Les constituants azotés de la poire Passe-Crassane au cours de la conservation

Résumé Ce travail est consacré à l'étude des composés azotés de la pulpe de la poirePasse-Crassane et à leur évolution au cours de la conservation.Au sein d'un même fruit, existe un gradient de teneur en azote total croissant du pédoncule vers le calice et de l'extérieur vers l'intérieur du fruit. D'un fruit à l'autre, ce sont les teneurs en azote total et en azote soluble qui présentent les plus grandes variations. Celles-ci ne sont pas sous la seule dépendance du poids du fruit. Par contre, la teneur en azote protéique croît suivant une relation logarithmique lorsque le poids du fruit augmente.La poirePasse-Crassane, comme d'autres fruits, est le siège d'une protéogénèse accrue pendant la maturation.22 acides aminés libres ont été identifiés et leurs variations suivies au cours de la conservation dans l'air ou en atmosphère contrôlée. Dans les deux cas, on assiste à une diminution très nette du taux des acides glutamique et aspartique. Un seul acide aminé subit une augmentation importante: il s'agit de la proline dont la teneur augmente près de 7 fois au cours de la conservation. Parmi les 18 acides aminés liés, aucune variation notable n'est apparue.

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Nitrogenous compounds inPasse Crassane pears during cold storage

The purpose of this paper is to describe the nitrogen compounds ofPasse Crassane pears pulp during cold storage.Within a fruit, total nitrogen values increase from the pedoncule to the calyx end of the fruit and from the outer to the inner cortex. Total and soluble nitrogen content in different fruits are highly variable. These changes are not directly correlated with fruit weight; on the other hand, a logarithmic relationship exists between protein nitrogen values and fruit weight.An increased protein synthesis takes place inPasse Crassane pears as it was found in other fruits.22 free amino acids have been identified and their variations quantitatively followed during air and controlled atmosphere storage. In both cases, glutamic and aspartic acids decrease while proline rises sharply (approximately 7 times). No consistent changes accur among the 18 protein-bound amino acids detected.

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Zusammenfassung Diese Untersuchungen wurden durchgeführt, um die Stickstoffverbindungen des Birnenfleisches der SortePasse Crassane und ihre Veränderungen während der Lagerung zu verfolgen.Innerhalb der Frucht nimmt der Gesamt-N-Gehalt vom Stiel zum Kelch und von den Außen- zu den Innenschichten der Frucht zu. Die Gehalte an Gesamt- und löslichem Stickstoff schwanken stark von Frucht zu Frucht. Diese Schwankungen hängen nicht unmittelbar mit der Größe der Früchte zusammen. Andererseits wächst der Gehalt an Protein-Stickstoff in logarithmischer Folge mit dem zunehmenden Gewicht der Früchte.Ähnlich wie bei anderen Früchten nimmt in den Passe-Crassane-Birnen die Protein-Synthese während der Reife zu.22 freie Aminosäuren wurden identifiziert und ihre quantitativen Veränderungen während der Lagerung in Luft und in kontrollierter Atmosphäre verfolgt. In beiden Fällen nimmt die Glutamin- und die Asparaginsäure ab, das Prolin nimmt dagegen während der Lagerung bis zum siebenfachen seines Wertes plötzlich zu. Unter den anderen 10 gebundenen Aminosäuren treten keine bedeutenden Veränderungen auf.

     

Observations on the variation in content of rhodanidogenic glucosides in some brassica fodder crops

Summary Using the colorimetric method ofAldridge samples of vegetative parts ofBrassica oleracea var.acephala (kale),B. campestris (turnip rape) andB. napus (rape) were analysed for content of rhodanidogenic glucosides. The number of varieties examined of each species was 9, 2 and 4 respectively. The kale was harvested 5 times, the rape and turnip rape 3 times at fourtheen day intervals; the last harvest occurring at a stage of development found most commonly in practice. At the harvest the kale and rape plants were divided into stems and leaves. In some cases the petioles and the laminas were separated before analysis.The mean rhodanid values for kale were significantly higher than for rape. The most striking difference between the species was, however, that in kale the rhodanid content was much higher in the leaves than in the stems. Also in rape the highest rhodanid content was in the laminas but the content here was much lower than that in kale.In the kale material there was significant variation between the varieties. No significant varietal differences were found in rape and turnip rape in the material examined. If the rhodanid content was calculated on a basis of fresh weight there was no general difference between the development stages in any of the species.

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Zusammenfassung Proben von den vegetativen Teilen vonBrassica oleracea var.acephala (Futterkohl),B. campestris (Rübsen) undB. napus (Raps) wurden nach der kolorimetrischen Methode vonAldridge auf ihren Gehalt an rhodanidogenen Glucosiden analysiert. Von den drei Arten wurden vom Futterkohl 9, von Rübsen 2 und vom Raps 4 Sorten untersucht. Der Futterkohl wurde fünfmal, der Raps und die Rübsen nur dreimal geerntet. Die Zeit zwischen den Ernten betrug zwei Wochen. Die letzte Ernte erfolgte zu derselben Zeit, wie sie in der Praxis üblich ist. Nach der Ernte wurden Futterkohl und Raps in Stämme und Blätter zerlegt. Bei einigen Proben wurden die Blätter in Mittelrippen und Blattspreiten getrennt.Die Mittelwerte des Rhodanidgehaltes im Futterkohl waren höher als im Raps, der Unterschied war statistisch nachweisbar. Im Futterkohl war der Gehalt an Rhodanid in den Blättern viel höher als in den Stämmen. Der Kohl hatte den höchsten Rhodanidgehalt in den Blattspreiten. Der Raps hingegen wies keine so großen Unterschiede auf.In dem Kohlmaterial wurden Differenzen zwischen den Sorten statistisch festgestellt. Im Material von Raps und Rübsen wurden keine besonderen Sortendifferenzen gefunden. Als der Rhodanidgehalt in bezug auf Frischgewicht berechnet wurde, konnte keine allgemeine Differenz zwischen den Erntezeiten bei den einzelnen Arten gefunden werden.

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Résumé Il est connu depuis quelques années que les plantes du genreBrassica contiennent dans leurs parties chlorophylliennes et leurs racines les glucosides à sulfocyanate glucobrassicine et néoglucobrassicine. Lorsque les parois cellulaires sont déchirées, les glucosides entrent en contact avec l'enzyme myrosinase, qui catalyse la scission des glucosides en glucose, sulfate, et le stade intermédiaire hypothétique isosulfocyanate. Les isosulfocyanates hypothétiques sont elivés par une réaction secondaire en ion sulfocyanure et en dérivé indolique. Ainsi, lorsque la récolte contenant ces glucosides est utilisée comme fourrage, des sulfocyanures sont mis en liberté. Comme ces ions empêchent notoirement l'accumulation de l'iode dans la glande thyroïde, ils contribuent à la formation de goître.En Suède, on s'intéresse de plus en plus à utiliser comme aliment du bétail du chou moeillier et du colza fourrager. Des cas de maladie ont été décrits sur des vaches qui avaient été nourries avec de grandes quantités deBrassica; il est donc intéressant de rechercher les variations du taux de glucosides à sulfocyanates dans ces plantes fourragères. Si l'on peut trouver d'importantes différences qui soient héréditaires, il y a quelque espoir de diminuer, par sélection, les taux de glucosides.Le travail a débuté en 1964 par l'analyse des glucosides à sulfocyanates, afin de mettre en évidence les différences entre espèces, variétés, éléments morphologiques et stades de développement de la plante. Trois espèces ont été étudiées:Brassica oleracea (var.acephala),B. campestris etB. napus. Cette dernière espèc eest une allopolyploïde des deux premières. De ces espèces ont été étudiées 9, 2, 4 variétés. Le chou moeillier a fait l'objet de 5 récoltes, le colza et le rutabaga de 3, à quinze jours d'intervalle; la dernière récolte a été faite à l'époque normale. Après la récolte, tige et feuilles ont été séparées, à l'exception des rutabagas, qui, dans les variétés d'hiver semées au printemps ne forment pas de tiges. Chez certains échantillons, les racines ont été étudiées; dans certains cas les pétioles ont été séparés des limbes. Le dosage du sulfocyanure a été fait selon la méthode d'Aldridge.Les taux moyens de sulfocyanure du chou moellier sont significativement plus élevés que ceux du colza. La principale différence entre espèces fut que les feuilles du chou moeillier sont nettement plus riches en sulfocyanures que la tige. Dans le colza les limbes ont de même montré le taux le plus élevé, mais cependant nettement moins élevé que chez le chou moellier.Les diverses variétés de chou moeillier ont montré des différences significatives. De pareilles différences n'ont pas été trouvées entre les variétés de colza et de rutabagas. Si l'on rapporte le taux de sulfocyanure au poids frais, il n'y a aucune différence, pour une même variété, entre les divers stades de développement.

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with 1 Fig.

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Paper read in Lund, Sweden (EUCARPIA-CIQ Congress, 14th to 17th July 1965) on 17/7/1965.     

Les amino-acides des chlorelles cultivées en présence de No3K ou d'urée

Résumé Des cultures accélérées deChorella pyrenoidosa, soucheLefèvre, faites dans des solutions nutritives renfermant soit du nitrate de potassium, soit de l'urée, ont montré qu'en présence d'urée les algues sont plus riches en azote soluble et en azote protéique. Leurs protéines sont plus riches en lysine, arginine et leucine.

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Summary Accelerated cultures ofChlorella pyrenoidosa Lefèvre strain, are made in nutritive solutions containing either potassium nitrate, or urea; in the presence of urea the algae are richer in soluble nitrogen and in protein nitrogen. Their proteins are richer in lysine, arginine and leucine.

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Zusammenfassung Schnellkulturen vonChlorella pyrenoidosa, StammLefèvre, werden entweder in eine Kaliumnitrat — oder Harnstoff — haltige Nährlösung, geführt; in Gegenwart von Harnstoff werden die Algen reicher an löslichem Stickstoff und an Protein-Stickstoff. Ihre Proteine sind reicher an Lysin, Arginin und Leucin.

     

Zur Chemotaxonomie der Möhre (Daucus carota L. ssp. sativus (Hoffm.))

Zusammenfassung Gute Bekömmlichkeit, hohe Gehalte an dem Provitamin A Carotin sowie eine gute therapeutische Wirkung bei der gefürchteten Säuglings-Enteritis machen die Möhre zum wichtigsten Gemüse in der Säuglings- und Kleinkinder-Ernährung.Entwicklungsphysiologische Untersuchungen gaben Aufschluß über die Bildung der ätherischen Öle in Speicherwurzeln von 2 Möhrensorten in Verbindung mit anderen wertgebenden Inhaltsstoffen. In einer Vegetationszeit von fast vier Monaten entwickelten sich die Möhren vom Fadentyp über Bündelmöhre zur verkaufsfähigen Möhre ohne Kraut und zur überständigen Ware. Der Gehalt an ätherischen Öl nahm mit zunehmender Wurzelentwicklung stark ab, der Carotingehalt dagegen stark zu. Ein ähnliches antagonistisches Verhalten zeigten die Mono- und Disaccharide.5 jährige Untersuchungen der ätherischen Öle und ihrer Bestandteile von 8 verschiedenen Sorten und Herkünften von Spätmöhren des gleichen Standorts (Geisenheim/Rheingau) gestatteten statistische Auswertungen über signifikante Abhängigkeit von genetischen und ökologischen Faktoren.Von den 13 identifizierten Bestandteilen des ätherischen Möhrenöls ließen 5 (-Pinen, Camphen, Myrcen, -Phellandren und Bisabolen) weder einen gerichteten bzw. statitistisch gesicherten Einfluß der Sorte, noch einen solchen der Witterung des Vegetationsjahres erkennen.Von den übrigen 8 Komponenten konnten 3 (Sabinen, l-Limonen und Caryophyllen) sowohl in genetischer Hinsicht über die jeweilige Sorte als auch ökologisch über die Witterung während der Vegetationsjahre beeinflußt werden. 2 Bestandteile des ätherischen Möhrenöls (-Pinen und -Terpinen) erwiesen sich als nur sortenabhängig, während 3 (-Terpinen, p-Cymol und Terpinolen) nur auf Witterungseinflüsse in den verschiedenen Jahren reagierten.Die wohlschmeckende Herkunft IV der Sorte Lange rote stumpfe ohne Herz mit relativ hohem Carotingehalt hatte gesicherte Befunde über besonders hohe l-Limonen- und -Pinengehalte, aber sehr geringe Sabinen- und Caryophyllengehalte. -Pinen hatte in einer unserer früheren Untersuchungen gegen häufige Erreger der Säuglingsenteritis (Escherichia coli Stamm 0127 :B 8 undStaphylococcus aureus) die weitaus beste bakterizide und bakteriostatische Wirkung aller damals identifizierten Bestandteile des ätherischen Möhrenöls erbracht. Die bakteriostatische Wirkung erwies sich bei l-Limonen als genau so stark gegen E. coli wie bei -Pinen. Nur gegenStaphylococcus aureus war -Pinen wirksamer als l-Limonen.Auf Grund dieser und weiterer, hier nicht genannter Ergebnisse werden Möglichkeiten zur Züchtung wertstoffreicher Diätmöhren erörtert. In diesem Zusammenhang steht auch generell die biochemische Qualitätsbeurteilung im Vergleich zu der der Handelsklassen und EWG-Qualitätsnormen zur Diskussion. Auf die Doppelrolle des ätherischen Möhrenöls einerseits als erwünschtes Diäteticum und andererseits als unerwünschtes Lösungsmittel und Rückstandsreservoir für fettlösliche, toxische Pestizide (Dienmittel und Phosphorsäureester) wird abschließend hingewiesen.

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Chemotaxonomic studies on carrots (Daucus carota L. ssp. sativus (Hoffm.))The composition of the essential oil constituents of the carrot root in response to cultivar and site

Wholesomeness, high contents of carotene and a good therapeutical effect toward the feared infant's enteritis are the reason why carrots play a most important rôle in infant feeding.Physiological studies in tap roots of 2 carrot cultivars gave particulars of the formation of essential oils as well as of other constituents important in nutrition during a 4 month's cultivation during summer. Up to beginning with the primary development of root to the bunched carrot state, further to the state of normal ripeness and to a rather overripe state the contents of essential oils decreased considerably, while carotene contents showed an entirely reversed tendancy during the same period of development. A similar antagonistic reaction was observed in the behaviour of Mono- and Disaccharides.5 year's determinations of essential oil and its constituents of 8 different cultivars and races of carrots grown every year on the same site (Geisenheim/Rhine) allow statistical evaluations regarding significant dependence on genetical and ecological factors.5 out of 13 identified constituents of essential root oil of carrots (-pinene, camphene, myrcene,a-phellandrene and bisabolene) did not react on any influence of cultivars and weather conditions in different years. On the other hand 3 out of the remaining 8 constituents (sabinene, l-limonene, caryophyllene) were influenced both by cultivars and weather conditions. 2 constituents (-pinene, -terpinene) were found to be dependent on cultivars, while 3 (-terpinene, p-cymole, terpinolene) proved to react on weather conditions in different years.Race IV of cultivar Long red stumpy without core relatively high in carotene content and of very good taste showed significant very high contents in l-limonene and in -pinene, but very low ones in sabinene and in caryophyllene. In earlier investigations of our institute -pinene proved to be far more efficient regarding bactericidal and bacteriostatical effect against germs ofEscherichia coli (race 0127 :B 8) andStaphylococcus aureus, both feared causes of infant's enteritis, than any other of the investigated essential oil constituents of carrot root. As far as the bacteriostatic effect was concerned l-limonene proved to be as efficient againstE. coli as -pinene, but not againstStaphylococcus aureus. Here -pinene was found more efficient.Possibilities to breed carrots of high dietetic efficiency and problems of quality evaluation on a biochemical scale are discussed finally. The double rôle of essential root oil of carrots on one side as a desired dieteticum in infant's nutrition on the other side as solvent of undesired fat soluble toxic pesticides (cyclo dienes and organophosphates) is worth to be mentioned.

