8 das untersuchte Oxydationssystem der Kartoffeln im wesentlichen aus drei Gliedern besteht, aus einer Phenoloxydase, einem Phenol (mit o-Dihydroxy- gruppe) und der Gruppe der Dehydrasen. Das Phenol hat die Funktion des Wasserstoff{transporteurs und wird einerseits durch die Oxydase (plus Sauerstoff) zum o-Diketochinon oxydiert. Dieses wird dann durch die Dehydrasen wieder zum Brenzcatechin reduziert. Werden in diesem System die Dehydrasen (mit den dehydrierbaren Substanzen) durch Guajakharz ersetzt, so wird nun an Stelle des aktivierten Wasserstoffs der Nahrstoffe der labile Wasserstoff des Harzes durch das Chinon aboxydiert, welche Oxydation sich durch die entstehende Blaufarbung erkennen l48t. Im wesentlichen ist diese Arbeit in der letzten Zeit durch Onslow und Robinson?) bestitigt worden. Weiterhin wurde bei der obigen Arbeit die schwarzbraune Ver- farbung untersucht, die die mit Chloroformdimpfen behandelten Schnitte der Kartoffeln an der Luft eingehen. Es wurde gezeigt, 1) Diese Zeitschr. 162, 399, 1925. *) Biochem. Journ. 20, 1138, 1926. 426 A. v. Szent-Gyérgyi: daB diese durch eine vierte Substanz bedingt wird, die mit dem o-Diketochinon reagiert, wenn dieses nicht durch die Dehydrasen reduziert wird. Diese Substanz wurde T'yrin genannt. Untersucht man verschiedene Pflanzen mit derselben Methode, d.h. mit der Guajakreaktion, und der Beobachtung der schwarzbraunen Verfarbung an der Luft, so zeigen die verschiedenen Pflanzen, wie bereits aus den Arbeiten von Wolff, Onslow, Onslow und M. E. Robinson, B. Moore und E. Whitley bekannt, ein durchaus verschiedenes Ver- halten. Einige Pflanzen zeigen diese Reaktionen diffus an der ganzen Schnittfliche, andere zeigen sie nur stellenweise, andere wieder gar nicht, oder in ganz anderer Form. Wie durch Wolff, Onslow und Robinson bekannt, enthalten auch nicht alle Pflanzen aromatische Substanzen mit einer o-Dihydroxygruppe. Die Frage, die ich mir zundchst vorgelegt habe, war die, ob dieses System Dehydrase—aromatischer Wasserstofftransporteur— Phenol- oxydase bloB das Eigentum gewisser Pflanzen sei, die die obigen Reaktionen geben, oder aber, ob alle Pflanzen, die mir zuganglich waren, auch die, die keine Guajakreaktion geben, ein derartiges Oxydationssystem besitzen. Es wurden also 13 verschiedene Pflanzen bzw. die Friichte, Knollen oder Wurzeln der Pflanzen untersucht. Diese waren die folgenden: Kartoffel (Solanum tuberosum), Apfel (Pirus malus), Birne (Prrus communis), Bohne (Phaseolus vulgaris), Banane (Musa sapientum), Traube (Vitus vinifera), Riibe (Beta vulgaris), Melone (Cucumis melo), Zeller (Apium graveolens), Ananas (Ananassa sativa), Karotten (Daucus carota), Meerrettigwurzel (Rafanus sutivus niger) und Gurke (Cucumis sativus). Die Arbeit ergab, da8 in allen daraufhin untersuchten Pflanzen ein analoges Oxydationssystem gefunden werden konnte. Die wesent- lichste Variation ergab sich nur in der chemischen Konstitution des aromatischen Wasserstofftransporteurs mit der damit Hand in Hand gehenden etwas verschiedenen Hinstellung und Leistungsfahigkeit der zugehérigen Phenoloxydase. Dieser Unterschied ist auch genitigend, um das verschiedene Verhalten der Pflanzen in den obigen Reaktionen zu erklaren. Experimenteller Teil. 1. Die Guajakreaktion. Die