Modern Methods of Plant Analysis / Moderne Methoden der Pflanzenanalyse

— Contents..- Aus der Einleitung zu den Bänden I—IV.- From the Introduction to Volumes I—IV.- Siliciumverbindungen.- A. Übersicht und Vorkommen.- B. Einlagerungsform und Funktion.- C. Eigenschaften und Löslichkeit der Siliciumverbindungen.- D. Herstellung von Kiesel-Gel-Nährböden und Silikatnährlösungen.- I Kiesel-Gel-Platten.- II. Silicat-Lösungen.- III. Quarz-Lösungen.- 1. Quarzwasser-Lösungen.- 2. Quarz-Kohlenhydrat-Lösungen.- E. Extraktion und Isolierung von Siliciumverbindungen.- I. Fraktionierte Extraktion verschiedener Si-Verbindungen.- 1. Gesamt-Silicat.- 2. Säureempfindliches und organisches Silicat zusammen.- 3. Organisches Silicat.- 4. Auswertung.- II. Isolierung organischer Kieselsäure Verbindungen.- F. Qualitative Si-Bestimmungsmethoden.- I. Mikronachweis durch Tüpfelanalyse.- 1. Kieselsäure neben Phosphorsäure.- 2. Phosphorsäure neben Kieselsäure.- II. Mikroskopischer Kieselsäurenachweis im Aschebild (Spodogramm).- III. Röntgenographischer Kieselsäure-Nachweis.- IV. Tracer-Methodik.- G. Quantitative Bestimmungsmethoden für Si-Verbindungen.- I. Aufschluß des Untersuchungsmaterials.- II. Colorimetrische Bestimmung.- 1. Prinzip, Störfaktoren und Fehlerquellen.- a) Prinzip.- b) Störungen.- c) Fehlerquellen.- 2. Bestimmung von Silicat neben Phosphat.- a) Methode nach Harrison u. Storr.- b) Methode nach Milton.- c) Methode nach Engel.- d) Methode nach Baumann.- 3. Getrennte Bestimmung von Kieselsäure neben Phosphorsäure.- a) Methode nach Martin u. Doty.- b) Modifikation nach Heinen.- c) Methode nach Engel.- d) Serienversuche.- III. Gravimetrische Bestimmung.- Literatur.- Determination of Sulfhydryl Groups.- A. Classification and Distribution of Thiols.- B. Chemical Properties of Thiols.- I. Oxidation.- II. Mercaptide Formation.- III. Alkylating Agents.- C. Qualitative Determinations of Thiols.- I. Soluble Thiols.- 1. General Test for Thiols—Nitroprusside Reaction.- 2. General Test for Disulfides.- 3. Test for Cystine, Cysteine and Cysteinylglycine.- II. Fixed Thiols.- 1. Nitroprusside Reaction.- 2. Histochemical Identification.- a) Bennet’s Reagent 1-(4-chloromercuriphenylazo)-Naphthol-2. “Mercury Orange”.- b) Barrnett-Seligman Reagent. 2,2?-Dihydroxy-6,6?-Dinaphthyl Disulfide (DDD).- 3. Chromatographic Separation.- a) Extraction of Soluble Thiols.- b) Localization of Thiol Imides on Paper.- c) Procedures.- D. Quantitative Estimations of Thiols.- I. Titrimetry.- 1. Oxidation of Soluble Thiols.- a) Iodate Titration.- b) Iodosobenzoic Acid Titration.- 2. Oxidation of Protein Sulfhydryls.- II. Colorimetric Methods.- 1. Soluble Thiols.- 2. Protein Thiols.- III. Enzymatic Methods.- IV. Amperometric Titrations.- Special Techniques Used in Conjunction with Thiol Determination.- a) Homogenization of Tissues.- b) Reduction of Thiols.- References.- Phosphatide und Glykolipide.- A. Einführung.- I. Vorkommen komplexer Lipide.- II Fermente des Lipidstoffwechsels.- 1. Lecithinase A.- 2. Lecithinase B.- 3. Lecithinase C.- 4. Lecithinase D.- B. Gewinnung der Lipide.- I. Extraktion.- II. Reinigung der Lipidextrakte.