267 102 26MB
German Pages 108 Year 2022
HEFT 9 • 1977 . 21. JAHRGANG Seite 757-843 u. K27-K42
ISSN 0027-769X
NAHRAR 21 (9) 757-843 u. K.27-K42 (1977)
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Begründet von A. Scheunert und K. Täufel
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Von 1957 - 1 9 7 0 Herausgeber K. Täufel t
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Herausgegeben vom: Zentralinstitut für Ernährung in Potsdam-Rehbrücke der Akademie der Wissenschaften der DDR (Direktor: Prof. Dr. habil. H. Haenel)
P 0 , 4 fxg/ml) einzustufen. D a der Blutbleispiegel den Anteil des mobilen Bleis repräsentiert, kommt in den Werten die aktuelle Exposition der Probanden zum Ausdruck. Wiederholt wurde im Sommer ein höherer Bleigehalt im B l u t festgestellt als im Winter, so daß neben einer verstärkten pulmonalen Bleizufuhr im Sommer in Einzelfällen auch durch bleihaltigen Straßenstaub verunreinigte Lebensmittel von B e d e u t u n g werden können. Summary E. AUERMANN and S. BORTITZ: Contamination of vegetable foods by lead-containing road dust T o assess the contamination of fruit and vegetables b y lead-containing road dust, products displayed in the open air and in retail shops, respectively, were analysed for lead content. The lead exposure within the range of the retail shop was characterized by an aerosol with 0.2 — 2.5 (¿g/ m3 a n ( l a sedimentable lead dust of 2.13 — 6.55 mg/m 2 • 30 d. The lead content of the products displayed in the open air was some 0.5 to 6-fold higher. This difference was statistically significant. 92 — 100% of the lead dust could be removed from the products b y washing with water. Increased lead contents were also found on fruit stored in a cellar (0.66 and 0.42 p.p.m., respectively) near a parking place. In consideration of the proportion of these foods in the diet consumed, no health hazard to the population can be deduced from these data; but in single cases, a temporary rise of the blood-lead level may occur. Covering fruit and vegetables presented in the open air with thin-sheet plastics or selling such products in plastics bags will prevent contamination.
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noKa3aTejieft.
Literatur [1]
AUERMANN, E . , M . K N E U E R u n d R . M E Y E R , Z. ges. H y g . 22, 636
(1976).
[2] A U E R M A N N , E . , M . K N E U E R u n d R . M E Y E R , Z . g e s . ' H y g . 2 2 , 7 1 6
(1976).
[3] A U E R M A N N , E . , G . H E I D E L , M . K N E U E R , J . J A C O B I u n d
G . JÄCKEL, Z . ges. H y g . 22, 836 (1976).
Verunreinigung von pflanzlichen Lebensmitteln
797
[4] AUERMANN, E . , G . H E I D E L u n d M . K N E U E R , Z . ges. H y g . 2 3 , 4 5 0 ( 1 9 7 7 ) .
[5] HALLER, H. E . , und K . G. BERGNER, Mitteilungsbl. G D C H — Fachgr. Lebensmittelchem.
u.
gerichtl. Chem. 22, 298 (1968). [6] MICHELS, S . , G . CRÖSSMANN u n d G . SCHOLL, S t a u b — R e i n h a l t . L u f t 3 4 , 2 3 ( 1 9 7 4 ) . [7] AUERMANN, E . , J . JACOBI, R . ETERNACH u n d H . KÜHN, N a h r u n g 2 0 , 5 0 9 ( 1 9 7 6 ) . [8] BARCHET, R . , J . BIERMANN, M. FEUCHT, T h . HAAG, H . JORI u n d G . W I L K , D t . L e b e n s m i t t e l -
Rdsch. 68, 69 (1972).
[9] DÄSSLER, fl.-G., Freiberger Forschungshefte C 317, 123 (1976). [ 1 0 ] BÖRTITZ, S . , N a h r u n g 1 2 , 4 8 7 ( 1 9 6 8 ) . [ 1 1 ] AUERMANN, E . , G . H E I D E L , J . JACOBI u n d M . K N E U E R , Z . ges. H y g . 2 3 , 5 4 9 ( 1 9 7 7 ) . [ 1 2 ] EINBRODT, H . J . , M . FINGERHUT, R . MÜLLER, J . ROSMANITH u n d R . SCHNEIDER, U m w e l t h y g i e n e
26, 347 (1975)Dr. E . AUERMANN, D D R - 9 0 K a r l - M a r x - S t a d t , Gustav-Adolf-Str. 18, und Dr. S. BÖRTITZ, D D R - 8 0 2 0
Dresden (71—45), Kaitzer Weinberg 25 Eingegangen 25. 3. 1977
Die Nahrung
21
9
1977
7 9 9 — 806
Bezirks-Hygiene-Institut Karl-Marx-Stadt (Direktor: Doz. Dr. sc. med. F. HAJDUK) und Kreis-Hygiene-Inspektion Freiberg (Leiter: Dr. med. G. SEIDLER)
Bewertung des Arsengehaltes der L u f t E . AUERMANN, G. SEIDLER u n d M . K N E U E R
Untersuchungen über den Arsengehalt bei 10- bis njährigen Probanden aus einem arsenbelasteten Gebiet ergaben für das Haar als arithmetischen Mittelwert 5,5 ppm (s = +4,2), für den Urin 0,011 ppm (s = +0,010); im unbelasteten Gebiet ergaben sich Werte für Haar von 0,5 ppm (s = + ° . 4 ) und für Urin von 0,004 ppm (s = + ° , 0 0 5 ) - Im belasteten Territorium betrug die durchschnittliche Arsenkonzentration im Sedimentationsstaub 19 mg/m 2 . 30 d und im Aerosol' 0,9 ng/m 3 ; die Vergleichswerte im Kontrollgebiet lagen bei 0,029 mg/m 2 • 30 d bzw. 0,0 (xg/m3. Beide Probandengruppen wurden einer allgemeinen klinischen Untersuchung unterzogen. Hinsichtlich der Gesamtmorbidität unterscheiden sich die Gruppen signifikant, nach der Morbiditätsstruktur waren sie aber gleich. Dieses Resultat kann nicht ursächlich mit den Konzentrationsunterschieden im Arsenvorkommen in Zusammenhang gebracht werden; möglicherweise spielefi andere Einflüsse im Untersuchungsbereich eine Rolle.
E r h ö h t e Arsenemissionen eines Hüttenbetriebes waren A n l a ß gewesen für Untersuchungen über mögliche gesundheitsschädigende Auswirkungen auf die Bevölkerung. D a b e i wurden i m Z e i t r a u m von 2 Jahren östlich des W e r k e s an 4 Meßstellen im Sedimentationsstaub Arsen-Konzentrationen zwischen 1,3 und 79,5 mg/m 2 • 30 d als Jahresdurchschnittswerte gemessen [1]. Die Untersuchungen über den gasförmigen 'Arsenanteil der bodennahen Luftschichten zeigten dagegen nur sehr niedrige Werte, die sich zwischen 0,2 und 1,5 (j-g/m.3 bewegten. Hieraus ergibt sich bereits eine erhebliche E i n s c h r ä n k u n g einer möglichen Arsenwirkung auf den Menschen durch A u f n a h me über den Respirationstrakt. Die Arsenzuführung dürfte somit im wesentlichen nur über bestimmte kontaminierte Nahrungsmittel wie Gemüse und Obst erfolgen. Eine Beeinflussung des Trinkwassers durch die Arsenemissionen ist auf Grund der örtlichen Verhältnisse der Trinkwasserversorgung nicht gegeben. In unsere Studien wurden die 10- bis 11 jährigen Schüler einer ländlichen Gemeinde, die im Osten des Hüttenbetriebes liegt, einbezogen. Entsprechend der Windverteilung war im langjährigen Durchschnitt die B e v ö l k e r u n g dieses Ortes an 2 8 % aller T a g e der direkten Arseneinwirkung ausgesetzt. D a Arsenverbindungen nicht nur durch die Hüttenindustrie, die Buntmetallurgie, die Arsenwerke und teilweise durch die g a l v a nischen Betriebe emittiert werden, sondern auch bei der Verbrennung von K o h l e und Erdöl sowie bei zahlreichen und industriellen Fertigungsprozessen, wollen wir mit den Untersuchungsergebnissen Hinweise für die Beurteilung von Arsenimmissionen in bezug auf eine mögliche Beeinflussung des Gesundheitszustandes derBevölkerunggeben. Arsengehalt
der bodennahen
Luftschichten
Die Notwendigkeit, die Überwachung der Atmosphäre auch auf ihren Arsengehalt auszudehnen und in besonders belasteten Arealen eine gezielte medizinische Betreuung der Bevölkerung zu organisieren, ergibt sich aus den zur Zeit vorliegenden Literaturinformationen.
800
AUERMANN/SEIDLER/KNEUER
PAVELKA u . a . [2] fanden im R u ß aus Rohölheizungsanlagen 550—580 ppm und im R u ß von Kohleheizungsanlagen 340—1040 ppm Arsen, in Filteraschen 0,05 —3,32 ppm und im atmosphärischen Staub 25 —200 ng Arsen/100 m 3 . KAUTZ u . a . [3] geben im Mittel für wasserfreie Steinkohle 16 ppm (max. 50) und für Reingasstäube 490 ppm (max. 2015) Ärsen an. Nach BENZKO [4] wird in einem Wärmekraftwerk der CSSR Kohle mit 920—1530 g Arsen je t Trockensubstanz verfeuert, was zu einer Tagesemission von fast einer Tonne Arsen führt. Im Mittel wurden in der Umgebung dieses Werkes Arsenkonzentrationen von 19 (ig/m3 festgestellt (max. 69 (ig/m3). In der U d S S R konnten im Bereich eines mit bituminöser Kohle gefeuerten Kraftwerkes 5 — 23 ng/m3 gemessen werden. Mittlere Arsenik-Konzentrationen von 78 — 214 (ig/m3 wurden in 3 bis 5 km Entfernung von einer Kupferhütte angetroffen [5]. GOULDEN U. a. [6] geben für 8 englische Städte Arsengehalte im atmosphärischen Staub von 0,043 — 0,162 (ig/m3 L u f t an. CHAPMAN [7] fand im Regenwasser Londons bis zu 0,008 mg Arsen/1 und FELLEN£ERG [8] in dem von Bern 0,0017 — 0,0049 mg/1. Bei Untersuchungen an 133 Stationen in amerikanischen Städten betrug das Gesamtmittel etwa 0,02, das Mittel an der am stärksten beaufschlagten 'Meßstelle 0,75 und der höchste Einzelwert (über 24 h) 1,40 ¡ig/m3. GOLDSCHMIDT u. a. [9] haben im atmosphärischen Staub Hamburgs 0,0325 bis 0,065% Arsen vorgefunden. Im Flugstaub eines Zementwerkes konnten wir 1975 29 — 52 ppm Arsen nachweisen, während im Zement die Konzentration bei 7,6 ppm lag. Die zitierten Untersuchungsergebnisse lassen die Notwendigkeit einer routinemäßigen Arsenüberwachung der Atmosphäre klar erkennen. Hierbei erscheint uns insbesondere die Einbeziehung der Feinstäube in der Größenordnung unter 20 (im aus den Wärmekraftwerken und Heizungsanlagen auf Braunkohlebasis in die Arsenüberwachung erforderlich. Das in unserem Bezirk in den letzten Jahren verstärkt aufgetretene Bienensterben, das teilweise auf Ärsenaufnahme zurückzuführen ist, weist auf die Arsenverunreinigung der Atmosphäre in großem Umfange hin. Mit der photometrischen Diäthyldithiocarbamat-Methode liegt ein ausgereiftes Arsen-Bestimmungsverfahren für den routinemäßigen Einsatz vor [1, 10].
Wirkungen auf den Menschen Das in die Atmosphäre emittierte Arsen liegt im wesentlichen als Arsentrioxid vor. Nach den gesetzlichen Bestimmungen der D D R ist die noch maximal zulässige Immissionsgrenzkonzentration auf 0,003 mg/m 3 (MIKD), berechnet als Arsen, festgelegt; bei dieser Konzentration ist nach dem Stand der medizinischen Erkenntnisse noch keine schädigende Auswirkung auf den menschlichen Organismus zu erwarten. Diese scharfen Bestimmungen zum Schutz unserer Bevölkerung resultieren aus der hohen Toxizität des Arsenanhydrids, die auf der Blockierung der Sulfhydryl-Gruppen der Fermente und dem Absinken ihrer Aktivität beruht. Relativ geringe Dosen führen bei längerer peroraler Aufnahme zu funktionellen und .morphologischen Veränderungen des Nervensystems, zur Fettdystrophie der Zellen der parenchymatösen Organe [11] und zur Veränderung der Zusammensetzung des peripheren Blutes [12]. GOULDEN u. a. [6] nehmen — ebenso wie KENNAWAY U. a. [12] und HILL u. a. [13] — an, daß das Arsen in Verbindung mit polycyclischen Kohlenwasserstoffen und anderen im atmosphärischen Staub enthaltenen Substanzen für die beträchtliche Zunahme des Krebses der Atmungswege verantwortlich ist. Besonders wertvoll sind die Untersuchungen von ROSENSTEIN [5] an weißen Rattenweibchen über die toxische Wirkung niedriger Konzentrationen von Arsenanhydrid, wie sie in der L u f t besiedelter Gebiete anzutreffen sind. Er setzte 4 Tiergruppen 3 Monate lang unterschiedlichen Gehalten von Arsenanhydrid bei 24std. Inhalation aus. Die erste Gruppe unterlag der Wirkung von 60,7 0,8, die zweite 4,9 + 0,13 und die dritte 1,3 + 0,08 (ig/m3. Die vierte Rattengruppe diente als Kontrollgruppe. Unter dem Einfluß von Arsenanhydrid auf dem 60,7 [ig/m 3 -Niveau entwickelten sich tumoröse Prozesse im Zentralnervensystem, erniedrigte sich der Gehalt an Sulfhydryl-Gruppen, wurde die A k t i v i t ä t der Cholinesterase unterdrückt und die Konzentration an Brenztraubensäure im Blut erhöht. Perizelluläre Geschwülste wurden im Großhirn bemerkt. In den Bronchien trat eine Anhäufung von leukozytischem Exsudat auf. Die zweite Rattengruppe (4,9 (ig/m3) zeigte eine Störung der bedingt reflektorischen Tätigkeit und des richtigen Verhältnisses der Chronaxie der Muskelantagonisten sowie eine Erniedrigung der Sulfhydryl-Gruppen im Blut. Eine erhöhte Anreicherung von Arsen entsprechend der Exposition trat im Gehirn (149 + 6; 37 + 5 (ig/100 g), in
Arsengehalt der L u f t
801
der Lunge (207 + 6; 62 + 4) und in der Leber (209 + 6; 61 + 5) bei der ersten und zweiten Gruppe gegenüber der Kontrollgruppe (Gehirn 34 + 2, Lounge 38 + 2, Leber 36 + 4) auf; darüber hinaus zeigten sich bei der ersten und zweiten Gruppe pathomorphologische Veränderungen in Organen und Geweben. Arsenanhydridkonzentrationen von 1,3 [ig/m 3 erzeugten im Organismus keine funktionellen, biochemischen und pathomorphologischen Veränderungen. R O S E N S T E I N [5] fand im Standortbereich eines Kupferschmelzwerkes bei mittleren Arsenanhydridkonzentrationen in der atmosphärischen L u f t von 1,9 + 0,4 bis 2,5 + 0,8 (ig/m3 eine Speicherung von Arsen im Haar, während bei Gehalten von 0,5 bis 0,9 + 0,1 ng/m 3 sich der Arsenwert im H a a r von dem der Kontrollgruppe nicht unterschied. B E N Z K O [14] ermittelte bei Untersuchungen von Haaren iojähriger Jungen aus der nahen Umgebung eines Heizkraftwerkes einen 3 I / 2 mal höheren Arsengehalt als bei einer Kontrollgruppe aus einem unbelasteten Gebiet.
Eigene Untersuchungen Chemische
Untersuchungen
Aus einem arsenbelasteten Gebiet konnten von Schülern und Schülerinnen im Alter von 10 bis 11 Jahren 24 h-Urin und Kopfhaar auf den Gehalt an Arsen untersucht werden. Die gleichen Untersuchungen wurden an Kindern ausgeführt, die weder aus einem industriellen, noch aus einem mit Arsen verunreinigten Gebiet stammten; ein gasförmiger Arsenanteil in der Atmosphäre konnte im Wohngebiet dieser Kinder nicht nachgewiesen werden. Im Sedimentationsstaub lagen die Werte zwischen 0,005 und 0,050 mg/m2 • 30 d. Vor der Verarbeitung wurde das Haar zwecks Reinigung und Entfettung in einer Fewa-Waschlösung, anschließend in destilliertem Wasser und schließlich in einem Gemisch aus Äther-Alkohol gewaschen. Die Haarproben bzw. der Urin wurden mit Hilfe einer Mischsäure (HN0 3 , H 2 S0 4 , HC104) mineralisiert und der Arsengehalt als Arsen-AgDDTC-Komplex nach der von uns bereits publizierten Arbeitsvorschrift [1] bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tab. 1 ünd 2 dargestellt. Der mittlere Arsengehalt im Urin ist ßmal, der im Haar umal so hoch wie im unbelasteten Gebiet. Zugleich zeigt sich, daß der Gehalt von Arsen im Haar ca. 4mal so groß ist wie im Urin. Die 4 Variationskoeffizienten V bzgl. Haar und Urin aus Gebiet A und B schwanken zwischen 76 und I25%Statistische Bewertung der chemischen Untersuchungsergebnisse. Die Analysenergebnisse wurden einer statistischen Prüfung unterzogen. Nach Abb. 1 und 2 entspricht die Verteilung der Arsenwerte der Haar- und Urinproben in den belasteten (A) und nichtbelasteten Wohngebieten (B) mit guter Näherung einer logarithmischen Normalverteilung, d. h., bei der gewählten Skalierung ist für den gesamten Konzentrationsbereich die Ausgleichskurve eine Gerade. Nach dem KOLMOGOROV-SMIRNOV-Test zur Verteilung des Arsengehaltes im Urin ergibt sich für die beiden unterschiedlich belasteten Gruppen, daß die Verteilungen stochastisch voneinander verschieden sind. Der Test von MANN und W H I T N E Y zur Prüfung, welche der Verteilungen größer ist, ergab: \u\ = 6,02 utx = 1,65. Danach ist der Arsengehalt des Urins der Schüler in A signifikant höher als der der Schüler in B (a = 0,05). Die Prüfung des Arsengehaltes im Haar zeigte, daß der Arsengehalt in den Haaren der Schüler aus A signifikant höher ist als bei denen aus B, da für a = 0,05 gilt: \u\ ' 6,6 ^ 1,65 = utx..
802
-Auerm ann/Seidler/ K n e u e r
Tabelle i Arsengehalt [ppm] in Haar- und Uriiiproben von ro- bis njährigen Schülern aus belasteten und nichtbelasteten Wohngebieten Probenmaterial
Urin
Parameter
Probandenanzahl
48
X
0,011
s V [%] max. Wert min. Wert 50%-Wert
0,010
95%-Wert
*(9) max. Wert ( 5 0 % ) durch Dialdehydstärke bereits innerhalb der ersten Minuten blockiert. Eine Steigerung des Reagensüberschusses über ein molares. Verhältnis von Amino- zu Carbonylgruppen von 1:30 führt praktisch nicht zur Erhöhung, des Anteils blockierter Gruppen. Eine maximale Blockierung von 90% wird bereits nach 180 min erreicht (Abb. 2).
Abb. 2. Zeitliche Abnahme der verfügbaren Aminogruppen des Caseins nach Reaktion mit Dialdehydstärke bei wechselnden Aldehyd-Anteilen (Angabe als NH 2 : CO-Verhältnis) O
O 1:2,5; x x 1:10; • • 1:2o; • A 1:3o; • • 1140
Der Einsatz äquimolarer Mengen oder eines geringen Überschusses (2,5fach) a n Aldehyd bewirkt nur eine geringfügige (10%) Blockierung der Aminogruppen. Die Zeit-Umsatzkurven der Reaktion des Proteins mit Glycerinaldehyd und Glyoxal zeigen demgegenüber eine relativ langsame Abnahme des Gehaltes an freien Aminogruppen (Abb. 3). Der mit Dialdehydstärke erzielte Grad der Blockierung wird mit beiden niedermolekularen Aldehyden auch nach mehrstündiger Reaktion nicht erreicht. Mit Glycerinaldehyd lassen sich maximal 50 bis 5 5 % , mit Glyoxal 70 bis 7 3 % der Aminogruppen blockieren. Aus dem Kurvenverlauf lassen sich mindestens zwei verschiedene Reaktionsphasen erkennen: einer relativ langsam verlaufenden Blokkierung zu Beginn folgt nach 90 min eine schnellere Reaktion.
