Aus dem Institut f u r Tierzucht und Hygiene der Universitat Bern Direktor: Prof. Dr. W. Weber

Bestimmung der Eiweigfraktionen des Blutserums bei den Haustieren mit der Papierelektrophorese,

unter Beriicksichtigung verschiedener Faktoren

Von

P IERRE CHOPARD

Mit 6 Diagrammen

I n h a 1 t : I. Einleitung. - 11. Besprechung der Literatur. - 111. Eigene Untersuchungen; 1. Methodik; 2. Normalwerte beim Pferd; 3. Ergebnisse beim Schwein; 4. Befunde beim Schaf; 5. Normalwerte bei der Ziege; 6. Normalwerte beim Huhn; 7. Normalwerte bei Hund und Katze; 8. Einflufl der Meereshohe beim Kaninchen; 9. Untersuchungen beim Rind, A. Normalwerte der Milchkuh, B. Die Verhaltnisse vor und nach der Gcburt, C. Einflufl der Fiitterung, D. Einflufl des Melkens, E. Obergang von Heu- zu Grasfiitterung, F. Normal- werte beim untrachtigen Rind, G. Einflul3 der Alpung, H. Die Zusarnmensetzung des Serumeiweifles in den ersten Lebenstagen. - IV. Zusammenfassung. - V. Literaturver- zeichnis.

I. Einleitung

Im Gegensatz zu den korpuskularen Elementen des Blutes, welchc bald nach der Entdeckung des Mikroskopes zur Untersuchung gelangten (SWAMMERDAM entdeckte die Erythrocyten des Frosches im Jahre 1658), mui3te man vie1 langer warten, bis das ,,optishe leere" Blutplasma auf wissenschaftlicher Basis untersucht wurde.

In der ersten und dann besonders in der zweiten Halfte des letzten Jahrhunderts wurde den Proteinen mehr und mehr Aufmerksamkeit ge- schenkt. Ober ihren chemischen Aufbau war damals nur bekannt, dai3 sie Stickstoff und Schwefel enthalten, im Gegensatz zu den Kohlehydraten und den Fetten. Man wui3te ferner, dai3 der Stickstoff der Proteine als Harn- stoff ausgeschieden wird, und dai3 die Menge des ausgeschiedenen Harnstoffes ein Mai3 darstellt fur den Eiweiflabbau.

Als erster verwendete VIRCHOW (1) 1852 die verschiedene Loslichkeit der Eiweif3e in Wasser und in Salzlosungen zu ihrer Isolierung aus Korper- flussigkeiten. Er erhielt die drei Fraktionen Albumin, Eu- und Pseudo- globulin. Diese Technik wurde von W. B. HARDY, J. MALLANBY, S. P. L. SOERENSEN, G. KAUDER, H. HANDOWSKY u. a. standig verbessert, so dai3 man auf diese Weise etwa 30 verschiedene Substanzen aus dem Blutserum isoliert hat. Die wichtigsten davon sind das Albumin, das Euglobulin (aus- fallbar schon bei 13,5 O/u Natriumsulfatliisung), das Pseudoglobulin I (aus- fallbar bei 17,4 O / o ) , das Pseudoglobulin I1 (ausfallbar bei 21,5 O/o) und das

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Fibrinogen. Seit der Einfuhrung der Elektrophorese als analytische Methode, welche die Proteine nach ihrer unterschiedlichen Wanderungsgeschwindig- lteit im elektrischen Feld trennt, haben sich die Bezeichnungen Albumin, u-, B- und y-Globulin eingepragt und die Ausdrucke Eu- und Pseudoglobdin praktisch verdrangt.

Bevor wir das elektrophoretische Verfahren naher beschreiben, ist es hier am Platze, auf die heute gebrauchlichsten Ei weii3untersuchungsmetho- den hinzuweisen. Im Buch ,Die Bluteiweiflkorper des Menschen" von WUHRMANN und WUNDERLY (2) werden ausgefuhrt:

a) Die Fallungsmethoden, 1. Die Fallung im isoelektrischen Punkt (IEP), 2. Die Neutralsalzfallungen, 3. Die Fallung rnit organischen Losungsmitteln;

b) Die Papierchromatographie; c) Die Untersuchung mit der Ultrazentrifuge; d) Die Spektralphotometrie.

A d a 1 . D i e F a d l u n g i m I E P 1905 beobachtete HARDY (3), dai3 es fur jedes Protein eine bestimmte

Wasserstoffkonzentration gibt, bei welcher dieses besonders unstabil wird. Dieses pH wurde als IEP ,bezeichnet. Am pH dieses IEP besitzt das Molekul, welches normalerweise negativ geladen ist, weder eine positive, noch eine nega- tive Ladung gegenuber dem Losungsmittel. U m zum IEP zu gelangen, mu13 man deshalb der Proteinlosung eine kleine Menge von H' (SEure) zugeben. Dadurch hebt man die geringe Potentialdifferenz, die ursprunglich bestanden hatte, auf, die Ladung als stabilisierender Faktor fa1l.t somit weg, und das Proteinteilchen zeigt entweder Aggregation (Albumin) oder sogar Aus- flockung (Globulin). Wie spater gezeigt wird, ist es fur die Wahl des pH der Pufferlosung bei der Elektrophorese von groi3er Bedeutung, den IEP der zu trennenden Proteine zu kennen.

A d a 2. D i e N e u t r a l s a l z f a l l u n g e n Am meisten werden dazu verwendet Natriumsulfatlosungen (HOWE)

(4), Ammoniumsulfat, Natriurnsulfit (GRAS und SALAZAR), Natriumhypo- sulfit ( S ) , vereinzelt auch Magnesium- und Zinksulfat, aquimolare Gemische von Mono- und Dikaliumphosphat (BUTLER) (6), LEUTHARDT und WUHR- MANN (7). Fur Reihenuntersuchungen ist diese Methode jedoch ungeeignet des groi3en Zeitaufwandes wegen.

A d a 3. D i e F a l l u n g m i t o r g a n i s c h e n L o s u n g s m i t t e l n Nach verschiedenen Versuchen, Proteingemische mit Alkohol, Ather

oder Aceton zu fraktionieren, benutzt man heute die nach einer Bostoner Arbeitsgruppe (8) entwickelte Methode der Fraktionierung mit Athanol in der Kalte. Diese Methode geht von der Tatsache aus, dai3 die Dielek- trizitatskonstante D des Athanols dreimal kleiner ist als diejenige des Wassers, und dai3 somit die Dissoziation der Elektrolyte (Salze) und auch der Proteine, welche zumeist als Proteinionen in der Losung vorhanden sind, in Athanol stark zuriickgedrangt ist. Die Ungenauigkeit der Methode und der groi3e Zeitaufwand haben sie seit der Einfuhrung der Elektrophorese, be- sonders der Papierelektrophorese, in den Hintergrund gestellt.

Bestimmung der Eiweiflfraktionen des Blutserums bei Haustieren 23

A d b. D i e P a p i e r c h r o m a t o g r a p h i e Die ersten papierchromatographischen Versuche stammen von C. F.

SCHONBEIN im Jahre 1861 (9). Seither wurde diese Methode vom Basler F. GOPPELSROEDER 1901 (9), von M. TWSETT 1931 (9), von MARTIN und SYNGE 1941 (10) weiter entwickelt. Ursprunglich diente sie der Trennung von Farbstoffen und der Prufung von Losungsmitteln auf ihre Reinheit, heute braucht man sie hauptsachlich im klinisch-chemischen Laboratorium zur Trennung von Aminosauren und niedrigen Peptiden, und zwar kommt mehr und mehr die sogenannte zweidimensionale Chromatographie zur Anwendung. Es sind folgende 16 Aminosauren auf diese Weise im Hydro- lysat von normalem menschlichem Serumalbumin aufgefunden worden: Asparaginsaure, Glutaminsaure, Cystin, Glycin, Serin, Threonin, Alanin, L.ysin, Arginin, Prolin, Histidin, Methionin, Valin, Leucin, Phenylalanin, Tyrosin. Ohne dai3 solche Chromatogramme eine quantitative Aussnge bieten, gestatten sie jedoch festzustellen, ob gewisse Bausteine nur ,,unter- schwellig" oder im Ubermafle vorhanden sind. Mit ahnlicher Technik lassen sich auch Gewebeproteine, ob sie nun loslich oder unloslich sind, in physiol. NaCl qualitativ charakterisieren. Bereits wurde festgestellt, dai3 alle Gewebe f reie Aminoiauren enthalten, dai3 die Leber freie Aminosauren aufnimnit und speichert. Nach der Leberpassage ist der Gehalt des Blutplasmas an Aminoiauren vermindert.

A d c. Die Ultrazentrifugation (UZ) dient dem Zweck, das Molekulargewicht

kolloider Teilchen festzustellen. Die untere Grenze, welche auf diese Weise ermittelt werden kann, liegt bei etwa 10 000 (Beispiele: Cytochrom c 12 000, Ribonuclease 13 000), als obere Grenze gelten die Messungen von ERICKSSON- QUENSEL und SVEDBERG (11) am Hamocyanin von Helix Pomatia (1936) mit einem Molekulargewicht von 6 700 000, sowie jene von MACFARLANE und KEKWICK (12) an Bushistunt-Virus mit einem Molekulargewicht von 7 600 000. Der Megvorgang besteht darin, dai3 durch geeignete optische Mafinahmen der Weg gemessen wird, mit dem sich die Kolloidteilchen (Protein usw.) in einem bekannten Zentrifugalfeld je Zeiteinheit vom Meniscus der rotierenden Zelle entfernen. Die Sedimentationsgeschwindig- keit hangt von der Teilchenform ab (je mehr sie sich der Kugelgestalt nahert, desto groi3er ist die Sedimentationsgeschwindigkeit) und von der Viskositat der Flussigkeit (die Sedimentationsgeschwindigkeit ist der Viskositat umge- kehrt proportional). So ergaben sich folgende Molekulargewichte: Albumin 69 000, a,-Globulin 200 000, a,-Globulin 3QO 000, B1-Globulinfraktionen 90 000 bzw. 500 000 bzw. 1 300 000, &Globulin 150 000, y-Globulin- fraktionen 156 000 bzw. 300 000 und Fibrinogen 400 000. Als approxima- tive Abmessungen in Angstrom-Einheiten (Lange X Durchmesser) gilt folgendes: Albumin 150 X 38, ul-Globulin 300 X 50, erste B1-Globulin- fraktion 190 X 37, dritte B1-Globulinfraktion 185 X 185, erste y-Globulin- fraktion 190 X 37 und Fibrinogen 700 X 38, was die gerustbildende Funktion dicses Proteins erklirt. Als technische Einzelheit sei nur angegeben, dai3 die heute gebrauchlichsten UZ (13) eine Tourenzahl von 20 000 bis 60 000 in der Minute aufweisen, und dai3 damit Ultrazentrifugenfelder von iiber 250 000 g erzeugt werden. Raumbedurfnis, Unterhaltskosten und Be- dienung solcher Apparate stellen kein groi3es Problem mehr dar. Der An- schaffungspreis allein beschrankt die weitere Verbreitung dieses wertvollen Untersuchungsgerates.

D i e U n t e r s u c h u n g m i t d e r U l t r a z e n t r i f u g e

24) C H O P A R D

A d d. D i e S p e k t r a l p h o t o m e t r i e Diese Methode, welche neuerdings durch die Einfuhrung des Beck-

mann-Spektralphotometers einen neuen Aufschwung erlebt, basiert auf der Ultraviolettabsorbtion (UVA) der zu untersuchenden Substanzen. In der Eiweii3forschung wurde die UVA dazu benutzt, um die Proteingehalte von Seren und einzelnen isolierten Fraktionen zu bestimmen. Die Resultate sollen nicht sehr zuverlassig sein.