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Résumé Appetissantes, riches en carotène provitamin A, capables d'agir contre la redoutable entérite des nouveaux nés, les carottes sont le légume de plus important dans l'alimentation des nourrissons et des jeunes enfants.La formation des huiles essentielles a été étudiée au cours du développement ontogénique dans deux variétés de carottes, en liaison avec d'autres constituants importants des tissues. En quatre mois de végétation, les carottes passent du stade filiforme au stade cordiforme, et de là au stade de légume commercialisable, sans la partie aérienne, et de bonne conservation. Le taux d'huiles essentielles diminue fortement au cours du développement de la racine, tandis que le taux de carotène augmente beaucoup. Les mono- et disaccharides se comportent aussi de façon antagoniste. Nos recherches ont porté, durant 5 ans, sur les constituants des huiles essentielles de 8 variétés et selections différentes, mais cultivées dans les mêmes conditions (Geisenheim dans le Rheingau); l'exploitation statistique des résultats permet d'établir des relations significatives avec les facteurs génétiques et écologiques.Sur 13 constituants identifiés dans l'huile essentielle de carottes, 5 (-pinène, camphène, myrcène, -phellandrène, bisabolène) ne paraissent dépendre ni de la variété, ni du climat, d'après les données statistiquement valables.Parmi les 8 autres constituants, 3 (sabinène, l-limonène, caryophyllène) dépendent de la variété, et du climat de l'année de culture. 2 constituants (-pinène, -terpinène) semblent ne dépendre que de la variété, 3 autres (-terpinène, p-cymol, terpinolène) ne varient que sous l'action des facteurs climatologiques des diverses années. La variété longue rouge arrondie sans coeur de la sélection IV, remarquable par son goût agréable, à taux de carotène relativement, élevé, a, d'une façon certaine, des taux de l-limonène et de -pinène particulièrement élevés, des taux très faibles de sabinène et de caryophyllène.Des recherches antérieures nous avaient montré que le -pinène a de beaucoup la meilleure action bactéricide et bactériostatique contre les agents fréquents de l'entérite des nourrissons (Escherichia coli, race 0127 :B 8, etStaphylococcus aureus) en comparaison avec tous les autres constituants identifiés dans les huiles essentielles des carottes.L'action bactériostatique du l-limonène contre leE. coli est exactement aussi grande que celle du -pinène; cependant le -pinène est plus actif contreStaphylococcus aureus que le l-limonène.Ces résultats, et d'autres que nous ne pouvons que résumer ici, permettent de sélectionner des carottes diététiques riches en principes utiles. La qualité biochimique d'une façon générale se discute par rapport aux catégories commerciales et aux normes de qualité du marché commun.Signalons pour terminer que les huiles essentielles de carottes, qui apparaissent comme des élements de la qualité diététique, sont aussi des dissolvants indésirables et des réservoirs de résidus pour des pesticides liposolubles, et toxiques (produits diéniques, esters phosphorus).

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Die Deutsche Forschungsgemeinschaft Bad Godesberg unterstützte teilweise das Forschungsvorhaben finanziell, wofür ich auch an dieser Stelle meinen Dank aussprechen möchte.

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Vortrag gehalten auf der gemeinsamen Tagung der Internationalen Vereinigung zur Erforschung der Qualität von Nahrungspflanzen (CIQ) und der Deutschen Gesellschaft für Qualitätsforschung (Pflanzliche Nahrungsmittel) (DGQ) in Mainz (25.–27. März 1969) am 25.3.1969.     

The relationship between yield components of the sugar beet and the content of nutrient elements in the petiole at two stages of growth

Summary The regression of yield components and concentration of sucrose at harvest time on the concentration of nutrient elements in the d.m. of the petiole of 36- and 69-day-old plants was estimated from data of a field experiment carried out on a loess soil.Highly significant interactions between NO₃-N and K₂O concentrations were estimated and illustrated in response surfaces for the components assessed; the type of interaction changed with the age of the plant. The changing type of interaction between the two elements was in close agreement with the variations in the functional synthesis of the sugar beet in the course of the sampling period.Highly significant positive correlations between yield components and concentrations of Na₂O in the petiole at the two dates of assessment were determined and the optimum concentrations of this element required for maximum production of the different yield components were estimated.

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Zusammenfassung Die Regression der bei der Endernte bestimmten Ertragskomponenten und des Zuckergehaltes der Zuckerrübe, an der Konzentration der Nährstoffelemente in der Trockensubstanz des Blattstieles von 36 und 69 Tage alten Pflanzen, wurden auf Grund der Ergebnisse eines, auf einem degradierten Lößboden durchgeführten Feldversuchs, errechnet.Sehr signifikante Wechselwirkungen zwischen Nitrat- N und K₂O Konzentrationen wurden für die gemessenen Rübenkomponenten bestimmt und in Regressionsflächen illustriert; das Zeichen dieser Wechselwirkungen änderte sich mit dem Alter der Pflanzen während der Blattentnahme. Die Zeichenänderungen der Wechselwirkungen stimmten überein mit den Änderungen der funktionellen Synthese, welche in der Zuckerrübenpflanze im Laufe der Blattentnahmeperiode stattfanden.Weiterhin wurden z.Z. der zwei Blattentnahmen auch hoch gesicherte positive Korrelationen zwischen den Rübenkomponenten und der Konzentration des Na₂O im Blattstiel errechnet. Der optimale Gehalt dieses Elementes im Blattstiel, der für die Höchstproduktion von Zucker, Wurzeltrockensubstanz und Zucker Höchstkonzentration nötig ist, wurden auf Grund der Regressionskoeffizienten der Quadratgleichungen errechnet.

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Résumé Les régressions des components du rendement de la betterave sucrière et celle de la concentration du saccharose à la date finale d'arrachage sur la concentration des éléments nutritifs dans la matière sèche du pétiole des plantes âgées de 36 et 69 jours, ont été estimées d'après les données d'un expériment de champ, executé sur un sol de loess degradé.Des interactions très significatives entre des concentrations de NO₃-N et K₂O ont été calculées pour les components étudiés de la betterave sucrière et ont été representées par des surfaces de reponses.Les types des interactions varie avec l'âge de la plante.Les variations du types de l'interaction entre ces deux éléments correspondent de près aux variations dans la synthèse fonctionnelle des éléments de la betterave sucrière, au cours de la période de prélèvement des échantillons.Aussitôt les corrélations positives estimées entre la concentration du sodium dans le pétiole et les components betteravières determinés, ont été hautement significatives aux deux dates de l'analyse. La teneur optimale du Na₂O dans le pétiole, demandée pour la concentration maximale du sucre et pour la production maximale des différents facteurs du rendement a été estimée d'après les coefficients des régressions contenues dans les équations quadratiques.

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Contribution from the Volcani Institute of Agricultural Research (N.U.I.A.), Bet Dagan, Israel. 1968 Series; No. 1276-E.     

Formation des amino-acides au cours de la photosynthèse

Résumé La formation des amino-acides dans les feuilles deBryophyllum Daigremontianum Berger dépend à la fois de la vitesse de la formation des courtes chaînes carbonées et de celle de la fourniture d'N réduit.La lumière accélère la genèse des amino-acides qui peuvent dériver des produits initiaux de la photosynthèse (-alanine, sérine, glycocolle) ainsi que des amino-acides dont les chaînes carbonées proviennent d'une 2e carboxylation (ac. aspartique et -alanine) ou encore des oxydations cellulaires (ac. glutamique, ac. -aminobutyrique).

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Summary The formation of amino-acids in the leaves ofBryophyllum Daigremontianum Berger depends on the speed of the formation of the short carbon chains and on that of the supply of reduced nitrogen.Light accelerates the genesis of the amino-acids which can derivate from initial products of photosynthesis (alanine, serine, glycine) as well as from amino-acids, the carbon chains of which proceed from a second carboxylation (aspartic acid and alanine) or from cellular oxydations (glutamic acid, aminobutyric acid).

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Zusammenfassung Die Entstehung der Aminosäuren in den Blättern vonBryophyllum Daigremontianum Berger ist gleichzeitig abhängig von der Schnelligkeit der Bildung von kurzen Kohlenstoff-Ketten und von der Schnelligkeit der Zufuhr an reduziertem Stickstoff.Das Licht beschleunigt das Entstehen der Aminosäuren, die von den Anfangsprodukten der Photosynthese herstammen können (Alanin, Serin, Glykokoll,) sowie von Aminosäuren, deren Kohlenstoff-Ketten aus einer zweiten Carboxylierung (Asparaginsäure und -Alanin) oder auch von Oxydationen innerhalb der Zellen herkommen (Glutaminsäure, -Aminobuttersäure).

     

Beobachtungen über Fett und Aleuron in Erdnuß (Arachis hypogaea) und Walnuß (Juglans regia)

Zusammenfassung Färbung mit Ölrot in 60% Triäthylphosphat und Fluorochromierung mit Nilblausulfat bringt Sphärosomen und Reservefett gleichermaßen zur Darstellung. Letzteres gibt sich nach Färbung oder OsO₄-Dampf-Fixierung in den Kotyledonarzellen vonArachis hypogaea als zusammenhängende Masse zu erkennen, die sich in den Hohlräumen eines plasmatischen Netzes zwischen Stärke- und Aleuronkörnern erstreckt. Diese Aleuronkörner dürften plasmatischen Ursprungs sein und wahrscheinlich durch innere Sekretion des ER (Graham et al. 1962) entstehen. In den Kotyledonen vonJuglans regia ist außerdem eine granuläre oder tröpfchenförmige, stark osmiophile, wahrscheinlich an ungesättigten Fettsäuren reiche, Lipidphase vorhanden.Die Wichtigkeit streng wasserfreier Präparation für die Mikroskopie luft-trockener Gewebe wird hervorgehoben.

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Staining with oilred in 60% triethylphosphate and fluorochroming with Nile blue sulfate exhibits spherosomes and reserve fat in the same way. After staining or OsO₄ vapor fixation the fat in the cotyledonar cells ofArachis hypogaea is to recognise as a coherent mass extending through the cavities of a plasmatic network between starch and aleuron grains. These aleuron grains may be of protoplasmatic origin and probably made by internal secretion of the ER (Graham et al. 1962). In the cotyledons ofJuglans regia there is moreover a granulare or droplike, very osmiophilic lipid phase probably rich in unsaturated fatty acids.The importance of a perfectly water free preparation is emphased for the microscopy of air drough tissues.

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Résumé Coloration par huile-rouge avec 60% triethylphosphate et par le fluorochrome sulfate du Nile-bleu figure également les sphérosomes et les huile grasses. Les dernières représentent par coloration ou fixation avec vaporeux OsO₄ dans les cellules cotyledonaires deArachis hypogaea une matière cohérente qui s'étende à travers les cavités d'un réseau plasmatique parmi les grains d'amidon et d'aleuron. Ces grains d'aleuron sont peut-être d'origine plasmatique et probablements faits par sécrétion interne du ER (Graham et al. 1962). Dans les cotylédons deJuglans regia existe en outre une granulaire ou goutelette, très osmiophilique phase lipide, probablement riche d'acides sébaciques insaturés.L'importance d'une préparation parfaite sans l'eau est mise en évidence pour la microscopie des tissus secs.

     

Recherches chimiques et toxicologiques nouvelles sur le generHypericum L. (Tourn.)

Conclusions Avec ses trois-cents espèces, le genreHypericum L. (Tourn.) est l'un des plus mal connus au point de vue chimique. Nous avons trouvé deux carbures paraffiniques dans les racines: octacosane C₂₈H₅₈ chezH. laxiusculum A. St. Hill., et octatriacontane C₃₈H₇₈ chezH. connatum Lam., espèces sud-américaines. Chez le Millepertuis ordinaire (Hypericum perforatum L.), existent deux pigments, l'un rouge en solution pyridinique, l'hypéricine, qui est une dianthrone; l'autre, jaune dans les solvants habituels, l'hypérine, qui n'existe que dans les pétales, et qui est un flavonoside. L'un et l'autre paraissent être des constituants normaux des représentants du genre.L'huile essentielle d'H. androsaemum L., contient du d-limonène et de l'alcool benzylique; celle d'H. perforatum L., un aldéhyde identifié comme n-Décanal par l'acide caprique obtenu par oxydation du dit aldéhyde par la méthode deDelépine-Bonnet; celle d'H. pulchrum L., un aldéhyde, l'aldéhyde laurique, donnant dans les mêmes conditions, de l'acide laurique. Enfin, chezH. perforatum L., nous avons signalé dans les racines et les tiges la présence de mannitol.Sous réserve que jouent conjointement: terrain + radiations UV + substance, peut intervenir une intoxication dontHypericum perforatum L., est responsable. C'est la conséquence attendue de photosensibilisation par radiations ultraviolettes. Il s'agit, en l'occurrence, d'une toxémie actinique idiopathique, avec érythème, oedème, escharres et, dans les cas mortels, une cirrhose hypertrophique catarrhale et une néphrite suraiguë nécrosante.L'on peut relever l'existence d'uroporphyrine III et d'hyperprotoporphyrinémie plasmatiques, mais aussi d'une porphyrinémie sérique tout à fait inhabituelle; il n'y a pas d'élimination urinaire de porphyrines mais seulement fécale sous la forme d'uroporphyrine. III. Une mélanogénèse cutanée normale met à l'abri de tels accidents

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Zusammenfassung Die GattungHypericum L. (Tourn.) ist mit ihren dreihundert Arten in chemischer Hinsicht eine der am wenigsten bekannten.Wir haben zwei Paraffin-Kohlenwasserstoffe in den Wurzeln gefunden: Octacosan C₂₈H₃₈ beiH. laxiusculum A. St. Hill., und Octatriacontan C₃₈H₇₈ beiH. connatum Lam.; beide sind südamerikanische Arten. Das gewöhnliche Johanniskraut enthält zwei Farbstoffe, einen roten, löslich in Pyridin, das Hypericin, ein Dianthron, der andere, löslich in den üblichen Lösungsmitteln mit gelber Farbe, das Hyperin, ein Flavonosid, hat seinen Sitz in den Petalen. Beide Farbstoffe scheinen normale Inhaltsstoffe von Angehörigen der GattungHypericum zu sein.Das ätherische Öl vonH. androsaemum L. enthält d-Limonen und Benzylalkohol; dasjenige vonH. perforatum L. ein Aldehyd, der als n-Decanal identifiziert wurde, da bei der Oxydation dieses Aldehyds nach der Methode vonDelépine-Bonnet Caprinsäure entsteht; dasjenige vonH. pulchrum L. enthält Laurin-Aldehyd, welcher bei der gleichen Probe Laurinsäure ergibt. Endlich konnten wir in den Wurzeln und Stengeln vonH. perforatum L. die Anwesenheit von Mannitol nachweisen.Unter der Voraussetzung des Zusammenwirkens von Boden, UV-Strahlung und Substrat können mitHypericum perforatum L. Vergiftungen auftreten als Folge von Photosensibilisation durch die UV-Strahlung. Es handelt sich dabei gelegentlich um eine strahlenbedingte, idiopathische Toxhämie mit Erythem., Oedem, Knöllchenbildung und in tödlichen Fällen um eine katarrhale, hypertrophische Cirrhosis und überakute nekrotische Nephritis. Man kann die Anwesenheit des Uroporphyrins III und der plasmatischen Hyperprotoporphyrinhämie beheben, aber auch eine völlig unchronische serische Porphyrinhämie. Es gibt keine Absonderung der Porphyrine mit dem Harn, sondern nur mit dem Faeces als Uroporphrin III. Eine normale Hautbräunung schützt vor solchen Zwischenfällen.