Abb. 3. Zeitliche Abnahme der verfügbaren Aminogruppen des Caseins nach Reaktion mit Glycerinaldehyd und Glyoxal bei wechselnden Aldehyd-Anteilen (Angabe als NH 2 : CO-Verhältnis) GA: o GO: A
O 1:10; • i 1:10; A
• 1^40; A 1:4°
Schwenke/J arm atz/Prahl
810
Die pH-Abhängigkeit der Umsetzung zwischen Casein und Dialdehydstärke bestätigt im Prinzip die früher [2] getroffene Feststellung eines pH-Optimums der Reaktion bei pH 2 0 % (im Falle des Glyoxals) des Proteins intermolekular vernetzt vor; nach dreistündiger Reaktionlassen sich 58% bzw. 54% nachweisen. Dagegen liefert Glycerinaldehyd innerhalb von 3 h unter gleichen Bedingungen nicht mehr als 10 bis 1 5 % intermolekulare Vernetzungsprodukte. Mit steigenTabelle 1 Prozentuale Anteile an hochmolekularen Vernetzungsprodukten im Casein.nach i6stündiger Reaktion mit DAS, GO und G A bei p H 8,0 und Zimmertemperatur, ermittelt als Fraktionen I + I a aus den gelchromatographischen Elutionsprofilen nach Auftrennung an Sepharose 6 B , abzüglich des für unmodifiziertes Kontrollcasein bestimmten Anteiles von 1 3 % für I + I a (Mittelwerte aus 2 bis 4 Bestimmungen) Proteinkonzentration
[%] 1
5
Molares Verhältnis N H 2 : CO
Hochmolekulare Vernetzungsprodukte [%] DAS
GO
GA
1: . 5 1 : 10 1 : 40 1:100
20
22
13
61 70
30 40 — 60 50—60
28
1:
50
50-64
49
5
32
Abb. 7. Zeitliche Zunahme des relativen Anteils an intermolekularen Vernetzungsprodukten des Caseins nach Reaktion mit Dialdehydstärke und Glyoxal in i % i g e r Proteinlösung ISO t[min]
812
SCHWENKE/J ARMATZ/PRAHL
dem Reagensüberschuß und wachsender Proteinkonzentration nimmt der Anteil an Vernetzungsprodukten (Tab. i ) zu. In i % i g e n Proteinlösungen zeigt Dialdehydstärke den größten, Glycerinaldehyd den geringsten E f f e k t ; in 5%igen Proteinlösungen gleichen sich die Unterschiede weitgehend aus, Glyoxal ergibt dabei im Mittel die höchsten Ausbeuten an Vernetzungsprodukten. Bei der Gelelektrophorese in Gegenwart von Harnstoff/Dodecylsulfat/2-Mercaptoäthanol sind die Vernetzungsprodukte als diffuse Bande am Start zu erkennen (Abb. 8). Die Tatsache, daß das stark dissoziierende Medium dieselbe nicht aufzulösen vermag, beweist das Vorliegen von Hauptvalenz-Bindungen zwischen den Polypeptidketten.
i
Abb. 8. Polyacrylamidgel-Elektrophoresemuster von Casein und aldehydmodifizierten Caseinproben nach Einwirkung 6 M Harnstoff/y3-Mercaptoäthanol/Natriumdodecylsulfat aunmodifiziertes Casein; b Casein nach i6stündiger Reaktion mit Dialdehydstärke (Proteinkonzentration i % i g , Aldehydüberschuß ~2ofach, pH 8,o)
Diskussion Die Umsatz-Zeit-Kurven für die Blockierung der Aminogruppen des Caseins durch Dialdehydstärke zeigen eine Abhängigkeit der Halbwertszeit von der Proteinkonzentration (Tab. 2). Auch bei 4ofachem Überschuß an Aldehyd läßt sich kein Abschnitt Tabelle 2 Halbwertszeiten der Reaktion von Casein-Aminogruppen mit Dialdehydstärke, Glyoxal und Glycerinaldehyd unter verschiedenen Bedingungen
Aldehyd
Halbwertszeiten [min]
ProteinKonzentration [%]
molares Verhältnis C O : N H 2 2,5
10
20
3°
40
~ 42 ~ 26
DAS i,o; pH 8,o i , o ; pH 9,5 i,5 2,0
oo
~ 28
I10-17
~ 5
~ 4
5-8 3,5
GO
i , o ; pH 8,0 i,o; pH 9,5
> 450 ~ 7°
~ 36°
GA
i , o ; pH 8,o i , o ; pH 9,5
~ 170 ~ 70
~ 170
Modifizierung von Proteinen 3. Mitt.
813
der Reaktionskurve einem Zeitgesetz erster Ordnung zuordnen. Allerdings ist die in der 1. min sehr schnell ablaufende Reaktion bisher nicht näher analysiert worden. Insgesamt entspricht der Kurvenverlauf nicht einem einfachen kinetischen Zeitgesetz, wenn sich auch der Reaktionsverlauf innerhalb der 1. bis 30. min durch eine Reaktion 2. Ordnung in grober Näherung beschreiben läßt. Noch weniger übersichtlich und schwerer interpretierbar sind die Umsatz-Kurven des Proteins mit Glyoxal und Glycerinaldehyd. Nur im Falle der Reaktion des Glyoxals bei pH 9,5 ähnelt der Verlauf denen der DAS-Kurven. In allen anderen Fällen deuten sich mindestens 2 verschiedene Reaktionsschritte an. Der — verglichen mit der Dialdehydstärke — geringen Reaktionsfähigkeit von Glyoxal und Glycerinaldehyd mit den Aminogruppen steht ein umgekehrtes Reaktionsverhalten zu den Arginin- und Guanidylgruppen gegenüber. Die Tatsache, daß die Reaktion zwischen den Arginin-Seitenketten und der Dialdehydstärke bei pH 8 erst nach einer 24stündigen Inkubationsperiode, bei pH 9,5 dagegen bereits innerhalb 1 h einsetzt, läßt sich durch den in alkalischer Lösung einsetzenden Zerfall der Dialdehydstärke in Glyoxal [7, 8] erklären. Danach wäre das gebildete Glyoxal das eigentliche Reagens bei der Blockierung des Ärginins. Gyoxal selbst ist von japanischen Autoren [9—11] als Reagens zur Blockierung von Arginin-Resten an Proteinen eingeführt worden. Bei der Reaktion mit Insulin und Lysozym ließen-sich die Arginin-Reste bei pH 8,6 selektiv irreversibel blockieren [9]. Eine mögliche Blockierung von LysinResten wurde durch die vorgenommene Säurehydrolyse offenbar rückgängig gemacht. Die hohe Reaktionsfähigkeit des Glyoxals gegenüber den Arginin-Resten des Caseins äußert sich durch den Verlauf der Umsatz-Zeit-Kurven. Die Begünstigung der Reaktion bei höherem pH-Wert erklärt sich aus dem im Alkalischen liegenden pK-Wert des Arginins. Nach NAKAYA U. a. [9] führt eine Erhöhung des pH-Wertes über 9 jedoch nicht zu einer Steigerung der Reaktionsfähigkeit. Die völlig verschiedene Kinetik der Reaktion von Protein-Aminogruppen mit Dialdehydstärke einerseits und den beiden niedermolekularen Aldehyden andererseits läßt den Schluß zu, daß bei der Blockierung der Aminogruppen des Lysins [1, 2] durch Reaktion mit Dialdehydstärke deren niedermolekulare Spaltprodukte [7, 8] keine entscheidende Rolle spielen. Vielmehr muß eine Umsetzung mit dem polymeren oder zumindest oligomeren Reagens angenommen werden. Die intermolekulare Vernetzung des Caseins durch Dialdehydstärke verläuft innerhalb relativ kurzer Reaktionszeit. Bereits nach 20 min treten fast 50% des Proteins vernetzt auf, bei längerer Reaktion werden weitere 10% des Proteins vernetzt. Da während der 1. h noch kein Arginin durch Dialdehydstärke blockiert wird, scheidet diese Aminosäure als Verknüpfungsstelle zweier Polypeptidketten bei der Vernetzung aus. Inwieweit bei längerer Reaktion auch Arginin-Reste an der Vernetzung durch Dialdehydstärke beteiligt sind, kann zur Zeit noch nicht eingeschätzt werden. Obwohl über die Beteiligung von Lysin- oder Arginin-Resten an der Vernetzung durch Glyoxal zur Zeit keine definitiven Aussagen gemacht werden können, könnte die Zunahme des Anteils vernetzter Moleküle mit der Reaktionszeit (Abb. 5), die der Zunahme der Lysinblockierung durch Glyoxal (Abb. 3b) ähnelt, auf die Vernetzung von Lysin-Resten hinweisen. Die Beteiligung von Lysin-Resten bei Vernetzung von Collagen durch Malonaldehyd ist von DAVIDKOVA u. a. nachgewiesen worden [12]. SCHMANDKE u. a. [13] haben die Wirkung verschiedener Aldehyde auf die Blockierung von Lysin und die mechanischen Eigenschaften von Ackerbohnenprotein-Casein-
814
S C H W E N K E / J ARM A T Z / P R A H L
Fasern untersucht. Obwohl dabei keine strenge Korrelation zwischen beiden Prozessen festgestellt werden konnte, bewirkt das am stärksten lysinblockierende Agens, Glutaraldehyd, auch die größte Festigkeitszunahme und umgekehrt der schwächste ,, Lysin B l o c k e r " , G l y o x a l , die geringste Festigkeitszunahme. T r o t z ähnlich hoher Lysinblockierung durch F o r m a l d e h y d und Dialdehydstärke bewirken beide unterschiedliche Scherfestigkeiten. Die Ergebnisse deuten auf einen Mehrstufen-Mechanismus der Reaktion hin (s. dazu [2]), der bei den einzelnen A l d e h y d e n unterschiedlich ist. D a n a c h laufen Blockierung und Vernetzung zumindest bei den niedermolekularen A l d e h y d e n in unterschiedlichen Reaktionsschritten ab. N a c h SCHMANDKE u. a. [14] verläuft die thermische Verfestigung von Ackerbohnenprotein-Casein-Fasern und einem Protein-Bindemittelgemisch nach Einwirkung von Dialdehydstärke nach einem kinetischen Zeitgesetz 1. Ordnung. Eine Übertragung der Ergebnisse auf die hier untersuchten Systeme ist jedoch wegen der Überlagerung von Proteinkoagulation und „chemischer H ä r t u n g " durch den A l d e h y d nicht möglich. Z u d e m m u ß dort ebenso wie bei der H ä r t u n g Von Proteinfasern die Spezifik von Oberflächenreaktionen im Fest-Flüssig-System berücksichtigt werden. Die hier dargelegten Ergebnisse zeigen, daß die E i n w i r k u n g von Dialdehydstärke zu einer raschen Blockierung des Lysins und offensichtlich zur Vernetzung an Lysine-NH 2 -Gruppen führt. Die bei diesem hochmolekularen A l d e h y d praktisch simultan' ablaufenden Reaktionen könnten zu Produkten mit weniger gut verfügbaren LysinResten führen, so daß die folgende Umsetzung durch sterische Hinderung verlangsamt wird. So ließe sich der erste Teil der U m s a t z - Z e i t - K u r v e interpretieren. Die Uneinheitlichkeit der K i n e t i k könnte weiter aus den folgenden, prinzipiell möglichen Reaktionswegen erklärt werden: 1. Blockierung ohne Vernetzung (Stufe der Carbinolamine ScH-iFFSche Base) [2], 2. Blockierung bei gleichzeitiger Vernetzung durch polymeren Dialdehyd, 3. Blockierung durch Zerfallsprodukte der D A S . Wir danken Frau
S. GROSSMANN
und Frau B.
SCHÖLZKE
für gewissenhafte technische Mitarbeit.
Summary K . D. S C H W E N K E , E. J A R M A T Z and L. P R A H L : Chemical modification of proteins. Part III. Timedependence of the reaction of casein with dialdehyde starch and other aldehydes The reaction of the amino and guanidyl residues of casein with dialdehyde starch differs in its time course from the reaction with glyoxal and glyceraldehyde. The rate and degree of amino group blocking (as a result of the reaction with the aldehydes) decrease in the following order: dialdehyde starch glyceraldehyde > glyoxal. Unlike glyoxal, dialdehyde starch causes at pH = 8 a marked decrease of the guanidyl groups only after incubation over a period of 24 hours; an increase in pH leads in both cases to an increase in reaction rate. During the reaction of casein with dialdehyde starch, 50% of the protein are intermolecularly cross-linked within a short time (gj i h ) ; during this period all available arginyl groups are still unblocked. The participation of lysyl and arginyl residues in the cross-linking of the protein and the role of dialdehyde starch and its low-molecular degradation products in the blocking of the functional groups are discussed. Pe3K>Me K . JH. I l l b e H k e ,
E.•
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Modifizierung von Proteinen 3. Mitt.
8 1 5
PeaKUHH aMHHHwx H ryaHHHHJibHUX O C T S T K O B Ka3enHa c HHajibnerHHHbiM KpaxMaJiOM B cBoeil BpeMeHHOft xapaKTepHCTHKe OTjiimaeTCH OT peaniíHH C rJinoiccajioM H r j i n i j e p H HOBHM ajibnerHKOM. J^jih ÖJioKupoBaHHH a M H H o r p y n n n a n p e 3 y j i b T a T peaKUHH c aJibnerajiaiviH, B OTUoiuemie CKopocTH p e a K i i i m H cTeneHH npeBpameHHH npaBOMepeH c j i e n y i o m H i l n o p n n o K : nHajibnerHHHbiñ K p a x M a j i > rjiHuepuHOBbift ajibHerajj; > TJIMOKc a j i b . B npoTHBonojiOHíHOCTb rjiHOKcajiio jjHaJibjierHjiHbift K p a x M a j i npH p H 8 npHB O « H T TOJibKO n o c j i e 24-HacoBoft HHKyóauHH K cymecTBeHHOMy C H H T K C H H I O ryaHHHHJiOBbix r p y n n ; yBejieHneHHe p H B < J 6 O H X c j i y q a H x B b i 3 b i B a e T y B e j i i m e H n e c u o p o c r n peaKUHH. n p w npeßpameHHH M e w a y Ka3eHHOM H nnajibnerHHHbiM KpaxMaJiOM n e p e 3 KopoTKHö npoMWKyTOK BpeiweHH (sS l » i a c a ) 5 0 % S e j i n a ineacMOJieKyjinpHo cuiHBafOTcn; B STO BpeMH Bce HOCTynHbie aprwHHJibHbie, ocTaTKH e m e HaJiHuo' B He6ji0KHp0BaHH0M BH«e. y q a C T H e aprHHHJIbHblX H JIH3HJIbHbIX OCTaTKOB B CUIHBaHHH ÖejlKOB H pOJIb flHajibnerHHoro K p a x i w a j i a H e r o HH3K0M0JieKyjiHpHbix npoflyKTOB pacmenjieHHH npw ßjioKHpoBaHHH ({»yHKUHOHaJibHbix r p y n n 06cyjKHai0TCH.
L i t e r a-'t u r [1]
SCHWENKE, JAN
[2]
K . D., L. PRAHL, M. G. BESRUKOW, W . M. BELIKOW,
und A. J.
SCHWENKE,
WOLNOWA,
K . D.,
Nahrung
L. PRAHL,
19,
U . FREIMUTH, S. G . CHARAT-
921 (1975).
E . JARMATZ,
B. ENDER,
J. UHLIG,
A. J. WOLNOWA
und
[3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] fio] [11] [12] [13] [14]
S. G .
Nahrung 20, 895 (1976). IZUMI, Y . , Analyt. Biochem. 12, 1 (1965). I Z U M I , Y . , Analyt. Biochem. 10, 218 (1965). M A U R E R , R . , Disc Elektrophoresis, 2. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin, New Y o r k 1971. M C L E E S T E R , R . C . , T . C . H A L L , S . M . S U N und F . A . B L I S S , Phytochemistry 12, 85 (1973). W H I S T L E R , R . L., P. K . C H A N G und G. N. R I C H A R D S , J. Amer. ehem. Soc. 81/3133 (1959). W H I S T L E R , R . L . und E. F. P A S C H A L L , Starch: Chemistry and Technology, Vol I . Fundamental Aspects, Academic Press, New Y o r k , London 1965. N A K A Y A , K . , . H . H O R I N I S H I und K . S H I B A T A , J . Biochem. [Tokyo], 6 1 , 345 (1967). N A K Y A , K . , T . S U Z U K I , O . T A K E N A K A und K . S H I B A T A , Biochim. biophysica A c t a [Amsterdam] 194, 301 (1969). K O T A K I , A., M . H A R A D A und K . Y A G I , J. Biochem. [Tokyo], 60, 592 (1966). D A V I D O K O V A , E . und I . S V A D L E N K A , Z . Lebensm. Unters.-Forsch. 1 5 8 , 279 (1975). S C H M A N D K E , H . , und B . H A R T M A N N , Nahrung 21, 499 (1976). S C H M A N D K E , H . , und G. M U S C H I O L I K , Nahrung 20, 851 (1975). CHARATJAN,
Dr. sc. nat. K . D. S C H W E N K E , E. J A R M A T Z und Dr. L . P R A H L , Zentralinstitut für Ernährung, DDR-1505 Bergholz-Rehbrücke, Arthur-Scheunert-Allee 114/116 Eingegangen 10. 3. 1977
Die Nahrung
21
9
1977 ]
817-823
Bereich Lebensmittelchemie der Sektion Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin (Leiter: Prof. D r . CL. F R A N Z K E )
D D R
Bestimmung der Polarität gesättigter Monoglyceride durch Gaschromatographie B . KNORN, R . GÖBEL u n d Cl. FRANZKE
Gaschromatographische Untersuchungen, bei denen gesättigte Monoglyceride unterschiedlicher Kettenlänge als stationäre Phase eingesetzt werden, haben ergeben, daß der Retentionsindex einer polaren (Wasser) oder unpolaren Substanz (Dekalin) als Maß für das hydrophile-lipophile Gleichgewicht einer grenzflächenaktiven Substanz, die als stationäre Phase dient, angesehen werden kann und daß eine lineare Abhängigkeit sowohl zwischen der Differenz der Retentionsindizes und der kritischen Micellkonzentration als auch zwischen ihr und dem nach DAVIES berechneten HLB-Wert der Monoglyceride besteht.
i.
Aufgabenstellung
Z i e l d e r v o r l i e g e n d e n A r b e i t ist es, in E r w e i t e r u n g d e r b e r e i t s v o n u n s v o r l i e g e n d e n U n t e r s u c h u n g e n ü b e r die g r e n z f l ä c h e n a k t i v e n E i g e n s c h a f t e n v o n g e s ä t t i g t e n M o n o g l y c e r i d e n [8] die p o t e n t i e l l e A n w e n d u n g d e r G a s c h r o m a t o g r a p h i e z u r
Bestimmung
ihres hydrophilen-lipophilen Verhaltens zu erkunden. E s soll e r m i t t e l t w e r d e n , i n w i e w e i t d a s V e r h ä l t n i s d e r R e t e n t i o n s z e i t e n e i n e s p o l a r / unpolaren Substanzpaares, bestimmt an einer mit einem gesättigten
Monoglycerid
b e l a d e n e n S ä u l e , a l s M a ß f ü r die P o l a r i t ä t d i e s e s M o n o g l y c e r i d e s d i e n e n k a n n u n d i n w e l c h e m Z u s a m m e n h a n g die e r h a l t e n e n D a t e n m i t d e n E i g e n s c h a f t e n d e r g e s ä t t i g t e n M o n o g l y c e r i d e s t e h e n , die f ü r d e r e n G r e n z f l ä c h e n a k t i v i t ä t c h a r a k t e r i s t i s c h s i n d .
2. Zum
Stand, der
Kenntnisse
Nach der Regel von BANCROFT [I] wird der T y p einer Emulsion durch den zugesetzten Emulgator bestimmt. Die Phase, in der sich der Emulgator am besten löst, stellt die kontinuierliche dar. Das bedeutet, daß der Verteilungskoeffizient einer Substanz in zwei Phasen in enger Beziehung zu ihrer Emulgatorwirkung in diesem System steht. Dabei ist die Löslichkeit des Emulgators von seinem molekularen Bau abhängig. Für diese von BANCROFT zunächst rein empirisch gefundene Regel schafft DAVIES [5] aufgrund der Koaleszenskinetik eine theoretische Begründung und kann aus der Beziehung der Koaleszensgeschwindigkeit zum HLB-Wert des Emulgators einerseits und seinem Verteilungskoeffizienten andererseits die folgende Gleichung ableiten: (HLB - 7) = 0,36 In C v y — Konzentration des Emulgators in der wäßrigen Phase C 0 — Konzentration des Emulgators in der Ölphase
818
KNORN/GÖBEL/FRANZKE
Voraussetzung für ihre Gültigkeit ist es, daß starke Wechselwirkungen zwischen Emulgatormolekülen und dem lipophilen Lösungsmittel nicht auftreten, d. h. sie gilt nur für nichtionische Verbindungen und unpolare Ölphasen. F ü r die Ermittlung des Verteilungskoeffizienten bietet sich die Gas-Flüssig-Chromatographie als schnelle und e x a k t e Methode an, da die Retenstionszeiten einer Testsubstanz abhängig sind von deren Verteilung zwischen stationärer und mobiler Phase. D a z u seien die charakteristischen Peah-Parameter aufgeführt (Abb. i) [6]. to
Abb. i.