untersuchten Pflanzen lassen sich auf Grund dieser Reaktion in drei Gruppen einteilen: in solche, die die Reaktion an der ganzen Schnittflache geben, in solche, die die Reaktion nur stellen- weise, und in solche, die die Reaktion gar nicht geben. Pflanzen mit diffuser Guajakreaktion. Zu dieser Gruppe gehéren die Friichte der folgenden Pflanzen: Kartoffel, Apfel, Birne, Banane und die Hiilse der Bohne. Auf Grund der Untersuchungen von J. Wolff, M.W. Onslow und M. E. Robinson kénnen wir sagen, da diese Pflanzen das oben Zellatmung. V. 427 beschriebene dreigliedrige Oxydationssystem besitzen und hierbei als aromatischen Wasserstofftransporteur eine Substanz mit o-Dihydroxy- gruppe gebrauchen. Dieser Kérper wird durch die Oxydase zu einem o-Diketochinon oxydiert. Die Guajakreaktion und hiermit auch die Leistungsfahigkeit des Systems ist nicht in allen Teilen der Friichte gleich und ist am starksten in den peripheren Teilen, wo auch die Sauerstoffkonzentration am héchsten ist. In der Banane scheinen die in Langsrichtung laufenden, strangartigen Bildungen Stétten besonders intensiver Oxydationen zu sein. Pflanzen, die nur stellenweise die Guajakreaktion geben, sind: die Riibe, Traube, Karotte und Zeller. Die erste Frage, die sich beim Aufstellen dieser Gruppe aufdrang, war die nach der Ursache des negativen Ausfalls der Reaktion an gewissen Teilen der Schnittflache. Unter den untersuchten Pflanzen ist die Riibe ein besonders schénes, man kdénnte sagen klassisches Beispiel. Schneidet man eine Scheibe aus dieser Wurzel, so finden wir, da8 diese ganz wei} ist, nur an der Peripherie einen diinnen braunen Saum aufweist. Beim Stehen an der Luft verandert sich die weiBe Farbe nicht. Bestreicht man nun die ganze Schnittfliche mit Guajaktinktur, so er- scheint bald im peripheren, diinnen Saume, der sich auch ohne Guajak durch seine braune Farbe erkennen 14Bt, eine intensive blaugriime Farbe. Die groBe zentrale Masse bleibt ungefirbt. Wird aber vorher in diesem zentralen Teile mit einem Glasstébchen etwas Brenzkatechin an der Ober- flache des Schnittes verrieben und dann die Guajaktinktur aufgebracht, so erscheint an dieser Stelle, die mit Brenzkatechin behandelt war, bald die schéne blaugriine Farbe. Die Riibe besitzt also in allen ihren Teilen eine recht aktive Oxydase ftir Brenzkatechin, die diese Substanz unter Bildung des o-Diketochinons oxydiert, nur ist in der Pflanze, abgesehen vom schmalen peripheren Saume, keine Substanz mit o-Dihydroxyformation anwesend. Diese Folgerung kann auch durch die direkte chemische Analyse gestiitzt werden. Die aus den zentralen Teilen der Pflanze gewonnenen Extrakte zeigen keine Brenzkatechinreaktion. Wir kénnen die im Innern der Riibe anwesende aktive Phenoloxydase auch direkt nachweisen, wenn wir auf die Oberflache Brenzkatechin oder Pyrogallolguajak aufbringen. Die Stellen, die wir mit diesen Substanzen behandelt haben, zeigen bald eine dunkle, braune Verfarbung. Die Reaktion ist am staérksten in den zirkulér angeordneten sekundaren GefaSbiindeln. Auch die Guajakreaktion ist hier am starksten (nach vorhergehender Be- handlung mit Brenzcatechin). Die Riibe hat also in ihrer ganzen Masse eine recht aktive Phenol- oxydase, die Brenzcatechin in intensiver Weise zum