- C. Säulenchromatographie.- I. Trennung in Stoffklassen.- Fraktionierung von Lipidgemischen.- II. Abtrennung einzelner Lipidkomponenten.- Trennung von cholinhaltigen und nicht-cholinhaltigen Phosphatiden an der Al2O3-Säule.- III. Bausteinanalyse.- 1. Hydrolyse.- a) Saure Hydrolyse.- b) Alkalische Hydrolyse.- 2. Identifizierung der Hydrolyseprodukte.- 3. Quantitative Bestimmungen von Lipidbestandteilen.- a) Mikrobestimmung von Phosphor.- b) Bestimmung von Aminostickstoff.- c) Bestimmung von Serin und Äthanolamin in DNP-Lipiden.- d) Bestimmung von Serin und Äthanolamin.- e) Bestimmung von Cholin.- f) Bestimmung von Inosit.- g) Bestimmung von höheren Fettaldehyden.- h) Bestimmung des Gehaltes an veresterten Fettsäuren.- D. Papierchromatographie.- I. Qualitative Methoden.- II. Quantitative Bestimmung.- a) Imprägnierung des Papiers.- b) Chromatographie.- c) Phosphor-Bestimmung.- III. Nachweisreaktionen.- 1. Allgemeiner Nachweis von Lipiden.- 2. NH2-haltige Gruppen.- 3. Cholin.- 4. Acetalphosphatide.- 5. Ungesättigte Lipide.- 6. Phosphorsäureester.- E. Dünnschichtchromatographie.- F. Papierelektrophorese.- Literatur.- Natürlich vorkommende Acetylenverbindungen.- A. Gewinnung und Identifizierung.- I Methoden der Isolierung.- 1. Allgemeines über das Arbeiten mit Polyacetylenverbindungen.- 2. Gewinnung eines Extraktes.- a) Höhere Pflanzen.- b) Niedere Pflanzen.- 3. Isolierung reiner Verbindungen.- a) Chromatographische Trennung.- b) Gegenstromverteilung.- II. Konstitutionsermittlung.- 1. Physikalische Methoden.- 2. Reinheitskriterien.- 3. Hydrierung und Gaschromatographie.- 4. Weitere chemische Methoden.- III. Zustand und Konzentration in der Pflanze.- 1. Zustand.- 2. Konzentration.- B. Vorkommen und Verteilung im Pflanzenreich.- I. Die bekannten natürlichen Acetylenverbindungen.- II. Verteilung in höheren Pflanzen.- Literatur.- Natürliche Chromone.- A. Vorkommen der Chromone.- B. Formeln und Eigenschaften der natürlichen Chromone.- C. UV-und IR-Spektren von Chromonen.- I. UV-Spektren.- II. IR-Spektren.- 1. Hydroxylgruppe.- 2. ?-Pyron-Carbonylgruppe.- D. Farbreaktionen und Chromatographie der Chromone.- I. Farbreaktionen.- 1. Alkali.- 2. m-Dinitrobenzol.- 3. Gibbs-Test.- 4. Wasserstoffsuperoxyd.- 5. Eisen(III)-chlorid.- 6. Titan(III)-chlorid.- II. Papier- und Dünnschichtchromatographie der Chromone.- E. Isolierung der Chromone.- I. Extraktion.- II. Trennung.- F. Pharmakologie und therapeutische Anwendung von Chromonen.- G. Biogenese.- Literatur.- Orchinol.- A. Einführung.- B. Gewinnung und Isolierung von Orchinol.- I. Kultur der Orchideen.- II. Produktion.- 1. Sterilisation.- 2. Inkubation.- III. Isolierung.- 1. Extraktion der Knollen.- 2. Reindarstellung.- 3. Chemische und physikalische Eigenschaften.- IV. Nachweis.- 1. Biologischer Test.- 2. Qualitativer Nachweis.- 3. Quantitative Bestimmung.- a) Auf Grund der Fluorescenz.- b) Auf Grund der UV-Absorption.- Literatur.- Humulones, Lupulones and Other Constituents of Hops.- A. Sampling.- B. The Hop Resins.- I. Estimation of Total Resins.- II. Estimation of Total Soft Resins.- III. Analysis for ?-Acids.- 1. Extraction of the ?-Acids.