     

Antimikrobielle und Antithyreoide Stoffe in einigen Nahrungspflanzen

Zusammenfassung In dem Vortrag werden organische Verbindungen behandelt, die in einigen Gemüsepflanzen primär als Pflanzenstoffe vorkommen, aus denen beim Zerquetschen oder bei sonstiger Schädigung der Pflanzen durch rasche Enzymreaktionen sekundär verschiedene Verbindungen entstehen. Die sekundär entstehenden Verbindungen haben oft spezifische physiologische, antibiotische, die Schleimhäute reizende und in einigen Fällen antithyreoide Wirkungen. Sie haben meistens auch einen charakteristischen Geruch.Im Biochemischen Forschungsinstitut, Helsinki, sind besonders organische Schwefelverbindungen inAllium-Arten (Allium cepa, Allium sativum undAllium schoenoprasum),Brassica-Arten sowie in Kresse (Tropaeolum majus, Lepidium sativum und einigen anderen) untersucht worden. DieAllium-Arten enthalten eine Anzahl verschiedener Cystein-Derivate sowohl als freie Aminosäuren als auch als -Glutamylpeptide. Propenylcysteinsulfoxyd ist die zentralste Schwefelverbindung in Zwiebeln und Schnittlauch und Allylcysteinsulfoxyd in Knoblauch.Aus Propenylcysteinsulfoxyd entstoht bei der Schädigung der Zwiebel die tränentreibende Substanz. Bei massenspektrometrischen Untersuchungen konnte sie als Propenylsulfensäure, die erste bekannte Substanz dieser Gruppe identifiziert werden. Dipropyldisulfid und Propenyl-propyl-disulfid sind die charakteristischen Geruchsstoffe in Zwiebel und Schnittlauch. Die verhältnismäßig schwache antibiotische Wirkung der Zwiebel beruht auf vielen sekundären Verbindungen, die aus mehreren verschiedenen Cystein-Derivaten wie Propyl- und Methylcysteinsulfoxyden entstehen. Die viel stärkere antibiotische Wirkung des Knoblauchs ist hauptsächlich auf Allylthiosulfinat zurückzuführen (Stoll). Eine große Anzahl -Glutamyldi- und tripeptide sind ausAllium-Arten isoliert und chemisch charakterisiert worden. Sie sind aktive Reservestoffe, die durch -Glutamylpeptidase hydrolisiert werden. Chemisch und energetisch entsprechen sie Glutamin.Aus Kohl und Kohlrübe sind ein Indol-Senfölglucosid, Glucobrassicin und sein N-Methoxy-Derivat isoliert worden. Diese Verbindungen sind in vieler Hinsicht interessant, da aus ihnen beim Zerquetschen der Pflanzen sich sowohl Wachstumshormone (hauptsächlich Indolylacetonitril) als Ascorbigen bilden. Ascorbigen bildet sich, wenn 3-Hydroxymethylindol, ein Produkt bei der enzymatischen Spaltung des Glucobrassicins, mit der in Pflanzen enthaltenen Ascorbinsäure reagiert. Aus einigen Senfölglucosiden enzymatisch entstandene Senföle haben stark antimikrobielle Wirkungen. Das wirksamste, das Wachstum sowohl von Staphylococcus als auch Schimmel hemmende Senföl ist Benzyl-isothiocyanat. Gemäß in diesem Laboratorium gemachten Beobachtungen können verschiedene sekundäre Verbindungen sich in verschiedenen Pflanzen aus demselben Senfölglucosid bilden. In zerquetschten Samen und Blättern vonTropaeolum majus bildet sich nur Benzyl-isothiocyanat, während in zerquetschten Samen vonLepidium sativum Benzyl-nitril, Benzyl-thiocyanat und Benzyl-isothiocyanat entstehen. Die früher bekannte Bildung der Alkylisothiocyanate aus entsprechenden Senfölglucosiden unter Lossenscher Umlagerung ist nicht der einzige Typ der Spaltungsreaktionen dieser Glucoside. Außer der Bildung von Benzyl-thiocyanat aus Benzylsenfölglucosid inLepidium-Arten, bildet sich Allylthiocyanat (Knoblauchgeruch!) aus Allylsenfölglucosid inThlaspi arvense und einigen anderen Pflanzen. Somit können offenbar verschiedene Enzymsysteme in verschiedenen Pflanzen dasselbe Substrat auf mancherlei Weise spalten. Bei Untersuchungen über die chemische Zusammensetzung der Pflanzen verdienen die enzymatischen Spaltprodukte somit spezielle Aufmerksamkeit auch in dem Fall, daß in verschiedenen Pflanzen dasselbe Substrat vorhanden ist.

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Antimicrobial and antithyroid compounds in some edible vegetables

The lecture deals with organic compounds found in some edible vegetables as primary plant substances, from which various secondary compounds are formed by rapid enzymatic reactions when the plants are crushed or otherwise damaged. The secondary compounds have often specific physiologic, antibiotic, mucous membrane-irritating and in some cases antithyroid effects. They have mostly also characteristic flavours.At the Biochemical Research Institute, Helsinki, especially organic sulphur compounds inAllium species(Allium cepa, Allium sativum andAllium schoenoprasum), inBrassica-species and cresses (Tropaeolum majus, Lepidium sativum and some others) have been investigated.Allium species contain a number of different cysteine derivatives both as free amino acids and as -glutamyl peptides.Propenyl cysteine sulphoxide is the most central sulphur compound in onion and chive, and allyl cysteine sulphoxide in garlic. When onion is crushed, the lachrymatory substance is formed from propenyl cysteine sulphoxide. By mass spectrometric studies it could be identified as propenyl sulphenic acid, the first known substance of this group. Dipropyl disulphide and propenyl propyl disulphide are the characteristic flavour compounds of onion and chive. The relatively weak antibiotic effect of onion depends on many secondary compounds formed from several different cysteine derivatives like propyl and methyl cysteine sulphoxides. The much stronger antibiotic effect of garlic depends mainly on allyl thiosulphinate (Stoll). A great number of -glutamyl di- and tripeptides have been isolated fromAllium species and chemically characterized. They are active reserve substances, hydrolyzed by -glutamylpeptidase. Chemically and energetically they correspond to glutamine.From cabbage and rutabaga an indole mustard oil glucoside, glucobrassicin, and its methoxy derivative were isolated. These compounds are very interesting in many respects, because when crushing the plants both growth hormones (mostly indolylacetonitrile) and ascorbigen are formed from them. Ascorbigen is formed when 3-hydroxy methyl indole, formed by enzymatic reaction, reacts with ascorbic acid found in plants. Mustard oils, formed enzymatically from some mustard oil glucosides, have strong antimicrobial effects. The most effective mustard oil inhibiting the growth of both Staphylococcus and moulds is benzyl isothiocyanate. According to observations in this laboratory different secondary compounds can be formed in different plants from the same mustard oil glucoside. In the crushed seeds and leaves ofTropaeolum majus practically only benzyl isothiocyanate is formed, whereas in the crushed seeds ofLepidium sativum benzyl nitrile, benzyl thiocyanate and benzyl isothiocyanate are formed. The classical formation of alkylisothiocyanates from mustard oil glucosides by Lossen rearrangement is not the only type of splitting reaction of these glucosides. Besides the formation of benzyl thiocyanate from benzyl mustard oil glucoside inLepidium species, allyl thiocyanate (garlic like odour) is formed from allyl mustard oil glucoside inThlaspi arvense and some other plants. Thus in different plants obviously different enzymic systems can split the same substrate in different ways. In studies of the chemical composition of plants the enzymic splitting products thus deserve special consideration also in the case that the same substrate is present in different plants.

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Résumé Notre exposé traite de substances organiques de quelques légumes, qui se recontrent dans les tissus végétaux, et qui secondairement, à la suite d'écrasement ou pour toute autre cause, engendrent par voie enzymatique de nouvelles substances intéressantes. Ces substances secondaires ont souvent des proprietés physiologiques très specifiques: elles sont antibiotiques, elles irritent les muqueuses, dans certains cas elles sont antithyroidiennes. Elles ont généralement une odeur caractéristique.L'institut de recherches biochimiques d'Helsinki a étudié notamment les substances thioorganiques des espèces d'Allium (Allium cepa, A. sativum,A. schoenoprasum), deBrassica, duTropaeolum majus, de la MâcheLepidium sativum.Les espèces d'Allium contiennent une série de dérivés de la Cystéine, soit à l'état d'aminoacides isolés, soit à l'état de -glutamylpeptides. Le sulfoxyde de propénylcystéine est la combinaison centrale. Chez les Oignons et la Ciboulette, le sulfoxyde d'allylcystéine chez l'Ail. Le sulfoxyde de propénylcystéine engendre, lorsque les tissus sont déchirés, la substance lacrymogène.La spectrographie de masse a permis d'identifier cette dernière à l'acide propénylsulfénique, premier exemple d'un constituant naturel appartenant à ce groupe. Le disulfure de dipropyle, le disulfure de propényle-propyl sont les substances odorantes caractéristiques de l'oignon et de la ciboulette. L'action antibiotique relativement faible de l'oignon provient de nombreuses substances secondaires, qui prennent naissance aux dépens de divers dérivés de la cystéine, tels que les sulfoxydes de propyle et de méthylcystéine.L'action antibiotique beaucoup plus considérable de l'ail est dûe principalement au thiosulfinate d'allyle (Stoll).Un grand nombre de di- et tripeptides -glutamiques ont été isolées des espèces d'Allium, et ont été caractérisés chimiquement. Ce sont des substances de réserve s'hydrolysant aisément par des -glutamylpeptidases. Chimiquement, énergétiquement, elles correspondent à la glutamine.Le chou, le rutabaga, ont livré un glucoside indolique de l'essence de moutarde, la glucobrassicine, et son dérivé N méthoxylé. Ces combinaisons sont intéressantes à plusieurs points de vue; elles engendrent des hormones de croissance (principalement l'indolyl acetonitrile), et de l'ascorbigène. L'ascorbigène se form, lorsque le 3-Hydroxyméthylindol formé dans l'hydrolyse enzymatique de la glucobrassicine réagit avec l'acide ascorbique des tissus végétaux.Les glucosides à sénévol engendrent sons l'action d'enzymes des sénévols à haute activité antimicrobienne. Le sénévol le plus actif aussi bien sur la croissance du Staphylocoque, que sur les moisissures, est l'isosulfocyanate de benzyle. Les observations faites dans notre laboratoire ont montré que ce même glucoside engendre dans les plantes différentes des substances différentes. Dans les graines et les feuilles broyées deTropaeolum majus il ne se forme que de l'isosulfocyanate de benzyle; dans les graines bruyées deLepidium sativum, il se fait du nitrile benzylique, du sulfocyanate de benzyle, de l'isosulfocyanate de benzyle. On connaissait antérieurement la formation des isosulfocyanate d'alkyle à partir des glicosides à sénévols correspondants, par une inversion de Lossin, cette réaction n'est pas la seule qui se produise.Parallèlement à la formation de sulfocyanate de benzyle à partir de glucosides à sénévols benzyliques dans les espèces deLepidium, il se forme de l'isosulfocyanate d'allyle (odeur d'Ail) à partir des glucosides à sénévol allylique dansThlaspi arvense et quelques autres plantes. Ainsi des cystéines enzymatiques différents peuvent hydrolyser en substances différents le même substrat. L'étude de la composition chimique des végétaux doit mentionne ces divers produits d'hydrolyse enzymatique, même lorsqu'ils dérivent du même substrat.

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Vortrag gehalten auf der gemeinsamen Tagung der Internationalen Vereinigung zur Erforschung der Qualität von Nahrungspflanzen (CIQ) und der Deutschen Gesellschaft für Qualitätsforschung (Pflanzliche Nahrungsmittel) (DGQ) in Mainz (25.–27. März 1969) am 25.3.1969.     

Factors affecting nitrate content in field-grown vegetables

The experiments carried out under West-Flanders conditions during the period 1968–1975 demonstrate the possibility of reducing the content of nitrates during the processing process. Obviously these concentrations will still remain proportional with the amount of nitrates present at harvest.The only solution is to limit the amount of nitrogen in fresh vegetables. This is mainly an agricultural problem. The experiments described in this paper emphasize the complexity of the nitrate problem and the necessity to investigate this problem in function of the agricultural and technological factors. Perhaps, it should be interested to control organic fertilizing and to determine nitrate content in the soil before the growing-period of vegetables.

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Auszug Die Versuche wurden von 1968–1975 unter den Anbaubedingungen Westflanderns durchgeführt. Sie sollten die Möglichkeit einer Reduzierung der Nitratgehalte während des Konservierungsprozesses darlegen. Offenbar bleiben aber die Nitrat-Konzentrationen proportional zu denen, die bei der Ernte gefunden wurden.Die einzige Lösung ist, die in frischen Gemüsen enthaltenen Stickstoffmengen zu begrenzen. Dies ist hauptsächlich ein landwirtschaftliches Problem. Die in diesem Bericht beschriebenen Versuche unterstreichen die Komplexität des Nitrat-Problems und die Notwendigkeit, es in Beziehung zu landwirtschaftlichen und technologischen Faktoren zu untersuchen. Vielleicht wäre interessant die organische Düngung zu beherrschen und jeweils vor der Anbauperiode von Gemüsen den Nitratgehalt der Böden zu bestimmen.