Charakteristische Peak-Parameter bei der GasFlüssig-Chromatographie
tR = Retentionszeit; tM = T o t z e i t ; t' R = Netto-Retentionszeit ' Inertgaspeak
Start
Zeit
Die Retentionszeit tR ist die Zeit zwischen Probenaufgabe und Erscheinen des Maximums des betreffenden Peaks. Sie setzt sich aus zwei Teilen zusammen: i.) der Zeit, während der sich die K o m p o nente in der mobilen Phase (Trägergas) aufhält; sie wird bestimmt durch Strömung und Gasvolumen des gesamten Systems, und 2.) der Zeit, die die Komponente in der stationären flüssigen Phase verbringt; sie ist abhängig von der Strömung, der Löslichkeit der Komponente in der flüssigen Phase und Von deren Menge. Die Totzeit t^ ist die Retentionszeit einer Komponente, die von der stationären Phase wegen vollständiger Unlöslichkeit nicht zurückgehalten wird. Die Netto-Retentionszeit t'¡¡ist die Differenz tR — 'Verteilung und Retentionszeit einer Substanz sind unabhängig v o n der Polarität der Säule. So wird z. B . eine polare Verbindung auf einer polaren Säule länger verbleiben als auf einer unpolaren. D a s Verhältnis zwischen den Retentionszeiten polarer und unpolarer Substanzen kann deshalb als Maß für die Polarität der stationären Phase auf der Säule dienen. Als erste versuchen HARVA U. a. [9] die Verteilung v o n Emulgatoren gaschromatographisch zu ermitteln. Sie benutzen den Emulgator als stationäre flüssige Phase einer Säule und bestimmen darauf den Verteilungskoeffizienten von Wasser und Di-iso-Butylen. F ü r eine Reihe v o n Verbindungen erhalten sie eine lineare Beziehung zwischen ihm und dem H L B - W e r t . Unter Zugrundelegung dieser Methode entwickeln BECHER u. a. [2] ein Verfahren, den H L B - W e r t v o n P o l y o x y ä t h y l e n d e r i v a t e n aus dem Quotienten der Retentionszeiten v o n Äthanol und H e x a n zu ermitteln, das auch MICKLE U. a. [15] erfolgreich bei nichtionischen Emulgatoren und PETROUSKI [17] für Emulgatormischungen anwenden. HÜBNER [10] prägt den Begriff der „relativen P o l a r i t ä t " einer grenzflächenaktiven Substanz, die er wiederum als stationäre flüssige Phase verwendet. E r bestimmt diese Größe ebenfalls gaschromatographisch, indem er die Retentionszeiten v o n (unpolaren) w-Alkanen mit der von (polarem) Methanol in Beziehung setzt. E r definiert den ,,Polaritätsi n d e x " {PI): PI
= 100 log (C — 4,7) + 60
C = „scheinbare K o h l e n s t o f f a n z a h l " des Methanols FINEMAN [7] und KRIVICS [13] wenden diese Bestimmung erfolgreich auf P o l y o x y ä t h y l e n a d d u k t e an und erhalten eine lineare Beziehung zwischen idealem (berechnetem) H L B - W e r t und Polaritätsindex. A u c h BRONIARZ u. a. [3] testen sie anhand von 39 Emulgatoren sehr genau; sie variieren in bestimmten Bereichen Säulenlänge, Träger, Trägergasgeschwindigkeit und Konzentration der flüssigen Phase und stellen fest, daß diese Parameter ohne E i n f l u ß auf den P I sind. E r steht in Wechselwirkung mit dem idealen H L B - W e r t , der Dielektrizitätskonstanten, der Oberflächenspannung v o n flüssigen Emulgatoren, der kritischen Micellkonzentration, dem T r ü b u n g s p u n k t und dem Brechungsindex [4, 16].
Polarität gesättigter Monoglyceride
819
In der vorliegenden Arbeit werden die relativen Polaritäten einer homologen Reihe von Monoglyceriden gaschromatographisch untersucht. Die erhaltenen Daten werden durch ^den von KOVATS [12] vorgeschlagenen, von ETTRE [6] modifizierten und von REINHARDT [18] auf Monoglyceride der Octadecensäuren angewandten Retentionsindex {RI) ausgedrückt. Der R I ist im Gegensatz zu den relativen Retentionsangaben unabhängig von der Säulenkonstanten und dem Gerätetyp und nur abhängig von der Temperatur und der Polarität der stationären Phase, so daß in dieses Bezugssystem jedes isotherm ermittelte Analysenergebnis eingeordnet werden kann. Als Standardverbindungen dienen w-Alkane mit gerader Kohlenstoffzahl, da deren Netto-Retentionszeiten sich proportional zur Kohlenstoffzahl ändern. Durch Vergleich der Retentionszeit der zu untersuchenden Substanz A mit den Retentionszeiten der beiden nächstliegenden «-Alkane läßt sich der R I der Substanz nach folgender Beziehung errechnen: „T , . 16g tRÄ - log tRx R I j = ioo(x—y) 4- 1002 log tRu - log tRx Hierbei sind: RI^ tRÄ tRy tRx
= = = =
Retentionsindex der Substanz A Retentionszeit der Substanz A Retentionszeit des w-Alkans CyH 2 y+2 Retentionszeit des w-Alkans C x H 2 X + 2 tRy
>
IRa
>
tRx
J e nach der Polarität der stationären Phase, d. h. der zu untersuchenden Verbindungen, ändern sich die Retentionszeiten der »-Alkane und einer eingespritzten polaren und unpolaren Substanz und damit auch deren R I für diese Säule. So kann man aus der Differenz der R I zweier Substanzen unterschiedlicher Polarität (zlRI = RIUnpolar — RIpolar) etwas über den polaren Charakter der stationären Phase aussagen.
3. Versuchssubstanzen Es werden folgende Monoglyceride, die selbst synthetisiert werden [8], : eingesetzt: Monocaprinat Monolaurat Monomyristinat
Monopalmitat Monostearat Monobehenat
4. Gerät Für die Untersuchungen steht ein Gerät der Fa. Chromatron, Berlin, GCHF 18.3 — 4 z u r Verfügung. E s werden folgende Versuchsbedingungen gewählt: Detektor: Detektor-Temperatur: Trägergas: Arbeitstemperatur: Säulengröße: Trägermaterial:
Wärmeleitfähigkeits-Detektor 180 °C H 2 (0,13 kp/cm 2 ) 90 °C 1 m Länge, 4 mm Durchmesser Chromosorb G-NAW-geglüht 70 — 80 mesh mit 1% Monoglycerid beladen eingespritze Menge:. o, 1.— o, 5 (¿1 Papiergeschwindigkeit: 600 mm/h
5. Durchführung der Versuche Arbeitsvorschrifi
für die Herstellung
des imprägnierten
Trägermaterials
150 mg Monoglycerid (bezogen auf einen Monoglycerid-Gehalt von 100%) werden in 50 ml Chloroform gelöst und in dieser Lösung 1 5 g des Trägermaterials suspendiert. Nach 6ominütiger Durch-
820
KNORN/GÖBEL/FRANZKE
mischung am Rotationsverdampfer wird das Lösungsmittel im Wasserstrahl-Vakuum entfernt, wobei darauf zu achten ist, daß die Badtemperatur unter dem Schmelzpunkt des Monoglycerides bleibt, um ein Zusammenklumpen des Füllmaterials zu vermeiden. Außerdem darf die Kolbenrotation nicht zu schnell sein, da sonst durch Abrieb die gleichmäßige Verteilung der stationären Phase auf dem Träger nicht gewährleistet ist. Nach völligem Verdampfen des Lösungsmittels wird das Füllmaterial in eine Glassäule gebracht und zunächst 3 h bei 60 °C, anschließend 2 h bei 80 °C, dann, 4 h bei 100 °C und abschließend 16 h bei 130 °C unter Stickstoffdurchfluß gealtert. A n diesen Säulen werden die Retentionszeiten zweier Substanzen verschiedener Polarität ermittelt. Solche „ P a a r e " sind z. B. Äthanol/Hexan [2], Butan/Butadien [19], Benzol/Cyclohexan [13]. Für die eigenen Untersuchungen werden in Anlehnung an die Arbeiten von WACHS [18] Wasser und transDekalin mit Dielektrizitätskonstanten von 8t,6 bzw. 2,13 verwendet. Als Vergleichsalkane dienen M-Octan und «-Decan. Die Substanzen werden jeweils 10 x eingespritzt. Um unterschiedliche Trägergasgeschwindigkeiten auszugleichen und damit reproduzierbare Daten zu erzielen, werden die Werte auf eine konstante Totzeit (s. 2.) bezogen und die Nettoretentionszeiten (Abstand zwischen Luft- und Substanzprobe) entsprechend umgerechnet.
6.
Ergebnisse
D i e unterschiedlichen R e t e n t i o n s z e i t e n der einzelnen S u b s t a n z e n in der s t a t i o n ä r e n P h a s e sind aus T a b . 1 zu erkennen. D e u t l i c h treten ihre V e r ä n d e r u n g e n hervor, w e n n das T r ä g e r m a t e r i a l u n d d a m i t die P o l a r i t ä t der s t a t i o n ä r e n P h a s e wechselt. Mit steigender P o l a r i t ä t , d. h. m i t V e r r i n g e r u n g des h y d r o p h o b e n A n t e i l s i m Monog l y c e r i d - M o l e k ü l , erhöht sich die N e t t o r e t e n t i o n s z e i t der polaren V e r b i n d u n g W a s s e r u n d sinkt die des unpolaren trans-Dekalins. Tabelle 1 Nettoretentionszeiten der mobilen Phasen in Abhängigkeit von der Art des Monoglycerids (stationäre Phase)
Monoglycerid
Caprinat Laurat Myristinat Palmitat Stearat Behenat
^Wasser [min]
a3bi n p w RA3OB0II x p o M a T o r p a $ H H n o K a 3 a j i o , MTO HHHCKC 3 a j i e p } K K H
n o j i n p H o r o (BOAa) HJIH H e n o j i n p H o r o BemecTBa (neKaJiHH) MOJKGT cJiyntHTt Mepoft rHHpo$HjibHo-jiHno(j)HjibHoro paBHOBecHH noBepxHO-aKTHBHoro B e m e c T B a , c n y w a m ero
CTauHOHapHOH
$ a 3 o f t , H HTO MMCCTCH j i H H e f t H a a 3ABHCHM0CTB K a n MEWNY p a 3 H H u e i l
HHHeKCOB 3aHeptttKH H KpHTHHeCKOil KOHUeHTpaiiHH MHUejUlbl TaK H M e w a y Heft h o n p e IIEJIHEMOFT n o J I A B H C BEJINHHHOFT H L B
MOHORIIHUEPHHOB.
Literatur [1] BANCROFT, W . D., J. physic. Chem. 17, 514 (1913). [2] BECHER, P . , u n d R . C. BIRKMEIER, J. A m e r . Oil. C h e m i s t ' s Soc. 41, 169 (1964). [3] BRONIARZ, J., u n d M. WISNIEWSKI, T e n s i d e 10, 75 (1973). [4] BRONIARZ, J., u n d M. WISNIEWSKI, T e n s i d e 1 1 , 27 (1974).
[5] DAVIES, J. T., Proc. 2nd. Int. Congr. Surface A c t i v i t y ' 1 , 426 London (1957). [6] ETTRE, L. S., Chromatographia 6, 525 (1973). [7] FINEMAN, J. G., J. Amer. Oil Chemist's Soc. 46, 296 (1969). [8] FRANZKE, CI., u n d B . KNORN, N a h r u n g 2 1 , 385 (1977). [9] HARVA, O., und P . KAVALO, S u o m e n K e m i s t i l e h t i 32, 52 (1959).
[10] [11] [12] [13] [14]
HUEBNER, V. R., Analyt. Chem. 34, 488 (1962). HUPE, K . P., J. Gaschromatogr. 3, 12 (1965). KOVATS, E., Helvet. chim. A c t a 41, 1915 (1958). KRIVICS, W . C., Kolloid-J. (Moskau) 36, 157 (1974). MARSZALI., L., Kolloid-Z. u. Z. Polymere 251, 609 (1973).
[ 1 5 ] M I C K L E , J . B . , u n d W . SMITH, J . S e i . 3 6 , 4 2 3
(1971).
[16] MYSAK, A. E., Kolloid-J. 37, 1182 (1975). [17] PETROWSKI, G. E., J. Amer. Oil Chemist's Soc. 50, 284 (1973). [18] REINHARDT, R . , u n d W . WACHS, T e n s i d e 5, 125 "(1968).
[19] ROHRSCHNEIDER, Z., Z. analyt. Chem. 170, 256 (1959). Prof. Dr. CI. FRANZKE, Sektion Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin, Bereich Lebensmittelchemie, D D R - 1 1 2 Berlin, Goethestr. 54 Eingegangen 2 1 . 2 . 1977
56*
Die Nahrung
21
9
1977
825-829-
Bereich Lebensmittelchemie (Leiter: Prof. Dr. CL. FRANZKE) der Sektion Chemie der HumboldtUniversität zu Berlin, D D R
Fortschrittsbericht Zur Kenntnis der Acyllactylate als Emulgatoren für Lebensmittel CL. FRANZKE, W . R . STENZEL, B . DRESCHER u n d F . H E R F U R T H
I . Eigenschaften Acyllactylate zählen zur Gruppe der ionogenen Emulgatoren und sind durch folgende allgemeine Formel charakterisiert: CH 3 I R-C-(0-C^C)
O
^
II
O
x
-0Me
I IO I
H
Dabei stellt R — C — den Acylrest einer Fettsäure mit meist 16 — 24 Kohlenstoffatomen dar [ P i o , P4]. X gibt die durchschnittliche Zahl der Milchsäuregruppen an, die in einem Molekül vorhanden sind; sie schwankt meist zwischen 1 und 10 [P31, P16, P17]. Als Kation Me können Alkali-, Erdkali-, Ammonium, Aluminium-, Kupfer-, Eisen-, Kobalt-, Mangan- oder Zink-Ionen auftreten. Bevorzugt werden aber die Natrium-, Kalium-, Calcium- und Magnesiumsalze der Acyllactylate [P26], insbesondere das Calcium-stearyl-2-lactylat. Diese Acyllactylate gelten als ungiftig; der A D I - W e r t für Calciumstearyl-2-lactylat ist mit 0 — 25 mg/kg Körpergewicht angegeben [7, 22]. Handelsübliche Acyllactylate sind weiße bis schwach gelbliche feste Substanzen mit einem Schmelzpunkt meist um 50 °C [P19, P22, P45], -die einen leicht brenzlichen Geruch und schwach säuerlichen Geschmack aufweisen. Acyllactylate sind in Wasser unlöslich, lassen sich aber in Wasser gut dispergieren. In Aceton sind sie schlecht löslich, in warmem Methanol, Äthanol, w-Propanol und «-Butanol aber relativ gut löslich, während in typischen Fettlösungsmitteln eine sehr gute Löslichkeit zu verzeichnen ist. Der H L B W e r t liegt über -16 [9, 27, P21, P22]. 2. Herstellung I n Tab. 1 sind in Auswertung der Patentliteratur Möglichkeiten für die Synthesen von Acyllactylaten zusammengestellt. Diese Methoden beruhen darauf, daß entweder Fettsäurehalogenide mit Milchsäure umgesetzt werden, oder daß Fettsäuren mit Milchsäure und basischen Stoffen (Carbonate, Hydrogencarbonate, Oxide oder Hydroxide) zur Reaktion gebracht werden. 3. Einsatzgebiete Tab. 2 gibt einen Überblick über die Anwendungsmöglichkeiten von Acyllactylaten. Bevorzugtes Einsatzgebiet für die Acyllactylate ist die Backwarenindustrie. Die Acyllactylate beeinflussen hier sowohl die Proteinstruktur im Mehl als auch die Eigenschaften der Stärke. Sie sind in der Lage, Komplexe mit Stärke zu bilden, die dazu führen, daß in der ersten Stufe des Backprozesses die Stärkeverkleisterung verzögert wird. Durch die in dieser kritischen Phase verbesserte Teigbeweglichkeit wird das Gebäckvolumen gesteigert [2, 4, 42]. Gegenüber manchen anderen Emulgatoren ist zur Erzielung dieses Effektes eine wesentliche Änderung der Rezeptur und der Technologie nicht erforderlich. Neben der Erhöhung des Gebäckvolumens [P7, 2, 4, 5, 39 — 41]
826
FRANZKE/STENZEL/DRESCHER/HERFURTH
Tabelle i Synthesemöglichkeiten für Acyllactylate Lfd. Nr.
i 2 ,3 4 5 6
7 8
9 10
Reaktionszeit
Ausgangsstoffe
dehydratisierte Milchsäure, Säurehalogenide der Fettsäure wasserlösliche Hydroxysäuresalze, .Säurehalogenide der Fettsäuren monomere oder polymerisierte Milchsäure, Säurehalogenide der Fettsäuren Lactylverbindungen, Fettsäurehalogenide, basische Stoffe polymerisierte Milchsäure, Carbonsäuren oder Hydroxysäuren Milchsäure, Fettsäure, basischer Stoff Milchsäure, Stearinsäure, (Calciumcarbonat Milchsäure, Fettsäure, basischer Stoff Milchsäure, Fettsäure, basischer Stoff Milchsäure, Stearinsäure, basischer Stoff
[H]
Reaktionstemperatur [°C]
I,5
70
1
133-136
2 4-14 2 O,75 1-4
Literatur
[P9] [P19]
65-
80
[P3]
65-
80
[P5]
über 200 75-78 200 200 180 — 250 70
[Pi] [P28] [P45] [P15] [P2] [P44]
Tabelle 2 Anwendung von Acyllactylaten Anwendungsgebiet Backwaren
Konzentration
Literatur
[%]
0.05-3
Backfette
0,1—9
Eiprodukte und Eierkuchenteige
0,01 — 0,5
Überzugsmassen Füllungen Trockengemüse und Trockenobst, Fruchtsäfte, Getränke Puddingmischungen Cremes, Fondantmassen Stabilisatoren für Monoester Teigwaren „Coffee whitener" (Austausch für Milch und Sahne in Kaffeegetränken) Kosmetik
bis 0,5
bis 0,5
[ P 3 —5, P 7 — 1 1 , P 1 4 —20, P 2 3 , P 2 4 , P 2 7 - 3 0 , P 3 2 - 4 7 ; 2 - 5 , 9, 1 1 , 1 3 , 1 7 , 19, 20, 24, 26, 29 — 3 2 , 36, 3 7 ] [P16, P 1 7 , P 1 2 , P 1 3 , P n , P 1 4 , P36, P 3 7 , P 1 9 ; 18] [P6, P 2 5 , P 4 3 , P 1 2 ; 10, 11, 14, 19, 20] . [ P 1 6 , P i , P 1 3 , ; 1 3 14, 16] [ P 1 6 , 14, 1 3 ] [ 1 1 , 1 3 , 19, 30]
[11. 13] [P16] [P21] [33] [13. 15] [P22]
wirken sich Acyllactylate auch positiv auf die Teigdichte [P16], das spezifische Teiggewicht [P17] und die Standfestigkeit des Teiges [4] aus. Acyllactylate verbessern Porung und Krumenstruktur der Gebäcke [P14, P19, P43, 24; 34], das spezifische Gebäckvolumen [P17, P 3 2 ; 38], Kompressibilität [P20, P 1 2 , P 3 ; 38], Schnittfähigkeit [32] und Frischhaltung [P39] und bewirken darüber hinaus eine Alterungsverzögerung [P24, P39, P29, P18, P38, P34; 40]. Ein Teil dieser Eigenschaften kann mit der Bindung der Acyllactylate an die Kleberkomponente eines Mehls erklärt werden [ P 4 : 3 9 ] . Nach anderen Autoren [37] ist die Veränderung des Mehles wahrscheinlich auf eine kolloidale Verbindung des Anions mit dem Mehleiweiß zurückzuführen, wobei der Kationenanteil ohne Einfluß ist.