Neben diesen neueren Untersuchungsmethoden stehen dem Kliniker noch die ,,klassischen" Proben zur Verfiigung. Die meistbekannten davon sind die Millon-, Xanthoprotein-, Clyoxalsaure-, Biuret-, Benzaldehyd- reaktion als qualitative Proben. Schliefllich seien noch erwahnt die Blut- senkungsreaktion, iiber deren Bedeutung das letzte Wor t noch lange nicht gesprochen ist, das Koagulationsband nach WELTMANN (14) und seine Ver- feinerung durch die Nephelogramm-Methode von WUHRMANN und WUNDERLY, und zuletzt die Triibungs- und Flockungsreaktionen (Takata- Reaktion, Cephalin-Cholesterintest von HANGER, Thymoltriibungstest von MACLAGAN, Cadmiumreaktion).

11. Besprechung der Literatur

In diesem Abshni t t mochte ich an ,Hand der Literatur die verschie- denen elektrophoretischen Verfahren beschreiben und die Resultate, wie sie heute vorliegen, zusammenfassen.

Es ist gegenwartig schon keine leichte Aufgabe mehr, einen Oberblick iiber die Literatur zu bekommen, welche sich mit der Frage der Elektro- phorese befafit, trotzdem diese Disziplin noch relativ jung ist. Im kurzlich erschienenen Buch von H. J. ANTWEILER ,,Die quantitative Elektrophorese in der Medizin" (15) findet man eine Literaturzusammenstellung von nicht weniger als 875 Publikationen.

1. Die elektrophoretischen Verfahren

a) P h y s i k a 1 i s c h - c h e m i s c h e G r u n d 1 a g e n d e r E l e k t r o p h o r e s e

Wie wir in der Einleitung bereits gesehen haben, besitzen die Proteine die Fahigkeit, sowohl positive wie negative Ionen zu binden. Diese Eigen- schaft ist fur den Organismus, der auf pH-Anderungen sehr empfindlich ist, von groi3er Bedeutung. Die Pufferkapazitat des Blutes der Warmbliiter ruhrt fur etwa YO "/a von den Proteinen her.

Legt man 2 Elektroden in eine Proteinlosung, dann ergibt sich folgen- des: entspricht das pH der Losung dem IEP des gelosten Proteines, dann findet keine Wanderung der Proteinteilchen statt. Diese Eigenschaft wurde oft dazu benutzt, um den IEP eines Proteines zu bestimmen. Liegt aber das p H der Losung auf der alkalischen Seite des IEP, so ist das Protein- teilchen negativ geladen und wandert als Anion zur Anode. Befindet sich das pH der Losung auf der sauren Seite des IEP, so wandert das Protein- molekiil, das jetzt positiv geladen ist, als Kation zur Kathode. Aus tech- nischen Griinden ist es fur die Elektrophorese vorteilhaft, alle zu trennenden Proteine auf der gleichen Seite des IEP zu haben. Da letzterer fur Plasma- proteine zwischen pH 5 und 7 variiert, hat es sich als giinstig erwiesen, der Proteinlosung ein pH von 7,9 bis 8,6 zu geben, damit alle Fraktionen

Bestimmung der EiweiBfraktionen des Blutserums bei Haustieren 25

nach der gleichen Richtung wandern. Wichtig ist dabei noch die Auswahl der Ionenstarke ,u und der Ionenwertigkeit des Puffersystems. Am meisten werden solche mit einwertigen Ionen von ,u = 0,1 gebraucht.

WUHRMANN und WUNDERLY (2) geben folgende mathematische Grund- lagen zur Berechnung der Beweglichkeit der Proteine im elektrischen Feld: ,,Zufolge ihrer verschiedenen Nettoladungen wandern die einzelnen Frak- tionen des Plasmaproteins verschieden rasch, wenn man an ihre Losung einen Gleichstrom anlegt. TISELIUS konnte deshalb das Serumglobulin in drei Unterfraktionen auftrennen, die er mit (1-, B- und 7-Globulin bezeichnete. lhre IEP liegen bei pH 4,8, 5,2 und 6,4, und wenn die Elektrophorese bei einem alkalischen pH, etwa 8,6, vorgenonimen wird, dann ist die negative Oberschuflladung beim a-Globulin am grofiten, beim B-Globulin mittelgrofl und beim y-Globulin am kleinsten. Demzufolge wandert a-Globulin je Zeiteinheit am weitesten, wahrend die Wanderungsgeschwindigkeit vom y-Globulin sehr bescheiden ist. Bei gegebenem pH der Losung, der Temperatur und Salzkonzentration ist der Weg d, den eine Proteinkompo- nente je Zeiteinheit t wandert, abhingig vom Spannungsgefalle F in Voldcm. Fur ein bestimmtes Spannungsgefalle ist der von einem Protein je Zeit- einheit zuruckgelegte Weg (dit) eine qualitative Grofie, welche als Wande- rungsgeschwindigkeit v bezeichnet wird. Wird die letztere durch den Spannungsabfall dividiert, dann erhalt man die Beweglichkeit u der be- treffenden Proteinkomponente. Groflenordnungsgemafi heiflt das

Die Werte fur u sollten nie angegeben werden, ohne dafi das pH, das Puffersystem, die Temperatur und die Ionenstarke miterwahnt sind."

Aus den Normalwerten von 15 Personen (16) ergaben sich folgende Werte von u:

Albumin - 5,9 x 10-5 8-Globulin - 2 , s X cl,-Globulin - 5,1 X Fibrinogen - 2,l X a,-Globulin - 4,l X y-Globulin - 1,0 X

b) D e r E l e k t r o p h o r e s e - V e r s u c h n a c h T i s e l i u s Die Versuchsanordnung ist eine ziemlich komplizierte. Auflerdem ist

die Anschaffung des TrsELrus-Apparates fur kleine Institute und Kliniken des hohen Preises wegen unmoglich. Ferner lassen sich keine Reihenunter- suchungen durchfuhren. Fur die Ausfuhrung der Analysen verweise ich auf die Literatur (2, 15, 17).

c) D i e P a p i e r e l e k t r o p h o r e s e (PE) Die sehr eindeutigen Ergebnisse, welche durch die Elektrophorese nach

TISELIUS erzielt wurden, lieflen sehr rasch den Wunsch nach einer hand- licheren und billigeren Apparatur aufkommen. Die ersten Einrichtungen, welche in diesem Sinne entwickelt wurden, behielten das Prinzip der TIsELIus-Apparatur bei, nur waren sie kleiner und weniger teuer. Die be- kanntesten sind die von MOORE and WHITE (18) (Halbmikrogerat) und von MULLER (19). Als Mikrogerat ist dasjenige von LABHARD und STAUB, modi- fiziert durch LOTMAR (18) und das von ANTWEILER (18) zu nennen. Ein entscheidender Schritt wurde aber erst dann gemacht, als DURRUM (20) das

26 C H O P A R D

Verfahren von HAUGAARD und KRONER (21) sowie von WIELAND und FISCHER (22), welche Aminosauren in einem mit Pufferlosung getrankten Filterpapierstreifen unter Gleichstromwirkung wandern liei3en, auf Proteine dusdehnte. Seither hat diese Methode die anderen stark verdrangt, ihrer Einfachheit und besonders des vielfach niedrigeren Anschaffungspreises wegen. Heute ist eine ganze Reihe von solchen Geraten auf dem Markte zu finden. Alle arbeiten aber nach dem gleichen Prinzip, sie unterscheiden sich nur unwesentlich.

L

Meine Versuchsanordnung war die folgende:

D a s A n 1 e g e n d e r P r o b e n. Das zu untersuchende Serum wird in der Menge von 0,005 bis 0,Ol cc als Querstrich auf einen mit Pufferlosung getrankten Filterpapierstreifen von 4 bis 6 cm Breite und 20 bis 30 cm Lange aufgetropft und in eine verschliei3bare Kammer gebracht. An das Papier wird die Anforderung gestellt, dai3 es die Proteine praktisch nicht absorbiert. Nach ANTWEILER (23) besitzen diese Eigenschaft nur wenige Papiere: Munktell Nr. 20 (Schweden), Schleicher und Schull Nr. 6024 (Deutschland) und Whatman Nr. 1 (England). Die Absorbtion der Proteine durch das Papier ist auch der Grund, weshalb man nur Serum und nicht Plasma untersuchen kann. Das Fibrinogen hat eine zu groi3e Affinitat zur Zellulose, so dai3 es nicht wandert, und es besteht die Gefahr, es rnit dem y-Globulin zu erfassen. Nun wird der Strom eingeschaltet und solange laufengelassen, bis eine genugende Trennung der Fraktionen zustande ge- kommen ist. Dies ist ausschliefllich von der Strommenge abhangig und kann bei Anlegen einer Spannung von 300 V und 20 mA schon nach 3I /r Stunden der Fall sein (24). Legt man 150 V und 5 mA, dann kann man nach 7 Stunden unterbrechen. Ich habe vorgezogen, mit einer niedrigeren Span- nung zu arbeiten (110 V und 2 mA), mui3te dafur 12 bis 15 Stunden laufen lassen. Die schnellen Methoden haben den Vorteil, die Ergebnisse rascher zu liefern, weisen aber den groi3en Nachteil auf, dai3 durch die hohe Spannung eine betrachtliche Menge von JouLE'scher Warme entsteht, welche den Ver- such wesentlich stort, wenn sie nicht abgeleitet wird. Zu diesem Zwecke tauchen SCHNEIDER und WUNDERLY (24) ihre Papierstreifen in ein Chlor- benzolbad sin, nachdem sie sie zwischen zwei Glasplatten eingeklemmt haben. Die gute Trennung der Fraktionen leidet aber darunter, so dai3 man heute allgemein vorzieht, auf die Schnelligkeit zu verzichten, um eben die Resultate zu verbessern. Nach Stromunterbruch werden die Streifen aus der Kammer herausgezogen und 10 Minuten bei 105 O C getrocknet.

D a s F a r b e n d e r S t r e i f en . Es erfolgt fur alle Systeme gleich. Als Farbstoff dient entweder eine mit Sublimat gesattigte 1 O / o methanolische Bromphenolblaulosung (25), oder eine 0,25 "lo-Azokarminlosung (26). Ich habe mit Amidoschwarz 10 B gearbeitet und dabei sehr befriedigende Re- sultate bekommen. Die Streifen bleiben 10 bis 20 Minuten in der Farblosung und werden dann entfarbt, damit die proteinfreien Teile des Papiers wieder weii3 erscheinen. Die verschiedenen Fraktionen treten dann als gefarbte Flecken hervor.

Es sind grundsatzlich zwei Verfahren zu unterscheiden. Beim ersten von TURBA (27) angegebenen ver- zichtet man auf das Aufstellen eines Diagramms. Jeder Proteinfleck wird in toto abgeschnitten, in eine 5 O/o-Losung von Na2CO3 in 50 O/o Methanol eluiert und colorimetriert. Als Leerwert gilt das Eluat eines proteinfreien

D a s A u s w e r t e n d e r S t r e i f en .