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Resume La présente étude exécutée pendant la période 1968–1975 montre que les teneurs en nitrates peuvent être réduites au cours des processus de fabrication. Cependant elles restent proportionelles à la quantité de nitrates présente à la récolte.La seule solution pour ce phénomène est de limiter les quantités de nitrate dans les matières premières. C'est là essentiellement un problème agronomique dont nos essais ont mis l'accent sur la complexité du problème des nitrates et sur la nécessité d'étudier ce problème en fonction des conditions locales et d'environment. Il serait peut être intéressant de controler la fumure organique et de déterminer la teneur en nitrates dans le sol avant la période de végétation des légumes.

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This research was subsidized by the Instituut tot Aanmoediging van het Wetenschappelijk Onderzoek in Nijverheid en Landbouw (I.W.O.N.L.).     

Effect of soil enrichment with mineral elements and fertilizers on surface water and plants

Our observations indicate that intensive use of solid fertilizers may result in a certain accumulation of nutrient elements in the soil and an enrichment of soil water with these elements.Further comparative studies with liquid and solid fertilizers are actually carried out.As far as our experience reaches, this type of contamination however is less important than soil and plant pollution with external sources of trace elements, which can lead to toxic accumulations in plants and actual yield depressions. An accurate identification of such situation is possible using simple pot experiment techniques. It is our experience that the most effective way for immobilizing an excess of unwanted trace elements in light textured soils, is a consistant increase of soil pH by liming.

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Zusammenfassung Unsere Untersuchungen ergaben, daß bei starker Anwendung von Mineraldüngern eine Anreicherung bestimmter Nährstoffe im Boden und im Grundwasser hervorgerufen werden kann.Demnach ist diese Art der Kontamination weniger bedeutend als die Verseuchung des Bodens und der Pflanzen mit Spurenelementen äußerer Herkunft, was zu toxischer Anreicherung in Pflanzen und zur Minderung von Ernteerträgen führen kann. Derartige Verhältnisse lassen sich relativ einfach durch Gefäßversuche nachweisen.Unseren Untersuchungen zufolge liegt das wirksamste Mittel zur Immobilisierung eines Übermaßes von Spurenelementen bei Leichten Böden in einer stetigen Erhöhung des Boden-pH durch Aufkalkung.

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Résumé Cette étude indique que la fertilisation intensive avec engrais solides peut causer un enrichissment de certains éléments nutritifs dans le sol et l'eau du sol.Toutefois cette forme de contamination est moins importante que la pollution du sol et des plantes par des sources externes d'éléments traces, qui peut mener à des accumulations toxiques dans les plantes et à des diminutions de rendement.Une telle situation se confirme assez facilement par une simple technique d'essai en vases.Suivant notre expérience le moyen le plus efficace pour immobiliser un excès d'éléments traces en sols légers, consiste dans l'augmentation du pH par chaulage.

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Paper read on the Expert Panel Effects of Intensive Fertilizer use on the Human Environment, 25–28 January, 1972, FAO, Rome     

Yield and chemical composition of Cucurbita moschata poir., cultivar butternut,as affected by nitrogen and carbohydrate status of the plants

Summary In order to investigate the effect of the N and carbohydrate status of developing plants ofCucurbita moschata, cultivar Butternut, on yield and chemical composition of the fruits, the foliar N and carbohydrates were varied by means of differential N and moisture supply. Periodic leaf analyses were made up to the time of harvest. When the fruits at harvest were separated into large (1000 or more g) and small (less than 1000 g) squash, number and weight of the large fruits were positively correlated with the N content of the leaves and, conversely, negatively correlated with carbohydrates and C/N ratio. For small fruits the correlations were reversed. The highest r values were obtained when foliar analysis data were used from a sampling date about 7 to 10 days following anthesis of the first pistillate flowers. Thus, leaf analyses about 5 weeks prior to harvest could be used to predict the yield.The harvest value of protein in the fruits was positively correlated with foliar N, and negatively correlated with C/N ratio and weight loss during storage. Varying the C/N ratio of the plants had no significant effect on the carbohydrates in the fruits expressed as the sum of starch and total sugars at harvest. Plots with low C/N ratios just prior to harvest, however, tended to produce squashes with lower starch content and thus with higher sugar/starch ratios, indicating a state of greater maturity at harvest.Decrease of starch and increase of total sugars during storage proceeded at a faster rate in the year with higher carbohydrates in the leaves and higher C/N ratios. In the same year the rate of increase of sucrose was greater. The low moisture treatment (low C/N ratios) appeared to promote the accumulation of sucrose.Neither ascorbic acids nor -carotene content were affected by the nitrogen-moisture treatments. The content of these vitamins indicated this cultivar may contribute significant amounts of these constituents to the human nutrition.

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Zusammenfassung Um die Wirkung des Stickstoff- und Kohlehydratspiegels in Pflanzen vonCucurbita moschata, Sorte Butternut, auf den Ernteertrag und auf die chemische Zusammensetzung der Früchte zu untersuchen, wurde der Blattgehalt an N und an Kohlehydraten durch differenzierte Zugaben von N und Wasser geändert. Periodische Blattanalysen wurden bis zur Ernte durchgeführt. Bei der Ernte wurden die Früchte in zwei Gruppen eingeteilt: grosse Früchte (1000 g und mehr) und kleine (unter 1000 g). Positive Korrelationen bestanden zwischen den grossen Früchten — Anzahl und Gewicht — und dem N-Gehalt der Blätter, und, umgekehrt, negative Korrelationen zwischen den grossen Früchten und sowohl den Kohlehydraten als auch dem Kohlehydrat/N Verhältnis. Für die kleinen Früchte waren die Korrelationen umgekehrt. Die höchsten Korrelationskoeffizienten wurden erzielt, wenn die analytischen Resultate eines Zeitpunkts gewählt wurden, der etwa 7 bis 10 Tage nach dem Aufblühen der ersten weiblichen Blüten lag. Blattanalysen ungefähr 5 Wochen vor der Ernte konnten also benutzt werden, um den Ernteertrag vorauszusagen.Eine positive Korrelation bestand zwischen dem Proteingehalt (N x 6,25) der Früchte am Erntezeitpunkt und dem N-Gehalt der Blätter, und eine negative Korrelation zwischen Protein und dem Kohlehydrat/N Verhältnis, und, ausserdem, dem Gewichtsverlust der Früchte während der Lagerung. Die Veränderung des Kohlehydrat/N Verhältnisses der Pflanzen hatte keine Auswirkung auf die Kohlehydrate in den Früchten zur Erntezeit, ausgedrückt als Summe des Stärke- und Gesamtzucker-Gehaltes. Parzellen, die kurz vor der Ernte ein niedriges Kohlehydrat/N Verhältnis aufzeigten, neigten jedoch dazu, Früchte mit niedrigerem Stärkegehalt, also mit einem höheren Zucker/Stärke Verhältnis, zu produzieren. Dies kann als ein Zeichen grösserer Reife angesehen werden. Die Abnahme des Stärkegehaltes und die Zunahme des Gesamtzuckers während der Lagerung ging in dem Jahre schneller von statten, in dem die Blätter einen höheren Kohlehydratgehalt und ein höheres Kohlehydrat/N Verhältnis aufwiesen. In dem selben Jahre war die Geschwindigkeit grösser ,mit der der Sucrose-Gehalt zunahm. Die Parzellen mit wenig Wasser begünstigten scheinbar die Ansammlung von Sucrose.Weder der Gehalt an Ascorbinsäure noch an -Carotin wurde durch die Stickstoff- und Wasser-Zugaben beeinflusst. Der Gehalt an diesen Vitaminen zeigt, dass diese Sorte bedeutende Mengen dieser Wertstoffe für die menschliche Ernährung liefern kann.

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Résumé Afin de déterminer l'influence des quantités d'azote et d'hydrates de carbone contenues dans les plants deCucurbita moschata, cultivar Butternut, sur les rendements, et la composition chimique des fruits, on fit varier le contenue d'azote et d'hydrates de carbone des feuilles, en traitant avec différentes quantités d'azote et d'eau. Périodiquement, jusqu'à la récolte, des analyses foliaires furent faites. Au moment de la récolte, les fruits furent séparés en deux groupes: les gros (1000 g ou plus) et les petits (moins de 1000 g). Dans le cas des gros fruits, la corrélation nombre et poids des fruits vs azote foliaire s'avéra positive. D'autre part, la corrélation gros fruits vs hydrates de carbone et vs taux C/N s'avéra négative. Ces corrélations étaient inversées dans le cas des petits fruits.Les coefficients de corrélation les plus élevés furent obtenus lorsqu'on utilisa les résultats d'analyses foliaires provenant d'un échantillonnage fait dans les 7 à 10 jours suivant l'anthèse des premières fleurs pistillées. Ainsi, les résultats d'analyses foliaires, faites environ cinq semaines avant la récolte, pourraient être utilisés afin de prédire le rendement.La valeur protéique des fruits au moment de la récolte se trouvait en correlation positive avec l'azote foliaire, et en corrélation négative avec les hydrates de carbone et la perte de poids durant l'entreposage. Les changements dans le taux C/N des plants, n'influencèrent pas de façon significative la somme des teneurs en amidon et en sucres totaux des fruits au moment de la récolte. Cependant, les parcelles donnant des taux C/N peu élevés immédiatement avant la récolte, avaient la tendance à produire des courges à basse teneur en amidon et, en conséquence, des taux sucres/amidon élevés, indiquant de ce fait, une plus grande maturité. La diminution d'amidon, et l'augmentation des sucres totaux durant l'entreposage s'effectuèrent plus rapidement l'année où les quantités d'hydrates de carbone foliaires et les taux C/N étaient plus élevés. Simultanément, le taux d'augmentation de sucrose était plus éléve. De faibles quantités d'eau semblaient promouvoir une accumulation de sucrose.Les teneurs en acide ascorbique et en -carotène n'étaient pas affectées par les traitements d'azote et d'eau. La quantité de ces vitamines contenue dans ce cultivar, indique qu'il peut être, pour l'alimentation humaine, une source importante de ces principes nutritifs.

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with 5 figs.

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Vermont Agricultural Experiment Station Journal Series Paper No. 141.     

Genetic aspects of some carotenoids synthesis in tomatoes

Summary The wild species of tomato,Lycopersicon minutum, carries a factor which after introduction into cultivated varieties ofL. esculentum results in an increasing concentration of -carotene in fruits. The factor is closely linked to the sp⁺ gene in chromosome 6 (0.12 % c.o.). This allows to conclude that it is either the B gene or a very similar allele. (The fruit flesh ofL. minutum is greenish white and contains very small quantities of carotenoids; this is perhaps due to the absence of the r⁺ gene). The results of the present study and findings of other workers suggest that the gene B occurs in all species of the genusLycopersicon and only a part ofL. esculentum and a part ofL. pimpinellifolium are the exceptions in having the allele B+.Some segregants characterised by remarkably increased amount of both -carotene and lycopene have been isolated from the cross between high -carotene line and the hp mutant.

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Zusammenfassung Die WildtomateLycopersicum minutum enthält einen Faktor, der, auf KulturtomatenL. esculentum übertragen, eine beträchtliche Zunahme des Gehaltes an -Carotin in den Früchten verursacht. Dieser Faktor ist eng verbunden mit dem sp⁺-Gen im 6. Chromosom (0,12 % c.o.). Dies läßt vermuten, daß es entweder das B-Gen oder ein sehr ähnliches Allel ist. (Die Früchte vonL. minutum haben grünlich-weißes Fleisch und enthalten sehr kleine Mengen von Karotinoiden; das hängt höchstwahrscheinlich mit der Abwesenheit des r⁺-Gens zusammen). Auf Grund von eigenen Arbeiten und Arbeiten anderer Autoren kann man vermuten, daß das B-Gen in allen Arten der GattungLycopersicum anwesend ist und nur einige Varietäten vonL. esculentum undL. pimpinellifolium ausnahmsweise das B+-Allel besitzen.Als Ergebnis einer Kreuzung zwischen der Linie mit erhöhtem Gehalt an -Carotin und den Mutanten hp hat man Segreganten erhalten, welche sich durch einen erhöhten Gehalt sowohl an -Carotin wie an Lykopin auszeichnen.

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Résumé Une espèce de tomate sauvage,Lycopersicon minutum, contient un facteur qui — après avoir été introduit dans les variétés cultivées — détermine un taux élevé de -carotene dans les fruits. Ce facteur est étroitement associé avec le gène sp⁺ du chromosome 6 (0.12 % c.o.), ce qui permet de supposer qu'il s'agit ou bien du gène B ou d'un allèle très ressemblant. (La pulpe du fruitL. minutum est d'un blanc verdâtre et contient de très petites quantités de caroténoides, peutêtre à cause de l'absence du gène r⁺). Il résulte de cette étude ainsi que des données puisées dans d'autres, qu'on peut supposer que le gène B se trouve dans toutes les espèces du genreLycopersicon et seulement une partie de l'espèceL. esculentum et une partie de l'espèceL. pimpinellifolium sont des exceptions qui possèdent l'allèle B+.Par croisement entre la lignée enrichie de -carotene et le mutant hp, on a obtenu des ségrégants caractérisés par une plus forte concentration aussi bien de -caroténe que de lycopène.

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Paper read in Lund, Sweden (EUCARPIA-CIQ Congress, 14th to 17th July 1965) on 17/7/1965.     