o-Diketochinon oxydiert. Der zu dieser Oxydase gehérende aromatische Kéorper (der also kein Brenzcatechinderivat ist) kann leicht nachgewiesen werden, wenn wir die Scheiben in Chloroformdaémpfen an der Luft stehenlassen. Die Schnitte zeigen dann eine dunkle, blauschwarze Verfairbung, die nicht anders als durch die Oxydation eines aromatischen Kérpers erklart werden kann. _ Dieses Beispiel zeigt auch, daB die Hinteilung und SchluBfolgerung von Onslow zu streng gefaBt ist. Onslow teilt die Pflanzen ein in solche, die die Guajakreaktion geben, und in solche, die die Guajakreaktion nicht geben, und kommt weiter zu der Schlu®folgerung, daB® die Gewebe, die die Reaktion nicht geben, keinen aromatischen Kérper mit o-Dihydroxygruppe enthalten, und da diese Gewebe, die keine solche Substanz enthalten, Biochemische Zeitschrift Band 181. 28 428 A. v. Szent-Gyérgyi: auch nicht imstande sind, Brenzecatechin zu oxydieren. DaB dieser SchluB zu streng gefaBt ist, dafiir gibt auch das weitere Material dieser Arbeit verschiedene Beispiele (s. weiter unten). Ein der Riibe analoges Verhalten zeigt die Traube. Bestreicht man die Schnittfliche mit Guajak, so bleibt die groBe Masse ungefarbt, nur um die Kerne hin erscheint ein schmaler griiner Saum mit positiver Guajakreaktion. Bestreicht man jedoch die Schnittflache mit Brenzcatechin und dann mit Guajak, so zeigt sich bald eine sehr intensive positive Reaktion. Auch die Farbe kann also in ihrer ganzen Masse Brenzcatechin zum o-Diketochinon oxydieren, trotzdem sie, wie auch die direkte chemische Analyse zeigt, keinen aromatischen Kérper mit o-Dihydroxygruppe enthaélt. Auch die nach Onslow gereinigten Oxydasen der Traube zeigen in Gegenwart von Brenzeatechin eine positive Guajakreaktion. Die Karotten zeigen in ihrer auBersten Schale die Guajakreaktion aéuBerst intensiv. Macht man mit der Spitze eines Messers einige Striche an der Oberfliche der Wurzel und bringt dann Guajaktinktur auf, so zeigen die Striche gleich eine dunkel blaugriine Farbe. An dem Querschnitt der Wurzel 148+ sich dieser Saum intensiver Reaktion wegen seiner Schmalheit kaum nachweisen. Der Querschnitt zeigt in einem breiten peripheren Saume eine schwachere, jedoch recht deutliche Guajakreaktion. Die zentrale Partie ist negativ und zeigt nur unregelmaBig zerstreute Punkte mit positiver Reaktion. Beim Zeller finden wir einen schméleren peripheren Saum positiver Reaktion. Hiernach folgt an der Schnittflache nach innen zu ein sehmaler Ring mit negativer, dann ein Ring mit schwacher positiver Reaktion, die stellenweise strangférmig radiar gegen das Zentrum einstrahlt. Diese Stellen positiver Reaktion lassen sich schon an der frischen Schnittflache durch ihre bréunliche Verfirbung erkennen. Die mir zur Verfiigung stehenden Exemplare schienen ziemlich alt zu sein. Zur Gruppe der negativen Pflanzen gehoren. Gurken, Meerrettigwurzel, Melonen und Ananas [s. auch B. Moore und EB. Whitley')]. Bei Meerrettig- wurzel darf die Einteilung nicht ganz scharf gefaBt werden. Bei einigen alten Exemplaren von Meerrettigwurzeln fand ich an der Schnittfliche einen doppelten peripheren Saum positiver Reaktion. Diese Stelle positiver Reaktion lie® sich bereits im voraus an der schwachen bréunlichen Ver- farbung erkennen. Bei