Bestimmung dcr Eiweiiifraktionen des Blutserums bei Haustieren 27

Papierstuckes. Man bekommt damit den Anteil jeder Fraktion in O / o , indem man die Gesamtextinktion als 100 stellt. Das zweite Verfahren gestattet das Aufzeichnen einer Kurve. Statt dai3 man die Fraktionen in toto abschneidet, wird das Papier in 5 mm breite Streifchen zerlegt, welche einzeln eluiert und colorimetriert werden. Der Nachteil dieser Methode ist der sehr grol3e Zeitaufwand. Als letztes ist die von GRASSMANN, HANNIG und KNEDEL (28) angegebene Methode zu erwahnen. ,,Der Streifen wird in ein Losungsmittel von Brechungsindex nD = 1,31 eingetaucht, transparent gemacht und im speziell konstruierten Auswerte-Gerat mit Hilfe eines Rasterknopfes Milli- meter fur Millimeter zwischen zwei planen Glasplatten an einer spalt- formigen Lichtquelle vorbeigefuhrt. Das durch den Streifen gelangende Licht, das in seiner Sdrke je nach der Intensitat der Anfirbung des Streifens wechselt, wird von einer Photozelle aufgenommen, die auf einem MeBgerat verschieden starke Ausschyage hervorruft. Diese werden als Funktion der Wegstrecke auf Millimeterpapier aufgezeichnet. Die Verbindung der ge- wonnenen Einzelpunkte ergibt Diagramme, die mit den in der TISELIUS- Apparatur erhaltenen weitgehend ubereinstimmen" (29). Die Diagramme werden in die den einzelnen Fraktionen entsprechenden GAuss-Kurven zer- legt, planimetriert und der prozentuale Anteil jeder Fraktion ausgerechnet

2. Die Ergebnisse der Elektrophorese

a) Die elektrophoretischen Fraktionen, b) Die Ergebnisse an menschlichen Seren, c) Die Ergebnisse an tierischen Seren.

Ad a) D i e e l e k t r o p h o s e t i s c h e n F r a i k t i o n e n

Die Elektrophorese trennt die Proteine, wie schon gesagt, nur auf Grund ihrer unterschiedlichen Wanderungsgeschwindigkeit im elektrischen Feld. So kann es vorkommen, dai3 zwei oder mehrere chemisch und physi- kalisch ganz verschiedene Proteine in der gleihen elektrophoretischen Fraktion erfai3t werden, nur weil die Zahl ihrer Nettoladungen dieselbe ist. Auf Seite23 habe ich darauf hingewiesen, dai3 die Untersuchungen mit der Ultrazentrifuge diese Inhomogenitat der elektrophoretischen Fraktionen deutlich zeigen.

D a s A 1 b u m i n. Beim Menschen und bei den nieisten Tierarten macht das Albumin ctwa die Halfte der Blutserumproteine aus. Seine Charakterstica sind: geringe Asymmetrie (150 X 38 Angstrom), hohe Zahl von negativen Ladungen, niedriges, einheitliches Molekulargewicht. Trotz- dem konnte KECKWICK 1948 (30) zcigen, dai3 das Albumin nicht homogen ist, sondern dafl es aus drei Fraktionen besteht, wovon eine schlecht loslich, kohlenhydratfrei und kristallisierbar ist. Eine andere enthalt Kohlenhydrat, ist gut loslich und nicht kristallisierbar. Sie wurde Seroglykoid genannt. Infolge seiner starken Ionisation spielt das Serumalbumin eine wichtige Rolle als Puffer. Es ist auch seine Aufgabe. durch sein groi3es Wasserbindungsver- mogen das Blutvohmen aufrechtzuerhalten. Endlich zeigten GOLDSTEIN 1949 (31) und BENNHOLD 1950 (32) die groi3e Bindungsfahigkeit des Albumins fur die verschiedensten Stoffe (33): basishe und saure Farben, Anionen von Fettsauren, aromatische Carboxylsauren, acetylierte Amino- sauren, Sulfonamidderivate, Naphthochinonderivate, die Gallenfarbstoffe,

28 C H O P A R D

Vitamin C, K und P, die Herzglykoside, Penicillin, Chloromycetin, Strepto- mycin und eine Menge anderer Pharniaka. Fur jede Substanz besitzt das -4lbumin eine bestimmte Bindungskapazitat. 1st sie uberschritten, so kommt es auch zu einer Bindung an einzelne Globulinfraktionen oder die Substanz kommt auch frei im Plasma vor.

D i e a - u n d B - G l o b u l i n e . Im Gegensatz zum Albumin ent- halten diese zwei Fraktionen groi3e Mengen an Lipoiden (34) neben den schon im Albumin nachgewiesenen Kohlenhydraten. EDSALL 1947 (35) konnte noch folgende Stoffe aus v- und B-Globulin extrahieren: Cholesterin, Gallenfarbstoffe, Phospholipoide, Fettsauren, fettlosliche Vitamine und Hormone. Nach ROBERTS und SCEGO (36) befindet sich Oestrogen vor alleni in dem 75 O / o lipoidhaltigen B-Globulin. Zuletzt binden diese Fraktionen das Serumkupfer (A-Globulin), das Eisen (1 mg Globulin bindet 0,38 bis 1,25 y-Fe++), etwa y/4 des Thrombins bzw. Prothrombins.

D i e y - G 1 o b u 1 i n e. Ich entnehme folgendes aus ANTWEILER (15): ,,Diese klinisch interessanteste Fraktion hat schon die meiste Bearbeitung erfahren. TISELIUS stellte 1936 ihre Inhomogenitat fest und 1947 fand ROUBERT im Acetatpuffer ( p H = 7,5) drei Komponenten, die er jeweils fraktionieren konnte, so dai3 er zu 12 Untergruppen kam. Rinder-y-Glo- bulin ist von CANN, BROWN und KIRKWOOD elektrophoretisch sogar in 8 Fraktionen aufgeteilt worden. Neuerdings haben WUHRMANN, WUNDERLY und NICOLA noch einmal darauf aufmerksam gemacht, dai3 es sich mit Hilfe der Prazipitation, Ultraviolettabsorbtion, Aussalzung sowie Bestimmung des IEP nachweisen laat, dai3 die y-Fraktion kein einheitliches Protein ent- halt, was sie fur die Ursache des bekanntlich niedrig breiten y-Gradienten in der TIsELIus-Elektrophoresekurve halten. Ebenso unterschiedlich wie die kolloidchemischen Eigenschaften dieser Eiweii3fraktion sind auch ihre biolo- gischen Aufgaben. In ihr finden sich vor allem 98 O / o der Immunglobuline (COHN). So wurden bisher konzentriert (6-30fach) folgende Antikorper gefunden: gegen Diphtherie, Dysenterie, Herpes simplex, Mumps, Para- typhus, Typhus, Poliomyelitis, Scharlach, Streptokokken, Bac. perfringens, hlasern, Parotitis, Hepatitis, Pneumokokken (BUBB, SCHIFF). Besonders reich- lich finden sich die Antikorper natiirlich in Rekonvaleszentenseren, wahrend Normalseren oft arm daran sind. Wichtig in diesem Zusanimenhang sind auch die Untersuchungen von TISELIUS und Mitarbeitern, und von HEIDFI- LERGER und seiner Schule an gereinigten Antikorpern von verschiedenen Tierarten (Pferd, Kaninchen) gegen dieselben Aiitigene (Typ I Pneumo- kokkenpolysaccharid, kristallines Eialbumin). Sie zeigten bei der Elektro- phorese und in der Ultrazentrifuge in ihrem Verhalten groi3e Unterschiede, so dai3 man nun we& dai3 von verschiedenen Species die Antikorperfunktion gegen dasselbe Antigen von verschiedenen Serumfraktionen gebildet wird. Das weist darauf hin, dai3 bei der Antikorperentstehung kein neues, durch die Antigenzufuhr bedingtes Protein entsteht, sondern dai3 sich entweder die genuinen Antikorper mit den an sich inaktiven Begleitproteinen des nativen Serums zu hoherniolekularen, immunologisch aktiven Symplexen vereinigen, oder dai3 sie durch den formativen Reiz der zugefuhrten Anti- gene nach der Theorie von PAULING durch Umlagerung der Polypeptid- ketten aus den artspezifischen Globulinmolekulen entstehen."

D a s F i b r i n o g e n. Die Kenntnis uber das schon lange sehr genau beschriebene Fibrinogen hat durch die Elektrophorese keine Erweiterung erfahren.

Bestimrnung der EiweiRfraktionen des Blutserums bei Haustieren 23

Ad b) D i e E r g e b n i s s e a n n i e n s c h l i c h c n S e r e n

Die Normalwerte variieren je nach den Arbeitsmethoden. Es gibt keine vergleichbaren Absolutwerte. N u r wenn die Pufferlosung, das p H und die Temperatur dieselben sind, kann man die Resultate vergleichen. Die mit dem Apparat von ANTWEILER gefundenen Normalwerte sind (37): Albumin 63,2 O / o , a-Globulin 9,O O/o, #Globulin 13,7 O/o, y-Globulin 14,l O/o. Fur die Untersuchung von krankhaft veranderten Seren haben die Arbeiten von WUHRMANN und WUNDERLY, besonders die Aufstellung ihrer Reaktions- konstellationen, groi3e Bedeutung erlangt.

Ad c ) D i e E r g e b n i s s e a n t i e r i s c h e n S e r e n

Eigentumlicherweise sind praktisch alle elektrophoretischen Unter- suchungen an Tierseren in den USA gemacht worden, meistens rnit der TisELrus-Apparatur. Deshalb interessierte es uns, die Normalwerte unserer Haustiere zu bestimmen, und zwar mit der Papierelektrophorese, welche Reihenuntersuchungen gestattet und von jeder Klinik angeschafft werden kann. DEUTSCH und GOODLOE (38), welche besonders Tierplasma analysiert haben, geben Normalwcrte an, welche mit denjenigen, die ich fand, nicht immer ubereinstimmen. Die Amerikaner arbeiteten rnit einer von LONG- WORTH modifizierten TIsmIus-Apparatur, mit einem Diethylbarbitursaure- Natriumcitrat-Natriumhydroxyd-Puffer von p H 8,6 bei 1 O C und 5 bis 6 v/cm. Die Versuchsdauer schwankte zwischen 7200 und 10 SO0 Sekunden.

111. Eigene Untersuchungen 1. Methodik

a) B l u t e n t n a h m e Bei Pferd, Rind und Ziege entnahm ich das Blut aus der kurzgestauten

Jugularvene. Bei Schwein, Schaf und Huhn handelte es sich um Schlachttiere, bri welchen wahrend der Entblutung das Blut direkt ins Zentrifugalglaschen gesammelt wurde. Beim Kaninchen erfolgte die Blutentnahme aus einer Ohrvene. Ich liei3 alle Proben spontan gerinnen.

b) S e r u m g e w i n n u n g

Mit Ausnahme vom Pferdeblut, wo sich die Blutcoagula so stark zu- sammenzogen, dai3 man das Serum ohne weiteres gewinnen konnte, muflte ich alle Proben zentrifugieren. Dies erfolgte niit einer gewohnlichen Labor- zentrifuge, bei 1000 Umdrehungen je Minute wahrend 5 bis 20 Minuten, Je nach Tierart.

c ) G e s a m t e i w e i 13 b e s t i m m u n g

Die ersten Messungen wurden mit dem Pulfrisch-Photometer von Zeiss gemacht. Die Resultate waren aber so unzuverlassig, dai3 ich auf diese Methode verzichten muate. Erst die Anschaffung des Eintauchrefrakto- meters von Zeiss erlaubte mir diese Bestimmungen wieder aufzunehmen, und zwar auf eine sehr praktische, schnelle und zuverlassige Ar t und Weise. Jede Messung fand bei einer Serumtemperatur von 20 O C und mit der gleichen Lichtquelle in der Dunkelknmmer statt. Dank den Tabellen von KEISS-ALDER waren die Teilungswerte des Refraktometers muhelos in Ei- weiflprozente umzurechnen.

30 C H O P A H D

d) A n s e t z e n d e r P r o b e n A p p a r a t u r : Ein Anschluflgerat, bestehend aus Transformator,

Gleichrichter und Widerstand. Beim Anschlieflen am Netz (220 V Wechsel- strom) liefert das Gerat 110 V Gleichstrom und 2 mA. 3 Elektrophorese- kammern, die je 2 Streifen aufzunehmen vermogen.