A c y l l a c t y l a t e als Emulgatoren
827
Beim Zusatz von mehr als 1 0 % proteinreichen Stoffen zu Teigen, die die ernährungsphysiologischen Eigenschaften der B a c k w a r e n verbessern sollen, gehen gute Gebäckeigenschaften z . T . verloren [P44], die durch Zusatz v o n Acyllactylaten, besonders Natrium- und Calcium-stearyl-2-lactylat, kompensiert werden [P47, P33; 41]. V o n verschiedenen Autoren [P44; 39] wird festgestellt, daß die W i r k u n g von Natrium-stearyl-2l a c t y l a t besser ist als die v o n Calcium-stearyl-2-lactylat. Durch den Einsatz v o n A c y l l a c t y l a t e n in B a c k w a r e n kann die Menge des B a c k f e t t e s reduziert werden, ohne daß positive Gebäckeigenschaften verlorengehen [P42; 24, 32)]. Bei Verwendung in flüssigen B a c k f e t t e n wird das Gashaltevermögen des Teiges positiv beeinflußt [P12, P13]. Der Zusatz der A c y l l a c t y l a t e zum Teig erfolgt a m günstigsten in Pulverform [P24]. N a c h anderen Autoren [P8, P i 1, P22] kann die Menge an A c y l l a c t y l a t reduziert werden, wenn der Einsatz in Gelform (30 — 4 0 % A c y l l a c t y l a t , 60 — 7 0 % Wasser) vorgenommen wird. Die W i r k s a m k e i t der A c y l l a c t y l a t e wird gesteigert durch kombinierte A n w e n d u n g mit anderen Emulgatoren, vor allem Partialglyceriden [P15, P 5 1 ; 3], Glycolfettsäureestern [P12, P43, P23], Polyolestern v o n Fettsäuren [P17], Di- und Tricarbonsäureestern [P31, P15], Molkeproteinkonzentraten [P35], hydrierten Pflanzenphosphatiden [P13] und Stearylfumaraten [P26, P39]. In Eierkuchenteigen wird die Degradation herabgesetzt, w o d u r c h ' s i c h technologische Vereinfachungen beim Transport ergeben [P25]. A c y l l a c t y l a t e verbessern die Aufschlagfähigkeit in Eiprodukten [P6; 10, 11, 1 4 , 1 9 , 20] und die Gebrauchseigenschaften von Überzugsmassen, Füllungen, Fondants und Cremes. A c y l l a c t y l a t e n , besonders Calcium-stearyl-2-lactylat, wird ein positiver Einfluß auf die Kristallstabilität der Monoester von Glycerin- und Propylenglycol zugeschrieben. F ü r die praktische A n w e n d u n g der Monoester von Glycerin bzw. Propylenglycol ist es wesentlich, daß diese in der a-Modifikation auftreten, d a die a-Modifikation im allgemeinen irii Vergleich zur jS-Modifikation der Partialester von Glycerin und Propylenglycol günstigere anwendungstechnische Eigenschaften besitzen. Bei Produkten, die bei niederen Temperaturen gelagert und verwendet werden (Eiskrem, kosmetische Artikel), kann ein allmählicher Übergang von der a- in die inaktive |8-Form erfolgen, der durch A c y l l a c t y l a t e — besonders'Calcium-stearyl-2-lactylat — aufgehalten wird [P21]. Durch Einsatz von Calcium-stearyl-2-lactylat mit Partialglyceriden in Eiskremmischungen wird die Einarbeitung von L u f t erleichtert [P21], die Zerfließgrenze gesenkt und die Steifheit, Formbeständigkeit und der Aufschlag des Endproduktes verbessert [P22]. A u ß e r in Lebensmitteln werden A c y l l a c t y l a t e auch bei kosmetischen Erzeugnissen eingesetzt [P22].
4.
Analytik
Neben der Charakterisierung der A c y l l a c t y l a t e durch Säure- und Verseifungszahl [27, 43] ist die Bestimmung der Milchsäure und der Anionen von Bedeutung. Der Gehalt der Milchsäure kann nach verschiedenen Verfahren colorimetrisch bzw. photometrisch erfolgen [1-8, 21, 22]. W e n n störende Säuren nicht vorliegen, ist sogar eine einfache titrimetrische Erfassung der Milchsäure möglich [7, 23, 29]. Die Bestimmung der Anionen erfolgt aus der Asche. F ü r Calcium-stearyl-2-lactylat werden neben einer flammenphotometrischen Calcium-Bestimmung [29] auch permanganometrische [25] und komplexometrische [35, 43] Titrationen angegeben. JURRIENS u. a. [29] beschreiben die gaschromatographische Untersuchung von Calcium-stearyl-2lactylat.
Literatur Zeitschriften [1] BASHEWA, A., Maslo-shir, prom. 40. 40 (1974). [2] BECHTEL, W . G., U. G. E . HAMMER, Cereal Chem. 33, 206 (1956). [3] Besluit, 9. 6. 1971, Holland-Brotstandard, zit. nach Emulsion A/S Firmenschrift, 1972. [4] B U D D E M E Y E R , B . , u . J . M O N E Y M A K E R , B a k e r s D i g . 3 5 , 5 4 ( 1 9 6 1 ) .
[5] COLE, M., Bakers Dig. 47, 21 (1973).
828 [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23]
[24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43]
FRANZKE/STENZEL/DRESCHER/HERFURTH
B., Diplomarbeit, Bereich Lebensmittelchemie, Sektion Chemie, Humboldt-Universit ä t Berlin 1973. E D E R , R., U. F . K U T T E R , Helv. chim. acta 9, 557 (1926). FAO-Nutrition Meetings Report, Series Nr. 46 A, Result of t h e deliberations of J o i n t F A O / W H O expert Commitee FAO-Nutrition Meeting Report, Series Nr. 46 B, S. 61 — 63, ^ l 0 Federal Register, May 29, 1963; 28 F . R . 5294. Federal Register, April 10, 1964; 29 F . R . 4997, S. 19 (Subpart D). Federal Register, August 18, 1964; 29 F . R . 11 771. Federal Register, September 22, 1965; 30 F . R . 12070. Federal Register, October 28, 1967; 32 F . R . 14944 — 5. Federal Register, August 23, 1969; 34 F . R . (162) 13592. Federal Register, October 10, 1970; 35 (198) 1 5 9 9 1 , ref. in C.A. 74, 41 2 1 1 (1971). Federal Register, August 28, 197t. FETT, H . M., J . Amer. Oil Chemist's Soc. 38, 447 (1961). Food in Canada, Encyclopedia of food chemicals, S. 39, April 1970. Food additives analytical manual, US Rept. H E W / F D A , J u n i 1965. F R I E D E M A N N , K., J . biol. Chem. 7 3 , 336; zit. in Beilsteins H a n d b u c h der organischen Chemie, E I I 3. 202, Speinger-Verlag, Berlin 1942. F Ü R T H , G., Biochem. Z. 2 6 , 199; zit. in Beilsteins H a n d b u c h der organischen Chemie, E I I 3, 202, Speinger-Verlag, Berlin 1942. H I C K I N B O T H A M , A. R., Analyst 7 3 509 (1948); ref. in C. A. 4 3 , 2895 (1949). H O S E N E Y , R . , u. K . F I N N E Y , Cereal Chem. 4 9 , 366 (1972). J A N D E R - B L A S I U S , E i n f ü h r u n g in das anorganische chemische P r a k t i k u m , S . 3 2 8 ; S . Hirzel-Verlag, Leipzig 1965. Japanese standards of food additives. Sec. edition, S. 28, 1970. Japanese standards of food additivs, Sec. edition, S. 128 — 130, 1970 J o i n t F A O / W H O Food standards programm, Codex commitee on Food Additives, 8th sessions, Oct. 1971. J U R R I E N S , G., U. J . H . R E C O U R T , Cereal Chemistry 43, 669 (1969). 'Kommerskollegii Författmingssamling (Danmark), Serie A, Nr. 2, S. 9, 1970; zit. nach EmulsioD A/S-Firmenschrift, 1972. O F E L T , O . W., L. M E H L T R E T T E R u. M . M C M A S T E R S , Cereal Chem. 3 5 , 142 (1958). PAPE, G., Bol. Tec. Div. Tecnol. Agr. Aliment. (Brazil), (5), 1 9 7 1 ; ref. in C.A. 78, 96180 t (1973). P A P E , G. U. J . C A M P O S , Bol. Tec. Div. Tecnol-Agr. Aliment (Brazil), (6), 1 9 7 1 ; ref. in C.A. 7 8 , 56550 g (1973)Przem. Ferment. Prolmy. (Poln.), 4 (1972); ref. in C.A. 78, 135586 h (1973). S C H W A R Z E N B A C H , G . W., U. L . B I E D E R M A N N , Helv. chim. acta 29, 8 1 1 (1946). S E I B E L , W : , Brot u n d Gebäck 2 6 , 355 (1972); Nachdruck aus „Goldschmidt informiert" 1/72, Nr. 18. T H O M P S O N , J . , U. B . B U D D E M E Y E R , Cereal Chem. 3 1 , 269 (1954). T H O M P S O N , J . , U. B . B U D D E M E Y E R , Cereal Chem. 32, 493 (1955). TSEN, C., J . Amer. Oil Chemist's Soc. 51, 81 (1974). T S E N , C., U. W . H O O V E R , Bakers Dig. 4 5 , 38 (1971). T S E N , C.| u. W . H O O V E R , Cereal Chem. 50, 7 (1973). T S E N , C., W. H O O V E R , U. D. P H I L I P P , Bakers Dig. 4 5 , 20, 26, 74 (1971). US National Research Council, Food Protection Committee „Food chemical codex"; zit. nach BAUR, F. J., J . Amer. Oil Chemist's Soc. 50, 85 (1973). DRESCHER,
Patente .[Pi] [P2] [P3] [P4] [P5] [P61
USA USA USA USA USA USA
2127248 2 733 252 2744825 2744826 2789992 2919992
(1936) (1956) (1956) (195 6 ) (1957) (i960)
Acyllactylate als Emulgatoren [P7] [P8] [P9] [Pio] [Pn] [P12] [Pi 3] [P14] [Pi5] [P16] [Pi 7] [P18] [P19] [P20] [P21] [P22] [P23] [P24] [P25] [P26] [P27] [P28] [P29] [P30] [P31] [P32] [P33] [P34] [P35] [P36] [P37] [P38] [P39] [P40] [P41] [P42] [P43] [P44] [P45] [P46] [P47]
USA USA USA USA USA USA USA USA USA USA USA USA USA USA USA USA USA USA USA' USA USA USA USA USA USA USA USA . USA USA GB GB GB GB GB GB GB BRD BRD Japan Japan Süd-Afrika
2973270 3033686 3 141030 3146110 3180736 3186851 3208857 3224882 3227559 3228772
829
(1961). (1962). (1964). (1964). (1965). (1965). (1965). (1965). (1966). (1966).
3 244534 (1966). 3271164 (1966). 3274221 (1966). 3433645 (1969)3453116 (1969). 3472940 (1996). 3494771 3 535120 3620763 3623887 3623888 3636017 3723132 3752675 3762932 3773521 3780188 3870799 3876865 996367
(197°)(197°)(1971)(1971). (1971). (1972) (1973) (1973). (1973)(1973). (1973). (1975)(1975). (1965).
1005503 1193698 1196964 1124966 1328180
(1965)(1970). (1970). (1971). (1973)-
I330933 (1973)DT-OS 1949330 (1971) DT-OS 2149375 (1972) 7026.138 (1970). 7222.370 (1972). 7106.438 (1972).
Prof. Dr. CL. FRANZKE, Bereich Lebensmittelchemie der Sektion Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin, DDR-112 Berlin, Goethestraße 54 Eingegangen 16. 2. 1977
57
Die Nahrung, 21. Jhg., Heft 9
Die N a h r u n g
21
9
1977
831-843
Kurznachrichten
B Ü C H E R UND Z E I T S C H R I F T E N
P R O T E I N N U T R I T I O N A L Q U A L I T Y O F FOODS AND F E E D S , herausgegeben von MENDEL FRIEDMAN. P a r t i. ASSAY M E T H O D S - BIOLOGICAL, BIOCHEMICAL AND CHEMICAL. X X und 626 Seiten mit zahlreichen Abb. und Tab. P a r t 2. Q U A L I T Y FACTORS - P L A N T B R E E D I N G , COMPOSITION, P R O C E S S I N G AND A N T I N U T R I E N T S . X X und 674 Seiten mit zahlreichen Abb. und Tab. Marcel Dekker, Inc., New York 1975. Preis je Band: 175,— SFr. Das vorliegende zweiteilige Werk ist aus einem vom Herausgeber organisierten Symposium über chemische und biologische Methoden der Protein-Qualitätsbestimmung hervorgegangen. Es enthält auf 2 Halbbände verteilt insgesamt 55 Aufsätze aus der Feder von Fachleuten. Teil 1 f a ß t allgemeine biologische, enzymatische, mikrobiologische und chemische Untersuchungsmethoden zur Bewertung von Proteinen und Aminosäuren zusammen. Eingehend werden einschlägige human- und tierexperimentelle Testmethoden abgehandelt. Eine ausführliche Darstellung finden die verschiedenen chemischen Methoden für die Bestimmung der wichtigsten limitierenden essentiellen Aminosäuren: Lysin, Tryptophan und schwefelhaltige Aminosäuren. Hier werden nicht nur kritische Einschätzungen des Standes der Literatur, sondern auch detaillierte Arbeitsvorschriften für ausgewählte neuere Bestimmungsmethoden gegeben. Dieser 1. Teil ist ein hochaktuelles Nachschlagewerk, das den Leser über die Möglichkeiten der Bestimmung des biologischen Wertes von Proteinen informiert und ihm hilft, die mit unterschiedlichen Methoden erhaltenen Daten kritisch zu beurteilen; er ist darüber hinaus mit seinen zahlreichen gut ausgewählten experimentellen Beispielen ein geeignetes Arbeitsbuch. Teil 2 befaßt sich mit Fragen der Bewertung spezieller Proteine, den Einflüssen der Verarbeitung auf die Proteinqualität, „antinutritiven" Faktoren, der ernährungsphysiologischen Qualität geschützter Aminosäuren und Proteine für Wiederkäuer, dem Einsatz von Enzymen zur Aufbesserung proteinhaltiger Lebensmittel sowie der Verwendung des Protein-Energie-Verhältnisses als Richtlinie für die Einschätzung des Nährwertes von Proteinen. Neben der Züchtung verbesserter Getreidesorten und der Bewertung von Getreide-, Kartoffel- und Leguminosenproteinen steht die ernährungsphysiologische Einschätzung einiger neuartiger tierischer und pflanzlicher Proteine zur Diskussion. Die Einbeziehung der biologischen Wirkung des Lysinolanins und chemisch modifizierter Aminosäuren („geschützte" Aminosäuren in der Tierernährung), der MAILLARD-Reaktion, des Problems der Zöliakie und die Behandlung neuartiger Fleisch-Extender zeigen den weitgesteckten thematischen Rahmen und die Aktualität auch des zweiten Halbbandes. Die mit Geschick und Sorgfalt vom Herausgeber vorgenommene Stoffauswahl ist für das Gebiet repräsentativ, wenn auch nicht in jeder Hinsicht vollständig. Die Verbindung biologischer, biochemischer und chemischer Methoden mit der Behandlung so verschiedenartiger Nahrungsproteine stellen den besonderen Wert der Publikation und ein sehr begrüßenswertes Novum in der einschlägigen Fachliteratur dar.
K . D . SCHWENKE
A. ASKAR: AMINE U N D N I T R O S A M I N E : VORKOMMEN, B E D E U T U N G , S T O F F W E C H S E L U N D BESTIMMUNG. Nr. 4 der Reihe „Fortschritte in der Lebensmittelwissenschaft", herausgegeben von H. J . BIELIG. 222 Seiten, 36 Abb., 36 Tab. Technische Universität Berlin, Berlin (West) 1976. Preis: 10,50 DM. 57'
832
Kurznachrichten
In einer geschlossenen Darstellung wird versucht, den heutigen Stand der Kenntnisse über Amine und Nitrosamine mitzuteilen. Beide Stoffgruppen haben in den letzten Jahren verstärkte Aufmerksamkeit gefunden, nachdem auch die Fragen ihrer Analytik weitgehend gelöst werden konnten. Die ersten 4 der insgesamt 6 Kapitel sind der Behandlung der Amine gewidmet. Es wird ihre Biosynthese mit den möglichen Reaktionswegen, ihr Vorkommen nach Art und Menge in Lebensmitteln und ihre Bedeutung als Aroma- und Geschmacksstoffe, bei der nichtenzymatischen Bräunung, als Zwischenprodukte der Alkaloidbiosynthese, bei der Qualitätskontrolle, bei bakteriellen Lebensmittelvergiftungen und bei der Diagnostik bestimmter Krankheiten in je einem Kapitel behandelt. In einem weiteren Kapitel werden Stoffwechsel der biogenen Amine und durch Amine verursachte Stoffwechselstörungen diskutiert. Das 5. Kapitel schließlich beschäftigt'sich mit der weltweit am intensivsten bearbeiteten Gruppe der chemischen Kanzerogene, den Nitrosaminen, wobei Angaben zur Bildung, Wirkung und Bedeutung sowie zum Vorkommen in Lebensmitteln gemacht werden. Das letzte Kapitel ist analytischen Problemstellungen aus beiden Stoffgruppen vorbehalten; Fragen der Aufarbeitung, Isolierung und Identifizierung stehen im Vordergrund. Die jedem Teilabschnitt beigefügte Literaturzusammenstellung, die die Literatur bis Anfang 1976 berücksichtigt, ermöglicht einen guten Überblick. Das Kapitel über Nitrosamine erscheint in Anbetracht der besonderen Aktualität dieser Stoffklasse wegen ihrer Karzinogenität etwas knapp geraten. Auch würde ein festerer Einband den Wert dieses Buches, das durch ein SachWortregister ergänzt wird, noch erhöhen. W.-J. UHDE
M I C R O B I O L O G Y — 1976, herausgegeben von D. SCHLESSINGER. 587 Seiten, zahlr. Abb. American Society for Microbiology, Washington D. C. 1976. Preis: 22,— $. Seit 1974 veröffentlicht die Amerikanische Gesellschaft für Mikrobiologie jährlich ein Buch, in dem Vorträge wichtiger Veranstaltungen der Gesellschaft veröffentlicht werden. In dem vorliegenden Band werden 3 Problemkreise ausführlich dargestellt: 1. Bacillen: Biochemische Genetik, Physiologie und industrielle Anwendung; 2. Neisseria Gonorrhoeae und 3. Genetik und Molekularbiologie von industriellen Mikroorganismen. Auf Grund der Anzahl der Beiträge (75) sowie der Vielfalt der Thematik ist nur eine Gesamteinschätzung möglich. Über das Standardobjekt der Forschung Bacillus subtilis wird umfassend referiert (Nucleinsäure- und Proteinstoffwechsel, Mutation, Regulation, Replikation, Sporulation, Enzyme, Phagen, Plasmide u. a.). Die industrielle Anwendung der Bacillen sowie die Produktion industrieller Enzyme durch Bacillus-Arten wird in zwei Arbeiten beschrieben. Im 3! Problemkreis findet man vor allem Arbeiten über die Genetik der Antibiotikaproduktion bei Streptomyces-Arten sowie die Nutzung von Mutanten zur Synthese neuer Antibiotika. Beiträge über Hefe-Genetik, Genetik der Stickstoffbindung und der Kohlenwasserstoffverwertung sind ebenfalls vorhanden. Grundlegende Betrachtungen über die Ausscheidung von Enzymen durch Mikroorganismen und über die Bedeutung von Mycoviren für industriell und landwirtschaftlich genutzte Pilze ergänzen diesen Problemkreis. Seit dem Bekanntwerden von Antibiotika-Resistenzerscheinungen der Gonokokken sind diese Mikroorganismen erneut für die Medizin von Bedeutung geworden. Auch über die Evolution, die Physiologie und den Stoffwechsel von Neisseria Gonorrhoeae wird berichtet. Dieses Mikrobiologische Jahrbuch 1976 bietet eine gute Möglichkeit zur Einschätzung der wechselseitigen Beziehungen von Grundlagen- und Anwendungsforschung. Literaturhinweise sind bis einschließlifch 1976 zu finden. P.
KLINGENBERG
G. BECKER und L. ACKER: D I E L I P I D E D E R G E T R E I D E S T Ä R K E N . Handbuch der Stärke in Einzeldarstellungen, Monographienreihe, Herausgegeben von M. ULMANN. 61 Seiten, 10 Abb., 19 Tab., Verlag Paul Parey, Berlin und Hamburg 1976. Preis: 38,— DM. Lipide als integrierende Bestandteile der Getreidestärken haben sich auf Grund von geringer Konzentration und begrenzter Löslichkeit noch bis vor 10 Jahren der Analytik entzogen. Sie üben aber in Abhängigkeit von Art und Menge mannigfache. Wirkungen sowohl auf die Viskosität von Stärkegelen wie auf die Frischhaltung von Backwaren aus. In den 70er Jahren wuYde die Verwendung der in Getreidestärke natürlich vorkommenden Lipide als Emulgator sogar patentrechtlich geschützt.