- 2. Polarimetric Evaluation.- 3. Estimation by Spectrophotometry.- 4. Conductometric Analysis.- IV. Estimation of Individual ?-Acids.- 1. Analysis by Countercurrent Distribution.- 2. Estimation by Gas Chromatography.- 3. Further Methods for Resolution of ?-Acids.- V. Analysis for ? Acids.- 1. Spectrophotometric Analysis for ?-Acids.- 2. Estimation of Individual Lupulones.- Gas Chromatography Method.- VI. Significance of Results of Resin Analyses.- C. Essential Oils of Hops.- References.- Lichen Substances.- A. Microchemical Investigation of Lichen Substances.- I. Thalline Reactions.- II. Microchemical Examination of Lichens under Microscope.- 1. Procedure.- 2. Some Examples of Microchemical Examination.- III. Paper Chromatography of Lichen Substances.- Procedure in the Paper Chromatography of Lichen Substances.- B. General Procedures of Extraction, Isolation and Purification of Lichen Substances.- C. Structural System of Lichen Substances.- 1. ?-Lactonic Acid Derivatives, and Di-and Tri-basic Fatty Acids.- 2. Triterpenoids.- 3. Polyhydric Alcohols.- 4. Aliphatic Sulfur Containing Compound.- 5. Pulvinic Acid Derivatives.- 6. Lichen Depsides.- 7. Depsone.- 8. Depsidones.- 9. Quinones.- 10. Xanthone Derivative.- 11. Chromanone Derivative.- 12. Dibenzofuran Derivatives.- 13. Diketopiperazine Derivative.- D. Experimental Procedures for the Chemical Investigation of Lichen Substances.- I. Extraction, Isolation, and Purification.- 1. Depsides, and Depsidones.- 2. Lichen Triterpenoid.- 3. Quinones.- 4. Dibenzofuran Derivatives.- II. Degradation Reactions of Lichen Substances.- 1. Hydrolytic Cleavage of Depsides.- 2. Cleavage of Depsidones.- III. Synthesis of Lichen Depsides.- References.- Kinetin and Kinetin-Like Compounds.- A. Biological Assay Systems.- 1. Tobacco Wound Tissue System.- 2. Soybean Callus Tissue System.- 3. Radish Leaf Disk Test.- 4. Bean Leaf Disk Test.- 5. Germination Tests.- 6. Chlorophyll Preservation Test.- 7. Formation of Buds in Mosses.- 8. Formation of Buds in Tobacco Tissues.- B. Chemical and Physical Properties.- References.- Gibberelline.- A. Chemische Eigenschaften der Gibberelline.- B. Isolierung der Gibberelline aus Pflanzen und aus Substraten von Pilz-Kulturen.- I. Isolierung aus Gibberella-Kulturen.- II. Isolierung aus höheren Pflanzen.- 1. Isolierung nach West u. Phinney (1959) und Lang (1960).- 2. Isolierung nach Cross, Galt u. Mitarb. (1962).- C. Chemische und physikalisch-chemische Nachweis-Methoden.- D. Biologische Nachweis-Methoden.- I. Oryza-Test.- II. Zea-Test.- III. Pisum-Test.- IV. Pharbitis-Test.- V. Weitere Testpflanzen.- VI. Nachweis mit abgeschnittenen Pflanzenteilen.- VII. Intensität der Wirkung der einzelnen Gibberelline auf verschiedene Test-Pflanzen.- E. Vorkommen der Gibberelline im Pflanzenreich.- I. Verbreitung der Gibberelline.- II. Mengen von Gibberellinen in höheren Pflanzen auf Grund biologischer Nachweise.- Literatur.- Pflanzliche Toxine.- Allgemeiner Teil.- A. Niedermolekulare Stoffe.- B. Stoffe mit einem mittleren Molekulargewicht.- C. Hochmolekulare, nichtenzymatische Stoffe.- D. Enzyme.- Spezieller Teil.