Diese Apparate, so wie die weiter unten beschriebenen (Auswertegerat und Planimeter) bilden die ,,Elphor-H" Elektrophorese-Apparatur nach GRASSMANN und HANNIG (39). R e a g e n t i e n : Pufferlosung nach MICHAELIS (40)

Rp. Veronalnatr. DAB 6 29,428 Natr. acetic. crist. 19,428 Acid. hydrochloric. n/10 180,O Aq. dest. ad 3000,O

Diese Losung hat ein pH von 8,6 und eine Ionenstarke von = 0,l . Als Papier brauchte ich Filtrierpapierstreifen Whatman Nr. 1 vom Ausmai's 4 X 30 cm.

Die jeweilige Serummenge betrug 0,007 CC.

Nach einer Laufzeit von 15 Stunden kamen die Streifen wahrend 10 Minuten bei 105 C in einen Gasofen.

e) A n f a r b u n g d e r S t r e i f e n Das Farbebad besteht aus einer gedttigten Losung von Amidoschwarz

10 B in Eisessig-Methanol 1 : 9. Die Dauer der Anfarbung umfaflt 20 Mi- nuten. Anschliefiend erfolgt die Entfarbung der eiweiflfreien Papierteile in Eisessig-Methanol 1 : 9. Es sind verschiedene Bider notig, bis eine ge- nugende Entfirbung zustande kommt. Die Entfirbungszeit betragt durch- schnittlich 4 Stunden. Die Streifen werden dann an der Luft oder im Trockenschrank bei 105 O C getrocknet.

f ) A u s w e r t u n g A p p a r a t LI r : Eine 6-V-Batterie als Stromquelle fur das Auswerte-

gerat, wie es auf S i t e 27 kschrieben ist, ein Planimeter zur Ausmessung der GAuss-Kurven.

R e a g e n s : Transparenzlosung von n D = 1,51, bestehend aus Brom- naphthalin 150,O und Paraffin. liquid. 300,O. Weitere Details cf. Seite 26 und 27.

2. Normalwerte beim Pferd')

Es ist das Serum von 21 Pferden untersucht worden, und zwar von 9 Hengsten (7 Freiberger, 1 Halbblut, 1 Vollblutaraber), 8 Stuten (6 Frei- berger, 2 Halbbiut) und 4 Wallachen (1 Ardenner, 3 Halbblut). Mit Aus- nahme vom Ardennerwallach stammen alle Tiere aus dem Eidgenossischen Hengsten- und Fohlendepot von Avenches.

G e s a m t e i w e i a SCHWOB (43), dessen Messungen viskosimetrisch und refraktometrisdi

erfolgten, gibt 7,23 go/o 31s Durchschnitt von 9 Tieren an. BENZ (44) bekam 7,12 go!o, KRUPSKI (45) 7,34 go/o. Das Resultat meiner Untersuchungen er- gibt 7,OO go!~.

1) Aus Grunden der Raumersparnis und der Druckerleichterung werden zahlreiche Tabellen dcs Manuskriptcs weggelassen. Diese stehen Interessenten zum Studium Tur Ver- fiigung.

-

Bestimmung der Eiweififraktionen des Blutserums bei Haustieren 31

Ich habe keinen wesentlichen Unterschied gefunden zwischen Kalt- und Halbblut (6,88 bzw. 6,62 golo). Was die Vollbluter anbelangt (Shagya 7,51 "0) sollte man mehr Tiere untersuchen, um mit Sicherheit sagen zu konnen, dafi hoch im Blut stehende Tiere hohere Eiweifiprozente im Serum aufweisen als Kaltbluter.

Groi3er ist dagegen der Unterschied zwischen Hengsten und Stuten: Freiberger Hengste 7,11 gO/o, Freiberger Stuten 6,3 1 go/o. Halbbluthengst 7,24 go/o, Halbblutstuten 6,60 go/,. Die Differenzen zwischen den Geschlech- tern sind statistisch gesichert: Po,o~ : t = 2,718 resp. t = 2,811.

E l e k t r c r p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n A 1 b u m i n. Es liegt kein deutlicher Unterschied sowohl zwischen

Kalt-, Halb- und Vollblut wie zwischen Hengsten, Wallachen und Stuten vor. Im Gegensatz zu den beim Menschen erhaltenen, schwanken die Werte bei den Tieren sehr viel. Als allgemeiner Durchschnitt beim Pferd habe ich 40,9 O/o Albumin bekommen. Der tiefste Wert betrug 34,9 O/o, der hochste 52,5 (Cf Tabelle I). EDSALL (41) fand ebenfalls solche Schwankungen und bezeichnet sie als typisch fur Tierseren. Beim Meiischen wurden sie als pathologisch gelten.

a - G 1 o b u 1 i n. Bei 16 von den 21 untersuchten Seren hat sich das a-Globulin sehr deutlich in a, und a2 getrennt, was bei den anderen Tier- arten nicht der Fall war. Das a,-Globulin ist rund dreimal reichlicher vor- handen als das a, (Cf Tabelle 1).

T a b e l l e 1

D i e e l e k t r o p h o r e t i s c h e n F r a k t i o n e n b e i m H e n g s t

tionen I Hengst schnitt berger

Qua- Or: 1 Ran- Qucr- Flor IAragon

11,9 18,O ~ 19,5 ' 18,2 1 18,O j3r-Gl. 9,O 11,6 I

y -GI. 1 24,O ~ 1::; 1 24,3 22,O 24,5 23,7 ~ 15,4 1 17,9 24,5 ~ 21,6 1 21,7 1 7,6

18,2 ~ 19,3 ~ 897 Pi-Gl. 6,8 15,7

B - G 1 o b u 1 i n. Eine gute Trennung in ,h', und $. kam in 9 Fallen vor. Funfmal iiberwog das ,!&, dreimal das B1 und einmal waren beide Fraktionen gleich.

y - G 1 o b u 1 i n. Diese Fraktion ist in allen Fallen homogen geblieben (Cf Tabelle 1). Sie weist die groi3te Schwankungsbreite auf. Der allgemeine Durchschnitt betragt 21,5 O / o , der tiefste Wert 11,2 O/o, der hochste 27,3 O/o. Um einen Schlui3 aus diesen erheblichen Differenzen ziehen zu konnen, sollte man die Vorgeschichte jedes Tieres und besonders die durchgemachten Krankheiten kennen, denn alle Erkrankungen, die mit einer Antikorper- bildung verlaufen, ziehen bekanntlich eine 3,-Globulinzunahme nach sich. Es ist auch der Grund, warum ich die Werte des Ardennerwallaches nicht ohne weiteres als physiologisch bezeichnen darf. Dieses Tier stand in der

32 C H O P A R D

6,90 1 8,OO Ursin Querelleur I 6,67 7,56

veterinar-chirurgischen Klinik des Tierspitals Bern wegen einer leichten chronischen Lahmheit, und er weist eigentumlicherweise den hochsten 7-Globulinwert aller untersuchten Pferde auf. Dementsprechend ist der Albuminwert relativ niedrig.

Die Durchschnittswerte nach EDSALL (41) und die nach DEUTSCH und GOODLOE (38) konnen mit den meinigen nicht ohne weiteres verglichen werden, da die Versuchsbedingungen in allen drei Fallen verschieden waren.

1 , l O 1 16,0% 0,89 ~ 13,3 yo I

E i n f l u i 3 d e r A r b e i t a u f d i e Z u s a m m e n s e t z u n g d e s S e r u m s

Anlafilich der Zugleistungsprufung fur Zuchthengste in Avenches am 24. Marz 1953 nahm ich B h t von den zwei Freiberger Hengsten Ursin und Querelleur vor und nach der Zugleistungs- und Gangigkeitsprufung. Die Hengste haben dabei 24 km zuruckzulegen, wovon auf dem Hinweg 12 k m im Schritt mit einem Karren von 1200 kg Gewicht; auf dem Ruckweg be- tragt die Bruttolast 750 kg, dabei sind 4 k m im Trab zuruckzulegen und fur 8 k m ist die Gangart freigestellt.

Beide Hengste haben eine deutliche Zunahme des Gesamteiweifies nach der Prufung gezeigt:

T a b e l l e 2

vor nach

vor nach der Prufung

Name des Hengstes

U r s i n Q u e r e l l e u r

Globulin Globulin Alb. Alb.

43,3 1 23,3 18,O 15,4 52,5 11,9 11,9 23,7 43,8 42,l 1 10,s 1 16,s ~ 30,6

B Y a B Y

21,3 ~ 18,9 ~ 16,O

Zunahme ' Prozent. in g 010 Zunahme

Bestimmung der Eiweiflfraktionen des Blutserums bei Haustieren

3. Ergebnisse beim Schwein

33

Es kamen 20 Schlachtschweine beider Geschlechter zur Untersuchung. Beim Stechen der Tiere fliei3t meistens Mischblut, da sowohl die Arteria

carotis wie die Vena jugularis angeschnitten werden. Deshalb habe ich als erstes eine Paralleluntersuchung durchgefuhrt und folgendes erhalten (cf. Tabelle 4):

T a b e l l e 4

Fraktion Serum aus Serum aus

rein venosem gemischtem Blut Blut

I

Albumin a-Globulin @-Globulin y-Globulin

31,s 19,9 16,4 32,2

31,5 20,9 14,O 33,6

i

Beide Seren sind also praktisch gleich in ihrer Eiweihsammensetzung. Die unten angegebenen Werte, welche aus Mischblutseren erhalten wurden, konnen denjenigen aus venosem Blutserum gleichgestellt werden. Dies gilt ebenfalls fur Schaf und Huhn.

E l e k t r o p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n Alle untersuchten Seren zeigen eine sehr deutliche Trennung in

Albumin, ( I - , B- und y-Globulin. Eine weitere Fraktionierung dieser vier Hauptgruppen kam nie vor. Die Schwankungsbreite ist wie beim Pferd groi3 und wieder beim y-Globulin am groi3ten. Die Gesamtdurchschnitte sind aus Diagramm 1 ersichtlich.

O h

70

60 __

so -

40 -

Alb.

Diagramm 1. No. 53. Sdiwein, Schlachthof Bern

Albumin 38,7 relo/o B-Glob 18,3 Blutentnahme 20.1.1953 0900 Elektroph. 22.1.1953 1700 bis 23.1.1953 0800 0,007 ccm

a-Glob 20,O Y-Glob 23,O 2. f . Tierziichtg. u. Ztichrgsbiol. Bd. 63 Heft 1 3

34 C H O P A R D

4. Befunde beim Schaf

Es wurden 22 weii3e Gebirgsschafe beider Geschlechter untersucht.

E l e k t r o p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n DEUTSCH und GOODLOE (38) bekamen keine gute Trennung vom Schaf-

plasma mit der TIsELIus-Apparatur. Mit Sicherheit konnten sie nur das Albumin bestimmen. Das B- und das y-Globulin sol1 nach diesen Autoren aus je zwei Fraktionen bestehen. Mir ist dagegen eine gute Trennung ge- lungen, trotzdem ich mit dem gleichen p H arbeitete wie die Amerikaner. In 8 Fallen kam es zu einer sicheren Trennung in a, und a2, in 9 Fallen bekam ich eine PI- und &Fraktion, und 11 Proben ergaben gut sichtbare 71- und y2-Fraktionen.

Die Schwankungen sind, wie nachstehende Zusammenstellung (Tabelle 5) zeigt, sehr grof3:

T a b e l l c j

Fraktion

Albumin u-Globulin $-Globulin pGlobulin

Minimum Maximum Gesamt- Durchschnitt

38,3 57,E 49,3 13,7 674

7.7 27,3 16,E 17,O 37,8 27,5

5. Normalwerte bei der Ziege

Die 14 untersuchten Saanenziegen stammen von der Ziegenzuchtge- nossenschaft Rubigen.