Beziehungen zwischen Eiweissqualität und Backeigenschaften des Weizens in Abhängigkeit von der Düngung

Zusammenfassung Widerspruchsvolle experimentelle Ergebnisse über den Einfluß der Düngung auf die Backfähigkeit des Weizens führten dazu, die einschlägige Literatur zu sichten. Dabei ergab sich zunächst, daß Versuchsansteller, die Klebergehalt = Backqualität setzten, zur Verwirrung der Verhältnisse erheblich beigetragen haben. Es ist seit langem bekannt, daß Klebergehalt und Backqualität miteinander nicht korrelieren.Dem Sorteneinfluß ist stärkste Beachtung zu schenken. Eine in ihrer Backfähigkeit gute Weizensorte (Gruppe A) reagiert z.B. auf Stickstoffgaben (geteilte Gaben, Spätdüngung), die durch entsprechende Phosphor- und Kaligaben zu einer harmonischen Volldüngung vereinigt sind, mit einer Erhöhung der Backqualität, während Sorten, die der Qualitätsgruppe C angehören, auf die N-Düngung gleicher Art weniger günstig, ja meist ungünstig ansprechen.Diese im Grundsatz zutreffenden Ergebnisse über die Wirkung der N-Düngung auf Weizensorten unterschiedlicher Backqualität erfahren durch Klima- bzw. Witterungseinflüsse eine mitunter starke Beeinflussung, wie aus diesbezüglichen ökologischen Arbeiten der Weltliteratur zu entnehmen ist. Ein Teil der sich widersprechenden Ergebnisse zur Frage Backqualität und Düngung findet hierin ihre kausale Deutung.Eine Beziehung zwischen der durch N-Düngung beeinflußten Backqualität und der Eiweißqualität des Weizenkorns scheinen nach ersten Versuchsergebnissen zu bestehen und zwar dürften sich diese sowohl auf Klima/Witterung, als auch auf die Auswirkung der N-Düngung erstrecken.Ein Einfluß von Klima und Witterung auf den Stickstoff-Haushalt des Getreidekorns muß sich zwangsläufig auch auf die Eiweißqualität (Biologische Eiweißwertigkeit) auswirken. Hierzu konnte expermentell festgestellt werden, daß bei Standortversuchen mit gleicher Düngung und gleichen Sorten unter dem Einfluß des Seeklimas geringere Rohproteingehalte und eine höhere Eiweißqualität, daß unter kontinentalklimatischen Bedingungen jedoch ein höherer Rohproteingehalt und eine geringere Eiweißqualität zu verzeichnen waren.Die entgegengerichtete Tendenz zwischen Rohproteingehalt und Eiweißqualität konnte in N-Düngungsversuchen nur von einer bestimmten Düngergabe ab festgestellt werden. Auch hier zeigt sich ein deutlicher Einfluß der Sorte. So wies eine A-Sorte bei steigenden, geteilten N-Gaben einen fortlaufenden Anstieg der Eiweißqualität auf, während eine C-Sorte — unter sonst gleichen Standort- und Kulturbedingungen — einen Abfall der Eiweißqualität erkennen ließ.Im Gegensatz zu Ergebnissen im Hinblick auf die Frage N-Düngung und Backqualität sind hier die bisher vorliegenden experimentellen Befunde noch nicht so aussagestark, um diese Einzelergebnisse zu verallgemeinern.

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Summary Contradictory experimental results on the influence of manuring on bread-making quality of wheat in the literature on the subject gave rise to this experimental work. This situation was provoced to a great extent by the fact, that some research workers took gluten content for the sole measure for bread-making quality. This cannot be maintained since there are no positive correlations between both of them.The influence of variety is of great importance to bread-making quality of wheat. Varieties high in bread-making quality are even improved, when higher amounts of N-fertilizers are supplied; this is not true of varieties low in bread-making quality.These findings are modified by the influence of different climates and weather conditions. A great deal of contradictory results are therefore also caused by ecological differentiation.According to our experimental results with wheat in Germany it seems likely that bread-making quality and protein-quality (biological value of protein) are both well correlated, finding its explanation both in the N-manuring and the ecological conditions, chiefly of climate and weather. Experimental results of yield, contents of protein, 10 essential amino acids and biological value, given in some tables and graphs, support these statements.

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Résumé Les résultats contradictoires publiés sur l'influence de la fumure sur la valeur boulangère du blé nous ont conduit à une revue critique de la littérature du sujet. Certains expérimentateurs ont admis que la teneur en gluten exprimait la valeur boulangère, ce qui a contribué beaucoup à créer la confusion. Il est connu depuis longtemps qu'il n'y a pas de corrélation entre taux de gluten et valeur boulangère.Il faut accorder la plus grande attention aux différences variétales. Une variété de blé de bonne qualité boulangère (groupe A) réagit par exemple à la fumure azotée (fumures répétées, tardives) que complètent harmonieusement des fumures phosphatées et potassiques, par une élévation de la valeur boulangère, tandis que des variétés de blé appartenant au groupe C réagissent d'une manière moins favorable, voire même réagissent par une diminution de qualité.Ces résultats fondamentalement cohérents sur l'action de la fumure azotée sur les variétés de blé de valueurs boulangères différentes sont profondément modifiées par les conditions climatiques et les différences saisonnières, ainsi qu'il apparaît dans les travaux d'écologie publiés dans la littérature mondiale. Une partie des résultats divergents sur le problème valeur boulangère et fumure y ont leur cause.Il semble bien exister une relation positive entre fumure azotée et valeur boulangère, et qualité protéique du grain de blé, d'après les premiers essais à ce sujet, et ce aussi bien dans le cas de l'action du climat, de la saison, que dans le cas de l'effet des fumures azotées.Une action du climat et de la saison sur le métabolisme azoté du grain de blé doit nécessairement entraîner une modification de la qualité protéique (qualité biologique des protéines). Il a pu être démontré expérimentalement, dans des essais de stations différentes avec les mêmes variétés et les même fumures, que le climat maritime détermine une diminution du taux des protéines brutes, et une augmentation de la valeur biologique de protéines, tandis que le climat continental élève le taux protéique brut, mais diminue la valeur biologique des protéines.L'opposition entre le taux protidique brut et la qualité protéique n'a pu être mise en évidence qu'à partir d'un certain taux de fumure. Ici encore les différences variétales sont nettes. Une variété de la catégorie A montre, pour des doses croissantes d'azote (données par fractions répétées) une augmentation régulière de la qualité protéique, tandis qu'une variété de la catégorie C donne, dans les mêmes conditions de localité et de culture, une diminution de la qualité protéique. Toutefois, les résultats expérimentaux acquis ici ne sont pas suffisamment décisifs pour pouvoir être généralisés.

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mit 6 Fig.     

La laccase acide des champignons supérieurs. Relation entre la présence de cet enzyme et les conditions de développement chez Agaricus campestris

Résumé Il a été montré que les champignons supérieurs produisent une oxydase qui catalyse l'oxydation des polyphénols, de la p. phénylènediamine et de l'acide ascorbique en milieu acide. D'après la nature des subtrats oxydés cet enzyme s'apparente à la laccase. Les différentes valeurs du pH optimum des enzymes provenant d'espèces ces diverses et qui s'étagent entre 3,5 et 7,2 pourraient s'interpréter par la production, dans chaque espèce étudiée, d'un mélange en proportions variées de deux enzymes très voisins: une laccase normale et une laccase acide qui ne se sépareraient pas au cours du traitement de purification mis en oeuvre. Le pH optimum de la laccase produite par le mycélium d'A. campestris cultivé dans les conditions habituelles est 7,0, mais, lorsque le mycélium est cultivé sur certains milieux synthétiques, le pH optimum de la laccase synthétisée est 5,6.Ainsi, la production de laccase acide n'apparaît pas comme une propriété spécifique, elle est en rapport avec la composition du milieu de culture.

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Summary It is shown, that in higher fungi an oxydase is produced which catalyses the oxydation of polyphenols, of p-phenylene-diamine and ascorbic acid in an acid medium.From the nature of substrates this enzyme is closely related to laccase. Different species of fungi show different values of the pH-optimum, between 3,5 and 7,2; this could be interpreted by assuming that every species contains a mixture of two related enzymes: a normal laccase and an acid laccase which could not be separated during the purification.The pH optimum of the laccase ofAgaricus campestris, cultivated in the usual medium, is 7,0; after cultivation in certain synthetic medium the pH optimum of the formed laccase is 5,6. Therefore the formation of an acid laccase is not a specific property but appears to be related with the composition of the culture medium.

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Zusammenfassung Es wurde gezeigt, dass höhere Pilze Oxydase erzeugen, die die Oxydation der Polyphenole, des p-Phenylendiamins und der Ascorbinsäure in saurer Lösung katalysieren. Die Natur der Substrate zeigt an, dass das Enzym mit der Laccasse verwandt ist.Das pH-Optimum des Enzyms ist je nach der Pilzart verschieden, und liegt zwischen den Werten von pH 3,5 und 7,3; es wäre möglich die Verschiedenheit dieser Werte dahin zu deuten, dass es sich je nach der Pilzart um ein Gemisch von zwei sich sehr nahe stehenden Enzymen handelt: einer normalen und einer sauren Laccase, die durch Reinigung nicht trennbar sind.Die Laccase, die — durch das Myzel vonAgaricus campestris gezüchtet — auf den üblichen Nährlösungen gebildet wird, besitzt eine optimale Aktivität bei pH 7; diese optimale Aktivität liegt bei pH 5,6 wenn das Myzel auf synthetischen Nährlösungen wächst.Die Bildung der sauren Laccase ist also in diesem Fall keine spezifische Eigenschaft der Pilzart, sondern ist durch die Zusammensetzung der Nährlösung bestimmt.

     

Methioningehalt und Eiweißqualität von Blattpflanzen in Abhängigkeit von der Stickstoffdüngung

Zusammenfassung Beim Feldsalat und beim Spinat wurden mit steigenden N-Gaben unter den gegebenen Bedingungen sowohl in Klimakammer-Versuchen in Mitscherlichgefäßen (Glassand + 1 % Torfmull), als auch in 10 m² großen Betonkasten-Parzellen auf N-bedürftigem Geisenheimer sandigen Lehmboden folgende Ergebnisse erzielt:1. An Feldsalat (Valerianella olitoria L.), der in einer Klimakammer mit 2 Lichtstufen kultiviert wurde, konnte am Ertragsverlauf gezeigt werden, daß die N-Wirkung mit höherer Lichtintensität steigt. Rohprotein- und Reineiweißgehalte des Feldsalates ließen bei den Versuchen mit steigenden Stickstoffgaben einen charakteristischen, flach S-förmig ansteigenden Kurvenverlauf sowie einen absinkenden Relativen Eiweißgehalt (Eiweiß-N in % Gesamt-N) und einen steilen Abfall der Eiweißqualität (EAS-Indices nach B. L.Oser) erkennen. Fast alle essentiellen Aminosäuren wiesen mit steigenden N-Gaben und bei höherer Lichtintensität einen ansteigenden Kurvenverlauf auf. Die Werte für Histidin und Tryptophan veränderten sich dagegen kaum. Als einzige essentielle Aminosäure fiel Methionin mit steigenden N-Gaben bis zum Erreichen des Höchstertrages ab.Bei höherer Lichtintensität erhöhten sich die Werte der EAS-Indices und die Methioningehalte deutlich gegenüber den entsprechenden bei geringerer Lichtintensität. Analoge Befunde beim Kopfschluß (Kohlkopf, Kopfsalat) gegenüber freier Blattentfaltung werden diskutiert.2. Im wesentlichen wurden diese Ergebnisse durch Freilandversuche an Spinat (Spinacia oleracea L.) mit steigenden N-Gaben (Kalkammonsalpeter) bestätigt.Wurde jedoch der Spinat in jungem, noch nicht voll entwickeltem Zustand geerntet, beobachteten wir ein Absinken der Methioningehalte und der EAS-Indices erst bei hohen N-Gaben (180 kg N/ha).3. Der Methionin-Stoffwechsel in Pflanzen wird unter Berücksichtigung unseres heutigen Wissens und vorliegender Ergebnisse diskutiert.

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Summary Fertilizer-experiments with rising amounts of N in growth rooms (Mitscherlich pots; glass sand + 1 % peat muld) as well as in open air (concrete plots, size 10 m²) on Geisenheim sandy loam, deficient in nitrogen, gave the following results:1. Cornsalad (Valerianella olitoria L.), cultivated in a growth room with 2 degrees of light intensity showed a higher effect of N — as regard yield — when light intensity rose. Crude protein and protein in cornsalad increased in a characteristic way (S-shaped curve), on the other hand relative protein contents (protein-N in % of total N) as well as protein quality (EAA-Index) decreased. All essential aminoacids — except Histidine and Tryptophane, which did not change considerably — increased with higher amounts of Nitrogen and light intensity. The only aminoacid, which showed a distinct decrease, until the highest amount of yield has been attained, was Methionine.This aminoacid as well as the EAA-Indices decreased when light intensity decreased. We found similar effects when vegetables, as cabbage and head lettuce, formed heads.2. About the same results gave a couple of open air experiments with Spinach (Spinacia oleracea L.) in concrete plots. Rising amounts of Nitrogen (Calcium ammonium nitrate) caused the same effect on Methionine and on protein quality. If the Spinach was yielded very young, only high amounts of Nitrogen resulted in a decrease of Methionine and of protein quality.3. The metabolism of Methionine in plants, as it is known at present is discussed in view of our findings.

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Résumé La mâche et l'épinard ont été cultivés avec des doses croissantes d'azote, aussi bien dans des chambres climatisées, en pots de Mitscherlich (sable de verre et 1 % de tourbe fine), qu'en parcelles de 10 m² dans des compartiments de beton remplis d'une argile sableuse de Geisenheim très pauvre en azote.Voici les résultats obtenus:1. La mâche (Valerianella olitoria L.) cultivée dans une chambre climatisée à deux niveaux d'éclairement, a montré une reponse au taux de N fonction croissante de l'éclairement (jugée d'après le rendement). Les courbes donnant les taux de protides totaux, et les taux de protéines vraies en fonction des taux croissant de fumure azotée, présentent une forme en S caractéristic, le taux relatif de protéines (N des protéines % de N total), ainsique la qualité des protides totaux (indice d'aminoacides essentiels d'aprèsOser) sont des fonctions décroissantes des taux de fumure. Presque tous les aminoacides essentiels se rencontrent à des taux croissant lorsque le taux de N de la fumure croît, et lorsque l'éclairement augmente. Par contre, les taux d'histidine et de tryptophane se modifient à peine. Parmi tous les aminoacides essentiels, seule la méthionine diminue lorsque le taux de N de la fumure croît, et cela jusqu'au maximum de rendement.Par contre, lorsque l'éclairement augmente, les valeurs de l'indice d'aminoacides essentiels, les taux de methionine augmentent. Des faits analogues avaient été observés dans la formation d'une pomme (chou pommé, salade pommée); les plantes en rosette ont des indices plus élevées que les plantes pommées.2. Les mêmes résultats sensiblement ont été obtenus sur l'épinard (Spinacia oleracea L.) cultivé en plein air sur divers compartiments bétonés. Des doses croissantes d'azote dans la fumure (nitrate d'ammonium et de calcium) ont eu sur le taux de méthionine, sur l'indice d'aminoacides, le même effet déprimant. Si l'épinard est récolté très jeune, seules des doses très élevées d'azote ont un effet déprimant sur méthionine et qualité protéique.3. Le métabolisme de la méthionine tel qu'il est présentement connu chez les végétaux, est discuté à la lumière des faits observés ici.

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mit 9 Fig.     