der Melone fand ich stellenweise an bereits normal dunkelbraun gefairbten Stellen der duBersten Schale eine positive Reaktion. Behandelt man die Schnittfliche dieser Pflanzen mit Brenzcatechin und bringt dann Guajak auf, so bleibt die Reaktion negativ. Die nach Onslow aus diesen Pflanzen préparierten Oxydasen waren ebensowenig imstande, Guajak zu blduen, auch nicht nach Zufiigung von Brenzcatechin. Diese Pflanzen enthaiten also keine Oxydase, die Brenzcatechin zum o-Di- ketochinon zu oxydieren vermag. Die Frage war nun, ob diese Pflanzen nun tiberhaupt kein dem obigen analoges Oxydationssystemrm enthalten, oder ob das System unter den gegebenen Umstanden nur nicht nachgewiesen werden kann. Diese Frage war fiir uns von besonderem Interesse, da die Gewebe phylogenetisch héher stehender Tiere nach ihren Reaktionen sich gleich dieser dritten Gruppe verhalten. 1) Biochem. Journ. 4, 186, 1909. Zellatmung. V. 429 Da8 Glieder dieser dritten Gruppe trotz der obigen negativen Reaktion ein analoges System bzw. eine recht aktive Phenoloxydase besitzen, laGt sich am Beispiel der Gurke einfach nachweisen. Wird die Schnittflache der Frucht mit Pyrogallol bestrichen, so zeigt sie bald eme dunkelbraune Verfarbung, die auf eine intensive Oxydation dieses Phenols hinweist. Eingehender wurden auf ihre Wirksamkeit bei allen vier Pflanzen die anlehnend an die Onslowsche Methode praparierten Oxydasen untersucht, Bei der Augurke wurde tolgendermafien vorgegangen: Die Frucht wurde diinn geschélt. Der zentrale, weichere, wasserreichere Teil wurde entfernt, der Rest in diinne Schnitte geschnitten und dann sofort in das dreifache Volumen 96proz. Athylalkohol gesetzt. Nach mehrmaligem griindlichen Durchriihren und Durchkneten wurde 'etwa eine Stunde spater iiber Watte filtriert, dann in der Buchnerschen Presse bei 300 Atmo- sphéren Druck ausgepreBt. Der Rest wurde nochmals aus einem geringeren Volumen Alkohol versetzt, nochmals ausgepre8t, dann in vacuo getrocknet und zerkleinert. Bei der Melone wurde in derselben Weise gearbeitet, nur wurden die zweimal mit Alkohol extrahierten und ausgepreSten Gewebe noch mit Ather griindlich extrahiert. Bei Ananas wurde auRer der Schale die zentrale, faserige Achse entfernt. Bei der Meerrettigwurzel wurde das mit Alkohol extrahierte Gewebe mit einer geringeren Menge Wasser versetzt, dessen Volumen ungefahr ein Viertel des Volumens der verwendeten Gewebe entsprach. Mit dem Wasser wurde das Gewebe bei 37° 1 Stunde lang digeriert. Dann wurde an der Buchner-Presse bei 200 Atmosphiren Druck ausgepreBt, der PreBsaft zentrifugiert, dann mit dem dreifachen Volumen Alkohol prazipitiert. Das Prazipitat wurde am Biichner-Filter abgeschieden und samt dem Filtrier- papier in vacuo getrocknet. Stiickchen des Papiers mit der anhaftenden Oxydase wurden dann zum Oxydaseversuch verwendet. Der Oxydaseversuch wurde folgendermaGSen ausgefiihrt: 0,5 ecm des entsprechenden Phenols wurden in einem kleinen, etwa 6 ccm fassenden Mikrobecher mit 1 com eines 0,2 mol. Phosphatpuffers versetzt. Die Amine wurden vorher selbst auch noch auf das gewiinschte Pa gebracht. Das pq entsprach stets dem pq des frischen PreBsaftes der entsprechenden Pflanze. AuSerdem wurde mit der Oxydase der Augurke und der Meerrettigwurzel