Diagramm 2. No. 358, Ziege, Genossenschaft Rubigen Blutentnahme 20. 1. 1953 0900 Elektroph. 22. 1. 1953 1700 bis 23. 1. 1953 0800 0,007 ccm

Gesamteiweifi 8,lO "/o Pp-Glob 10,3 = 0,84 Albumin 38,O reloio = 3,08 absoio Be-Glob 5,7 = 0,46 a -Glob 13,6 = 1 , l O -Glob 32,4 = 2,62

Bestimmung der Eiweiflfraktionen des Blutserums bei Haustieren 35

G e s a m t e i w e i R DUKES (42) gibt 7,80 go/o an als Durchschnitt bei der Ziege. Ich bekam

7,53 go/o mit einem Minimum von 6,39 go/o und einem Maximum voc

E l e k t r o p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n Albumin, u- und &Globulin zeigten sich immer als homogen, das B-Glo-

bulin spaltete bsi 3 Fallen in B1 und D p . Die Fraktionen waren sehr schari getrennt, was ihre Charakterisierung bedeutend erleichterte. Die Gesamt- durchschnitte sind in Diagramm 2 enthalten.

9,74 go/o.

6. Normalwerte, beim Huhn

Das Blut der 16 untersuchten Leghorn-Huhner stammte von der Ge- fliigelschlachtstelle der SEG-Bern (Verwertungsgenossenschaft fur Eier und Gefliigel).

G e s a m t e i w e i f l Mittelwert 5,50 go/o. Maximum 8,11 go/o. Minimum 3,72 go/o. Der

Durchschnitt ist niedriger als bei den Siugern und weist eine groflere Schwankungsbreite auf.

E l e k t r o p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n Albumin, 8- und 7-Globulin blieben in allen Fallen homogen, das

a-Globulin spaltete zwolfmal in a, und u2. Der Albuminanteil ist auffallend niedrig (33,2 O / O ) , das )!-Globulin dagegen besonders hoch (36,3 O / o ) . Die Ge- samtdurchshnitte erreichen fur die vershiedenen Fraktionen folgende Werte: Albumin 33,2, a-Globulin 18,5, B-Globulin 12,O, y-Globulin 36,3.

Bei der Untersuchung von Huhnerblut auf seine Eiweiflkomponenten mui3 man bei Shlachttieren sehr aufpassen. Zur Entblutung wird die Arteria carotis in der Pharynxgegend durchgeschnitten und die Huhner werden mit dem Kopf nach unten aufgehangt, damit das Blut gut flieflen kann. Wenn man es dann sammelt, besteht die Gefahr einer Beimischung von Galle, die durch antiperistaltische Bewegungen bis in den Schnabel gelangen kann. Solche Blutproben sind an der deutlich grunlichen Verfarbung des Serums gut erkennbar und durfen fur elektrophoretische Zwecke nicht ver- wendet werden. Das refraktometrisch bestimmte Gesamteiweifl solcher Seren ist immer vie1 zu hoch. Ich habe Werte bis 13 gO/o bekommen, was auf die starke Brechung der Galle zuruckzufiihren ist. Die elektrophore- tischen Diagramme weichen ebenfalls sehr stark von der Norm ab, indem die Galle zwischen /I- und y-Globulin wandert und die Werte beider Frak- tionen filscht. Oft bilden sie sogar eine einzige grofle Zacke, welche das B-Globulin, die Galle und das 7-Globulin enthalt.

7. Normalwerte bei Hund und Katze

Hund

Aus der Abschuflstelle des Tierspitals Bern konnte ich das Blut von 6 klinisch gesunden, erwachsenen Hunden verschiedener Rassen und ver- schiedenen Alters bekommen. Das Blut wurde durch Herzpunktion der frisch erschossenen Tiere gewonnen.

G e s a m t e i w e i f l Durchschnitt 6,71 go/o, mit einer kleinen Schwankungsbreite. Ich h i t te

groflere Unterschiede zwischen den morphologisch so verschiedenen Rassen 3 8 >

36 C A o P A R D

erwartet, aber gerade der Hund zeigt die kleinsten Schwankungen: Minimum 6,31 go/o, Maximum 7,15 go/o.

E 1 e k t r o p h o r e t i s c h c F r a k t i o n e n Es kam immer zu einer guten Trennung in den 4 Hauptgruppen. Das

+Globulin spaltete in 3 Fallen in u, und u2. Von allen bis jetzt untersuchten Tieren ist die Ahnlichkeit der Fmktionen beim Hund mit denjenigen des Menschen am grofiten. Die elektrophoretischen Fraktionen ergaben im Durchschnitt fur das Albumin 51,1, fur die n-Globulin 11,3, die P-Globulin 17,7 und das y-Globulin 19,9.

Katze

Das Blut st immte ebenfalls von Tieren aus der Abschufistelle des Tier- spitals Bern. Alle 4 untersuchten Katzen waren erwachsen und klinisch gesund.

G e s a m t e i w e i f l Der Mittelwert errechnet sich auf 6,79 gO/o. Es bestehen sehr grofie

Unterschiede zwischen den einzelnen Tieren.

E l e k t r o p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n Albumin, b- und ?-Globulin blieben immer homogen. Das a-Globulin

spaltet zweimal in a1 und a2, und zweimal war sogar eine a,-Fraktion deutlich abgegrenzt. Auffallend sind die geringen b- und :.-Fraktionen (Mittelwert 8,9 bzw. 17,4 O / o und fur Albumin 49,O und *-Globulin 24,7).

Die Ergebnisse bei Hund und Katze habe ich der Vollstandigkeit halber angegeben, obgleich die kleine Anzahl der untersuchten Seren keine end- giiltige Bewertung erlaubt.

8. EinfluB der Meereshohe beim Kaninhen (Jungfraujoch)')

Bei diesem Versuch ging es darum, die in der Hohe vorkommenden Veranderungen der Bluteiweifikorper mit der Elektrophorese festzustellen. Daneben wurden noch das Gesamteiweifi des Serums, die Zahl der Erythro- cyten und der Leucocyten, der Sahliwert und die Katalasezahl berucksichtigt.

V e r s u c h s a n ,o r d n u n g

Das Versuchsmaterial bestand aus 6 Kaninchen: 1 Weibchen, 15 Monate a l t und ihre 5 Jungen, im Alter von 5 Monaten. Die Tiere wurden zweimal in Bern, 550 m, untersucht. Dann kamen sie auf die hochalpine Forschungs- station Jungfraujoch, 3450 m. Nach 7 Untersuchungen im Abstand von je 2 Tagen wurden sie wieder nach Bern gefuhrt und dort viermal kontrolliert. Wahrend der ganzen Versuchsperiode blielb das Wetter sehr schon. A h Futter bekamen die Kaninchen Heu, Hafer, Ruben und Wasser. Die B h t - entnahme erfolgte jeweils morgens niichtern.

G e s a m t e i w e i f l Im Jahre 1948 fiihrten VON MURALT und NOTTER (47) Untersuchungen

auf dem Jungfraujoch durch, wobei sie Parallelbestimmungen des Serum- eiweifles mit dem Zeiss-Eintauchrefraktometer und dem Kjeldahl-Apparat anstellten. Diese Autoren wollten sehen, ob die von SCHONHOLZER und

1) Herrn Prof. A. VON MURALT danken wir bestens fur die Ermoglichung wie auk ganz speziell fur die Finanzierung dieser Versuche.

Bestimmung der Eiweiilfraktionen des Blutserums bei Haustieren 37

6,59 6,35 6,OO 5,71 5,71 5,84 6,39 6,35 5,90 5,75 6,27 6,29

L.UTHY (48), VERZAR (49), SCHONHOLZER und VON SINNER (50) angegebenen, durch Refraktometrie festgestcllten Gesamteiweiflzunahmen wirklich auf Eiweiflkorper beruhten, oder ob andcre Momente, wic z. B. die Zunahme der Blutlipoide, speziell des Cholesterins, imstandc sind, eine Scrumeiweii3- erhohung im Rcfraktonieter vorzutauschen. Das Ergcbnis dieser Messungen war, dai3 alle Rcfraktometerwerte hoher liegen als die mit Kjeldahl er- mittelten. Dcr Verlauf beider Kurven i s t aber praktisch dcrselbe- so dai3 die relativen Variationen ohne wciteres vergleichbar sind. Die refrakto- metrisch gcfundcne Zunahme betrug bci VON MURALT und NOTTER 0,75 go/(! am ersten Hohentag. Dieser Ansticg dauerte wahrcnd des ganzen Hohen- aufenthaltes an, um dann mit der Ruckkehr nach Lauterbrunnen (Aus- gangsort 800 m) wieder auf die ursprunglichen Werte abzusinken.

5,94 5,13 5,11 5,69 4,98 6,14

T a b e l l c 6

K a n i n c h e n , H 6 h c n v e r s u c h G e s a m t e i w c i 13

J u n g f r a u j o c h B e r n -~ 1 9. %.yI17. 2.1 19. 2. 21. 2. I 23. 2. I 25. 2. 827. 2. I. 3. I 5. 3. 12. 3. I 19. 3. 125. 3.

13 36 37 38 39 40

6,36 5,40 5,46 5,96 5,36 5,81

6,77 5,32 5,04 5,36 4,8 1 5,90

6,90 6,OO 5,46 5,96 5,34 6,75

7,03 5,75 6,44 7,05 5,71 6,35

6,77 6,16 5,81

5,65 6,40

6,574

6,14

5,32 6,20 6,OO 6,42

5 3 9 6,35 5,84 1 6,80 6,40 5.71 5,40 5,79 5,51 5,55 5,53 5,38 5,26 5,84 5,51 5,42 5,26 5,51 5,43 5,45 5,84 5,96 I 5,61 5,88 1 5;42

Durch- 1 s h n i t t 5,73 5.53 1 6,07 0,39 6,22 1 5,95 6,14 6,05 5,501 5,82 5,55 j 5,79 5,62

9%

76 2. '3.3. Berg fahr t Tal fahrt

Diagramm 3. H o h e v e r s u c h K a n i n c h e n , GesamteiweiG

38 C H O P A R D

Tier I 9. 2. 12. 2. 5. 3. 12. 3. 1 19. 3. 25. 3.

E i g e n e U n t e r s u c h u n g e n. Am ersten Hohentag zeigen alle Refraktometerwerte einen deutlichen Anstieg, der durchschnittlich 0,54 gO/o betragt. Die zweite Messung (3. Hohentag) ergibt nochmals eine Zunahme, wenn auch eine kleinere. Von nun an bleiben die Werte immer hoch. Am 14. Tag registrierte ich einen plotzlichen Ruckgang zu den Ausgangswerten, welche in der Nachperiode unverandert blieben (cf. Tabelle 6 und Diagramm 3).

S t a t i s t i s c h e A u s w e r t u n g d e r R e s u 1 t a t el)

Das Prozedere der statistischen Auswertung ist kurz folgendes: Zuerst werden die Zahlen der Vor- und Nachperiode zusammengestellt, unter Ab- zug einer Groi3e von 4,50, um SO kleinere Zahlen zu bekommen. Damit das Komma verschwindet, multipliziert man den Rest mit 100 (cf. Tabelle 7). Als Beispiel wurde bei Tier 13 am 9. Februar der Wert von 6,36 go/o gefunden, so dai3 sich nach der Durchfuhrung der rechnerischen Vereinfachungen der Wert von 186 ergibt. Als zweites wird fur jedes Tier gesondert die Summe der Quadrate ausgerechnet. Also z. B. fur Tier 13:

186? + 227' f 185' + 134* 4- 2302 + 190' = 227 306.

Hierauf wird (SX2,/6 gebildet, oder also fur Tier 13:

1152*/6 = 221 184.

Daraus ergibt sich die Summe der Quadrate gemai3 der Formel

S(X, - X)' 1 SX'I - (SXl)'/N

wofur man bei Tier 13 hat: 227 306 - 221 184 == 6122.