Der Säurestoffwechsel in Obstfrüchten in seiner Beziehung zu Reifung,Altern und Lagerung

Zusammenfassung Die wachsende Frucht häuft Säuren an, um die nicht verwerteten Kationen der aufgenommenen anorganischen Salze elektrisch zu äquilibrieren. Die in der Frucht synthetisierten Säuren und vor allem die späterhin während der Periode des starken Fruchtwachstums in grossem Ausmass zugeleiteten Säuren und Zucker werden im Zellsaftraum gespeichert. Sie werden dadurch in Netto-Mengen weitgehend vom laufenden Stoffwechsel ausgeschlossen; als osmotisch wirksamen Verbindungen kommt ihnen indes eine wichtige Funktion beim Grössenwachstum zu. Im Verlauf der Fruchtentwicklung können Zunahme der Säuregehalte und Zunahme der Säuremenge je Frucht gleichzeitig oder zu mehr oder weniger weit auseinander liegenden Zeitpunkten aufhören. Der zeitliche Verlauf dieser beiden charakteristischen Ereignisse hängt von der Art der Frucht ab. Der Übergang von Zunahme zu Abnahme in der Säuremenge je Frucht kann, genetisch festgelegt, während der gesamten Periode der Reifung erfolgen.Am Säurestoffwechsel der fleischigen Früchte beteiligt sich eine grosse Zahl verschiedener organischer Säuren. Von den gespeicherten und daher als Fruchtbestandteile wichtigen Säuren dominieren im allgemeinen Äpfel- oder Citronensäure. In besonderen Fällen indes können auch Weinsäure, Isocitronensäure oder Hydroxycitronensäuren in der höchsten Konzentration vorliegen. In nur niederer Konzentration angetroffene Säuren können funktionell bedeutsam sein, wie Citramalsäure, Ketosäuren, Fettsäuren, alicyclischen und aromatische Säuren, ferner die Zuckerabkömmlinge On- und Uronsäure.Der im Zeitpunkt des Pflückens vorliegende Säurestatus ist in erster Linie genetisch bestimmt. Dieser Status kann durch zahlreiche, während des Wachstums wirkende Faktoren stark modifiziert werden. Solche Faktoren sind das Alternanzphänomen, Klima (Niederschläge, Temperatur, strahlende Energie), Boden (Wasser- und Mineralsalz-Versorgund), Pflanzenschutzmittel.In Früchten, die von der Mutterpflanze abgetrennt werden, nimmt der Säuregehalt sortenabhängig in gesetzmässiger Weise ab. Ursache dieser Abnahme an Säure scheint bei diesen meist zuckerreichen Früchten weniger ein notwendig gewordener Rückgriff auf Säuren as Reservestoffe zu sein, als vielmehr ein Nachlassen der Speicherfähigkeit der Vakuole. Die in das Cytoplasma eindringenden organischen Säuren induzieren dort vermutlich die Dynthese von Enzymen, die für den Umsatz dieser Säuren erforderlich sind. In der intakten Frucht äussert sich die erfolgte Induktion im klimaktersichen Anstieg der CO₂-Ausscheidung und in der Fähigkeit des Fruchtgewebes, Malat in nennenswertem Ausmass umzusetzen. Externes Malat wird von solchem Gewebe dehydrierend zu Pyruvat decarboxyliert. Pyruvat wird zu Acetaldehyd decarboxyliert, und diese Verbindung wird zum Teil zu Äthanol reduziert (Malat-Effekt). Es bestehen ursächliche Beziehungen zwischen dem Auftreten des toxischen Acetaldehyds und dem Auftreten von physiologischen Kaltlagerkrankheiten (z.B. Kältefleischbräune).Malat ist auch Substrat der Malat-dehydrogenase. Das Produkt ihrer Wirkung, Oxalacetat, hemmt die Succinat-Oxydation und damit die Energieversorgung der Zelle. Bei Äpfeln waren nach den einen Beobachtungen direkte Beziehungen ersichtlich zwischen ihrem Gehalt an Oxalacetat und dem Ausmass des Auftretens von Kältefleischbräune. Andere Untersuchungen führten zu hiervon abweichenden Ergebnissen.Erhöhter Wasserverlust der lagernden Apfelfrucht verzögert das Auftreten von Kältefleischbräune. Möglicherweise beschleunigt das verdampfende Wasser das Entweichen von schädlichen flüchtigen Stoffwechselprodukten. Es könnte auch sein, dass der Wasserverlust den osmotischen Druck absinken lässt und dass aus diesem Grunde weniger Zellsaftmaterial (z.B. Malat) ins Cytoplasma übertritt.Auf Äpfel einwirkende ionisierende Strahlung verringert anscheinend die Speicherfähigkeit des Vakuolensystems. Dies hat zur Folge, dass der Säuregehalt im Kaltlager beschleunigt absink und das Gewebe letal geschädigt wird.Säureverlust stört die Kationen-Anionen-Bilanz, er zwingt das einwertige Malat-Ion zu dissozziieren. Der daraus sich ergebende Anstieg der pH-Wertes wird sich wahrscheinlich auf die Lebensfähigkeit der Zelle auswirken. In diesem Zusammenhang wird bei Äpfeln auf letale Schädigung lokaler Gewebepartien hingewiesen. Diese Partien unterscheiden sich vom umgebenden gesunden Gewebe durch stark erhöhten Mineralstoffund Säure-Gehalt, wobei der Anteil von Citronensäure an der Gesamtsäure gegenüber der dominant bleibenden Äpfelsäure stark zunimmt. In Atmosphären mit einem gegenübert Luft gesenkten O₂- und erhöhten CO₂-Anteil (CA-Lager) nimmt der Säuregehalt von lagerndem Kernobst viel langsamer ab als in Luft. CA-Lagerunk kann auch bei einer anschliessenden Nachreifung in Luft bei mittleren Temperaturen die Säureabnahme nachwirkend verzögern.Weinbeeren gelangen im Verlauf der für die Weinqualität wichtigen Vorlagerung durch Atmungs- und Gärungsvorgänge unter anaerole Bedingungen bei hohem CO₂-Gehalt. Unter diesen Bedingungen wird um so mehr Malat und z.T. auch Tartrat abgebaut und Succinat angehäuft, je länger die Beeren bei höheren Temperaturen (25–35°) aufbewahrt werden.Die Analyse der Wirkung der CA-Lagerung hat einen CO₂- und einen O₂-Faktor zu berücksichtigen. Der CO₂-Faktor wirkt sich aus: 1) in der Dunkelbindung von CO₂ in Pyruvat unter Bildung von Malat, und 2) in der Hemmung der Succinat-Oxydation und möglicherweise noch anderer Teilsysteme der Atmungskette. Der O₂-Faktor gibt mehr Rätsel auf. Bisher wurde nicht geklärt, dass Atmosphären mit wenig (2 – 5%) Sauerstoff den Säureschwund in Äpfeln beachtlich aufhalten, dass aber in reinem Stickstoff der Säuregehalt ebenso rasch abnimmt, wie in Luft, obwohl in Stickstoff die decarboxylierende Malat-dehydrogenase völlig gehemmt erscheint. Diese Frage steht in enger Beziehung zur Frage nach dem erforderlichen Reduktionsäquivalent beim Säureabbau in Anaerobiose. Möglicherweise bringt die richtige Antwort auch die noch nicht ausgeglichene C-Bilanz der in reinem Stickstoff, aber auch der in kontrollierter Atmosphäre gelagerten Apfel in Ordnung.

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The growing fruit accumulates acids in order to equilibrate electrically the unused cations of the mineral salts taken up. Acids synthesized by the fruit, and especially acids and sugars transported into the fruit during the period of large growth later on are stored within the vacuole. Thus, they are largely excluded in net amount from the current metabolism; as osmotically effective compounds, however, they have an important function in cell enlargement. In the course of fruit development, increase in acid concentration and increase in amount of acid per fruit may cease at the same time or at more or less different times. The time of occurrence of these two events depends upon the kind of fruit. The change from the increase to the decrease in the amount of acid per fruit may occur at a certain moment of the whole period of ripening, which is genetically determined.Many different organic acids take part in the acid metabolism of fleshy fruit. Among the acids which are stored in the vacuole and are hence important fruit components, generally malic and citric acids predominate. In special cases, however, tartaric, isocitric or hydroxycitric acids may be present in highest amounts. Acids found in low concentrations may be functionally important; such acids are citramalic acid, keto, fatty, alicyclic, aromatic acids, and acids derived from sugars, such as onic and uronic acids.The pattern of acid at the time of picking is determined mainly genetically. It may be modified, however, by factors effective during the growing period. Such factors are: alternation phenomenon, climate (rainfall, temperature, radiation energy), soil (water and mineral supply), plant-protective agents.In fruits detached from the mother plant, the acid content decreases following a variety-dependent pattern. In these fruits mostly rich in sugar the decrease in acid does not seem to be caused necessarily by the utilization of acids, serving as reserve material. The cause is supposed to be rather a decrease in storage capacity of the vacuole. Presumably, the acids penetrating the cytoplasm induce there the synthesis of enzymes necessary for the metabolism of these acids. In the intact fruit, the induction performed is manifested in the climacteric rise of CO₂ output and in the ability of fruit tissue to metabolize malate at a considerable rate. Malate administered externally may be decarboxylated to pyruvate under simultaneous dehydrogenation. Pyruvate is decarboxylated to acetaldehyde, and this compound is partially reduced to ethanol (malate effect). There are causal relations between the appearance of the toxic acetaldehyde and the incidence of physiological chilling diseases (e.g. low-temperature breakdown).Malate is also substrate of malate dehydrogenase. The resulting product, oxaloacetate, inhibits the succinate oxidation and thus the energy supply of the cell. In apples, direct relations between the content of oxaloacetate and the rate of incidence of low temperature breakdown were found. Other research work reached different conclusions.Increased water loss of the apple fruit during storage delayed the incidence of low-temperature breakdown. The reason discussed is that the evaporating water may speed up the removal of toxic volatile substances. Another reason may be a decrease in the cellular osmotic pressure. Under such circumstances certain cell sap compounds (e.g. malate) might penetrate the cytoplasma at a lower rate.Ionizing irradiation of apples apparently decreases the storage capacity of the vacuole system. The consequences are an accelerated decrease in the acid content during cold storage and a lethal damage of the tissue.Acid loss disturbs the cation-anion-balance, it forces the univalent malate ion to dissociate. The resulting increase in pH value will probably have effects on the viability of the cell. The appearance of lethal damage to local parts of apple tissue suggests this. These parts differ from the adjacent healthy tissue by a highly increased content of minerals and total and citric acids. Malate continues to prevail.In atmospheres showing an O₂ content lower and a CO₂ content higher than in air (CA storage), the acid content of apples and pears during storage diminishes more slowly than in air. As an after-effect, CA storage may also delay the acid decrease during a following ripening in air at medium temperatures.During the storage of grapes before pressing, they pass into anaerobic conditions caused by respiration and fermentation processes. The longer the grapes are stored anaerobically at elevated temperatures (25 35° C), the more malate and partially tartrate were metabolized, and the more succinate accumulates. This is a main point for wine quality.In analyzing the effect of CA storage, a CO₂ factor and an O₂ factor are to be considered. The CO₂ factor takes effect: 1) in dark fixation of CO₂ into pyruvate resulting in synthesis of malate, and 2) in inhibition of succinate oxidation and perhaps of other partial systems of the respiratory chain, also. The O₂ factor is much less known than the CO₂ factor in its consequences. Till now, the following observations could not be brought into line with one another: in atmospheres poor in oxygen (2–5%) the acid loss in apples is much delayed, but in pure nitrogen the acid content decreases as rapidly as in air. This is astonishing since in nitrogen the malate dehydrogenase (decarboxylating) seems to be completely inhibited. This problem is closely connected with the question concerning the reduction equivalent indispensable in anaerobic malate degradation. It is to be hoped that the research work of the near future will provide us with the results enabling us to understand the carbon unbalance of the apples stored in pure nitrogen and those stored in controlled atmospheres.

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Resume Les fruits en croissance accumulent des acides organiques de manière à équilibrer les cations des sels minéraux absorbés qui n'ont pas été utilisés. Les acides synthétisés par le fruit, et spécialement les acides et les sucres tranportés dans le fruit pendant la période de forte croissance, sont stockés dans la vacuole. Ils sont donc exclus pour une large part du métabolisme courant bien que, en tant que composés osmotiquement actifs, ils jouent un rôle important dans l'accroissement de la taille des cellules. Au cours du développement du fruit, l'augmentation de al concentration en acides et l'augmentation de la quantité d'acide par fruit peuvent cesser simultanément ou à des moments plus ou moins différents. L'évolution des deux processus au cours du temps dépend de la variété. La transition d'une augmentation vers une diminution de la quantité d'acide accumulée par fruit peut se produire à n'importe quel moment au cours de la période de maturation; ce moment est déterminé génétiquement.Un nombre élevé d'acides organiques différents est impliqué dans le métabolisme des acides chez les fruits charnus. Parmi les acides stockés dans la vacuole et faisant partie des composants importants du fruit, les acides malique et citrique dominent généralement. Dans certains cas spéciaux, les acides tartrique, isocitrique ou hydroxycitrique peuvent être prédominants. Des acides trouvés en faibles concentrations peuvent être fonctionnellement importants; tels sont: l'acide citramalique, les acides cétoniques, gras, alicycliques et aromatiques et les acides dérivés des sucres, des acides oniques et uroniques, par example.Le contenu du fruit en acides au moment de la récolte est principalement déterminé par des facteurs génétiques. Cependant, ce contenu peut être fortement modifié par des facteurs qui agissent pendant la période de croissance. De tels facteurs sont: le phénomène d'alternance, le climat (pluviosité, température, énergie radiante), le sol (apport d'eau et de minéraux), les produits phytosanitaires.Dans les fruits détachés de la plante mère, le contenu en acides diminue suivant un processus qui dépend de la variété. Dans ces fruits, pour la plupart riches en sucres, la diminution du contenu en acides ne semble pas être nécessairement causée par l'utilisation de ces acides, en tant que matériel de réserve. On suppose plutôt que la raison réside dans une diminution de la capacité de stockage de la vacuole. Il est probable que les acides qui pénètrent dans le cytoplasme induisent la synthèse des enzymes nécessaires pour leur propre métabolisme. Dans les fruits intacts, cette induction se manifeste par l'augmentation climactérique de l'émission du CO₂ et par la modification de la capacité des tissue du fruit de métaboliser le malate à une vitesse considérable. Du malate, additionné aux tissus, est transformé en pyruvate par décarboxylation oxydative. Le pyruvate est décarboxylé en acétaldéhyde; celle-ci est partiellement réduite en éthanol (effet malate). Il existe des relations causales entre l'apparition du produit toxique qu'est l'acétaldéhyde, et l'établissement de certaines maladies physiologiques de conservation (par example: décomposition interne).Le malate est également le substrat de la déshydrogénase malique. Le produit résultant, d'oxaloacétate, inhibe l'oxydation du succinate, et par là l'apport d'énergie à la cellule. Dans des pommes, on a souvent trouvé des relations directes entre le contenu en oxaloacétate et la sensibilité du fruit à la déconmposition interne sous l'effet du froid. Certains travaux ont cependant conduit à des résultats différents.Une augmentation de la perte d'eau par les pommes en conservation retarde l'établissement de la décomposition interne. Une explication possible de ce phénomène serait qu'en s'évaporant l'eau accélère le départ de substances voltailes toxiques. Une autre raison peut résider dans une diminution de la pression osmotique cellulaire; certains composés du suc cellulaire (par example, le malate) the pourraient pénétrer de cytoplasme qu'à une vitesse réduite.L'irradiation de pommes à l'aide de radiations ionisantes diminue apparemment la capacité de stockage du système vacuolaire. Des conséquences en sont une diminution accélérée du contenu en acides pendant la conservation à basse température et un dommage l'éthal au tissu.Une perte d'acide perturbe la balance entre anions et cations; elle force l'ion malate à se dissocier. L'augmentation de la valeur du pH qui en résulte peut avoir des effets sur la vitalité de la cellule. L'appartition de dommages léthaux dans des zones localisées du tissue de la pomme le suggère. Les parties endommagées diffèrent du tissu sain adjacent par un contenu fortement accru en minéraux et en accides totaux. Par rapport au contenu en acide malique, qui reste prédominant, la quantité d'acide citrique augmente fortement.Dans des atmosphères dont le contenu en O₂ est plus faible et le contenu en CO₂ plus élevé que dans l'air (conservation AC), le contenu en acides de pommes et de poires diminue plus lentement que dans l'air pendant la conservation. La conservation en atmosphère contrôlée peut retarder également la diminution du contenu en acides au cours d'une maturation ultérieure à l'air et à température moyenne.Avant d'être pressées, les grappes de raisin passent par une période de stockage importante pour la qualité du vin. Au cours de cetee période les fruits se trouvent dans un milieu anaérobique enrichi en CO₂ à cause des processus de respiration et de fermentation. Plus les raisins sont conservés longtemps dans ces conditions, à des températures élevées (25–35° C), plus de malate (et partiellement le tartrate) sont métabolisé, et plus le succinate s'accumule.En analysant les effets d'une conservation en atmosphère contrôlée, on droit distinguer un facteur CO₂ et un facteur O₂. Le facteur CO₂ intervient: 1) Dans la fixation à l'obscurité de CO₂ sur le pyruvate, d'où résulte une synthèse de malate; et 2) dans l'inhibition de l'oxydation du succinate, et peut être aussi di'autres séquences de la chaine respiratoire. Les conséquences du facteur oxygène sont beaucoup moins connues que celles du facteur CO₂. Jusqu'à présent, l'observation que voici n'a pas pu faire l'objet d'une synthèse cohérente: dans des atmosphères pauvres en oxygène (2 à 5%), la perte d'acides par les pommes est fortement retardée, mais en présence d'azote pur, le contenu en acide diminue aussi rapidement que dans l'air. C'est étonnant, puisqu'en atmosphère d'azote, la déshydrogénase malique (décarboxylante) semble être inhibée complètement.