noch ein Versuch bei py 7 bzw. 6,8 angestellt. Von Adrenalin Dopa und Tyrosin wurden schwiichere Lisungen verwendet. Die Oxydation des Phenols wurde nach einstiindigem Stehen bei Zimmertemperatur aus der dunkelen Verfirbung abgelesen. Bei allen Versuchen wurden natiirlich auch Kontrollversuche ohne Oxydase angestellt, um die spontane Oxydation des Phenols auszuschlieBen. Die Resultate sind in der umstehenden Tabelle verzeichnet. Die Intensitét der Oxydation steigt in folgender Weise: 0, Spur, --, (+), +,-++. Alle verwendeten Phenole werden durch Kartoffeloxydase in intensiver Weise oxydiert. Bei den hier verwendeten Pflanzen bleibt, wie aus der Tabelle ersichtlich, der gréGte Teil der Phenole unoxydiert. Wenn wir von den Amidophenolen, deren Oxydation nach der letzt erschienenen Arbeit von Handovsky!) in besonderer Weise beurteilt werden mu&8, absehen, so sehen wir, daG alle vier Oxydasen am starksten das Pyrogallol angreifen, 1) Biochem. Journ. 20, 1114, 1926. 28 * 430 A. v. Szent-Gyérgyi: |g gles b_| 4 = lg] 2 |slslsislile| 3/3 |8) 4 (ele 8 sis) & |gsieieisis| ei) Ble & +si2 Peel 2 EMM /S|3) 8) 2 53 cele ie) ° ~~! § = S Fee) 2 ey"|2 |" |2)~ ge BB) glo Po a _ | trl. yt Augurke, pg = 6... ./+/+/0) + '0/0)0,0'0/0 yr 0;0 06 Poo7T.... +/,0 + 0/0/00 2/0 (+) + + 0 4°50 Meerrettigwurzel py = 5,5 0/0:0) 0 00 0'ol0l0! 0 | + 0 Spur’ 0 )0 Pa = 68... /0 0/0 0 00000 0 J++ 0 + ‘Spur 0 Melone py = 68... |/?}? 0;++/0,0)0 0 O|O); +. + +. 90 0/0 Ananas (KH,PO,) . . . /0/0/0j/++ olojolo tjO(+) + +'9 +0 fiir dessen Oxydation unter den verwendeten Phenolen das geringste Oxy- dationspotential nétig ist. Da®B die Vorliebe fiir Pyrogallol nicht in einer spezifischen Struktur des Molekiils, sondern eher im nétigen Oxydations- potential gesucht werden mu8S, zeigt der Umstand, daf bei niedrigerem pa auch andere Phenole angegriffen werden. Die Leistungsfahigkeit der Oxydasen gegeniiber Pyrogallol ist eine recht intensive und mit der Intensitat der Leistungsfahigkeit der Oxydasen anderer Pflanzen recht vergleichbar. Der negative Ausfall der Guajakreaktion bei diesen Pflanzen, auch nach Zufiigung von Brenzcatechin, lie vermuten, daB die Oxydasen das Brenzcatechin nicht oxydieren. Wie aus der Tabelle jedoch ersichtlich, wird diese Substanz doch oxydativ angegriffen. Die zugesetzte Guajak- tinktur bleibt aber auch in diesen Versuchen trotz der Oxydation des Phenols ungefarbt, also auch unoxydiert. Da das o-Diketochinon Guajak glatt oxydiert, mu angenommen werden, daB das Oxydationsprodukt bei diesen Pflanzen nicht das o-Diketochinon, sondern ein anderes (vielleicht ein Monoketochinon) ist. Auch die Farbe des bei diesen Versuchen ent- stehenden Chinons weicht deutlich von der Farbe des o-Diketochinons ab. Scheinbar kann das zur Bildung des o-Diketochinons nétige hohe Oxydations- potential durch diese Oxydasen nicht erreicht werden. Alle die vier Pflanzen also, die Guajak auch nach Zufiigung von Brenz- catechin ungebléut lassen, enthalten recht aktive Phenoloxydasen, so daB wir annehmen kénnen, da8 auch diese Pflanzen mit dem dreigliedrigen Systems Dehydrase, aromatischer Wasserstofftransporteur, Phenoloxydase arbeiten. Um diese Konklusion noch weiter zu stiitzen, versuchte ich, bei der Meerrettigwurzel die Anwesenheit des