Total 1

Summe I 735 620 792 1 632 172 , 669

I 122.5 1 103,3 1 132,O 105,O 1 128,7 111,5

13 ' 186 227 185 134 36 90 82 121 99 37 96 54 105 103 38 146 ' 86 134 101 39 86 31 101 1 93 40 131 , 140 1 146 ~ 111

4220 1 -

- 1 117,2

230 129 88 92 95

138

190 101 76 16

134 92

1

1152 I 192,9 613 102,l 522 87,0 635 1 105,8

758 126,3 540 , 90,O

Dies ist ein Mai3 fur die Variabilitat der Ergebnisse bei Tier 13 in der Vor- und in der Nachperiode. Aus den Ergebnissen bei den ubrigen Tieren geht hervor, dai3 diese Variabilitat zwar bei Tier 13 am groi3ten, aber doch fur die verschiedenen Tiere ungefahr von der gleichen Groflenordnung ist. Wir durfen daher die Variabilitat zwischen den Zeitpunkten fur die verschiedenen Tiere zusammenberechnen. Dies tun wir durch die Streuungs- zerlegung (cf. Tabelle 8).

Beredmung durdlgefuhrt. Dafur, wie auch fur weitere Vorschlage, danken wir bestens.

- ~~

1) Herr Prof. LINDER, Genf, hat uns in zuvorkommender Weise die erste statistishe

Bestimmung der Eiweigfraktionen des Blutserums bei Haustieren 39

T a b e l l e 8 D i e S t r e u u n g s z e r l e g u n g

21'410,99

Streuung Summe der Durdwhnitts- Quadrate quadrat ' Freiheitsgrade

I ~~~ ~

Zwischen Tieren 1 5 1 46'113,23 1 9'222,65 Zwischen Tagen I

innerhalb Tieren 1 Insgesamt I

30 35

713,70 -

Dort haben wir die gesamte Variabilitat berechnet, indem wir die Summe der Quadrate aller 36 Zahlen bilden (526 202) und davon (SX1)*/36 = 4220'136 = 494 677,78 subtrahieren, was 67 524,22 ergibt. Zwischen Tieren (cf. Tabelle 7, zweitletzte Kolonne) betragt die Summe der Quadrate:

(1152' 3- 6132 f 522' -I- 635' 4- 5402 C 758')): 6 - 494 677,78 = 4 6 113,23.

Als Differenz zwischen 67 524,22 und 46 113,23 erhalt man 21 110,99 als Summe der Quadrate zwischen den Tagen ,,innerhalb" der Tiere. Auf denselben Wert 21 410,99 kommt man, indem man die Werte

6122,OO + 1778,83 4- 1872,OO + 3904,83 4- 5588,OO -t- 2145,33

zusammenzahlt. Wenn wir durch die Freiheitsgrade dividieren, erhalten wir die Durch-

schnittsquadrate. Fur das ,,insgesamt" ergeben sich 35 Freiheitsgrade, weil wir 36 Werte haben. Zwischen den 6 Tieren hat man 5 Freiheitsgrade. ,,Innerhalb" der Tiere haben wir demnach 30 Freiheitsgrade. Fur jedes Tier hat man zwischen den 6 Werten der Vor- und Nachperiode 5 Freiheitsgrade. Zusammen macht dies fur die 6 Tiere 30 Freiheitsgrade.

Das Durchschnittsquadrat 71 3,700 innerhalb der Tiere benutzen wir als Mai3 ~ ~~ fur die ,,normale" Variabilitat von einem Zeitpunkt zum andern. d 713,700 = 26,715 betrachten wir als das (s) = Maf3 der Streuung, zur Bestimmung der Grenzen der Variabilitat fur einen Durchschnitt fur die 6 Tiere. Wir mussen indessen bedenken, dai3 wir zuerst die ursprunglichen Werte mit 100 multipliziert haben. (Die Wahl des vorlaufigen Durchschnitts 4,50 hat keinen Einflui3 fur die Berechnung der Streuung.)

Somit kommt man auf s = 0,26 715 und X = 1,1722. Nach Addierung von 4,50 betragt der Durchschnitt fur die Vor- und Nachperiode 4,50 J- 1,1722 = 5,6722. Aus der Tabelle ,,Verteilung von t" sieht man, dai3 fur n = 30 sich ein t o , o j = 2,042 und to,ol = 2,750 ergibt.

Mit Hilfe der Formeln Ni + N, sl' N1 . N, ( X - X")0,05= t0,Ob *

und ~ / N I + NP ( X - x'')o,Ol= t0,Ol . N, * No is t es dann moglich, das Diagramm 4 aufzusteilen. Der Vergleich der Tages- mittel der Hauptperiode mit dem Gesanitmittel von Vor- und Nachperiode ergibt Ni = 6 und Nr = 36.

(X’ - X”)o,oj = 2,042 . 0,26 715 . 1 6 4- 36 6 . 36

= 0,54 552 . 0,44 096 = 0,2406 + 0,2406 = 5,9128

\ - 0,2406 = 5,4316

f 0,3240 = 5,9962

\ - 0,3240 5,3482

5,6722 /

5,6722 / ( X - X”)O,OI = 2,750 * 0,2671 . 0,44 096 = 0,3240

Die Verhaltnisse auf Diagramm 4 zeigen, dafi die Gesamteiweiflzu- nahme statistisch gesichert ist. (P = 0,05 bedeutet eirie mathematische Sicher- heit von 95 O / o . P = O,O1 eine von 99 O / o . ) Die gestrichelte Linie, welche die einzelnen Tagesdurchshnitte verbindet, ist nur ubersichtshalber gezogen worden, denn man weifi ja im Grunde nicht, ob der Verlauf zwischen den Punkten auch nur annahernd geradlinig ist. Das Gegenteil ist eher zu vermuten.

9% A I 6,4

42

44

16 2 3 3 Bergfahrf Talfahrf

Diagramm 4. H 6 h e v e r s u c h K a n i n c h e n , Gesamteiweia

D i s k u s s i o n d e r E r g e b 11 i s s e

VON MURALT und NOTTEK erklaren diese Eiweifizunahme im Serum mit einer Eindickung. Dafur spricht die von ihnen gemessene Zunahme der Blut- und Serumviskositat, die parallele Zunahme der Eiweififraktionen und die Abnahme des Wassergehaltes im Blut. Die Untersuchungen von ASMUSSEN und NIELSEN (51), welche einen deutlichen Flussigkeitsverlust auF dem Plasma mit entsprechender Eiweifizunahme nach zweitagigem Aufent- halt in der Unterdruckkammer bei 450 mm Hg (Jungfraujoch etwa 500 mnij fanden, wurden diese Annahme unterstutzen. Daneben denken VON MURALT und NOTTER an eine Eiweifiausschiittung aus den Reserveorganen. Als Be- weis dazu geben sie die am ersten Hohentag eingetretene Albuminzunahme an. Meine Untersuchungen unterstutzen diese Erklarung wenigstens soweit,

Bestimmung der Eiweil3fraktionen des Blutserums bei Haustieren 41

Fraktion

a-Globulin Albumin

y-Globulin 8-Globulin

dai3 das erwachsene Weibchen ebenfalls am ersten Tag des Hohenaufent- haltes mit einer Albuminzunahme reagierte. Die Jungen dagegen, welche noch nicht ausgewachsen waren und dementsprechend noch kein oder nur wenig Reserveeiweifi hatten, antworteten ausnahmslos mit einer starken Albuminabnahme und entsprechender relativer Globulin-, speziell y-Glo- bulinzunahme.

E l e k t r o p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n In den meisten Fallen, sowohl in Bern, wie auf dem Jungfraujoch ist

eine gute Fraktionierung in Albumin, a-, Pi-, /3z- und r-Globulin eingetreten. Einige Diagramme zeigen al- und 02- sowie yl- und 7J2-Unterfraktionen.

A 1 b u m i n. Tieflanddurchschnitt, aus 27 Messungen ermittelt: 62,5 O/o.

Durchschnitt auf dem Jungfraujoch, als Mittel von 42 Untersuchungen: 58,9 O/o. Im Gegensatz zu dieser Abnahme von 3,6 O / o zeigt das erwachsene Weibchen eine Zunahme von 5,6 O/o. Diese Unterschiede sind statistisch nicht gesichert, mit Ausnahme der am ersten Jochtag erfolgten Abnahme. (Be- rechnung wie fur Gesamteiweii3.)

cr. - G 1 o b u 1 i n. Mittelwert in Bern 10,7 O/o, auf dem Jungfraujoch 9,4 O/o. Diese Fraktion zeigt also wiederum eine Abnahme. Beim Weibchen ist sie starker als bei den Jungen. Differenz statistisch nicht gesichert.

B - G 1 o b u 1 i n. Dieser Globulinanteil ist mai3ig vermehrt durch die Hohe. Mittel in Bern 14,s O/o, auf 3450 m 16,2 "!o. Beim Weibchen ist kein Unterschied zu verzeichnen. Differenz nicht gesichert.

y - G 1 o b u 1 i n. Von allen Globulinfraktionen ist diese am meisten verandert: Tieflandwert 12,O O/o, Hohenwert 15,5 O/o. Das Weibchen reagiert eigentiimlicherweise mit einer Abnahme, wenn auch einer geringen. Bei 4 der 7 auf dem Jungfraujoch durchgefuhrten Untersuchungen ist die durch- schnittliche Zunahme statistisch stark gesichert. Interessant ist der Verlauf der Kurven: 2 Maxima (1. und 11. Jochtag) und ein relativ tiefliegendes Minimum am 5. Hohentag. Am 13. Tag ist wieder ein Absinken angedeutet.

Die Jungen und ihre Mutter zeigen entgegengesetzte Reaktionen auf den Reiz des Hohenklimas (Tabelle 9 und 10). Es scheint, dai3 die Jungen die Fahigkeit haben, den Serumeiweifispiegel mit den Globulinen, besonders der r-Fraktion, zu erhohen. Das Albumin nimmt dagegen ab. Bei der Mutter sieht es so aus, als ob der ausgewachsene Organismus von ,,Globulin" auf ,,Albumin" sich umstellen wurde.

Der Unterschied zwischen relativen und absoluten Prozenten (Ta- belle 9 und 10) ist insofern interessant, als man bei den Jungen die wirkliche

Relat. Oio Absol. " i o

Bern JJ Diff. Bern JJ 1 Diff.

62,6 1 58,O ' - 4,6 3,42 1 3,45 + 0,03 10,8 9,7 ~ - 1, l 0,57 0,59 ' + 0,02 14,7 16.1 + 1,4 0,86 0,98 + 0,12 11,9 16,2 1 + 4,3 0,66 0,94 1 + 0,28

I

Gesamtzunahme ~~

+ 0.45

42 C H O P A H D

Relat. O/o

Bern JJ Diff.

58,3 I 63,9 ' + 5,6

16.6 1 16,O - 0,6 13,9 I 12,l - 1.8

~

I

11,2 ' 8,O .- 3,2

T u b e l l e 10 D i e F r a k t i o n e n d e r Z i b b e

Absol. O/o

Bern JJ Diff.

3,53 0,65 0,52 I - 0,13 4,19 I + OJj6

1,20 1,05 1 - 0,15 1,oo 0,79 ~ - 0,21

Fraktion

a-Globulin

I I

Albumin

Min. Mitt. Max. Min. Mitt. Max.

26,4 52,4 77,2 I 5.9 I 12,5 21,O

Albumin a-Globulin 8-Globulin y-Globulin

B-Globulin y-Globulin

Min.

4,4 1 12,5 ~ 21,4 I 1,4 ' 22,6 1 33,6

Gesamtzunahme

Neubildung von B- und y-Globulin feststellen kann, unter Konstanterhal- tung von Albumin und a-Globulin. Das Weibchen dagegen zeigt eine geringe Gesamteiweifizunahme (0,17 go/o), eine absolute Verminderung der Globu- line und eine verhaltnismaflig starke Albuminzunahme.