Kurznachrichten
833
Die Monographie faßt alle bisherigen Kenntnisse über Stärkelipide in knapper, übersichtlicher Form zusammen. Besonderes Augenmerk wird den Einschlußverbindungen mit Amylose und ihrer Wirkung auf die Verhinderung des Altbackenwerdens gewidmet. Der Leser erhält einen hervorragenden Überblick über die Isolierung, Auftrennung und Analytik der Lipide verschiedener Getreidestärken sowie zur Bedeutung für das Theologische Verhalten von Backwaren. Das Büchlein schließt mit einem umfassenden Sachwortverzeichnis. L. TUNGER
L. WENDT: IMMUNOLOGIE A U F N E U E N W E G E N . X X I V und 184 Seiten, 22 Abb., 3 Tab. Verlag E. E. Koch, Frankfurt am Main 1975. Im Jahre 1973 ist WENDT mit einer Monographie unter dem Titel „Krankheiten verminderter Kapillarwandpermeabilität" hervorgetreten. Nach seinem darin entwickelten Konzept kommt der Kapillarwand eine wesentliche Rolle im Eiweiß-Stoffwechsel zu. Sie soll zum sogenannten Gletschertransport fähig sein, einem Vorgang, der die wechselseitige Umwandlung von Proteinen in Mucopolysaccharide voraussetzt. Auf der Grundlage dieser befremdenden Hypothese unternimmt es der Verfasser im vorliegenden Buch, die der Immunologie derzeit zweifellos innewohnenden Widersprüche und Unklarheiten zu entwirren. Er behauptet, „für alle strittigen Probleme auch die Problemlösungen" anzubieten (S. IX), und fügt erst zum Ende des sich sehr überzeugt gebenden Buches die Bemerkung an, daß er sich „des nur hypothetischen Wertes solcher Ausführungen ... bewußt" sei (S. 118). WENDT verläßt aber den Bereich erlaubt phantasiereicher Deutung von Untersuchungsergebnissen. Das entscheidende immunologische Geschehen, nämlich das Entstehen und Vorhandensein der unzähligen verschiedenen Antikörper, erklärter im Lichte der seit langem den experimentellen Befunden nicht mehr genügenden Instruktionstheorie, ohne sie im mindesten durch neue, vertretbare Ansichten zu erweitern und zu beleben. Das Urteil des Verfassers: „ D a s wissenschaftliche Fundament der Autoimmunität sind Hypothesen, zum Teil von höchst dubiösem Charakter" (S. XIII) darf mit weitaus größerem Recht von seinem eigenen Buch getroffen werden. H.-J. ZUNFT
L. JÄGER: K L I N I S C H E IMMUNOLOGIE UND A L L E R G O L O G I E . 2 Bände, 588 und 503 Seiten, 196 Abb., 110 Tab. V E B Gustav Fischer Verlag, Jena 1976. Preis: D D R 127,— M, Ausland 155,— M Den Versuch des Verfassers, mit dem vorliegenden Buch „die Lücke zwischen den ständig wachsenden immunologischen Kenntnissen und deren Anwendung in der Praxis zu schließen" (Klappentext), darf man als geglückt bezeichnen. Im allgemeinen Teil vermittelt der Verfasser einen Überblick über die grundlegenden immunologischen Mechanismen und Erscheinungen. Diese Einführung dürfte sich — einem sehr geschickten Aufbau und einer Vielzahl instruktiver Abbildungen und schematischer Darstellungen zufolge — durchaus als separates Lehrbuch sehen lassen. Die Art, durch einfache Skizzen komplizierte Sachverhalte und Zusammenhänge verständlich zu machen, behält JÄGER auch im speziellen Teil bei, der sich zunächst den klinisch-diagnostischen Verfahren, dann aber umfangreich einzelnen Krankheitsbildern zuwendet, bei denen immunologische, darunter allergische Phänomene eine Rolle spielen. Es werden unter anderem besprochen: Immundefekte und -proliferationen, atopische Erkrankungen in ihren zahlreichen Formen, darunter in einem Kapitel auch Nahrungs- und Genußmittelallergien, Erkrankungen einzelner Organe bzw. Organsysteme, Fragen der Transplantations- und Tumorimmunität sowie die Abwehr von Infektionen. Der gewagte Vorsatz, das Buch nicht aus Beiträgen vieler zwar spezialisierter Autoren zusammenzufügen, macht sich im angenehmen Sinne bezahlt, denn es ist ein durchweg lesbares, ausgewogenes Werk entstanden. H.-J. ZUNFT
IMMUNOLOGICAL A S P E C T S O F T H E L I V E R A N D G A S T R O I N T E S T I N A L T R A C T . Herausgeg e b e n v o n A N N E FERGUSON u n d R . N . M . MAC SWEEN. X I I u n d 404 S e i t e n , 48 A b b . , 25 T a b . ,
MTP
Press Ltd., Lancaster 1976. Preis: 11,50 £. Im Gebäude immunologischen Wissens nahmen sich die Kenntnisse über lokale und sekretorische Vorgänge lange Zeit etwas dürftig aus. Praktische Erwägungen insbesondere im Hinblick auf die orale Immunisierung, ihre Chancen und ihre Erfolge haben ein verbreitetes Interesse an der Rolle des Gastrointestinaltraktes im immunologischen Geschehen hervorgerufen. Darüberhinaus scheint sich im
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Kurznachrichten
D a r m g e w e b e der Säuger das Ä q u i v a l e n t zur Bursa fabricii der Vögel zu befinden, jenes primäre lymphatische Organ, das entscheidend zur P r ä g u n g der B - L y m p h o z y t e n und d a m i t zur E n t w i c k l u n g humoraler Immunmechanismen beiträgt. E s ist deshalb verständlich und notwendig, wenn in einer Monographie der Kenntnisstand erfaßt und vorgelegt wird. Die Herausgeber haben sich dieser A u f gabe unter Mitarbeit der führenden internationalen Spezialisten angenommen. I m einzelnen werden behandelt: lymphatische Gewebe des Darmes (D. M. V . PARROTT), sekretorische Antikörper (H. BAZIN), I m m u n d e f e k t e (H. D . OCHS, M . E . AMENT), e n t e r a l e I n f e k t i o n e n ( R . L . C L A N C Y , J. B I E N E N -
STOCK), Zöliakie und andere Nahrungsmittelallergien (A. FERGUSON), A u t o i m m u n k r a n k h e i t e n des D a r m e s (D. P . JEWELL, H. J. F . HODGSON) ; p h a g o z y t ä r e Funktionen der Leber (M. BJÖRNEBOE, H. PRYTZ), immunabhängige Leberkrankheiten (A. L. W . F . EDDLESTON), Immunmechanismen (F. PARONETTO)
und
Autoimmunerkrankungen
der
Leber
(R. N . M. MAC
SWEEN,
P. A.BERG).
In
einem abschließenden K a p i t e l diskutiert R. WRIGHT das Problem v o n I m m u n i t ä t und Überempfindlichkeit. D e n einzelnen K a p i t e l n beigefügte Literaturverzeichnisse verweisen auf insgesamt 1550 Einzelarbeiten, auch dies ein Beleg für die Gründlichkeit, mit der das B u c h zusammengestellt-worden ist.
H . - J . ZUNFT
J I . n . K a r o u u H H , M . K . n y j i a T O B a n B . r . K p H B e H K O (L. P. KAJUSIN, M. K . PULATOVA, V . G. KRIVENKO) : C B o 6 o n H b i e pauHKaJibi H HX n p e ß p a m e H H H B o ß j i y q e H H t i x S e j i K a x ( F R E I E R A D I K A L E U N D I H R E U M W A N D L U N G I N B E S T R A H L T E N P R O T E I N E N ) . 272 Seiten, 162 A b b . , 55 T a b . Verlag A t o m i s d a t , Moskau 1976. Preis: 1 R , 92 K o p . ; 6,90 M Überwiegend auf G r u n d eigener Arbeiten werden in 9 K a p i t e l n neuere B e f u n d e und Erkenntnisse zur E i n w i r k u n g ionisierender Strahlen auf Proteine unter besonderer Berücksichtigung der B i l d u n g freier R a d i k a l e vermittelt. Herausgestellt wird die B e d e u t u n g der Untersuchungen zur paramagnetischen Elektronenresonanz. A b g e h a n d e l t werden u. a. die Rolle der elektronenakzeptierenden Gruppen bei der B i l d u n g des ionenradikalischen Zustandes im Eiweißmolekül, die Ü b e r t r a g u n g und Lokalisation der Elektronen in F e r m e n t - S u b s t r a t - K o m p l e x e n , die Spektren der paramagnetischen Elektronenresonanz v o n gamma-bestrahlten polykristallinen Proteinen sowie die N a t u r schwefelhaltiger paramagnetischer Zentren und die U m w a n d l u n g freier R a d i k a l e in bestrahlten Proteinen. Diskutiert werden die Perspektiven der Untersuchungen zu dieser P r o b l e m a t i k und die Rolle der Anionenradikale in biologischen Prozessen. W . GOLDBACH
M . M . M a T y c H C (I. I. MATUSIS): BHTaMHHbi,H aHTHBHTaMHHbi ( V I T A M I N E U N D A N T I V I T A M I N E ) . 240 Seiten, 29 A b b . , Verlag S o v e t s k a j a Rossija, Moskau 1975. Preis: 31 K o p . ; 1,55 M. In unterhaltsamer und anschaulicher Weise m a c h t der A u t o r den L e s e r . m i t den Vitaminen und A n t i v i t a m i n e n und d a m i t zusammenhängenden Problemen bekannt. N a c h einem kurzen A b r i ß über die E n t d e c k u n g der Vitamine, A u f t r e t e n v o n Vitaminmangelkrankheiten im A l t e r t u m und E v o l u tion der Vitamine werden allgemein physiologische Probleme, wie Kreislauf der Natur, Ernährungsweise und Nährstoffe, Wirkungsweise der Fermente, O x y d a t i o n und Energiespeicherung dargestellt. E s folgen K a p i t e l über allgemeine Funktionen der V i t a m i n e im Organismus und Cofermentfunktionen der Vitamine. Unter der Überschrift V i t a m i n e und biologische Membran wird auf E n t w i c k l u n g der Molekularbiologie, A u f b a u der Zelle und F u n k t i o n der einzelnen subzellulären Strukturen und den Begriff der Membranologie eingegangen. I m K a p i t e l V i t a m i n e und Gesundheit werden H y p o v i t a m i nosen und ihre P r o b l e m a t i k behandelt. Die letzten 3 K a p i t e l sind den wasserlöslichen Vitaminen, den fettlöslichen Vitaminen und den A n t i v i t a m i n e n gewidmet. Ohne zu sehr ins Detail zu gehen, vermittelt der A u t o r dieser populärwissenschaftlichen Broschüre einen Einblick in eine Vielzahl lebensnotwendiger physiologischer Prozesse. G. POSE
PROBLÊMES DE SANTÉ PUBLIQUE POSÉS PAR L'APPARITION DE SOUCHES BACTÉR I E N N E S R É S I S T A N T E S D A N S L ' E N V I R O N N E M E N T . W H O - B e r i c h t über eine B e r a t u n g v o m 9. — 1 2 . Dezember 1976 in Brüssel, 22 Seiten, 1 A b b . Herausgegeben' v o m B u r e a u Regional D e L ' E u r o p e der W H O , K o p e n h a g e n 1976. A n l a ß f ü r die V e r a n s t a l t u n g und d a m i t für den vorliegenden Bericht war der Vorschlag einer W H O Arbeitsgruppe, einen Meinungsaustausch über gesundheitliche Probleme im Z u s a m m e n h a n g mit dem
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A u f t r e t e n antibiotikaresistenter Bakterienstämme in der U m w e l t durchzuführen. In der mehrere K a p i t e l umfassenden Broschüre werden klinische, mikrobiologische, veterinärmedizinische, ökologische und administrative Aspekte behandelt. Allgemeine Schlußfolgerungen und Empfehlungen für weitere Forschungsarbeiten auf nationaler Ebene nach einem international abgestimmten P l a n beschließen die Abhandlung. Die Einbeziehung der o. g. Problematik in ein System der internationalen und nationalen Überwachung wird für unerläßlich angesehen. E s werden Vorschläge für die Organisation des Vorhabens gemacht. H. WOGGON
D . A. T . SOUTHGATE: D E T E R M I N A T I O N O F F O O D C A R B O H Y D R A T E S . Science Publ. Ltd., London. r976. Preis: 20,—
138 Seiten. Applied
D a die aus ökonomischen Gründen am weitesten verbreitete Methode zur Bestimmung der Kohlenh y d r a t e in Lebensmitteln — das Differenzverfahren — nur unzureichende Schlüsse auf den energetischen W e r t der Lebensmittel zuläßt, setzt sich der Vf. für eine getrennte analytische Erfassung aller Kohlenhydrate nach einem von ihm entworfenen Analysengang ein. Dabei wird beiden H a u p t g r u p p e n v o n Kohlenhydraten, den physiologisch verwert- und unverwertbaren, entgegen bisheriger A u f f a s sungen gleiche Bedeutung beigemessen. Unter den Begriff der „unverwertbaren K o h l e n h y d r a t e " fallen solche, deren Aufschluß im menschlichen Verdauungstrakt durch körpereigene E n z y m e unter-, bleibt; lediglich die E n z y m e der Intestinal-Mikroflora vermögen einige dieser Polysaccharide zu spalten. Die v o m V f . entwickelte, jedoch relativ aufwendige Methode zur quantitativen Erfassung aller Kohlenhydratkomponenten beginnt mit der Gewinnung eines Methanolextraktes zur Bestimmung der freien Zucker. Sind im unlöslichen Anteil der Methanolextraktion nur Stärke und Dextrine zu erwarten, so werden nach Säurehydrolyse die entstandenen Hexosen mit Anthron erfaßt. Bei Vorhandensein weiterer Polysaccharide wird der gewonnene unlösliche luftgetrocknete Anteil nacheinander mit Heißwasser, Takadiastase, Schwefelsäure verschiedener Konzentration, Ä t h a n o l und Ä t h e r behandelt. Auf diese Weise lassen sich in einem Arbeitsgang Stärke, Dextrine, Gummen, Pektine, Hemicellulosen, Cellulose und Lignin erfassen. Den unverdaulichen Kohlenhydraten ist der größte Teil des Buches gewidmet. Dabei wird zwischen strukturellen Polysacchariden, d. h. den in Lebensmitteln originär vorhandenen (dietary fibre) und denjenigen Polysacchariden unterschieden, die als Zusatzstoffe verwendet werden. D a s B u c h vermittelt einen kritischen Überblick über den derzeitigen Stand der Methoden zur K o h l e n h y d r a t b e s t i m m u n g und behandelt Probleme bei den einzelnen Lebensmittelgruppen unter gleichzeitiger Berücksichtigung biochemischer, enzymatischer, chromatographischer und kolorimetrischer Methoden. L. TUNGER
B. . B e n e p (V. F. B E K E R ) : E H O X H M H H jiH3HHa H Hcn0Jib30BaHHe e r o n p e n a p a T O B B n m a H H H «HBOTHHX ( B I O C H E M I E D E S L Y S I N S U N D D I E N U T Z U N G S E I N E R P R Ä P A R A T E I N D E R T I E R E R N Ä H R U N G ) . 362 Seiten, 37 Abb., 98 T a b . Verlag Zinatne, Riga 1976. Preis: 1,95 R u b e l In diesem B u c h wird die Anreicherung des Futters mit Lysinkonzentraten auf der Grundlage einer umfassenden Literaturanalyse (1942 —1974) behandelt. D a s T h e m a ist teilweise sehr ins Detail gehend dargelegt. N a c h einer kurzen Einführung in die Problematik des LysinstoffwechSels wird ein Überblick über Biochemie und Eigenschaften des Lysins und den Lysinmetabolismus im tierischen Organismus gegeben. Weiterhin werden der Bedarf verschiedener Nutztiere an Lysin unter dem A s p e k t der H e r k u n f t und der Aufbereitung, Herstellung und Anwendungsmöglichkeiten sowie Eignung zu Futterzwecken (Ökonomie) angesprochen. Breiten R a u m nehmen die mikrobielle Synthese und das dabei gewonnene Lysinkonzentrat ein. Ferner wird auf Begleitsubstanzen, Fragen der A u f b e w a h r u n g und Verwendung u. a. eingegangen. Ein Sachwortregister beschließt die Ausführungen. D u r c h T a bellen und Schemata wird der T e x t anschaulich illustriert. A. LORENZ
S P U R E N E L E M E N T E IN D E R E N T W I C K L U N G VON MENSCH UND TIER. V E R N A C H L Ä S S I G T E E L E M E N T E I N D E R S Ä U G L I N G S E R N Ä H R U N G . Herausgegeben v o n K . BETKE und F. BIDLINGMAIER, X und 275 Seiten, 90 A b b . , 3 Farbtafeln, 74 T a b . Verlag Urban und Schwarzenberg, München, Berlin, W i e n 1975. Preis: 62,— DM.
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In dem Buch sind Vorträge und Diskussionen eines Spurenelement-Symposiums in Rottach-Egern, 1974, zusammengefaßt. Da moderne deutschsprachige Darstellungen der Problematik fehlen, schließt das vorliegende Werk eine Lücke in der Literatur. Zudem ist der Inhalt wesentlich weiter gefaßt als der Titel vermuten läßt. Auf dem Symposium stellten u. a. international anerkannte Experten wie K. SCHWARZ, W. MERTZ, G. SANER, C. T. GÜRSON ihre Arbeiten zur Physiologie und Analytik der Mineralstoffe bei Mensch und Tier dar. In den Vorträgen wird eine Art Bilanz auf diesem bisher nur Spezialisten vorbehaltenen Arbeitsgebiet gezogen und gleichzeitig werden zukünftig notwendige Arbeiten aufgezeigt. Der Spezialist erhält zahlreiche experimentelle und methodische Hinweise, die in den Publikationen der Fachzeitschriften nicht vermittelt werden. Behandelt werden Vorkommen, Speicherung, Absorption, Verfügbarkeit, Mobilisierung, Stoffwechsel, Transport und Homöostase der Mineralstoffe sowie Auswirkungen von Laktation und Schwangerschaft auf den Mineralstoffhaushalt. Dem Säugling (Säuglingsnahrungen und -ernährung, Infusionslösungen) gilt besonderes Augenmerk. Schwerpunkte liegen bei den Elementen Chrom, Selen, Magnesium, Zink, Kupfer, Kobalt, Eisen, jedoch werden auch alle anderen essentiellen Mineralstoffe berücksichtigt. Zahlreiche Angaben über Normwerte in Organen und Geweben sind aufgeführt. Das Buch vermittelt Kenntnisse über den sinnvollen Umgang mit den Ergebnissen von Mineralstoffanalysen und bringt insbesondere dem Kliniker ein bisher ungenügend berücksichtigtes Arbeitsgebiet näher. R. M. MACHOLZ
F O O D , M A N , A N D S O C I E T Y . H e r a u s g e g e b e n v o n D . N . WALCHER, N . KRETCHMER und H . L .
BARNETT. 288 Seiten, 2 Abb. Verlag Plenum Press, New York und London 1976. Preis: 21,— £. Die im Rahmen einer interdisziplinären Veranstaltung der Internationalen Organisation für das Studium der menschlichen Entwicklung gehaltenen Vorträge sind in diesem Buch zusammengefaßt. Die Ernährung als wesentlicher Teil der menschlichen Existenz und als eine Hauptdisziplin der Biologie wird in folgenden Beiträgen abgehandelt: Ernährung und Wissenschaft; Ernährung und Geschichte; geographische Perspektiven in der Suche des Menschen nach Nahrung; die Verfügbarkeit von Lebensmitteln; klinische Folgen der Unterernährung; der Angriff gegen das Unterernährungsproblem; Lebensmittel und sozialökonomische Entwicklung; ethische und kulturelle Aspekte im Ernährungsverhalten des Menschen; die hygienische Unbedenklichkeit der Lebensmittel und-die Entscheidung'über Nutzen und Risiko; Lebensmittel, Tradition und Prestige; Ernährungsquacksalberei; Erziehung und Ausbildung in der Ernährung; Lebensmittel und Gesundheit; Proteinstoffwechsel, Aminosäurenbedarf, Imbalanz; Lebensmittel und genetische Entwicklung; Lebensmittel und psychologische Entwicklung; Lebensmittel und die Entwicklung des menschlichen Gehirns; Ernährung und Entwicklung; biochemische Entwicklung und die Ernährung des Neugeborenen. Der Vorzug des Buches liegt in der vielschichtigen Betrachtung der Probleme „Nahrung und Ernährung". Vielfach werden Fragen der Unterernährung als Folge der Armut angeschnitten und ihre Überwindung in erster Linie als eine politische bzw. gesellschaftliche Aufgabe betrachtet. H.