aromatischen Wasserstoft- transporteurs, der durch die Phenoloxydase oxydiert wird, direkt nach- zuweisen. Zu diesem Zwecke wurde der primare alkoholische Extrakt, der bei der Herstellung der Oxydasen erhalten wurde, mit 5 Proz. einer 25proz. Bleiacetatlésung versetzt. Nach einiger Zeit wurde an der Biichner- Kerze filtriert oder zentrifugiert, das Filtrat durch Schwefelsa&ure von Blei befreit und dann der Alkohol im Vakuum abgesogen. Die auf das nétige pu gebrachte Fliissigkeit zeigt, mit Oxydase versetzt, nach einigem Stehen eine braungelbe Verfarbung. 2. Die Braunférbung. Bekanntlich zeigen viele Pflanzen bzw. Friichte, wenn irgendwie beschadigt, eine dunkelbraune Verfarbung. Diese ist von der Farbe absterbender Apfel und Birnen oder Bananen allgemein zur Zellatmung. V. 431 Gentige bekannt. Diese letzteren Pflanzen geben bereits nach ktirzerem Stehen an ihrer Schnittilache die Verfirbung. Weitere Pflanzen, wie z. B. Kartoffeln oder Karotten, miissen in irgend emer Weise, z. B. mit Chloroformdémpfen beschédigt werden, um die Farbe zu geben. Andere Pflanzen wieder, wie Tomaten und Augurken, geben die Verfarbung unter keinen Umstanden. Wie eingangs erwéhnt, konnte bei der friiher ausgeftihrten Analyse bei Kartoffeln (zitiert S. 425) gezeigt werden, da8 diese Farbe zum gréBten Teil bedingt wird durch die Oxydation einer besonderen Substanz, Tyrin genannt. Es wurde auch gezeigt, dai diese Substanz weder durch den Luftsauerstoff, noch durch die Oxydasen zu Pigment oxydiert wird. Sie wird, ebenso wie das Guajakharz, durch das o-Diketochinon oxydiert, das unter Einwirkung von Oxydase aus aromatischen Substanzen mit o-Dihydroxygruppe gebildet wird. Durch minder aktive Chinone wird das Tyrin unter Bedingungen, die in den Pflanzen vorkommen, nicht oxydiert?). Nachdem das Tyrin in allen Pflanzen anwesend zu sein scheint, kann erwartet werden, da8 alle Pflanzen oder Pflanzenteile, die eine aromatische Substanz mit o-Dihydroxygruppe und neben dieser eine Oxydase enthalten, die die Dihydroxyverbindung zu o-Diketochinon zu oxydieren vermégen, unter entsprechenden Bedingungen auch die typische dunkelbraune Ver- farbung zeigen. Trifft eine dieser Bedingungen nicht zu, ist keine Substanz mit o-Dihydroxygruppe oder keine geniigend aktive Oxydase anwesend, so kénnen wir auch keine typische Braunfarbung erwarten. Da wir das Zusammentreffen einer o-Dihydroxygruppe mit geniigend aktiver Oxydase auch mit Guajak nachweisen kénnen, konnte erwartet werden, da die Stellen der Braunfarbung in den verschiedenen Pflanzen mit den Stellen positiver Guajakreaktion zusammenfallen werden, da die Bedingungen der Oxydation des Guajaks und des Tyrins identisch sind und beide Oxydationen Ausdruck desselben Prozesses sind 2). Die Versuche zeigten, daB dies auch durchweg der Fall ist. Alle Pflanzen oder Pflanzenteile, die eine positive Guajakreaktion zeigten, zeigten unter entsprechenden Bedingungen auch die typische Braun- farbung, hingegen gaben die Pflanzen oder Pflanzenteile, die keine Guajak- reaktion gaben, die typische Braunfaérbung auch unter keinen Umstanden. Einige Pflanzen, wie z. B. die Karotten, zeigen die Braunfarbung erst nach langerem Behandeln mit Chloroformdémpfen, wahrend die Guajak- reaktion auch ohne Chloroform positiv ausfallt. Dies kann aber nicht wundernehmen, da das 7'yrin schwerer oxydierbar ist als das Guajakharz, und sein Oxydationsprodukt ist auch viel minder farbenreich, also schwerer erkennbar. *) Das p-Chinon oxydiert das Tyrin in erheblichem MaSe erst bei hoher Konzentration, alkalischer Reaktion und erhéhter Temperatur. 