E r y t h r o c y t e n z a h l Sie stieg mit dem Obergang in die Hohe deutlich an, um etwa 14 Tage

nach der Ruckkehr in Bern auf die Ausgangswerte zuruckzusinken. Die mittlere Zunahme betrug 350 000. Das Maximum war nach 1 1 Johtagen erreicht.

H a e l n o g l o b i n Es nahm ungefahr parallel mit den Erythrocyten zu. Mittlerer An-

stieg 16 O / o .

L e u c o c y t e n Die durchschnittliche Zunahme wurde mit 1780 Zellen ermittelt. Nach

3 Wochen in Bern waren die Werte immer noch deutlich erhoht gegenuber denjenigen der Vorperiode.

9. Untersuchungen beim Rind

Allr untersuchten Tiere stammen aus dem Gutsbetrieb der Anstalt Waldau bei Bern.

A. Normalwerte der Milchkuh Als ,,Normalwerte" mochte ich das Mittel von 90 Messungen angeben,

welche an 11 gesunden Kuhen der Simmentaler Rasse erhoben wurden. G e s a m t e i w e i i 3

Der Gesamtdurchschnitt ergab 6,98 go/o bei einem Maximum von 7,73 go/o und einem Minimum von 6,14 go/o.

E l e k t r o p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n In allen Fallen war eine gute Trennung in Albumin, a-, B- und r-Glo-

bulin vorhanden. Weitere Unterfraktionen kamen nie vor. Die Schwan- kungen innerhalb der einzelnen Fraktionen sind in der Tabelle 11 ersichtlich.

Bestimmung der Eiweiflfraktionen des Blutserums bei Haustieren 43

B. Die Verhiltnisse vor und nach der Geburt Zur Untersuchung dieses wichtigen Oberganges verfugte ich uber eine

Gruppe von 4 trachtigen Kuhen. Berucksichtigt wurden wieder das Gesamt- eiweii3 des Serums und seine elektrophoretischen Fraktionen. Die Blutent- nahme erfolgte jeden zweiten Tag.

G e s a m t e i w e if3 Die mathematische Auswertung der Resultate erfolgte nach LINDER (52,

S. 5 3 ) auf Grund dcr Formeln:

KT

und

wobei sd = N1= N2 =

x:’ ==

X’ =

x; =

x. =

1

Bei der Kuh Hirse

Mittlere quadratische Abweichung, Anzahl Messungen ante partum, Anzahl Messungen post partum, Tageswerte ante partum, Tageswerte post partum, Durchschnittswert ante partum, Durchschnittswert post partum.

z. B. ergeben sich folgende Werte:

i X’ x’i-x‘ I (Xli_P’)2

6,90 ’ 0,26 6,33 0.3 1 6,48 0,14 6,6 1 0,03 6,86 0,22 6,65 0,Ol

I 0,0625 6,14 0,72 0,5184 0,096 1 7,07 0,21 0,0441 0,0196 6,92 0,06 , 0,0036

0,0841 0,0009 0,0484 7.15 0,29 0,0001 7,Ol 0,15 0,0225

5’ = 6,64 = 0,2276 T” = 6,86 = 0,6727

0,22 0 s 16 * 1,689 = 1,1823. Freiheitsgrade n = N1 + N, - 2 = 9. t =

Fur n = 9 P0.05 : t = 2,262 und P,,,oI : t = 3,250 d. h., dai3 bei der Kuh Hirse der Partus keinen gesicherten Einflui3 ausu’bte auf das GesamteiweiK

Dasselbe trifft auch zu fur die verschiedenen elektrophoretischen Fraktionen.

Der Partus verlauft also bei der Kuh ohne Verschiebung des Gesamt- eiweii3es und ohne Schwankungen der Zusammensetzung der elektrophore- tischen Fraktionen des Blutserums.

C. EinfluB der Fiitterung An 5 Kuhen wurde eine erste Blutprobe um 14 Uhr und eine zweite

urn 18 Uhr entnommen. Die Tiere bekamen um 15 Uhr zu fressen.

44 c 11 0 P A H I )

G e s a n i t e i w c i R Hierfur ergeben sich die in Tabelle 12 aufgefuhrten Werte:

T a b e l l e 12

Kuh vor nach

dcr Futtcrune Diff.

Hirsc Lony Fantasie Limmat Lorctta

6,82 ?,I6 6,86 6,75 6,96

7,24

1,35 7,16 1.39

7,45

Aus den Werten aller 5 Tiere ergibt sich ein t = 4,6423, ein Po,o:, : t

Die Futterung bewirkt also eine statistisch stark gesicherte Zunahnie

Fur die verschiedenen Fraktionen des Eiweifles dagegen war die Diffe-

Die refraktometrisch bestimmten Gesaniteiweiflwerte sind also erhoht

Ich sehe zwei Moglichkeiten, um dies zu erklaren: 1. Eine Lipamie und vielleicht auch eine Glycamie haben eine Eiweifl-

zunahme im Refraktonieter vorgetauscht. Diese Annahme erklart die Konstanz der elektrophoretischen Fraktionen.

2. Es hat tatsachlich eine Eiweiflzunahme stattgefunden. Die Fraktionen haben dabei gleichmaflig zugenommen.

Allein eine Eiweiflbestimmung nach K JELDAHL konnte niit Sicherheit entscheiden. Die erste Annahme scheint mir aber die richtigere zu sein, denn es ist kaum anzunehmen, dafl drei Stunden nach Beginn der Futterung, welche beim Rind sehr lange dauert, viele Proteine schon abgebaut, resor- biert und wieder aufgebaut im Blut gefunden werden konnen. Beim Pferd, das sehr sorgfaltig kaut, und das einen relativ kleinen Magen hat, so dafl ein Teil der Nahrung schon wahrend der Mahlzeit in den Darm ubergeht, ist eine rasche Verdauung eher zu erwarten als beim Rind, welches sehr hastig friflt und bei dem das Futter erst nach dem Wiederkauen in den Labmagen und den Darm zur Verdauung und Resorbtion gelangt.

Beim Menschen wird berichtet (15), dafl eine Probemahlzeit von 1300 cal (60 g Eiweifi, 70 g Fett, 120 g Kohlehydrate) die einzelnen Frak- tionen nicht beeinflufit. Ober das Verhalten des Gesamteiweifles habe ich keine Angaben gefunden.

= 2,306, Po.01 : t = 3,355.

des Gesamteiweifles des Blutserums.

renz nirgends gesichert.

und die Serumzusammensetzung ist gleich geblieben.

D. EinfluB des Melkens

Von den gleichen 5 Kuhen, welche dem Futterungsversuch dienten, wurde eine erste Blutprobe morgens 5 Uhr und eine zweite ungefihr 20 Minuten nach dem Melken entnommen.

G e s a m t e i w e i f l Die Werte hierfur sind in nachstehender Tabelle 13 zusammengefaflt.

Die Differenzen sind klein und die statistische Prufung derselben besagt, dai3 diese zufallig sind.

Bestimmung dcr Eiweiflfraktionen des Blutserums bei Haustieren 45

42

T a b e l l e 13

- - \. /'

_ _ ~ -kL I I I I I I I

Kuh vor nach

den1 Melken Diff.

Hirsc 7,18

Fantasic 7,41 Limmat 6,54 Loretta 7,24

Lony 7,39 7,07

7,39 7,01

6,56 7,26

I - 0,11 - 0,38 - 0,02 + 0x2

I

I + 0,02

Die mittlere Differenz betragt - 0,09 gO/o, was ein t = 0,4224 ergibt. po,os : t := 2,306 P0,Ol : t := 3,355 Freiheitsgrade n = 8

Diagramm 5. Ubergang von Keu- zu Grasfiitterung, Gesamteiweiflwerte

Grastagen. Der Zusatz von Gras am 23. April ergibt 24 Stunden spater eine mittlere Gesamteiweiflzunahme von 0,27 go/o, welche mathematisch gesichert ist. Aus technischen Grunden war es nicht moglich, am 25. und 26. April zu untersuchen. Am 27. sieht man eine Abnahme von im Mittel

46 C H o P A R 11

0,40 go/o, die mit 95 O / o gesichert ist. In den nachsten 2 Tagen steigt der Serumeiweifispiegel ziemlich rasch an und uberschreitet den Mittelwert der Heuperiode. Wenn man die Werte vom 27. April, welche als Adaptation des Organismus an das neue Futter angesehen werden konnen, nicht be- rucksichtigt, und die Mittelwerte vom 20., 21. und 22. rnit denjenigen vom 28. und 29. vergleicht, kommt man zu einer durchschnittlichen Zunahnie von 0,25 go/o, welche mit 95 O/o, also schwach gesichert ist.

Aus diesen Ergebnissen darf folgendes abgeleitet werden: 1. Die Futter- anderung von Heu auf Gras geht mit verhaltnismafiig starken Gesamtei- weifischwankungen einher. Wenn man bedenkt, dafi der Partus, das Melken und die Futteraufnahme ohne jegliche Anderung der Serumproteinmenge vor sich gehen, mufi man die Futteranderung als eine tiefgreifende Ein- wirkung auf den sonst sehr stabilen Gesamteiweifispiegel bezeichnen. In- folgedessen ist es sehr zu empfehlen, den Ubergang auf mehrere Tage zu verteilen, damit sich der Korper an die neuen Verhaltnisse anpassen kann.

2. Bei 4 von 5 Fallen hat die Grasfutterung eine deutliche Erhohung des Gesamteiweifies bewirkt. Es ware noch von Interesse zu untersuchen, o b diese Zunahme andauert, oder ob sie langsam zu den Werten der Heu- fiitterung zuruckkommt.

E l e k t r o p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n In bezug auf Albumin weisen die Kuhe Limmat und Loretta grofie

Schwankungen auf, im Gegenstaz zu den drei anderen, welche bis zum 24. April ziemlich konstant bleiben. Der Beginn der Grasfutterung ver-

Oh Nur Heu I HeutGrus 1 Nur Gras 80 I I

Diagramm 6. Verhalten des Albumins beirn Ubergang von Heu- zur Grasfutterung

ursacht bei allen Tieren eine deutliche Abnahme (Diagramm 6), die mit mehr als 95 O/o gesichert ist. tiilburrrin = 3,039 Po,o~ : t = 2,048. Das a-Globulin nimmt um 2,3 O!o zu, das /%Globulin um 1,7 O / o und das y-Globulin urn 2,6 O/o, wenn man die ,,nur-Heu-" mit den ,,nur-Graswerten" vergleicht.

Bestimmung der Eiweififraktionen des Blutserums bei Haustieren 47

F. Normalwerte beim untrichtigen Rind

G e s a m t e i w e i l 3 Als Durchschnitt von 36 Messungen habe ich 7,06 go/o bekommen.

Minimum: 6,44 go/o. Maximum: 7,91 go/o.

E l e k t r o p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n Jede Analyse ergab eine gute Trennung in die 4 Hauptgruppen. Weitere

IJnterfraktionen konnte ich nie beobachten. Die Mittelwerte sind fur Albu- min 39,2, cr-Globulin 16,5, B-Globulin 14,l und y-Globulin 30,7 gO/o.

G . EinfluP der Alpung

Dieser Versuch entspricht prinzipiell demjenigen, der mit den Kanin- chen auf dem Jungfraujoch durchgefuhrt wurde. Die Hohendifferenz, welche im ersten Versuch rund 3000 m betrug, betragt hier nur 1000 m. Das Ver- suchsmaterial bestand aus 10 Jungrindern, die alle in den Monaten Februar bis April belegt wurden. Wahrend der Vorperiode in Bern untersuchte ich jedes Tier viermal. Am 6. Juni 1953 fand die Alpbestoflung auf den Gurnigel satt. 3 Wochen spater (23. Juni) erfolgte die erste Blutentnahme und am 28. Juli die dritte und letzte Untersuchung.