HAEXEL
A . SCHÄFER und P . HÖHN: F U N K T I O N E L L E M O R P H O L O G I E D E R D A R M S C H L E I M H A U T
-
S T R U K T U R UND E N Z Y M M U S T E R B E I D E R R A T T E . In: Gastroenterologie und Stoffwechsel, Bd. 8, 78 Seiten, 43 Abb, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1975. Preis: 54,— DM. Das Anliegen der Autoren war es, Veränderungen enzym-histochemischer Reaktionsausfälle bei 5 Hydrolasen und 8 Dehydrogenasen in Verbindung mit Wandlungen besonders der Ultrastruktur unter verschiedenen orthologischen Bedingungen aufzuzeigen. In getrennten Versuchen wurden dabei das Alter der Tiere (19. Tag p.c. bis 50. Tag postnatal), der Zirkadianrhythmus (Untersuchungen alle 4 Stunden) und die Einbeziehung verschiedener Darmabschnitte (Duodenum, Ileum, Jejunum und Colon) aus der breiten Palette der physiologischen Einflußgrößen berücksichtigt. Die Autoren konnten nachweisen, daß 1) parallel mit der Verschiebung der Enzymaktivität vor allem der distalen Darmabschnitte ab 17. Tag postnatal zu einem Verteilungsmuster adulter Tiere das sog. Terminal web sich nach und nach ausbildet und der gesamte Endozytosekomplex verschwindet und daß 2) ausgeprägte, tageszeitliche Schwankungen der Stärke der enzym-histochemischen
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Reaktionsausfälle in den Epithelien, aber auch der Kapillaren (Bigeminus) bei den verschiedenen Darmabschnitten bestehen. Von großem Interesse sind weiterhin die Ergebnisse unter experimentell-pathologischen Bedingungen wie Hunger (8 Stunden bis max. n Tage) und Dünndarmresektion (bis 70%). Sie besitzen einmal noch Kompensationscharakter, übersteigen z. T. aber bereits das Adaptionsvermögen bei den Tieren. Somit stellt das Buch ein Beispiel dar, welche Hilfe der experimentell im Laboratorium arbeitende Pathologe dem Kliniker in Zukunft bei endoskopischen Dünndarmresektionen in Verbindung mit Resorptionsstörungen oder Malabsorptionssyndrom bieten kann. D. W. R. BLEYL
V . F . LIPKOVSKIJ,
R . P . NAUMOVA,
L . S. BOGDANJUK,
V . V . GODLEVSKIJ,
L. A . MICHALEVSKAJA,
V. Ju. M I R O N O V , T. E. O N I S Ö E N K O , B. N. P J A S E C K I J und L. P. S A G A J D A K : CTa$HJiOKOKKOBBie immeBbie T0KCHK03LI H SHTepOKOJlHTbl (DURCH S T A P H Y L O K O K K E N V E R U R S A C H T E L E B E N S M I T T E L V E R G I F T U N G E N U N D E N T E R O K O L I T I D E N ) . r 10 Seiten, 7 Abb., 4 Tab. Verlag Zdrov'ja, Kiev 1976. Preis: 40 Kop.; 2,— M. Akute Darminfektionen nehmen in der Sowjetunion bei Erwachsenen hinter der Grippe den zweiten Platz an Erkrankungen ein. Jährlich erkranken etwa 700 bis 900 von 100000 Personen. Während über Verlauf und Erreger von Ruhr, Typhus und Paratyphus umfangreiche Kenntnisse vorliegen, ist über den verbleibenden Rest von etwa 40 bis 60%, der teils als „übrige akute Darminfektionen", teils als „Darminfektionen unklarer Ätiologie" bezeichnet wird, weniger bekannt. Zu den Erregern dieser Gruppe gehören neben Helminthen, Protozoen, Pilzen, Viren und Anaerobiern vor allem Vertreter der bedingt f>athogenen Mikroorganismen, und unter diesen die Staphylokokken. In der vorliegenden Broschüre werden nach kurzer mikrobiologischer Charakteristik der Staphylokokken Fragen der Pathogenese, Epidemiologie, Klinik, Diagnostik und Therapie der durch Staphylokokken verursachten Schädigungen des Magen-Darmkanals auf Grund klinischer und experimenteller Befunde sowie in Auswertung nationaler und internationaler Literatur behandelt. Hingewiesen wird auf die Bedeutung der Resistenzlage des Makroorganismus bei der Entwicklung der durch Staphylokokken verursachten Lebensmittelvergiftungen und Enterokolitiden. Letztere können sich u. a. durch Dysbiose der Darmflora infolge Antibiotikatherapie entwickeln. Angeführt sind einzelne Fälle von erkrankten Kindern und Erwachsenen. In weiteren Abschnitten sind Methodik der Laboratoriumsdiagnostik sowie therapeutische und prophylaktische Maßnahmen behandelt. W. GOLDBACH
G. J. DICKES und P. V. NICHOLAS: GAS C H R O M A T O G R A P H Y IN FOOD A N A L Y S E S . 393 Seiten, 54 Abb., 39 Tab. Verlag Butterworth, London 1976. Preis: 16 £. Erklärtes Ziel der Autoren ist die Bereitstellung brauchbarer Informationen für Anwender der Gas-Chromatographie in der Lebensmittelanalytik. Im Teil 1 des Buches (100 S.) findet der Leser eine Einführung in die Praxis der Gas-Chromatographie, die, obwohl für den Anfänger gedacht, eine Fülle von Angaben auch zu speziellen Details enthält. Kernstück des Buches bildet der Teil 3 (141 S.) „Lebensmittelzusammensetzung". Hier werden in 8 Kapiteln die Möglichkeiten der gas-chromatographischen Analyse von Lebensmitteln dargelegt, wobei erfreulicherweise die Probenvorbereitung in die Ausführungen einbezogen ist. Die Teile 4 (41 S.) und 5 (51 S.) behandeln analog „Lebensmittelzusatzstoffe" bzw. „Lebensmittelkontaminanten". Im Gegensatz zu den o. g. Teilen findet der Teil 2 „Empfehlungen" nicht die Zustimmung des Rezensenten, da er im wesentlichen nur auszugsweise den Inhalt der Teile 3 bis 5 enthält und generelle Empfehlungen wenig sinnvoll erscheinen. Ein Anhang mit Tabellen über Trennflüssigkeiten, Träger und Namen von Fettsäuren vervollständigen das Buch. Bliebe noch zu erwähnen, daß jedem Kapitel reichlich Literaturzitate angefügt sind, die den Leser schnell zu weiteren Angaben führen. W. RÖDEL
W . DOERR, G. SCHUMANN und G . ULE: A T L A S D E R P A T H O L O G I S C H E N A N A T O M I E . X I I u n d
312 Seiten, 874 4-farbige Abb. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1975. Preis: 248,— DM Dem Buch wird ein kurzer Abriß über die Geschichte pathologischer Atlanten vorangestellt. Man muß den Verfassern recht geben, daß angesichts der bereits auf diesem Gebiet erschienenen Werke
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(VESALS „ f a b r i c a " , 1543, bis zu W . SANDRITTER und seiner Schule, 1965 — 1970) großer Mut dazugehört, einen weiteren eigenen vorzulegen. Zwei Gesichtspunkte haben sie dabei hauptsächlich verwirklicht: 1. die möglichst natürliche, farbige Wiedergabe der Makroskopie und 2. die fugenlose Integration makroanatomischer und histologischer Befunde. Die Bildwiedergabe und das dadurch Vermittelte sind beeindruckend. V o m U m f a n g her waren dem Atlas verständlicherweise Grenzen gesetzt. So werden nur die wichtigsten typischen Befunde (gegliedert nach dem Prinzip der Organpathologie) häufiger Erkrankungen — einschließlich der Pathologie der Therapie — berücksichtigt. Bedauerlicherweise sind auch von den behandelten Krankheiten keinerlei elektronenmikroskopische Befunde aufgenommen worden. Die verwendete Nomenklatur wurde nach Möglichkeit an die der S N O P (Systematized Nomenclature of Pathology des College of American Pathologists) und der W H O angepaßt. Der Atlas kann als E r g ä n z u n g zu jedem Lehrbuch der pathologischen Anatomie verwendet werden. D. W . R. BLEYL D I E C H I R U R G I S C H E B E H A N D L U N G D E R F E T T S U C H T . Herausgegeben von M. REIFFERSCHEID. 104 Seiten, 80 Abb., 29 T a b . Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1976. Preis: 29,— D M In 17 Symposiumsbeiträgen und einem abschließenden Rundtischgespräch wird das F ü r und Wider der chirurgischen Behandlung der Fettsucht abgehandelt. Der anfangs in den U S A als Behandlung der Fettsucht durchgeführte Dünndarm-Shunt h a t in den letzten Jahren auch in Europa Anhänger gefunden. Neben sehr guten Erfolgen mit dieser Methode stehen schwer kalkulierbare Risiken, j a sogar Todesfälle. Die vorliegenden Referate stellen eine kritische Bestandsaufnahme experimenteller klinischer Befunde dar. Sie waren gleichzeitig die Grundlage zur Diskussion der Indikation und Risiken des ilealen Bypass. Im abschließenden, von KÜMMERLE geleiteten Rundtischgespräch werden all die Probleme kurz und prägnant dargelegt und diskutiert, auf die bei der Indikation, der Durchführung und der Nachsorge eines ilealen B y p a s s besonderes Gewicht gelegt werden muß. F ü r die Indikation gilt, daß sie sehr streng zu handhaben ist und bestimmte Risiken eines künstlichen Malabsorptionssyndroms nicht mit Sicherheit auszuschließen sind. Als Operationsmethode hat sich besonders die End-zu-Seit-Anastomose bewährt. Die Länge des belassenen, funktionstüchtigen Dünndarmes sollte e t w a 50 cm betragen, wobei der Jejunumanteil etwas länger gewählt werden soll als der Ileumanteil. B e i Spätkomplikationen, z. B . sich anbahnender Leberinsuffizienz, sollte der B y p a s s kurzfristig beseitigt werden. K . VETTER
A U S T A U S C H T A B E L L E F Ü R K O H L E N H Y D R A T E U N D F E T T E . Herausgegeben v o m Ausschuß „ E r n ä h r u n g " der Deutschen Diabetes-Gesellschaft. Vorsitzender Prof. Dr. H. MEHNERT. 16 Seiten, Tabellen. Georg Thieme Verlag, S t u t t g a r t 1976. Preis: 4,80 D M In dem handlichen Tabellenheft sind alle für den Diabetiker wichtigen kohlenhydrat- und f e t t haltigen Lebensmittel zusammengestellt. Die Tabelle gliedert sich in 3 Sparten. In der 1. Sparte werden die Kohlenhydrate angegeben, einmal als Broteinheit (BE), wobei das jeweilige Lebensmittel in g aufgeführt wird, das einer Broteinheit entspricht; zum anderen wird der prozentuale Gesamtkohlenhydratanteil des Lebensmittels vermerkt. In der 2. Sparte ist der Fettgehalt angegeben, wobei auf der einen Seite die Lebensmittelmenge angegeben wird, die 10 g F e t t enthält und auf der anderen Seite der prozentuale Fettgehalt des Lebensmittels. Auf den B e z u g s w e r t , , F e t t e i n h e i t " hat man verzichtet. In der 3. Sparte wird der Brennwert der Lebensmittel pro 100 g in kcal und k j angegeben. Sind weniger als 12 g Kohlenhydrate ( = 1 B E ) bzw. weniger als 10 g F e t t in mehr als 1000 g eines Lebensmittels enthalten, wird auf die genaue Mengenangabe der austauschbaren Nahrungsmittelmenge verzichtet, d a sie nicht mehr relevant ist. Grundlage dieser Kohlenhydrat- und Fettaustauschtabelle sind die Nährwerttabellen von S o u c i , FACHMANN und KRAUT sowie die Lebensmitteltabellen v o n S o u c i und BOSCH. F ü r die Diätpraxis sind die Tabellen nützlich. E s ist allerdings zu fragen, ob es für die Austauschbarkeit der Lebensmittel notwendig ist, sie bis auf 1 g und 1 kcal anzugeben. Hier wären Rundungen übersichtlicher. K . VETTER
W . PLENERT
und
U. LEHNERT:
SÄUGLINGSERNÄHRUNG.
138 Seiten,
3 Abb.,
33 T a b .
Verlag
Georg Thieme, Leipzig 1977. Preis: 10,50 M Die Nahrungsaufnahme ist für den neugeborenen Säugling die erste wichtige Auseinandersetzung mit seiner Umwelt. Eine bedarfsgerechte Versorgung mit Nährstoffen ist für seine optimale E n t w i c k -
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lung von entscheidender Bedeutung. Die dafür erforderlichen Kenntnisse vermittelt dieses von anerkannten Fachleuten verfaßte Buch. In sehr anschaulicher und leicht lesbarer Weise wird der aktuelle Kenntnisstand zu den ernährungsphysiologischen Bedürfnissen des gesunden Säuglings dargestellt; auf dieser Basis werden Ernährungsregime und Kostformen charakterisiert. Dabei wird der Leser über die wichtigsten Stoffwechselund entwicklungsphysiologischen Zusammenhänge und auch über noch offene Probleme informiert. Die Verfasser setzen sich kritisch mit überkommenen Lehrmeinungen, aber auch mit den z. Z. praktizierten Ernährungsregimen auseinander und beziehen Stellung zu modernen Trends. Die breite Anwendbarkeit dieses Buches beruht sicher auch darauf, daß es weder als Lehrbuch noch als Leitfaden noch als Monographie einzustufen ist, vielmehr wichtige Elemente aller drei Formen auf sich vereint und darüberhinaus für den wissenschaftlich und praktisch interessierten Leser zu •einem guten Teil die Funktion eines Nachschlagewerkes einnimmt; dazu tragen die auf die einzelnen Kapitel aufgeteilten meist sehr aktuellen Literaturangaben und das umfassende Register bei. Die von den Verfassern gewählte Gliederung des Buches mag es mitsichbringen, daß Redundanzen hin und wieder nicht zu vermeiden waren. Das schmälert jedoch in keiner Weise den hohen Wert dieses eine schon lange bestehende Lücke schließenden Buches für Kinderärzte, Ernährungswissenschaftler, Diätassistentinnen, Hygieniker und Praktiker. F.-K. G R Ü T T E
H. E G G E R S und M . M Ö H R : D I E E R N Ä H R U N G G E S U N D E R K L E I N K I N D E R . 237 Seiten, 12 Abb., 16 Tab. V E B Verlag Volk und Gesundheit, Berlin 1976. Preis: 5,50 M Im Unterschied zu der 1968 von den gleichen Autoren gemeinsam mitH. K I R C H M A I R erschienenen, mehr auf die ärztliche Betreuung zugeschnittenen Monographie „Die Ernährung gesunder ein- bis dreijähriger Kinder in Krippen und Heimen ist dieses handliche Büchlein nach Inhalt und Gestaltungsform vor allem auf die unmittelbare Einbeziehung in die praktische Tätigkeit der Mitarbeiter in •den Krippen und Heimen ausgerichtet. Grundkenntnisse zur Entwicklung, zum Stoffwechsel und zum Nährstoffbedarf werden in zusammengedrängter, dabei aber gut verständlicher Form dargeboten; dann wird auf die Risiken einer Fehlernährung, auf die Gestaltung der Mahlzeiten im Tagesablauf und auf die Einbeziehung der Ernährung in das Erziehungsprogramm eingegangen. Breiter Raum wird der ernährungsphysiologischen Bedeutung der verschiedenen Lebensmittel sowie ihrer zweckmäßigen Lagerung und Verarbeitung gewidmet. Hinweise zur Lebensmittel- und Küchenhygiene sowie zur Arbeitsorganisation schließen den Textteil ab. Seiner Bedeutung als praktischer Ratgeber wird das Buch besonders durch 56 wissenschaftlich fundierte, auf das Sommer- und Winterhalbjahr aufgegliederte Muster-Kostpläne gerecht. Jeder Kostplan umfaßt den für alle Mahlzeiten des Tages erforderlichen Lebensmitteleinsatz, den Nährstoffgehalt, die Zubereitungsweise und den Preis. Aus der Gesamtbilanz ist die prozentuale Erfüllung der Ernährungsrichtsätze ablesbar. Das Buch wird in dieser Form wesentlich dazu beitragen, für unsere Kleinkinder eine wissenschaftlich begründete Ernährung durchzusetzen. Durch den Minister für Gesundheitswesen wurde es deshalb für Krippen •und Heime als verbindlich erklärt. F.-K. G R Ü T T E
F I B E R IN HUMAN N U T R I T I O N . Herausgegeben von G. A . S P I L L E R und R. J. A M E N . X V I I und 278 Seiten, 37 Abb., 27 Tab. Plenum Press, New York und London 1976. Preis: 29,40 $. Die Ballaststoffe der Nahrung haben in den letzten Jahren auf Grund entsprechender Hypothesen "über ihre positive gesundheitliche Bedeutung zunehmend an wissenschaftlichem Interesse gewonnen. In diesem Buch werden eine Definition.des Begriffes „Fiber" und eine Zusammenstellung der darunter zu verstehenden unverdaulichen (pflanzlichen) Bestandteile von Lebensmitteln, ihrer chemischen Struktur, ihrer Analytik und ihrer physikalischen Eigenschaften gegeben. Weitere Kapitel befassen sich mit Zusammenhängen zwischen intestinaler Mikroflora und dem Abbau von Ballaststoffen, der Anwendung und Funktion der Ballaststoffe in der Ernährung monogastrischer Tiere, dem Zusammenhang zwischen Ballaststoffen und dem Lipidstoffwechsel bei Versuchstieren, den Ballaststoffen und der Dickdarmfunktion beim Menschen, der Epidemiologie von Erkrankungen des Darmkanals unter Berücksichtigung des Ballaststoffgehaltes der Nahrung allgemein sowie speziell am Beispiel südafrikanischer Populationen. Die Auffassungen der Autoren sind nicht einheitlich, es liegen zwar ernst zu nehmende Hinweise, aber nur wenige bzw. unzureichende Beweise für die günstige Wirkung der
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Kurznachrichten
Ballaststoffe für die menschliche Gesundheit vor. Dennoch kann insgesamt der Schluß gezogen werden, daß eine Erhöhung des Ballaststoffgehaltes der K o s t in den Industriestaaten wünschenswert ist. H.
HAENEL
S. J. KONTUREK und M. CLASSEN: G A S T R O I N T E S T I N A L E P H Y S I O L O G I E . 456 Seiten, 163 A b b . , 5 T a b . Verlag Gerhard Witzstrock, Baden-Baden, Brüssel, K ö l n 1976. Preis: 128,— D M D a s B u c h vermittelt einen ausgezeichneten Überblick über die in den letzten Jahren erfolgten Fortschritte auf diesem Fachgebiet. In 6 Kapiteln werden von KONTUREK, CLASSEN, BECKER, EWE, G E B B E R S , K L A P D O R , MAIROSE, OTTO u n d RÖSCH d i e g a s t r o i n t e s t i n a l e M o t i l i t ä t , d i e S p e i c h e l s e k r e t i o n ,
die Magensekretion, die intestinale Sekretion, die Pankreassekretion, die Galleexkretion und die intestinale Absorption abgehandelt. Dabei werden in jedem K a p i t e l neben Hinweisen auf anatomische Besonderheiten ausführlich die physiologischen A b l ä u f e unter Hinzuziehung der neuesten Literatur dargestellt. A m Ende eines jeden Kapitels erfplgen dann kurze und prägnante Hinweise zur P a t h o physiologie, die für den praktischen Gastroenterologen von besonderem Interesse sind. Hervorzuheben ist die umfassende aber dennoch straffe Darstellung der zum Teil komplizierten A k t i o n e n und Interaktionen gastrointestinaler Hormone, die heute mit Radioimmunoassays quantitativ zu bestimmen sind. Anschauliche Skizzen bzw. Abbildungen tragen, zur raschen Erfassung des Wesentlichen bei. Die L e k t ü r e dieses Buches ist ein echter Gewinn, da nicht nur Neues aufgeführt, sondern a u c h integriert wird. K . VETTER
W . PEZACKI:
D I E F L E I S C H I N D U S T R I E
IN P R O G N O S T I S C H E R
SICHT.
208 Seiten,
27
Bilder,
4 T a b . 3 Übersichten. V E B Fachbuchverlag, Leipzig 1976. Preis: 11,50 M Der A u t o r behandelt die Ernährung der Menschen als erstrangige politische Frage, die mit der E n t wicklung der Gesellschaft und verbunden mit wachsendem Wohlstand immer besser gelöst wird. Die N u t z u n g der Vorzüge der sozialistischen Gesellschaft zur Lösung der Ernährungsfragen im Sozialismus wird nicht v o m Grundsatz her behandelt, sondern in den einzelnen K a p i t e l n am Beispiel der V R Polen. Der Verfasser w ä h l t die Bedarfsentwicklung als Ausgangspunkt seiner prognostischen Betrachtung. E r schätzt ein, daß der Bedarf an Fleisch- und Fleischerzeugnissen weiter steigen wird, und z w a r degressiv. Die Ernährung mit Fleisch wird auch k ü n f t i g v o m hohen physiologischen W e r t dieses Produktes bestimmt. Im Zusammenhang mit der Schlachttiererzeugung zeigt der Verf. Entwicklungstendenzen auf, die sich in der L a n d w i r t s c h a f t und zwischen der Landwirtsch. ü. der Fleischindustrie der D D R bereits durchgesetzt haben bzw. sich abzeichnen. Konsequenzen für die Standortverteilung der P r o d u k t i v kräfte werden abgeleitet. In allen Kapiteln der vorliegenden Broschüre spiegelt sich das entscheidende Anliegen des Verf. wider, die Technologie der Fleischgewinnung und*-Verarbeitung als selbständige Wissenschaftsdisziplin herauszuarbeiten und ihre W i r k u n g auf die E n t w i c k l u n g der Fleischwirtschaft darzustellen. Entsprechende Lösungswege werden aufgezeigt. Tiefgründig wird in diesem Zusammenhang die A n w e n d u n g der E D V zur Rationalisierung und Optimierung des technologischen Prozesses, v o r allem aber zur Objektivierung der Leitungsentscheidungen behandelt. In der Broschüre wird der Verwendung v o n Substitutionsprodukten tierischer, pflanzlicher und mikrobieller H e r k u n f t ein breites Feld eingeräumt. Dasselbe t r i f f t auf Probleme der Qualität zu. D a s Studium der vorliegenden Broschüre ist sowohl Technologen und Technikern der Fleischindustrie als auch Ökonomen und Landwirten zu empfehlen. J. HARTWICH
E . SCHIFFNER, W . HAGEDORN u n d K . O P P E L : B A K T E R I E N K U L T U R E N
IN D E R
FLEISCHIN-
D U S T R I E . 142 Seiten, 31 Abb., 10 T a b . V E B Fachbuchverlag, Leipzig 1975. Preis: 1 4 , - M ; D D R 8,- M Die vorliegende A b h a n d l u n g ist eine Schrift aus der Praxis für die Praxis. Sie vermittelt aber auch anderen Interessenten wie Wissenschaftlern und Studierenden einen umfassenden Einblick in die Erfahrungen, die m i t der Anwendung einer Starterkultur (Pediococcus cerevisiae) bei der Rohwurstund Pökelwarenherstellung in der Fleischwirtschaft der D D R gewonnen wurden.