     

The chemical composition and storage characteristics of apples grown in black cloth bags

Jonathan apples enclosed in black cloth bags 50 days after full bloom and harvested 84 days later were slightly smaller than normal apples. Concentrations of potassium and nitrogen were slightly higher than in the controls. The treatment reduced the concentration of calcium by 12% but no breakdown developed in the fruit in store although individual control apples that broke down were found to have very low concentrations of calcium.The appearance of lenticel blotch pit on treated apples during storage was consistent with a 40% reduction of calcium concentration in the peel.Transverse gradients of concentration of potassium, magnesium and L-malate were changed similarly by harvest time: treatment reduced concentrations in the peel and increased them towards the centre of the fruit. Protein nitrogen was lowered in the peel. The gradient of phosphorus concentrations differed nearer the centre of the fruit only, the treatment raised them, and sugar concentrations were lowered slightly in this region.Starch was diminished drastically in the outer parts of the treated apples and the ways in which differences in starch and also L-malate, protein nitrogen and soluble sugar gradients developed were studied during the growing period.Radial gradients of constituents other than calcium were not altered by the treatment.

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Zusammenfassung Jonathan Äpfel, die 50 Tage nach voller Blüte in schwarze Stoffsäckchen eingepackt und 84 Tage später geerntet werden, sind kaum kleiner als normale Äpfel. Der Kalium-und Stickstoffgehalt liegt etwas höher als in den Kontroll-Früchten. Der Kalziumgehalt wird durch diese Behandlung um 12% gesenkt, jedoch tritt während der Lagerung keine Fäulnis auf, obwohl einzelne Äpfel der Kontrolle, die Fäulnisbildung aufweisen, einen niedrigen Kalziumgehalt haben.Das Erscheinen brauner Lentizellenflecken auf den behandelten Äpfeln während der Lagerung ging einher mit einer 40%igen Reduktion der Kalziumkonzentration in der Schale.Für Kalium, Magnesium und L-Malat änderte sich der Konzentrationsgradient zur Erntezeit in gleichsinniger Weise: Die Behandlung verminderte die Konzentration in der Schale und erhöhte sie in Richtung des Zentrums der Frucht. Der Protein-Stick stoff nahm in der Schale ab. Durch die Behandlung wird der Phosphorgehalt im Zentrum erhöht, die Zuckerkonzentration dagegen leicht erniedrigt.Der Stärkegehalt nahm in den äußeren Partien der behandelten Früchte stark ab. Die Art der Veränderungen der Gehalte an Stärke, L-Malat, Proteinstickstoff und löslichem Zucker während der Wachstumsperiode wurde untersucht.Bei Untersuchung des Radialgradientens zeigte lediglich das Kalzium durch die Behandlung eine stärkere Veränderung.

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Résumé Des pommes de la variété Jonathan ont été ensachées dans du drap noir 50 jours après la pleine floraison; récoltées 84 jours plus tard, elles étaient légèrement plus petites que les pommes témoins; leur teneur en potassium et azote était un peu plus élevée. Bien que le traitement ait réduit de 12% la concentration en calcium, aucune pourriture ne s'est développée lors de la conservation alors que les quelques pommes témoins ayant montré la pourriture interne présentaient toutes de basses teneurs en calcium.L'apparition des taches brunes lenticellaires chez les fruits traités était en relation avec une réduction de 40% de la teneur en calcium dans la pelure.Au moment de la récolte, les gradients transversaux de teneurs étaient modifiés de la même façon pour le potassium, le magnésium et le L-malate: la mise à l'obscurité réduisait la teneur dans la pelure et l'augmentait vers le centre du fruit. L'azote protéique était abaissé dans la pelure. Près du centre du fruit, la teneur en phosphore était augmentée tandis que la teneur en sucres était légèrement abaissée.La teneur en amidon était abaissée de façon drastique dans les parties externes des fruits traités. On a également suivi pendant la période de croissance du fruit la façon dont se modifiaient les gradients transversaux de teneurs en amidon, L-malate, azote protéique et sucres solubles.Pour les gradients radiaires, la mise à l'obscurité n'affectait que la teneur en calcium.

     

Ernährungsphysiologische Aspekte bei der Zubereitung und Verarbeitung von Gemüse und Obst unter besonderer Berücksichtigung experimenteller und empirischer Erfahrungen in Mangel- und Überflussituationen

Zusammenfassung Die Ergebnisse dieser Arbeit werden wie folgt zusammengefaßt:1) Nach dem 2. Weltkrieg wiesen deutsche und schweizerische Ernährungsfachleute nach, daß die Kriegskost sich auf die menschliche Gesundheit günstig ausgewirkt hatte. Charakteristische Merkmale der während der Kriegsjahre verfügbaren Nahrungsmittel waren — neben einer bemerkenswerten Armut an tierischem Eiweiß und an Fett — die fast vegetarische Kostform, die hauptsächlich auf Kartoffeln, Gemüse, Leguminosen, Obst, Brot und Teigwaren basierte. Sie wurde während des Krieges in Deutschland relativ häufig als Eintopf zubereitet.Als Ergebnis dieser Kost waren während des Krieges — im Vergleich zur Vorkriegszeit — Diabetes mellitus, Arthritis, Gallen- und Lebererkrankungen (mit Ausnahme der infektiösen Gelbsucht), Herz- und Kreislaufschäden erheblich zurückgegangen.2) Nachkriegsfes tstellungen in Deutschland von 1952 bis zur Gegenwart zeigten dagegen ein starkes Wiederansteigen der Zivilisationskrankheiten, vor allem der Herz- und Kreislauferkrankungen.Obwohl steigende Bewegungsarmut und fehlende sportliche Betätigung infolge stark zunehmender Automatisation und Motorisierung an dem Anstieg der Zivilisationskrankheiten mitbeteiligt sind, ist die Überernährung vor allem mit Nahrungsmitteln tierischer Herkunft und von Fett (auch verborgenes in Fleisch, Wurst, Fisch und Käse) Hauptursache, vor allem der starken Zunahme von Kreislauferkrankungen und Herzversagen.3) Untersuchungsergebnisse der Internisten wiesen aber auch auf die Notwendigkeit einer genügenden Bereitstellung von K⁺ und Mg⁺⁺ mit der Nahrung hin, ebenso auf die Bedeutung eines Gleichgewichts von K⁺ und Na^– (K/Na) im Organismus, um Kreislaufstörungen und Herzerkrankungen zu vermeiden.4) Unsere Untersuchungsergebnisse an Nahrungspflanzen und Versuche, die teilweise als Gemeinschaftsarbeiten mit Pädiatern und Internisten durchgeführt wurden, werden nachstehend kurz beschrieben:a) Nahrungspflanzen, z.B. Gemüse, enthalten wichtige nichtkalorische Bestandteile (Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente), die in der Lage sind, das durchschnittliche tägliche Körpergewicht von Säuglingen zu fördern. Eine genügende Menge dieser Stoffe in der Säuglingsnahrung bedingt eine Verbesserung der Serum-Eisen-Werte, des roten Blutbildes und der Zahl der Erythrozyten, sowie bei Erwachsenen eine Normalisierung der -Globulin- und der Albumin-Werte.b) Im Gegensatz zu tierischen Erzeugnissen sind Nahrungspflanzen relativ arm an Na⁺ und Cl^–, jedoch teilweise reich an K⁺ und Mg⁺⁺. Die Relationen K/Na erreichen daher in Nahrungspflanzen hohe Werte, die sich günstig auf eine Verminderung der Gefäß- und Herzkrankheiten auswirken.c) Die deutsche Nachkriegsstatistik von 1952 bis zur Gegenwart läßt eine beträchtliche Zunahme des Verzehrs von Fleisch, Eiern und Eierzeugnissen, jedoch ein bemerkenswertes Absinken des Verzehrs von Kartoffeln und Brot sowie von gewissen Gemüsen erkennen. Die nicht verzehrten pflanzlichen Nahrungsmengen wären in der Lage, eine günstigere Relation von K/Na in unserer täglichen Nahrung herbeizuführen und damit einen Beitrag zur Verminderung der Gefäß- und Herzerkrankungen zu leisten.d) Verarbeitete Nahrung (naßkonservierte oder tiefgefrorene Gemüse) ist infolge des Blanchierens, das dem eigentlichen Konservierungsprozeß vorausgeht, verarmt an wasserlöslichen Vitaminen und Mineralstoffen, z.B. an K⁺ und Mg⁺⁺. Ihr Wert als Mittel, um Gefäß- und Herzkrankheiten zu verhüten, ist daher gegenüber rohem oder küchenmäßig zubereitetem frischen Gemüse relativ gering. Bei tiefgefrorenen Gemüsen ergeben sich allerdings günstigere Befunde als bei Naßkonserven. Erhebliche Mengen an wertvollen Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen gehen in das Blanchier- bzw. Kochwasser über. Das Kochwasser sollte daher im Haushalt für Suppen und Soßen, das Blanchierwasser in der Verarbeitungsindustrie als Aufgußwasser anstelle von Leitungswasser Verwendung finden.e) Der Eintopf konnte während des 2. Weltkrieges fast eine vegetarische Kostform genannt werden. Hauptsächlich aus Kartoffeln, verschiedenen Arten von Gemüsen, Hülsenfrüchten, Teigwaren, Gewürz- und Küchenkräutern bestehend, muß der Eintopf pflanzenbetonter Prägung nach heutigem Wissensstand als ausgesprochen gesunderhaltend angesehen werden. Er enthält einen nicht unbeträchtlichen Teil wasserlöslicher Vitamine (Vitamin C, Vitamine des B-Komplexes), die bei der Gemüsezubereitung somit nicht verloren gehen, sowie alle Mineralstoffe und Spurenelemente der frischen Nahrungspflanzen. Der Eintopf spielte daher in der Kriegsernährung eine überragende Rolle. Er half, Gefäß- und Herzkrankheiten zu verhüten.f) Filtriertes Blanchierwasser sollte in der Naßkonservenindustrie als Aufgußwasser für die Büchsen anstelle von Leitungswasser verwendet werden, um den ernährungsphysiologischen Wert von Naßkonserven zu steigern, falls Dampfblanchierung, wie z.B. bei Erbsen nicht möglich bzw. aus organoleptischen Gründen nicht ratsam erscheint.

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Nutritional aspects in preparing and processing vegetables and fruit with special reference to experimental and empirical findings in periods of scarcity and oversupply of food

The results of this report may be summarized as follows:1) After World War II German and Swiss experts in nutritional science remarked that war diet had a favourable influence on the health of the population. Characteristic features of the food available during World War II were, besides a remarkable shortage of animal protein and fat, nearly vegetarian diets based chiefly on potatoes, vegetables, legumes and fruit, bread and farinaceous products, relatively often prepared as a hotpot.As a result of this, diabetes mellitus, arthritis, bile and liver diseases (except for infectious hepatitis), heart and circulation troubles decreased considerably during the war in comparison with the time before.2) However, post-war observations in Germany from 1952 up to the present again demonstrate a considerable rise in heart and circulation diseases.Though an increasing lack of movement and of body exercise due to increasing automatisation and motorisation might have a share, the oversupply of food especially from animal sources and fat (also hidden in meat, sausage, fish and cheese) has today to be looked upon as the chief cause, e.g. strongly increasing number of heart failures.3) Findings of specialists for internal diseases, however, elucidated the need of sufficient supply of K⁺ and Mg⁺⁺ in human nutrition, furthermore the necessity of keeping an equilibrium of K/Na in the organism in order to avoid circulation disorders and heart troubles.4) Our findings on food plants and in experiments partially gained in team work both with pediaters and specialists for internal diseases may shortly be described as follows:a) Food plants, e.g. vegetables, contain noncaloric substances (vitamins, minerals, and trace elements) promoting average daily gain in weight of infants. Furthermore these substances are able to improve and stabilize the blood state (the serum iron, the red blood picture, and the number of erythrocytes) including a normalisation of values of -globulin and albumin.b) Food derived from plants — contrary to animal products — is relatively poor in Na⁺ and Cl^– but partially rich in K⁺ and Mg⁺⁺. The relations of K/Na therefore reach high values in plant foods, favourable conditions to avoid vascular and heart diseases.c) Post-war statistics show a considerable increase in consumption of meat, eggs, and egg-products, but a remarkable decrease in consumption of potatoes, bread, and certain vegetables. Those uneaten amounts of food derived from plants would have been able to support a favourable relation of K/Na in our daily food, helping to prevent vascular and heart diseases.d) Processed food (canned and deep-frozen vegetables) are considerably depleted in water-soluble vitamins and minerals, e.g. in K⁺ and Mg⁺⁺ by the blanching process (preceding the chief conservation process). They therefore are of less worth in avoiding vascular and heart diseases than raw or home-cooked fresh vegetables. The blanching resp. the cooking water bear remarkable contents of valuable vitamins, minerals and trace elements. It can be utilised: in the household cooking water for soups and sauces, in the can-industry blanching water for topping up the tins instead of tap water.The hotpot of World War II being nearly a vegetarian diet, consisting chiefly of potatoes, different kinds of vegetables, legumes, farinaceous products and herbs must be considered, according to actual knowledge, a health promoting dish. It contains a good deal of water-soluble vitamins (Vitamin C, Vitamins of the B-complex), getting lost in other preparations with elimination of the cooking water, and all minerals and trace elements of the fresh food derived from plants. It therefore played a convincing rôle in the war diet which besides other things helped to avoid vascular and heart diseases.e) Filtered blanching water should be used for topping up the tins instead of tap water in order to improve the nutritional value of canned vegetables, when the use of vapour blanching — as in the case of peas — does not seem advisable from a organoleptic standpoint.