- I. Isolierung und Nachweis einzelner Toxine.- 1. Alternariasäure.- 2. Cochliobolin.- 3. Diaporthin.- 4. Enniatine.- 5. Fusarinsäure.- 6. Fusarubin.- 7. Javanicin.- 8. Lycomarasmin.- 9. Pseudomonas solanacearum-Polysaccharid.- 10. Skyrin.- 11. Victorin.- 12. Wildfeuer-Toxin.- II. Pflanzenpathogene Mikroorganismen, in deren Kulturflüssigkeiten phytotoxische Stoffe vorhanden sind.- Bakterien.- Pilze.- Literatur.- Phytagglutinine.- A. Einleitung.- I. Begriff, Nomenklatur.- II. Vorkommen.- B. Chemische Natur und Eigenschaften.- C. Methoden der Phytagglutiningewinnung.- I. Phytagglutinine aus den Samen der Cormophytenarten.- 1. Allgemeine Bemerkungen.- 2. Rohextrakte.- a) Originalmethode nach Renkonen.- b) Methode von Boyd und Reguera.- c) Methode von Li und Osgood.- d) Methode von Tobiška.- e) Ultraschallmethode nach Luká?i.- 3. Gereinigte bzw. angereicherte Extrakte.- a) Dialyse.- b) Reinigung nach Renkonen und Koulumies.- c) Isolation der Phytagglutinine als Mucoproteide nach Rigas und Osgood.- d) Isolation der Phytagglutinine als Proteine nach Rigas und Osgood.- e) Isolation der Phytagglutinine durch Äthanolfällung nach Bird.- f) Isolation der Phytagglutinine durch Agar-Elektrophorese nach Herzog und Sou?ek.- g) Andere Methoden.- II. Phytagglutinine aus anderen Teilen der Cormophyta.- a) Blätter.- b) Zweige.- c) Wurzel.- d) Milchsaft (Latex).- e) Knollen.- III. Phytagglutinine aus höheren Pilzen (Ascomycetes, Basidiomycetes).- IV. Konservierung der Extrakte.- D. Methoden der Phytagglutinin-Testung.- I. Komplette (direkte) Phytagglutinine.- a) Standard-Methode.- b) Tropfenmethode.- c) Objektträgermethode.- II. Inkomplette (indirekte) Phytagglutinine.- a) Nachweis der inkompletten Phytagglutinine mittels eines „Supplementmilieus“.- b) Partielle Verdauung der roten Blutkörperchen durch Papain oder Trypsin.- III. Nachweis von sehr kleinen Phytagglutinin-Mengen.- Coombs-Test.- E. Absorption der wenig spezifischen Extrakte.- F. Inhibitoren der Phytagglutination.- I. Einleitung, Vorkommen.- II. Methoden der Testung.- G. Titration des Phytagglutininextraktes nach Li und Osgood zum Zwecke der Leukocytenseparation aus dem Blute.- Literatur.- Isolierung und Analyse von Bakterienzellwänden.- A. Organisation und Zusammensetzung bakterieller Zellwände.- B. Isolierung bakterieller Zellwände.- I. Mechanische Zerkleinerung nach Salton und Horne.- II. Mechanische Zerkleinerung und Reinigung mittels proteolytischer Enzyme nach Cummins und Harris.- III. Zerkleinerung mit Ultraschall und proteolytische Reinigung nach M. Ikawa und E. E. Snell.- IV. Zerkleinerung mittels des Zentrifugenaufsatzes nach Shockman et al..- V. Kombinierte Zerkleinerung mittels Ultraschall in Gegenwart von Glas-Teilchen.- VI. Gradienten-Sedimentierung in Saccharose.- VII. Autolyse und proteolytische Verdauung.- C. Physikalische Eigenschaften und Kriterien der Reinheit.- D. Chemische Analyse der Hauptbestandteile.- I. Aminosäuren.- 1. Qualitative Bestimmung.- 2. Quantitative Bestimmung.- 3. Bestimmung von D-Aminosäuren.- a) d-Alanin.- b) d-Glutaminsäure.- c) ?-?-Diaminopimelinsäure (DAP).- d) ?-(Aminosuccinyl-l-Lysin).