Kurznachrichten
841
Obwohl v o m Titel des Buches erwartet werden könnte, daß allgemein Bakterienkulturen in der Fleischindustrie behandelt werden, ist auf eine Bearbeitung möglicher bzw. bekannter anderer B a k terienkulturen — wenn man v o n Hinweisen auf einen bivalenten Einsatz der in der Milchindustrie angewendeten Kulturen absieht — nicht eingegangen worden, da zur Zeit für die Fleischwirtschaft der D D R nur der S t a m m Pediococcus cerevisiae zugelassen ist. A n H a n d des Ablaufes der Roliwurstreifung m i t und ohne Starterkulturen werden die mikrobiologischen, chemischen und physikalischen Vorgänge bei der Rohwurstherstellung dargestellt und ökonomische A s p e k t e bei der A n w e n d u n g der Pediokokkenstarterkulturen beleuchtet. Mit der Beschreibung der Morphologie, des biochemischen Verhaltens, der Stammhaltung, der Kontrolle des Stammes und der Anwendungskultur sowie des praktischen Einsatzes in der Produktion und Möglichkeiten einer Fehlersuche bei A u f t r e t e n von Fehlprodukten ist sowohl dem P r a k t i k e r als auch dem Lebensmittelhygieniker ein wichtiges Arbeitsmaterial übergeben worden. Die grundlegenden gesetzlichen Bestimmungen und Anweisungen sowie die Verfahrensrichtlinie zur A n w e n d u n g dter Pediokokkenstarterlcultur werden angegeben. H . - P . HOFMANN
H. HESSEL,
W . PERSKE
und
W . WALTHER:
V E R F A H R E N S L E H R E
KONDITOREIWAREN.
5. verb. Auflage, 294 Seiten, 312 z. T. mehrfarbige Bilder, 12 Tab., 85 Übersichten, über 50 Rezepturen. V E B Fachbuchverlag, Leipzig 1976. Preis: 10,30 M D a s B u c h weist ein ausgewogenes Verhältnis v o n Übersichten und Abhandlungen spezieller Fragestellung auf und ist gleichermaßen empfehlenswert für den Praktiker sowie für Lernende und Lehrende. E s ist als anerkanntes Berufsschul-Lehrbuch entsprechend dem staatlichen Lehrplan für Konditoren aufgebaut. Die Autoren beschreiben die Herstellung aller Konditorei- und Feinbackwaren, die Grundmassen und Teige sowie die daraus hergestellten Fertigerzeugnisse. Die Hinweise zur Qualitätssicherung sowie ein A b s c h n i t t über Dekor und seine Gestaltung rundet das Gesamtbild des Buches ab. B e i späteren A u f l a g e n sollte berücksichtigt werden, daß einheitlich bei jeder R e z e p t u r die Bezeichnungen der T G L 27424/01 „Mühlenprodukte, Mehle und Backschrote aus Weizen und R o g g e n " Anwendung finden. D a s gleiche gilt für Substitutionsstoffe und deren Einsatz, z. B . A u f schlagpasten usw. Weiterhin sollte .berücksichtigt werden, daß bei vielen Konditoreiwaren eine Reduzierung der Kalorien vorgenommen wird, entsprechende Rezepturen und Hinweise sind einzufügen. Dazu wäre es wichtig, wenn für den Großteil der Rohstoffe die Hauptnährstoffe und Kalorien als A n h a n g hinzukommen würden, so daß der Leser selbst umrechnen kann. D a s B u c h ist eine Quelle sonst weit gestreuter Informationen und voller Anregungen für den Nachwuchs. G. BAUER
N U T Z P F L A N Z E N D E R T R O P E N U N D S U B T R O P E N . Herausgegeben v o n G. FRANKE. B a n d II, 2. erw. und Überarb. Aufl. 423 Seiten, 107 A b b . , 136 T a b . Verlag S.Hirzel, Leipzig 1976. Preis: 44,55M Der vorliegende Fortsetzungsband des mit einem umfangreichen Sachwortverzeichnis schließenden Handbuches tropischer und subtropischer Nutzpflanzen behandelt die Getreidearten, Südfrüchte und Faserpflanzen. Die über den I. B a n d getroffenen Feststellungen (vgl. Buchbesprechung N a h r u n g 20, 870 (1976) gelten in gleicher Weise für den jetzt vorliegenden II. Band. L . TUNGER
C. AuMANNundM. MUCHE: W A R E N D E S T Ä G L I C H E N B E D A R F S — A L L G E M E I N E S L E B E N S M I T T E L S O R T I M E N T , S O R T I M E N T - , W A R E N P F L E G E - V E R K A U F S H I N W E I S E . 368 Seiten, 44 Bilder, 4 Tafeln. V E B Fachbuchverlag, Leipzig 1976. Preis: 10,60 M D a s für Mitarbeiter des Handels geschriebene Lehrbuch u m f a ß t das sog. „Allgemeine Lebensmittelsortiment" zu dem lediglich Zucker und Zuckerwaren, Kakaoerzeugnisse, Getreideerzeugnisse, kochund tischfertige Suppen, Milch- und Milcherzeugnisse, Fette, Eier, Würzmittel, K a f f e e und K a f f e e mittel, Tee und teeähnliche Getränke sowie T a b a k w a r e n gezählt werden. Obgleich auf dem farbigen Bucheinband im Großformat Sucrosin-Obstsäfte abgebildet sind, werden im T e x t weder ON-Erzeugnisse noch Erfrischungsgetränke, Obst- oder Gemüsesäfte behandelt. A u c h der Titel des Buches ist irreführend, d a er weit mehr erwarten läßt, als das B u c h zu bieten hat. Zwar wird im V o r w o r t darauf hingewiesen, daß diätetische Lebensmittel unberücksichtigt bleiben, d a diese in anderen Fachbüchern
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Kurznachrichten
behandelt werden und auch Fleisch- und Fisch- sowie Obst- und Gemüseerzeugnisse außerhalb des„Allgemeinen Lebensmittelsortiments" stünden. Dennoch findet man (unvollständige) Hinweise auf Diäterzeugnisse in einigen Kapiteln. Kartoffelstärke wird bei den Getreideerzeugriissen abgehandelt, alle anderen Kartoffelveredlungserzeugnisse bleiben unberücksichtigt. Die bei vielen Lebensmittelgruppen vorgenommene ernährungsphysiologische Einschätzung entbehrt jeglicher Sachkunde und hätte besser entfallen sollen. Ein weiterer Mangel des Buches besteht darin, daß kaum TGL-Nummern oder ein TGL-Verzeichnis zu finden sind. Zahlreiche Hinweise und Anregungen sind den im gleichen Verlag herausgegebenen Büchern „Ernährungs- und Lebensmittellehre" sowie „Neuzeitliche Gemeinschaftsverpflegung" entnommen worden, die im Literaturverzeichnis nicht aufgeführt werden. Das Buch bedarf in stilistischer und fachlicher Hinsicht einer grundlegenden Überarbeitung. L.
TUNGER
H. PILZ: A B C D E R S P E I S E N P R O D U K T I O N . 5. überarbeitet, und erweiterte Auflage, 355 Seiten. Verlag Die Wirtschaft, Berlin 1977. Preis: n , — M Im A B C der Speisenproduktion sind etwa 1800 alphabetisch geordnete Begriffe und Methoden erläutert, Lebensmittel beschrieben und Hinweise für ihre zweckmäßige Verarbeitung gegeben. E n t sprechend der Entwicklung der Speisenwirtschaft und der wissenschaftlichen Forschung auf diesem Fachgebiet wurden neue Stichwörter in die vorliegende 5. Auflage aufgenommen. Die Definitionen sind weitgehend an bestehende T G L angepaßt. Verfahrensplanung und Verfahrensführung fanden ebenso Berücksichtigung wie kochwissenschaftliche Erkenntnisse über die Veränderungen der Lebensmittel im Bearbeitungsprozeß. Technologisch bedingte Masseveränderungen der verschiedensten Lebensmittel wurden neu ausgearbeitet und in 8 Tabellen im Anhang beigefügt. Ökonomische Begriffe wurden in dem Maße berücksichtigt, in dem sie in unmittelbarem Zusammenhang zur Speisenproduktion stehen. Es ist zu wünschen, daß die Definitionen und Verfahrensbeschreibungen durch Hinweise von E x perten der Praxis weiter ergänzt und aktualisiert werden, um dem Bemühen des Autoren zu entsprechen, konzentriertes Elementarwissen für Praxis und Lehre zu vermitteln. H. WEIBELZAHL
Z. CZERNY: P O L I S H COOKBOOK. 3. Aufl. 496 Seiten, 32 ganzseitige Farbfotos, 1 Tab. Verlag Panstwowe Wydawnictwo Ekonomiczne, Warschau 1976. Die polnische Küche hat ihre eigenen Traditionen. Sie ist zwar auch von europäischen Eßgewohnheiten beeinflußt worden, aber die meisten Speisen, die von anderen Ländern übernommen wurden, erhielten auf unterschiedliche Weise, meist durch Hinzufügung typischer polnischer Zutaten, wie Pilze, Dill, Majoran, Kümmel, eigene Noten. In dem vorliegenden Kochbuch werden Rezepte für typisch polnische Speisen oder für in anderen Ländern bekannte, aber auf polnische Weise zubereitete Speisen offeriert. Es sind dies über 1200 Rezepte für appetitanregende Vorspeisen, Suppen, Suppeneinlagen, vegetarische Speisen, Speisen aus Fleisch und Fisch, für Saucen, Kuchen, Nachtische und Getränke. Die Rezepte sind meist für 5 Personen kalkuliert mit Ausnahme für die Speisen, die aus praktischen Gründen anders portioniert werden müssen, wie ganzes Geflügel oder Galantine. Die Wareneinsatzmengen sind in haushaltgebräuchlichen Maßen angegeben, wie Tasse, Teelöffel, und in einer Tabelle am Anfang des Buches sind die realen Gewichte in oz. und g, bezogen auf die wichtigsten Nahrungsmittel, zusammengefaßt. Ein Rezepturenverzeichnis, geordnet nach Speisengruppen, beschließt das gut ausgestattete, in englischer Sprache geschriebene Buch. Es ist in erster Linie für Hobbyköche und Hausfrauen geeignet, dürfte aber durchaus auch Köchen in Gaststätten eine Quelle für Anregungen sein. M. ZOBEL
F Ö R P A C K N I N G S T E K N I S K O R D B O K (Verpackungstechnisches Wörterbuch). Herausgegeben von Förlags A B Thorsten Fahlskog och Tidskriften Nord-Emballage. 3 1 2 Seiten. Vällingby, Schweden, 1974Im 1., als Lexikon bezeichneten Teil dieses Fachwörterbuches sind 2727 nach dem schwedischen Alphabet geordnete und durchlaufend numerierte Begriffe in 5 Sprachen (Schwedisch, Deutsch,
Kurznachrichten
843
Englisch, Französisch, Finnisch) nebeneinander a u f g e f ü h r t . Die den schwedischen Termini entsprechenden fremdsprachigen Ä q u i v a l e n t e sind, für jede F r e m d s p r a c h e gesondert, alphabetisch z u s a m mengestellt, w o b e i auf die jeweilige N u m m e r im i . Teil verwiesen wird. D u r c h die G e s t a l t u n g d e s B u c h r a n d e s als Suchleiste wird der Zugriff zu den einzelnen fremdsprachigen Sachregistern wesentlich erleichtert. A l s A n h a n g findet sich ein alphabetisches P r o d u k t e n - R e g i s t e r , in d e m schwedische Herstellerfirmen für V e r p a c k u n g s m a t e r i a l , A b f ü l l - und V e r p a c k u n g s m a s c h i n e n a u f g e f ü h r t sind. D a s vorliegende, in D r u c k und A u s s t a t t u n g ausgezeichnete W ö r t e r b u c h stellt eine gute E r g ä n z u n g zu d e m in dieser Zeitschrift rezensierten „ F a c h w ö r t e r b u c h V e r p a c k u n g " dar (Nahrung 21, H e f t 5 (1977)), in d e m F a c h t e r m i n i in Schwedisch und Finnisch nicht enthalten sind. H . HENSCHEL
Personalia A m 5. D e z e m b e r 1977 vollendet Prof. Dr. D r . - I n g . LÄSZLÖ TELEGDY KOVÄTS sein 75. L e b e n s j a h r . V o r 10 Jahren h a b e n wir in dieser Zeitschrift die L e i s t u n g e n dieses Mannes gewürdigt, der nicht nur in der Ungarischen V R , sondern d a r ü b e r hinaus zu den profiliertesten wissenschaftlichen Persönlichkeiten seines F a c h g e b i e t e s g e h ö r t ; er ist anerkanntes, a k t i v e s Mitglied zahlreicher internationaler Gremien. Seine wissenschaftlichen L e i s t u n g e n h a b e n die vielfältigsten A n e r k e n n u n g e n gefunden. W i r w ü n s c h e n Prof. TELEGDY KOVATS — der nun frei v o n offiziellen V e r p f l i c h t u n g e n ist — a u c h weiterhin S c h a f f e n s k r a f t und persönliches Wohlergehen.
Actualia D e r L e i p z i g e r Kommissions- u n d G r o ß b u c h h a n d e l h a t einen L i t e r a t u r k a t a l o g 1977 für den B e reich „ L a n d w i r t s c h a f t , N a h r u n g s g ü t e r w i r t s c h a f t , L e b e n s m i t t e l i n d u s t r i e " herausgegeben, der einen raschen Ü b e r b l i c k über die v o r h a n d e n e n B ü c h e r aus den D D R - V e r l a g e n zu einer b e s t i m m t e n T h e m a t i k e r m ö g l i c h t . D e r K a t a l o g ist in allen B u c h h a n d l u n g e n der D D R kostenlos erhältlich.
NEU-
ERSCHEINUNG Prof. Dr. -Ing. Lew J. Auerman
Technologie der Brotherstellung Übersetzung aus dem Russischen 474 Seiten mit, 64 Bildern und 60 Tabellen • 16,5 x 23 cm • Leinen 32,— M, nichtsozialistisches Ausland 38,— M • Bestellangabe: 5461484 Auerman, Brotherst.
Leserkreis: Studenten an Ingenieur- und Hochschulen, Mitarbeiter in Forschungsinstituten der Backwarenindustrie, Lebensmittelchemiker, Technologen, Produktions- und Betriebsleiter
Bestellen Sie bitte bei Ihrer Buchhandlung.
t
Das Buch hat Hochschulniveau und ist monographieartig aufgebaut. Es enthält die wissenschaftlichen Grundlagen der Technologie der Brotherstellung. Behandelt werden Backeigenschaften der Rohstoffe, technologische Prozesse und Operationen in den einzelnen Abschnitten der Brotherstellung und -lager'ung, Produktionsverluste, Fehler und Krankheiten von Brot. Außerdem wird auf die Qualitätsverbesserung und den Nährwert von Brot eingegangen. Besondere Aufmerksamkeit widmet man den neuen Tendenzen bei der Brotproduktion.
VEB FACHBUCHVERLAG LEIPZIG DDR-7031 Leipzig, Karl-Heine-Straße 16
Die Nahrung 21., 9 (1977) K27 - K29 Bezirks-Hygiene-Institut Berlin, DDR (Direktor: MR Dr.sc.med. W. Clemens) METHODE' ZUR BESTIMMUNG VON METRIBUZIN IN TOMATEN (Wissenschaftlicher Kurzbericht) B. Wirthgen und W. Raffke Der Einsatz des Herbizids Metribuzin (4-Amino-6-tert.butyl-3(methylthio)-l,2,4-triazin-5-on) - ausgebracht als 70 % Metribuzin enthaltendes Sencor - gegen Unkräuter in Tomatenkulturen machte es notwendig, eine quantitative Methode zum Nachweis dieses Herbizids zu entwickeln. In Anlehnung an eine vorgeschlagene Extraktion von Metribuzin aus Tomaten /~1 _7 und nach Abänderung der dünnschichtchromatographischen Nachweismethode von Triazinen £ ~ 4 J wurde nach dem in Schema 1 angegebenen Weg gearbeitet. S c h e m a
1
Untersuchung von frischen Tomaten auf Metribuzinrückstände a) Extraktion - 50 g Tomaten homogenisieren - 100 ml Acetonitril zugeben - über Nacht stehenlassen - 50 ml dest. Wasser zugeben - 1 5 min rühren (elektr.Rührmotor LR 40) - Absaugen der Flüssigkeit unter Vakuum - Abdampfen von Acetonitril aus dem Extrakt mit Hilfe eines Vakuum-Rotationsverdampfers - wäßrigen Rückstand über Nacht im Kühlschrank stehen lassen, danach filtrieren - zweimal mit 10Ö ml und einmal mit 50 ml Chloroform extrahieren (kräftig schütteln) - vereinigte Chloroformauszüge im Vakuum-Rotationsverdampfer zur Trockne eindampfen, restliches Chloroform an der Luft abdampfen lassen - Rückstand mit 0,5 ml Chloroform aufnehmen b) Dünnschichtchromatographischer Nachweis - 10/Ul Extrakt auf eine 20 x 20 cm große Platte, beschichtet mit einer 0,5 mm dicken Kieselgel-G-Schicht (11/2 h bei 110 °C aktiviert) aufgetragen (Laufmittel: Benzol-Essigsäureäthylester-
K28
Chloroform (2:1:1); Laufstrecke: 15 cm) - Rest des Laufmittels auf der Platte durch Kaltluft (Föhn) entfernen - Einstellen der Platte in Clg-Atmosphäre (in ein Gefäß eine Schale mit 20 ml einer 0,1 N KMnO^-Lösung und 20 ml einer 10%igen HCl hineinstellen und mit Folie abdecken) - nach 1 h Platte herausnehmen und sofort mit einer o-TolidinKJ-Lösung besprühen (ges. o-Tolidinlösung in 2%iger Essigsäure und 0,05 N KJ-Lösung zu gleichen Teilen gemischt) - Vergleichslösung: 1^ug Metribuzin in 10^ul Chloroform Das Metribuzin kann nach dieser Methode als blauer Fleck auf weißem Untergrund nachgewiesen werden. Reine Metribuzinlösungen konnten auf der Platte auch noch mit AgNO^-Reagenz nach Müller / ~ 2 J und mit Sulfanilsäurereagenz nach Stahl nachgewiesen werden. Diese beiden Nachweisreaktionen wurden aber durch Verunreinigungen in den Tomatenextrakten gestört. Es wären hierfür umfangreiche Reinigungsschritte notwendig. Webster u.a. /~5_7 und die Bayer-AG /~1_7 empfehlen gaschromatographische Methoden zur Rückstandsbestimmung von Metribuzin. Die oben beschriebene dünnschichtchromatographische Methode hat eine Empfindlichkeit3grenze von 0,05-0,1^ug Metribuzin und eine Wiederfindungsrate von 75,5 + 4»4 % (Tab.1). Der-R f -Wert . liegt bei 0,7.
K29
T a b e 1 1 e
1
Wiederfindungsrate von Metribuzin in Tomaten nach definierten Metribuzinzusätzen Nr.
Zusatz
1
Z/*s_7 0,20
0,30 0,15 0,30 0,15 0,60 0,60 0,30 0,30 0,40 0,40 0,60 0,60 0,60 0,40 0,40 0,40
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Mittelwert
no
Wiederfindungsrate
gefunden
67,0 54,0 50,0 54,0 67,0 83,0 100,0 100,0 100,0 87,5 66,7 75,0 66,7 100,0 75,0 62,5
0,08 0,15 0,08 0,40 0,50 0,30 0,30 0,40 0,35 0,40 0,45 0,40 0,40 0,30 0,25
--
75,5 +
-
4,4
L i t e r a t u r £ ~ 1 _ 7 Mitteilung der Bayer-AG, Leverkusen, 1972. /~2_7 Müller, B., Nahrung 17,.387
(1973).
/~3_7 Stahl, E., Dünnschichtchromatographie, 2.Auflage, S.851. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 1967. C H j
TGL 21177,Blatt 7, Gr.940400.