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Resume Les procédés actuels de conservation des fruits et légumes — conservation en milieu aqueux, ou à trés basse température — méritent une étude critique fondée sur la physiologie de la nutrition et cela principalement dans le cas de la conservation en milieu aqueux. Il apparait en effet au cours des processus de traitement des pertes en matières minérales et substances utiles. Depuis la réforme monétaire de 1948, les maladies de civilisation — notamment les maladies des vaisseaux, du coeur et de la circulation, se sont propagées, et ne sont pas sans relation avec ces pertes. Nous présentons des recommandations aussi proches de la pratique que possible pour les éviter.Une alimentation principalement végétarienne, comportant pommes de terre et légumes frais permet d'éviter les maladies du métabolisme, par voie prophylactique — c'est la conclusion des médecins qui ont suivi la santé publique au cours et après la 2e guerre mondiale —. Un régime alimentaire pauvre en lipides permet de soigner les maladies du foie et des vaisseaux biliaires, un régime pauvre en protides permet de soigner les maladies des reins. Ce sont des notions pratiques du régimes actuels dans ces cas pathologiques.Un régime principalement végétarien, pauvre en corps gras et protides, basé sur pommes de terre et légumes, completé par du pain, des pâtes, parfois des légumineuses, avec peu de graisses et de viande, s'est montré efficace dans la lutte contre les maladies du coeur et des vaisseaux; l'expérience massive et involontaire de l'alimentation de guerre nous l'a montré.Les recherches expérimentales ont montré que cette efficacité des régimes végétariens était due à côté de leur pauvreté en corps gras et protides, à leur richesse en substances actives, éléments minéraux et oligoéléments. Les aliments végétaux, notamment dans légumes et pommes de terre, sont riches en vitamines indispensables — à leur tête la vitamine C — et en éléments minéraux, magnesium Mg⁺⁺, et potassium K⁺: Ce sont ces éléments — et notamment le rapport K/Na dans l'alimentation, qui ont, d'après l'expérience clinique, un rôle essentiel dans la lutte contre les maladies du coeur et des vaisseaux.Au cours de la cuisson, une grande partie des substances hydrosolubles, la vitamine C, les vitamines B, se pert dans l'eau de cuisson avec les sels minéraux; il convient de chercher à les récupérér. On y arrive par consommation des fruits et légumes crus, ou cuits à la vapeur, ou cuits en mélange, en partant de fruits et légumes frais.Les procédés soi disant raffinés, qui éliminent l'eau de cuisson, ou en conserverie l'eau de blanchiement, dérobent à nos aliments des éléments importants pour la lutte contre les maladies de la nutrition.La cuisson à la vapeur, le blanchiement à la vapeur, determinent parfois des odeurs, des saveurs pénétrantes et désagréables, par exemple dans le cas des divers choux, et cela principalement lorsque la fumure azotée minérale ou organique a été excessive. Ces substances nuisibles sont éliminées avec l'eau de blanchiement, ou de cuisson.Mais dans les autres cas, il n'y aurait aucun inconvénient à utiliser l'eau de blanchiement, filtrée, pour le remplissage des boites de conserve. Dans certains cas il en résulterait un milieu trouble. L'emploi de l'eau de blanchiement exigerait un nettoyage plus complet de la matière première; il y aurait lieu d'autre part d'instruire les consommateurs. Rappelons que le jus de pomme trouble a trouvé — notamment dans les milieux préoccupés de diététiques — un marché.Si l'on utilise l'eau de blanchiement pour le remplissage des boites de conserve, il devient nécessaire, pour améliorer la qualité nutritionelle du produit, de n'utiliser que des variétés de légumes aptes à la conserverie, et remplissant deux conditions importantes: ces variétés doivent être riches en éléments nutritifs et d'autre part être aussi résistantes que possibles aux maladies cryptogamiques. On sait que certains pesticides supportent sans modification les opérations de mise en conserve. L'application des ces directives dans le choix des variétés permettra au consommateur d'avoir la garantie d'acquérir des conserves de parfaites qualités hygiéniques dépourvues de résidus de pesticides.

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Vortrag gehalten auf der Tagung der Deutschen Gesellschaft für Qualitätsforschung (Pflanzliche Nahrungsmittel) e.V. (DGQ) in Geisenheim/Rheingau, am 20. April 1971.     

Möglichkeiten und Grenzen der Beeinflussung des Gehaltes an wertgebenden Inhaltsstoffen von Frucht- und Gemüsesäften durch Sortenwahl

Zusammenfassung Frucht- und Gemüsesäfte sind durch technische Verarbeitung von Früchten und Gemüsen gewonnene Erzeugnisse; der Beeinflussung ihres Gehaltes an wertgebenden Stoffen durch Sortenwahl sind daher wesentlich engere Grenzen gesetzt, als dies bei den entsprechenden Ausgangsprodukten der Fall ist, weil im Zuge der technischen Verarbeitung eine ganze Reihe kaum zu vermeidender Veränderungen auftreten, welche den Gehalt an wertgebenden Stoffen vermindern können, wie beispielsweise Vitamin C-Verluste u.a. Demgegenüber wird — wiederum im Unterschied zu den Rohprodukten — ausgiebig Gebrauch gemacht von der Möglichkeit des Zusatzes wertgebender oder der Ausschaltung wertvermindernder Verbindungen im Zeitpunkt der technischen Verarbeitung. Als Beispiele werden Zusätze von -Carotin zu Orangensäften zum Zwecke der Farbgebung und von L-Ascorbinsäure zu Kernobst-, Trauben- und Beerensäften zum Schutze vor Bräunungen, sowie andererseits die Ausfällung von Oxalsäure z.B. aus Rhabarbersäften erwähnt, wobei in den ersten beiden Fällen mit den aus rein technischen Gründen erfolgten Zusätzen eine Erhöhung des ernährungsphysiologischen Wertes der Endprodukte verbunden ist. Solche Erhöhungen der Gehalte an wertgebenden Stoffen lassen sich übrigens zweckmäßiger durch Zusätze von Konzentraten wertvoller Frucht- und Gemüsesäfte bzw. von Extrakten derselben fast in jedem gewünschten Ausmaß verwirklichen, Verfahren, gegen welche nichts einzuwenden ist, weil sie durchwegs zu einer Erhöhung der Gehalte an natürlichen Extraktstoffen führen.Im Hinblick auf den Gehalt an wertgebenden Stoffen von Fruchtund Gemüsesäften kommt der Sortenwahl eine — wenn auch nicht unwesentliche — Teilbedeutung zu. Eine typische Möglichkeit der Beeinflussung besteht z.B. im Falle der Fruchtsäuren der Kernobstsäfte und insbesondere der Mostbirnensäfte. Mostbirnen weisen sehr unterschiedliche Fruchtsäuren auf. Während in der Regel im Kernobst fast ausschließlich Aepfelsäure, neben geringen Citronensäuremengen, vorliegt, enthalten bestimmte Mostbirnensorten gleiche Mengen von Aepfelsäure und Citronensäure. Im Hinblick auf den ernährungsphysiologischen Wert der Citronensäure ist in diesem Falle die Sortenwahl von erheblicher Bedeutung. — In Tomaten- und Karottensäften lassen sich die Gehalte an -Carotin bzw. Lycopin durch Sortenwahl etwa verdoppeln; demgegenüber sind mögliche Beeinflussungen des Gehaltes solcher Säfte an L-Ascorbinsäure wegen der bei der Verarbeitung des Rohmaterials auftretenden Verluste und der Möglichkeit ihrer Kompensation von geringer Bedeutung. — Im Falle der ernährungsphysiologisch wertvollen schwarzen Johannisbeeren ist es zweckmäßig, für die Saftbereitung Sorten auszuwählen, welche im Muttersaft hohe Vitamin-C-Werte ergeben.Zusammenfassend möchte der Verfasser bei der Bereitung von Frucht- und Gemüsesäften eine sorgfältige Sortenwahl im Rahmen der erwähnten übrigen Qualitätsbeeinflussungsmöglichkeiten empfehlen.

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Summary Fruit and vegetable juices are products that are obtained by technical treatment of fruits and vegetables. The influence exerted upon their proportion of value-giving substances by choice of varieties therefore has considerably narrower limits than in the corresponding basic products because in the course of the technical treatment a whole series of hardly avoidable alterations occurs that may reduce the proportion of value-giving substances, as e.g. losses of vitamine C and others. On the other hand — in contrast to original products — a large use is made of the possibilities of adding value-giving compounds or of eliminating value-reducing compounds at the moment of the technical treatment. By way of example, let us mention the additions of -carotine to orange juices for colouration and of L-ascorbic acid to pip fruit, grape and berry juices for protection against brownings as well as on the other hand the precipitation of oxalic acid e.g. from rhubarb juices, at which in the first two cases, an increase of the nutritivo-physiological value of the final products is bound up with the additions as made for exclusively technical reasons. Such increases of the proportions of value-giving substances may be, by the way, more rationally realized to almost any extent by addition of concentrates of valuable fruit and vegetable juices or of extracts of such juices. These are methods to which nothing can be objected as they always will cause an increase of the proportions of natural extract substances.With regard to the proportion of value-giving substances of fruit and vegetable juices, the choice of varieties has a partial but not unessential importance. A typical possibility of influencing exists e.g. in the case of the fruit acids of pip fruit juices and especially of cider pear juices. Cider pears present very variable fruit acids. Whilst in pip fruits there is almost exclusively malic acid, besides low quantities of citric acid, certain cider pear varieties contain equal quantities of malic and citric acid. With regard to the nutritivo-physiological value of the citric acid, the choice of varieties in this case has a considerable importance. — In tomato and carrot juices, the proportions of -carotine or lycopine resp. may be doubled approximatively by choice of varieties; on the contrary, the influences possible upon the proportions of L-ascorbic acid in such juices are of little importance because of the losses occurring during the treatment of the raw material and of the possibility to compensate them. — In the case of the nutritivo-physiologically valuable black currants, it will be suitable for preparing juices to choose varieties that will give high proportions of vitamine C.Summing up the author would like to recommend a careful choice of varieties within the scope of the other above mentioned possibilities of influence upon the quality in preparing fruit and vegetable juices.

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Résumé Les jus de fruits et de légumes sont des produits obtenus par traitement technique de fruits et de légumes. L'action sur leur taux de substances de valeur, de la sélection des variétés se heurte donc à des limites bien plus étroites que ce n'est le cas dans les produits de base en question. Cela est dû au fait qu'au cours du traitement technique, il survient toute une série d'altérations à peine évitables pouvant diminuer le taux de substances conférant de la valeur, comme par exemple des pertes de vitamine C etc. En revanche — et cela de nouveau contrairement aux produits originaux — on utilise largement, au moment du traitement technique, la possibilité de l'adjonction de produits conférant de la valeur ou la possibilité de l'élimination de substances réduisant la valeur. Mentionnons à titre d'exemple des adjonctions de -carotène aux jus d'oranges dans un but de coloration et d'acide 1-ascorbique aux jus de fruits à pépins, de raisins et de baies en vue de la protection contre les brunissements ainsi que, d'autre part, la précipitation d'acide oxalique, p. ex. à partir de jus de rhubarbes. Dans les deux premiers cas, il résulte des adjonctions faites à des fins purement techniques une augmentation de la valeur nutritive et physiologique des produits finis. Ces augmentations des teneurs en substances conférant de la valeur peuvent du reste être obtenues plus rationnellement par des adjonctions de concentrés ou d'extraits de jus de fruits et de légumes précieux, et cela dans à peu près n'importe quel taux nécessaire. Ce sont là des procédés contre lesquels il n'y a pas d'objections à faire parce qu'ils provoquent d'une manière générale un accroissement des teneurs en substances d'origine naturelle.En considération de la teneur des jus de fruits et de légumes quant aux substances conférant de la valeur, la sélection des variétés n'a qu'une importance partielle, bien qu'elle ne soit pas négligeable. Une possibilité typique d'exercer une influence existe p. ex. dans le cas des acides des jus de fruits à pépins et notamment des jus de poires à cidre. Les poires à cidre présentent des acides de fruits fort variables. Tandis qu'en général, dans les fruits à pépins, il s'agit pour ainsi dire exclusivement d'acide malique, avec de faibles quantités d'acide citrique, certaines variétés de poires à cidre contiennant des quantités égales d'acide malique et d'acide citrique. Vue la valeur nutritive et physiologique de l'acide citrique, la sélection des variétés est dans ce cas d'une importance considérable. — Dans les jus de tomates et de carottes, la sélection des variétés permet de doubler les teneurs en -carotène ou en lycopène; par contre, les influences possibles sur la teneur de ces jus en acide L-ascorbique ne sont que d'une importance réduite en raison des pertes survenant lors du traitement des matières premières et de la possibilité de les compenser. — Dans le cas des cassis si précieux du point de vue nutritif et physiologique, il est utile de choisir, pour l'extraction du jus, des variétés donnant des valeurs élevées de vitamine C dans le jus-mère.Pour conclure, l'auteur aimerait recommander, pour la préparation des jus de fruits et de légumes, une sélection judicieuse des variétés, dans le cadres des autres possibilités d'influence sur la qualité que nous venons de mentionner.

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Vortrag gehalten auf der gemeinsamen Tagung EUCARPIA-CIQ in Lund, Schweden (14.–17. Juli 1965) am 17.7.1965.