- 4. Bestimmung der endständigen Aminosäuren mit 2,4-Dinitrofluorbenzol (DNFB).- II. Aminozucker.- 1. Morgan-Elson-Methode.- 2. Elson-Morgan-Methode.- a) Colorimetrische Bestimmung.- b) Papierchromatographischer Nachweis.- III. Neutralzucker.- IV. Teichonsäuren.- a) Isolierung.- b) Saure Hydrolyse.- c) Basische Hydrolyse.- d) Papierchromatographic.- E. Analyse mit Hilfe von Enzymen.- I. Lysozym.- 1. Mikrococcus lysodeicticus.- 2. Isolierung von dialysierbaren Zellwand-Mucopeptiden aus intakten Mikroorganismen.- 3. Kinetische Studien mit Lysozym.- 4. Lysozym an Gram-negativen Bakterien.- 5. Darstellung der „ghosts“ mit Hilfe von Lysozvm unter osmotischem Schutz.- 6. Bildung von Spheroblasten in Gegenwart von Versene, Lysozvm und Spermin.- II. Phagen-Enzyme.- F. Analyse der Biosynthese mit Hilfe von Isotopen.- G. Zusammenfassung und Ausblick.- Literatur.- I. General Methods of Enzymology.- Der Nachweis enzymatischer Aktivität.- A. Einleitung.- I. Definition.- II. Chemische Natur der Enzyme.- III. Eigenschaften der Enzyme.- B. Suche nach einem Enzym.- C. Gruppenteste.- Literatur.- Allgemeine Charakterisierung eines Enzyms.- A. Die Reaktionsspezifität.- B. Bestimmung der optimalen Reaktionsbedingungen.- C. Zur Bestimmung der Stabilität des Enzyms.- D. Die Substratspezifität.- E. Bestimmung der Enzymkonzentration.- F. Die Lokalisationsbestimmung der Enzyme.- Literatur.- Manometrische Methoden.- Spektroskopische Methoden.- Thunberg-Technlk (Methylenblau-Methode).- 1. Prinzip.- 2. Technik der Thumberg-Methode.- a) Das Vakuumrohr.- b) Der Thermostat.- c) Die Indicator-Lösung.- d) Enzymlösungen.- e) Pufferlösungen.- f) Substratlösungen.- 3. Durchführung des Entfärbungstestes.- 4. Auswertung.- 5. Fehlerquellen.- 6. Verwandte Methoden.- Literatur.- Interpretation of Results.- A. No Detectable Activity: Enzyme Absent.- B. Partial or No Activity: Enzyme Present.- I. Present as Inactive Precursor.- II. Enzyme Present: Partially Active or Inactive under Assay Conditions.- 1. Adsorption.- 2. Inhibition.- 3. Disruption of Cellular Organisation.- 4. Activity Dependent on Spontaneous Change in Substrate.- 5. Physical State of Substrate.- 6. Miscellaneous Factors.- C. Present but giving High Assay.- D. Present in widely Varying Amounts.- E. One Activity from More than One Enzyme or More than One Activity from One Enzyme.- F. Conclusions that May be Drawn from the Presence of an Enzyme.- References.- II. General Methods of Preperation and Purification.- General Methods of Preparation.- A. Culture of Material.- I. Higher Plants.- II. Algae.- III. Bacteria.- 1. Pure Cultures.- 2. Enrichment Cultures.- IV. Fungi.- B. Preparation of Cell-Free Extracts.- I. Higher Plants.- II. Microorganisms.- 1. Lytic Procedures.- a) Autolysis.- b) ?-Lysis by Bacteriophage.- c) Enzymic and Chemical Lysis.- 2. Mechanical Disruption.- a) Sound Waves.- b) Agitation with Glass Beads.- c) Mill Grinding.- d) Mechanical or Hand Grinding with Abrasives.- e) Mechanical Pressure.- 3. Dried Cell Preparations.- C. Isolation of Particles.- I. Centrifugation.- 1. Differential Centrifugation.- 2. “Layering” and Density-Gradient Centrifugation.- II. Isolation ...