G e s a m t e i w e i t 3 Wahrend der gannen Untersuchungsperiode sind keine statistisch ge-

sicherte Differenzen festzustellen. Der Ubergang Bern-Gurnigel ist, ent- sprechend des Untersuchungsplanes, ohne jegliche Zu- oder Abnahme vor sich gegangen. Tieflanddurchschnitt 7,09 go/o, Gurnigel 7,14 gO/o.

E 1 e k t r o p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n Ebenfalls die Eiweiflzusammensetzung hat keine wesentliche Verande-

rung erfahren.

H. Die Zusammensetzung des Serums in den ersten Lebenstagen

In dieser Versuchsreihe untersuchte ich 3 Kalber. Das erste am 3., 6. und 8. Lebenstag, das zweite am I . , 4., 6., S. , 10. und 12. Tag und das dritte am l . , 3., 6., 8., lo., 12., 14., 16., 19. und 21. Tag.

G e s a m t e i w e i B Nach der Geburt sind die Werte deutlich ni\edriger als diejenigen der

erwachsenen Kuhe und Rinder. Der Anstieg verlauft bei Kalb 3, das am rangsten untersucht wurde, ziemlich steil. Nach 3 Wochen betragt die Zu- nahme 15 O/o. Nach MOORE, D u PAN und BUXTON (53) sind die Verhaltnisse beim Menschen gleich.

E l e k t r o p h o r e t i s c h e F r a k t i o n e n Bei der Analyse der elektrophoretischen Fraktionen ist vor allem auf-

fallend das Verhalten des y-Globulins. In 7 von 19 Untersuchungen war diese Fraktion uberhaupt nicht nachzuweisen. Bei den Kalbern 2 und 3 war sie immer sehr sparlich, wenn sie schon da war. Das Albumin dagegen zeigt besonders bei Kal$ 3 eine starke Zunahme. Von 55 O/o bei der Geburt steigt es auf SO O / o am 21. Lebenstag. Das a-Globulin fallt stark ab: 33 bzw. 4,4 O / o .

Das B-Globulin und das y-Globulin bleiben sozusagen konstant.

48 C H o P A R D

a-Glob. @-Glob.

Um die Obersicht iiber die zahlreichen Werte bei den verschiedenen Haustieren zu erleichtern, seien am Schlui3 zwei zusammenfassende Tabellen angegeben, die die verschiedenen Durchschnittswerte tabellarisch zusammen- fassen.

T a b c l l e 14 D u r c h s c h n i t t s w e r t e d e s G e s a m t e i w e i i3 e s

18,s 19,1

~

Pferd Ziege H u h n H u n d Katze Kaninchen Rind

7.00 7.53 5,50 6,71 6,79 5,64 6.98

T a b e l l e 15

D u r c h s c h n i t t s w e r t e d e r v i e r H a u p t f r a k t i o n e n

Frakt. Pferd Schwein Schaf Zicge Huhn H u n d Katze Kanin- Rind &en

39,2 21,9 15,6 23.3

49,3 44,3 ' 33,2 ' 51,l ~ 62,5 52,4 1 10,7 ~ 12,5 16,8 1 14,3 ! 12,O 17,7 27,5 30,6 36,3 1 19,9 1 17,4 I 12,O 22,6

6,4 , 10,8 ' 18,5 1 11,3 I I 14,s 12,5

IV. Zusammenfassung

Das Blutserum von 21 Pferden, 20 Schweinen, 22 Schafen, 14 Ziegen, 16 Huhnern, 6 Hunden, 4 Katzen, 10 Kaninchen, 30 Rindern und Kuhen und 3 Kalbern ist auf seine Eiweififraktionen mit der Papierelektrophorese, System GRASSMANN und HANNIG, untersucht worden. Bei Pferd, Ziege, Huhn, Hund, Katze, Kaninchen und Rind wurde der Gesamteiweifigehalt des Serums mit dem Eintauchrefraktometer von Zeiss bestimmt.

1 . Die durchschnittliche festgestellte Gesamteiweifimenge betrug beim Pferd 7 go/o, bei der Ziege 7,53 go/o, beim Huhn 5,50 gO/o, beim Hund 6,71 go/o, bei der Katze 6,79 go/o, beim Kaninchen 5,64 go/o und beim Rind 6,98 go/o.

Die ekktrophoretischen Fraktionen sind bei allen Haustieren verschie- den grofi. Sie schwanken fur das Albumin zwischen 33,2 und 62,5 O/o. Die Grenzen des a-Globulins liegen bei 6,4 und 21,9 O / o , die des B-Globulins bei 8,9 und 19,l O / o und die Werte des y-Globulins befinden sich innerhalb von 12,O und 36,3 O/o.

2. 6 Kaninchen (1 erwahsenes Weibchen und seine 5 Jungen) kamen fu r 15 Tage auf das Jungfraujoch (3450 m), Nach 3 Hohentagen war das Gesamteiweifi um 11,7 O / o gestiegen. Der Anstieg dauerte bis zum 11. Tage an. Dann erfolgte ein plotzlicher Ruckgang zu den Tieflandwerten. Was das Gesamteiweifi anbelangt, reagierten alle Tiere gleich, im Gegensatz zu den elektrophoretischen Fraktionen. Das Weibchen zeigte eine Albumin- zunahme, die Jungen eine Abnahme. Das Globulin des Weibchens wurde durch die Hohe vermindert, dasjenige der Jungen vermehrt. Hamoglobin, Erythrocyten und Leucocyten stiegen ebenfalls.

Restimmung der Eiweiflfraktionen des Blutserums bei Haustieren 49

3. Sowohl das Gesamteiwein wie die elektrophoretischen Fraktionen sind durch den Partus nicht beeinflufit worden.

4. Drei Stunden nach Beginn dcr Fiitterung (Kraftfutter und Heu) zeigen die Refraktometerwerte in allen Fallen eine statistisch gesicherte Erhohung. Die elektrophoretischen Fraktionen sind gleich geblieben. Die erhohten Refraktometerwerte sind wahrscheinlich auf eine Lipamie, even- tuell eine Glycamie zuruckzufuhren. Ein endgiiltiger Entscheid konnte nur durch eine Analyse nach KJELDAHL getroffen werden.

5. Das Melken hat das GesamteiweiR und die elektrophoretischen Frak- tionen nicht beeinflufit.

6. Wahrend des Oberganges von Heu- zu Grasfutterung zeigt das Ge- samteiweii3 grot3ere Schwankungen. Nach 3 Tagen Grasfutterung ist der Durchschnitt gegeniiber der Heufutterung um 0,25 go/o erhoht. Das Albumin wird durch die Grasaufnahme um 12 O / o herabgesetzt. Die Globulinfrak- tionen nehmen dementsprechend zu.

7. 10 Rinder sind in Bern und auf dem Gurnigel (Hohendifferenz 1000 m) untersucht worden. Sowohl das Gesamteiweifi wie auch die elektro- phoretischen Fraktionen sind dabei unverandert geblieben.

8. Was die Zusammensetzung des Serumeiweifies in den ersten Lebens- tagen beim Kalb betrifft, so sind bei der Geburt die Gesamteiweiflwerte deutlich niedriger als diejenigen der erwachsenen Kiihe und Rinder. Der Anstieg verlauft ziemlich setil: 15 O/o Zunahme nach 3 Wochen. In der gleichen Zeitspanne steigt das Albumin von 55 auf 80 O/o. Das a-Globulin fallt von 33 auf 4,4 O/o. 8- und ?-Globulin bleiben praktisch konstant.

Nous avons examink le skrum sanguin de 21 chevaux, 20 porcs, 22 moutons, 14 chkvres, 16 poules, 6 chiens, 4 chats, 10 lapins, 30 vahes et gknisses ainsi que de 3 veaux quant 1 ses fractions Clektrophorktiques, par ilectrophorkse sur papier systkme GRASSMANN et HANNIG. Chez le cheval, la chkvre, la poule, le chien, le chat, le lapin et la vache, les protkines totales des skrums ont en outre Ctk dkterminies par le rkfractomttre 1 immersion de Zeiss.

I. Le taux moyen des protkines totales du skrum est le suivant: cheval 7,OO gO/o, chkvre 7,53 go/o, poule 5,50 go/o, chien 6,71 go/o, chat 6,79 go/o, lapin 5,64 gO/o, boeuf 6,98 go/o.

Les fractions klectrophorktiques diffhrent d'une esphce 1 I'autre. Les valeurs de I'albumine varient entre 33,2 et 62,5 O / o , celles de la globuline Q

entre 6,4 et 21,9 O/o, celles de la globuline entre 8,9 et 19,l O/o et celles de la globuline y entre 12,O et 36,3 Ole.

2. U n groupe de 6 lapins (1 femelle adulte et ses 5 petits) a k t k suivi de Berne (500 m) au Jungfraujoch (3450 m). 3 jours aprks la montke, les pro- tkines totales avaient augment6 de 11,7 O / o . Cette augmentation a du r i jusqu'au 1 l k jour, aprks quoi on assiste A un brusque retour aux valeurs de depart. Tous les animaux ont rCagi uniformhment. En ce qui concerne les fractions skriques, on constate une difference entre la m&re et las jeunes:

2 f Tierzuchrg u Zudxgsbiol Bd 63 Heft 1 4

50 C R o P A R I)

celle-18 prksente une augmentation de l’albumine, ceux-ci une diminution. M6me phknomhe pour les globulines: diminution chez la lapine, augmen- tation chez les petits. L’hkmoglobine, les irythrocytes et les leucocytes ont augment; chez tous les animaux.

3. L’accouchement chez la vache ne provoque aucun changement des prottines totales et des fractions klectrophorktiques.

4. Trois heures aprks le dkbut de l’affouragement (lechk et foin), toutes les valeurs rkfractomktriques ont augment&. La difference est assurke mathk- matiquement. Les fractions ilectrophorttiques n’ont subi aucun changement. L’klkvation des valeurs rkfractomktriques provient probablement d’une lipkniie, kventuellement d’une gluckmie. Seule la mtthode de KJELDAHL permettrait de trancher la question.

5. 20 minutes aprks la traite, les protkines totales et les fractions klqtro- phorttiqucs n’ont pas changk.

6 . Pendant la pkriode transitoire d’affouragement foin-herbe les pro- tkines totales prksentent de fortes variations. Aprks 3 jsurs d’affouragement A l’herbe, la moyenne est supkrieure de 0,25 O / o celle de la pkriode de foin. L’herbe provoque une baisse d’albumine de 12 O / o . Les globulines sont en augmentation d’autant.

7. Nous avons examint un groupe de 10 gknisses 8 Berne et au Gurnigel (diffkrence d’altitude 1000 m). N i les prottines totales, ni les fractions itlectrophorktiques n’ont changk.

8. Chez le veau, au moment de la naissance, les protiines totales sont nettement plus basses que chez l’adulte. L’augmentation se fait assez rapide- ment: 15 O / o apr& 3 semaines. Pendant la mtme periode, l’albumine passe de 55 A SO O/o , la globuline w de 33 A 4,4 O/o. Les globulines B et y ne prtsen- tent pratiquement pas de changement.

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Am Schlui3 meiner Arbeit mochte ich nicht verfehlen, Herrn Prof. Dr. W. WEBER fur die Oberlassung des Themas und fur seine Unterstutzung herzlich zu danken.

GroGen Dank schulde ich ferner den Herren Dr. M. NOYER, Direktor des Schlachthofes Bern, Herrn Dir. J. BAUMANN, Eidg. Hengst- und Fohlen- depot, Avenches, fur die Erlaubnis von Blutentnahmen bei Pferden, und Ilerrn A. WYSS, Werkfuhrer im Gutsbetrieb Waldau, und allen, die mir behilflich waren.