2) Es sei daran erinnert, daB das aus Adrenalin und Dopa unter Hin- wirkung der Oxydasen gebildete Chinon keinen Guajak zu bliuen vermag. Die Oxydationskraft dieser o-Chinone scheint durch die Seitenketten abgeschwacht zu sein. Es kann also erwartet werden, daG Pflanzen, die mit derartigen Wasserstofitransporteuren arbeiten, trotz der Gegenwart der o-Dihydroxygruppe und der aktiven Oxydasen keine Guajakreaktion geben werden und wahrscheinlich auch keine typische Braunfarbung zeigen. 432 A. v. Szent-Gyérgyi: Zellatmung. V. Mit Chloroformdampfen behandelt, gibt auch die Riibe an ihrer ganzen Schnittfliche eine dunkle Verfirbung, obwohl die zentrale Masse der Pflanze keine Guajakreaktion gibt. Diese Farbe ist aber von der Farbe des oxydierten Tyrims durchaus verschieden, kaun also nicht von der Oxydation dieser Substanz herrithren. Das Tyrin gibt eine dunkelbraune Farbe, wihrend die Riibe eine in Lila spielende blauschwarze Farbe annimmt.' Zusammenfassung. Es wurden 13 verschiedene Pflanzen bzw. ihre Friichte, Knollen oder Wurzeln mit Hilfe der Guajakreaktion untersucht. Die Gewebe dieser Pflanzen kénnen sich in dreierlei Weise verhalten: 1. sie blauen das auf die Schnittflache aufgebrachte. Guajak ohne besondere Zu- fagung, 2. sie blauen Guajak erst nachdem Brenzcatechin auf die Schnittflache aufgebracht ist, 3. sie lassen Guajak auch in Gegenwart von Brenzecatechin ungeblaut. Alle untersuchten Pflanzen besitzen das dreigliedrige Oxydations- system: Dehydrase, aromatischer Wasserstofftransporteur, Phenol- oxydase. Gewebe mit direkter Guajakreaktion haben een Wasserstoff- transporteur mit einer o-Dihydroxygruppe (J. Wolff, M. W. Onslow MW. #. Robinson), der zum o-Diketochinon oxydiert wird (v. Szent- Gyérgyt}. Gewebe, die das Guajak erst nach Zugabe von Brenzcatechin blauen, haben eine Phenoloxydase, die Brenzcatechin ebenfalls zum o-Diketochinon zu oxydieren vermag, diese Pflanzen arbeiten aber mit einem anderen aromatischen Wasserstofftransporteur, dessen Oxydationsprodukt Guajak nicht zu oxydieren vermag. Pflanzen, die auch nach Zufiigen von Brenzcatechin keine Guajakreaktion geben, besitzen Phenoloxydasen, die das Brenzcatechin nicht zum o-Diketo- chinon zu oxydieren vermégen. Ein Teil der untersuchten Friichte bzw. Knollen oder Wurzeln zeigt an der ganzen Schnittflache ein der Gruppe 1 entsprechendes Verhalten. Andere Pflanzen verhalten sich an der ganzen Schnitt- fliche der Gruppe 3 entsprechend. Andere Pflanzen wieder zeigen ein gemengtes Verhalten und zeigen in den verschiedenen Teilen ein den verschiedenen Gruppen entsprechendes Verhalten. Die Braunfirbung der der Luft ausgesetzten Pflanzenteile wird durch eine frither beschriebene Substanz (T'yrin) bedingt, die, ebenso wie das Guajak, nicht unmittelbar durch die Oxydase, sondern erst durch das unter Einwirkung der Oxydase entstehende o-Diketochinon oxydiert wird, hat also dieselbe Bedeutung, wie die Guajakreaktion.