Z ~ 5 _ 7 Webster, G.R.B., S.R. Macdonald u. L.P. Sarna, J.agric.Food Chem. 22, 74 (1975). Frau A.Pauli danken wir für ihre technische Mitarbeit.
Dr.Barbara Wirthgen und Dipl.-Lebensm.Chem. im Hygienedienst W. Raffke, Bezirks-Hygiene-Institut Berlin, DDR-1055 Berlin, Schneeglöckchenstr.26 Eingegangen 20.9.1977
Die Wahrung 2±, 9 (1977) X31 - K32 Amt für Standardisierung, Meßwesen and Warenprüfung, Fachgebiete Futtermittel, Halle und Rostock (Leiter: H. Schlegel; Dr.H. Schneider) und Zentralstelle für Futtermittelprüfung und Fütterung Halle-Lettin (Stellv.Direktor Dr.G. Knape), DDR ERMITTLUNG DER PRÜFFEHLER BEI DER PRÜFUNG VON FUTTERMITTELN (Wissenschaftlicher Kurzbericht) D. Hering, D. Kirmas und H. Kreienbring In dieser Zeitschrift /~1-3_7 wurde über die Ermittlung der Prüffehler ('Wiederholbarkeit, Vergleichbarkeit) für die Rohprotein-, Rohasche-, Phospher- und Harnstoffbestimmung in Futtermitteln berichtet. . Nachfolgend wird eine Gesamtübersicht über den derzeitigen Stand der Prüffehlerermittlung gegeben. Die Prüffehler wurden aus einer Vielzahl von Ringversuchen aus den Jahren 1970 - 1977 nach TGL 24131/01-04 ermittelt. Die angegebenen Zahlenwerte sind gerundet. Die PrüfStandards verlangen die Durchführung von Doppelbestimmungen. Demgemäß werden 2 Einzelwerte ermittelt, die gemittelt werden dürfen, falls die Differenz kleiner als die Wiederholbarkeit ist. Bei nochmaliger Prüfung an einem folgenden Tag bedarf es dann des Vergleiches zwischen 2 Mittelwerten aus je 2 Einzelwerten. Dieser Tatsache wurde durch die Aufnahme des Symbols W' Rechnung getragen. Parameter
Prüfstandard
Klassen
Prüffehler (g/kg)
TGL Trockenmasse Rohasche
80-21875/03+ 32692/05
Phosphor Kalzium
21875/12 21875/10'
* 50 >50-100 >100 5- 20 ^ 20 > 20
g/kg g/kg g/kg g/kg g/kg g/kg
Wt
W
3 2 3 5 0,3 1,0 1,5
2 1 2 4 0,2 0,7 1,0
V 5 4 7 12 1,5 3 6
K32
Parameter
Prüfstandard
Klassen
TGL Rohprotein
Rohfaser
32692/04
21875/07
< 150 g/kg >150- 200 g/kg
+
W
W
3
2
6
3
2
8
V
>200- 300 g/kg
4
3
10
>300- 400 g/kg
5 6
4
17 24
>400 g/kg 50 g/kg > 5 0 - 200 g/kg C
>200 g/kg Natriumchlorid 80-21875/25 + Harnstoff 21875/35
Prüffehler (g/kg)
55-
20 g/kg 40 g/kg
2
4 1
4 10
4
3
7 0,5
0,3
23 2
0,5
0,3
2
5
wird überarbeitet
Somit gelten für die in der Tabelle angegebenen Prüffehler folgende Definitionen: W ' - maximal zulässige Differenz zwischen 2 Einzelwerten unter W V
Wiederholbedingungen - maximal zulässige Differenz teln aus DoppelbeStimmungen - maximal zulässige Differenz teln aus Doppelbestimmungen
zwischen 2 arithmetischen Mitunter Wiederholbedingungen zwischen 2 arithmetischen Mitunter Vergleichsbedingungen
W und W' sind wie folgt voneinander abhängig: W« = W Kff
(n = 2 bei Doppelbestimmungen) L i t e r a t u r
Z~1_7 Hering, D., u.D. Kirmas, Nahrung 18, 783 (1974). /~2_7 Kirmas, D., u.D. Hering u.H. Kreienbring, Nahrung 19, K11 (1975). ~~ /~3 7 Hering, D., D. Kirmas u.H.•Kreienbring, Nahrung 20, K5 (1976). — Dipl.-Chemiker D.Hering und Dipl.-Chemiker Helga Kreienbring, Amt für Standardisierung,- Meßwesen und Warenprüfung, Fachgebiete Futtermittel, DDR-402 Halle/S., Philipp-Müller-Str.52, DDR-25 Rostock, Freiligrathstr.11; Dipl.-Chemiker Doris Kirmas, Zentralstelle für Futtermittelprüfung und Fütterung, DDR-4025 HalleLettin, Schiepziger Str.35 Eingegangen 23.9.1977
Die Nahrung 21., 9 (1977)K33 - K36 Zentralinetitat für Ernährung in Potsdam-Rehbrücke (Direktor: Prof.Dr.H. Haenel), Forschungszentrum für Molekularbiologie und Medizin, Akademie der Wissenschaften der DDR1, Karl-Marx-Universität Leipzig, Sektion TV, Fachgruppe Schweine2 zucht und Fachgruppe Tierchirurgie HALOTHANREAKTIVITÄT UND FLEISCHQUALITÄT BEIM SCHWEIN (Wissenschaftlicher Kurzbericht)
1
2
1
V. Albrecht , G.v. Lengerken , H. Przybilski , H. Pfeiffer2, R. Noack1 und I. Schneider3 Das Syndrom der malignen Hyperthermie (MH) ist als Narkosezwischenfall während der Halothananwendung beim Menschen in den letzten Jahren intensiv untersucht worden Z~3,4_7. Es wird charakterisiert durch einen progressiven Anstieg der Körpertemperatur, generalisierten Muskelspasmus und deutlichen pH-Abfall im Blut. Hall u.a. i j haben das gleiche Phänomen erstmalig bei Schweinen beschrieben. Von verschiedenen Autoren sind daraufhin Schweine der Landrasse /~2,8_7 und der Rassen Pietrain /~1,12_7, Poland-China /~~10,11 _ 7 und Yorkshire ¿~~5_7 als Modell für das MH-Syndrom beim Menschen untersucht worden. Beziehungen des Syndroms zur Fleischqualität von Schweinen haben erstmals Eikelenboom u.a. / ~ 6 _ 7 gesehen. Sie haben gefunden, daß Schweine im Alter von 15 Wochen die Halothannarkose auch nach Ausbildung des der malignen Hyperthermie entsprechenden Syndroms ohne sichtbare Schäden überleben, wenn die Narkose schnell genug abgebrochen wird. In dieser Weise positiv reagierende Tiere liefern später eine eindeutig schlechtere Fleischqualität. Da es nach Hird /~9_7 als sicher gilt, daß Halothan seine Wirkung ausschließlich in der Skelettmuskulatur entfaltet, ist es unklar, ob Halothan als Selektionsmittel für zur PSE-Fleischbildung (PSE - pale, soft, exudativ meat) neigende Tiere geeignet ist oder eine solche Ausbildung von Fleischqualitätsmängeln selbst verursachen kann. Zur Klärung dieser Frage sind 300 Jungeber der Landrasse der DDR im Alter von 100 Tagen einer Narkose mit einem Gemisch von 5 % Halan (AWD) und 95 % Sauerstoff mit einem Narkosegerät 410/15 (VEB Medizintechnik Leipzig), Halothanverdampfer NZ 02 und Atemmaske (geschlossener Kreislauf) für maximal 5 min unterworfen
K34 worden. Etwa 10 % der Tiere zeigten eine positive Reaktion in Form eines Rigors, zuerst der hinteren, dann der vorderen Extremitäten. Die Reaktanten sind zusammen mit einer gleich großen Gruppe von Kontrolltieren im gleichen Stall in einer Mastprüfan- • stalt unter Prüfbedingungen gehalten und im Alter von 150 und 190 Tagen einem entsprechenden Untersuchungsprogramm unterworfen worden. Die Untersuchung der Aktivitäten einer Reihe von Serumenzymen und der Konzentrationen von Serummetaboliten vor und nach normierter Laufbandbelastung ergab im Alter von 190 Tagen bei den halothanpositiven Tieren erhöhte Basiswerte und deutlicher ausgeprägte Belastungsreaktionen bei CHC, MDH, LDH, J — H b D H , GPT, GOT, Lactat und Natriumionen. Im Alter von 150 Tagen sind nach Anlegen von Dauerkathetern eine Reihe von grundlegenden Untersuchungen zur Stoffwechselregulation solcher Tiere durchgeführt worden. Es hat sich gezeigt, daß bei halothanpositiv reagierenden Tieren eine Stimulierung der Hypophyse durch TRH, im Gegensatz zu den normalen Tieren, bereits nicht mehr möglich, eine entsprechende Regulation der Schilddrüsenproduktion von T^ und T^ also unterdrückt ist (sekundäre Hypothyreose). Solche Tiere zeigen in diesem Alter beim oralen Glucosetoleranztest eine Tendenz zu einer ungenügenden Insulinsekretion und entsprechend verschlechterter Glucosetoleranz. Im Alter von 190 Tagen ergaben sich bei normierter physischer Belastung eine schlechtere Regulationsfähigkeit des Herz-Kreislauf-Systems, hohe Spiegel und starke Ausschüttung von Adrenalin mit unzureichender Glucocorticoidsekretion sowie ein stärkerer Serum-c-AMPAnstieg als normal. In den Biopsieproben des m.longissimus dorsi zeigte sich während der Laufbandbelastung eine Tendenz zu verstärkt anaerober Energiegewinnung, das gleiche trat post mortem ein. Hauptregulationspunkt für die postmortale Glykogenolyse scheint die Phosphorylasereaktion zu sein. Wichtig ist auch der Befund, daß die intramuskuläre Konzentration an freien Fettsäuren bei den halothanpositiven Tieren erhöht ist. Die Ermittlung der postmortalen Fleischbeschaffenheit ergab, daß alle Halothanreaktanten als PSE-Tiere einzustufen waren, die Kontrollen wiesen dagegen eine gute Fleischqualität auf. Ultrastrukturell sind 30 min post mortem bei den halothanpositiven Tieren verstärkt Membranschäden, besonders an SR—System und Mito—
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chondrien, sowie ein stärkerer Rigor mortis nachweisbar. Insgesamt ergibt sich der gleiche Stoffwechselzustand bei Halothanreaktanten und, in anderen Versuchen ermittelt, üblicherweise aufgefundenen PSE-Tieren. Die Einzelbefunde sowohl zur Halothanreaktivität als auch zum Stoffwechselzustand von PSEund Bormal-Tieren sowie von Schweinen verschiedener genetischer Konstruktionen werden in späteren Veröffentlichungen ausführlich dargestellt werden. Hier sei zunächst nur die Aussage formuliert, daß Halothan als Agenz keine primären Schäden in der Skelettmuskulatur von Schweinen hervorruft, die Ursache von Fleischqualitätsmängeln sein könnten, sondern lediglich als Indikator für eine genetische Prädisposition zur Ausbildung solcher Mängel wirksam ist. L i t e r a t u r Allen, W.M., S. Berett, J.D.C. Harding, and D.S.P. Patterson, Vet.Reo. 8J, 64 (1970). C 2 J Berman, M.C., G.W. Harrison, A.B. Bull, and J.E. Kench, Nature /"London 7 225. 653 (1970). /~3_7 Britt, B.A., and W. Kalow, Can.Anaesth. Soc.J. 17, 293 (1970). ¿~4_7 Britt, B.A., W. Kalow, A. Grodon, J.G. Humphrey, and N.B. Newcastle, Can. Anaesth. Soc.J. 20, 431 (1973). /~5_7 Christian, L.L., Proc.of the Pork Quality Symp., p.91. Ed. R.G. Cassens, F. Giesler and G. Kolb, Univ.Wisconsin, Ext., Madison, 1972. /~6_7 Eikelenboom, G., and D. Minekama, Tijdschr.Diergeneesk £2» 421 (1974). Hall, L.W., N. Woolf, J.W.P. Bradley, and D.W. Jolly, £1J Brit.med.J. 2, 1305 (1966). /~8_7 Harrison, G.G., S.J. Saunders, J.P. Biebuyck, R. Hickman, D.M. Dent, V. Weaver and J. Terblanche, Brit.J.Anaesth. 41_, 844 (1969). /~9_7 Hird, F.J.R., persönl.Mitt. 1974. /To_7 Jones, E.W., Nelson, T.E., I.L. Anderson, P.O. Kerr and T.K. Burnap, Anaesthesiology ¿6, 42 (1972). /T1_7 Nelson, T.E., T.E. Jones, J.H. Venable, and D.D. Kerr, Anaesthesiology ¿6, 52 (1972). ZT 2 _7 Sybesma., W., and G. Eikelenboom, Neth. J.Vet.Sei.2, 155 (1969).
K36
Dr.V, Albrecht, Dr.H. Przybilski und Prof.Dr.R. Noack, Zentralinetitut für Ernährung, DDR-1505 Bergholz-Rehbrücke, ArthurScheunert-Allee 114-116; Dr.G.v. Lengerken und Prof.Dr.H. Pfeiffer, Karl-Marx-Universität, Sektion TV, Fachgruppe ^Schweinezucht, DDR-701 Leipzig, Johannisallee 19; Dr.J. Schneider, Fachgruppe Tierchirurgie, DDR-701 Leipzig, Zwickauer Straße
Eingegangen 26.9.1977
Die Nahrung 21_, 9 (1977) K37 - K 3 8
Bezirkshygieneinstitut Rostock, DDR (Leiters MR.Dr.so.med. E. lange), Abteilung Lebensmittel- and Ernährungshygiene (Leiter: Dr.H. Wetzel) EINE SCHNELLMETHODE ZUR BESTIMMUNG VON XAX IN .FETTEN TIERISCHER HERKUNFT (Wissenschaftlicher Kurzbericht) B. Luckas Der schnelle Nachweis von 6,6 , -Methylen-bis(2,2,4-trimethyl)1,2-dihydrochinolin (XAX) in tierischen Fetten erfolgt bisher dünnschichtchromatographisch nach Direktextraktion mit Aceton. Allerdings beträgt bei dieser Methode die Recovery für XAX nur ca. 50 und auch die Abtrennung des mitextrahierten Fettes durch Ausfrieren gelingt nur unvollständig, so daß es bei der nachfolgenden Dünnschichtchromatographie zu Störungen kommt. Durch Zusatz von NagSO^ sicc. zum Homogenisat kann jedoch die Wirksamkeit der Extraktion verbessert und eine Recovery von über 90 % erreicht werden. Außerdem wird durch eine zusätzliche Flüssig-Flüssig-Verteilung die praktisch vollständige Trennung des XAX von mitextrahiertem Fett erreicht, wodurch anschließend der störungsfreie DC-Nachweis von XAX möglich ist. Methode 1. Extraktion 10 g Fettgewebe (homogenisiert) werden mit 10 g NagSO^ sicc. in einem 250 ml-Schliffkolben gemischt und mit 50 ml- Aceton versetzt. Die Mischung wird 30 min geschüttelt und zum Ausfrieren des Fettes ca.4 h bei -20 °C aufbewahrt. Sodann wird* das Aceton dekantierend über eine Fritte in einen 100 ml-Spitzkolben gesaugt, wobei in diesem ca. 30 ml Aceton erhalten werden. Davon werden 25 ml Aceton in einen anderen 100 ml-Spitzkolben überführt und am Rotavap (40 °C) zur Trockne eingeengt.
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2. Flüssig-Flüssig-Verteilung Den fettigen Rückstand spült man mit 2 x 5 ml n-Hexan in einen 250 ml-Scheidetrichter and gibt danach durch die n-Hexanphase 3 x 20 ml Acetonitril (n-Hexan-gesättigt). Diese Portionen werden im 100 ml-Spitzkolben gesammelt, erneut im Rotavap (40 °0) zur Trockne eingeengt, und der Rückstand wird in 1,0 ml Benzol aufgenommen, 3. DC-Nachweis Aliquote Anteile des in Benzol aufgenommenen Rückstandes werden zusammen mit unterschiedlichen Mengen einer XAX-Testlösong an Kieselgel-Fertigfolien ("Silufol"-Fertigfolien der Fa.Kavalier) chromatographiert. Nach Entwicklung und Detektion erfolgt die semiquantitative Auswertung durch visuellen Fleckenvergleich. Laufmittel: Aceton, Benzol, n-Heptan (1:1:1) Sprühreagenz: 2 % FeCl^ in 1 N HgSO^ Testlösung: 100^ag XA1/ ml Benzol Nachweisgrenze: 0,1^ug XAX (blauer Pieck bei R^ 0,85). Ich danke an dieser Stelle Frl.R. Köhler für die gewissenhafte Durchführung der Untersuchungen.
Dipl.Chem. B. Luckas, Abteilung Lebensmittel- und Ernährungshygiene, DDR-25 Rostock, Stephanstr.18
Eingegangen 10.10.1977
Die Nahrung 2±,
9 (1977) K39 - K 42
Zentralinstitut für Ernährung in Potsdam-Rehbrücke (Direktor: Prof.Dr. H.Haenel), Forschungszentrum für Molekularbiologie und Medizin, Akademie der Wissenschaften der DDR UNTERSUCHUNGEN ZUM REIZ-ANTWORTVERHALTEN DES GESCHMACKSSINNS UNTER BERÜCKSICHTIGUNG DER ADAPTATION AM BEISPIEL DES SÜSSGESCHMACKS DER SACCHAROSE (Wissenschaftlicher Kurzbericht) K. Hoppe1 Es ist das Ziel dieser Arbeit, am Beispiel des Geschmackssinnes für den Zusammenhang von Reiz (S) und Reizantwort (R) eine einheitliche Theorie abzuleiten, die es gestattet, mathematisch auswertbare sensorische Meßgrößen zu erlangen. Die Geschmackssinneszellen besitzen eine kombinierte Proportional- und Differentialquotienten-Meßfunktion /~1_7. Subjektive Empfindungsmessungen in Form von Größenverhältnisschätzungen /~2,3_7 oder Bestimmungen der Unterschiedsempfindlichkeit /~4,5_7 sind darüberhinaus ebenso wie objektive Messungen des Rezeptorpotentials ¿~6_7, der Nervenimpulsfrequenz /~7-9_7 oder evozierter Hirnrindenpotentiale /~10_7 wesentlich von den Adaptationsverhältnisaen des Rezeptorsystems insgesamt abhängig. Durch die Einbeziehung der Adaptation wird eine Trennung der statischen und dynamischen Kennlinien 1 J auch für den Geschmackssinn möglich. In wäßrigen Saccharoselösungen wird experimentell die Konzentrationsdifferenz (Reizdifferenz) ermittelt, die definiert unterscheidbare Süßstärken hervorruft. Sie wird im folgenden als Unterschiedsschwelle A S^ bezeichnet. Ein Unterschied der Süßstärke ist dann gegeben, wenn beim paarweisen sensorischen Vergleich 75 % der Urteile (p^ = 0,75) mit einer statistischen Sicherheit von 95 % (OC = 0,05) eine Probe als stärker absetzen. Zur ErgebnisSicherung dienen sequentielle Prüfverfahren /Tl,12_7. Als Reizantwort R wird die bei Adaptation an den Reiz S^ bis zu diesem Reiz angehäufte Stufenzahl der Unterschiedsschwellen aufgefaßt. Zur Herstellung reproduzierbarer Adaptationsverhältnisse Herrn Prof.Dr.Josef Herrmann zum 65.Geburtstag gewidmet.
K40 wird bei der Verkostung zwischen Paaren und innerhalb von Paaren jeweils eine Mundspülung mit einer Saccharoselösung vorgenommen, deren Konzentration dem gewünschten Adaptationsreiz S A entspricht. Eine Mundspülung mit Wasser ist untersagt. Die Reizantwort R läßt sich nach R (S A ) = R m (1 - e-
b
* SA ' R m )
berechnen; günstig ist auch 4 S 1 (S A ) = - S A - R m • b~1 • In
(1) (e " b *
S
A '
-R~ 1 )
(2)
R^ und b sind Konstanten, die für jedes Süßmittel einen charakteristischen Wert aufweisen. Für Saccharose wurden aus ermittelten Unterschiedsschwellen b = 1,054 und = 90 berechnet. Eine Erläuterung der in den Gleichungen 1 bis 4 verwendeten Symbole ist am Schluß der Arbeit zusammengefaßt. Während die statische Kennlinie (G1.1 und 2) nur jeweils für eine Stufe R gilt, gibt die dynamische Kennlinie bei festgehaltener Adaptation an einen Bezugsreiz S A abgestufte, von der Stärke des Reizes S abhängige Empfindungsrelationen R^ wieder. Aus der Annahme, daß das Rezeptorsystem durch Rückkopplung die Anfangsempfindlichkeit wiederherstellt und die Höchststufenzahl Rffl nicht überschritten werden kann, läßt sich Gl.3 ableiten. Durch die Einführung einer Schwellenkonstanten T wird berücksichtigt, daß die erste Unterschiedsschwelle für statisches und dynamisches Reiz-Antwortverhalten gleich ist: R d