Beeinflussung der Wuchsformen des Lactobacillus...

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This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschung in Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht: Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz. Zur Erklärung der „lag period" nimmt Purvis an, daß in ganzen Caryopsen ein für die Vernalisa- tions-Wirkung wichtiger Stoff (bei hohen wie bei tiefen Temperaturen) aus dem Endosperm in den Embryo übertrete, der in isolierten Embryonen erst neu gebildet werden müsse, wozu Kälte ebenso erfor- derlich sei wie für die Anhäufung dieses Stoffes in den Embryonen ganzer Caryopsen. Der natürliche Kontakt mit dem Endosperm konnte jedoch in Pur- v i s Versuchen nicht durch die Zugabe von Endo- sperm zum Medium ersetzt werden. Auf Grund unserer Befunde erscheint es nun mög- lich, daß in der Zeit der überwiegenden Kohlen- hydrat-Atmung, also innerhalb der ersten 14 Tage nach Vernalisations-Beginn, entweder (1) ein für die Vernalisations-Wirkung erforderlicher Stoff gebildet oder (2) aus einer Bindung oder inaktiven Vorstufe freigesetzt bzw. aktiviert oder (3) eine vernalisations- hemmende Substanz zerstört oder inaktiviert wird. Die Begünstigung des Vernalisations-Effektes bei iso- lierten Embryonen durch Glucose-Zugabe läßt sich vielleicht damit begründen, daß die Glucose in der Zeit der Überführung einer thermolabilen „Verna- lin"-Vorstufe in eine stabile der Erhaltungsatmung dient, der sonst die (den Annahmen 1 und 2 zufolge gebildete) labile „Vernalin"-Vorstufe zum Opfer fal- len würde. Zugunsten dieser letzten Annahme spricht auch ein Befund von P u r v i s 11 : Bei einer Gesamt-Vernali- sations-Dauer von 8 Wochen ist der Vernalisations- Effekt, zumal nach „residual growth"-Behandlung, d. h. nach 4-tagelanger Veratmung der in isolierten Embryonen enthaltenen Kohlenhydrate bei 20° C, größer, wenn in den ersten Vernalisations-Wochen (in denen vermutlich die Stabilisierung der labilen Vorstufe erfolgt) Zucker geboten wird und später nicht, als bei anfangs zuckerlosem Substrat und spä- terer Zuckerzugabe. — Auf alle Fälle wird es zur Bestätigung dieser Annahmen über den Zusammen- hang zwischen der 14-tägigen Phase überwiegender Kohlenhydratatmung isolierter Embryonen einerseits und der ebenso langen P u r v i s sehen „lag period" andererseits noch weiterer Untersuchungen bedürfen. Herrn Prof. Dr. G. M e l c h e r s danke ich auch an die- ser Stelle vielmals für die Anregung zu den vorliegenden Untersuchungen, für die freundlidre Aufnahme in seinem Institut sowie für zahlreidie förderliche Diskussionen. Der D e u t s c h e n Forschungsgemeinschaft bin idi für die finanzielle Unterstützung meiner Arbeiten zu Dank verbunden. Beeinflussung der Wuchsformen des Lactobacillus bifidus Von F. PETUELY und F. EICHLER Aus dem Med.-ehemischen Institut der Universität Graz (Z. Naturforschg. 9b. 229- 234 [1954]; eingegangen am 29. September 1953) In der vorstehenden Arbeit wird gezeigt, daß der L. bifidus, der im Stuhl des an der Brust ernährten Säuglings praktisdi ausschließlidi als Stäbdien wächst, in vitro nur dann Verzwei- gungen verschiedenen Grades bildet, wenn die Nährböden bestimmte Hemmstoffe enthalten, bzw. die Nährböden nicht optimale Verhältnisse schaffen. Als ein soldier Stoff wurde der Bakterienhemmstoff aus dem sterilen Kulturfiltrat der Hefe Candida pseudotropicalis Basgal erkannt. Weiter wird nachgewiesen, daß auch Sulfathiazol und Sublimat in geringem Grade Verzweigungen bewirken. Kurz dauernde Einwirkung von Formaldehyd verursacht bei man- chen Bifidus-Stämmen stärkste Verzweigungen. Alle Verzweigungen verschwinden wieder im Laufe einiger Passagen. Sterile Kulturfiltrate eines Stammes von E. coli und St. lactis ver- hinderten das Angehen von Bifidus-Kulturen, hemmten aber wadisende Kulturen nicht und bewirkten auch keine Verzweigungen. Zuletzt wird darauf hingewiesen, wie unwahrschein- lich es ist, daß Stämme von L. bifidus mit einer so großen Mutationsrate behaftet sind, daß sie nahezu konstant zu L. acidophilus mutieren, wie dies die erwähnten amerikanisdien Autoren behaupten. Die normale Wuchsform des L. bifidus ist die Stäbehenform. D ie Morphologie und Physiologie des Lacto- bacillus bifidus bildete den Gegenstand zahl- reicher Arbeiten verschiedener Autoren (Zusammen- 1 Ergebn. Hyg., Bakteriol., Immunitätsforsch, exp. Therap. 26, 193 '[1949]. fassung siehe B o v e n t e r ) 1 . Auch in neuester Zeit wurde dieses Thema von amerikanisdien Autoren eingehend bearbeitet Die gleidie Forschergruppe 2 Tomarelli u. Mitarbb., J. biol. Chemistry 179. 485 [1949]; 181, 879 [1949]; 187, 197 [1950],

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  • This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

    Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

    Zur Erklärung der „lag period" nimmt P u r v i s an, daß in ganzen Caryopsen ein für die Vernalisa-tions-Wirkung wichtiger Stoff (bei hohen wie bei tiefen Temperaturen) aus dem Endosperm in den Embryo übertrete, der in isolierten Embryonen erst neu gebildet werden müsse, wozu Kälte ebenso erfor-derlich sei wie für die Anhäufung dieses Stoffes in den Embryonen ganzer Caryopsen. Der natürliche Kontakt mit dem Endosperm konnte jedoch in P u r -v i s Versuchen nicht durch die Zugabe von Endo-sperm zum Medium ersetzt werden.

    Auf Grund unserer Befunde erscheint es nun mög-lich, daß in der Zeit der überwiegenden Kohlen-hydrat-Atmung, also innerhalb der ersten 14 Tage nach Vernalisations-Beginn, entweder (1) ein für die Vernalisations-Wirkung erforderlicher Stoff gebildet oder (2) aus einer Bindung oder inaktiven Vorstufe freigesetzt bzw. aktiviert oder (3) eine vernalisations-hemmende Substanz zerstört oder inaktiviert wird. Die Begünstigung des Vernalisations-Effektes bei iso-lierten Embryonen durch Glucose-Zugabe läßt sich vielleicht damit begründen, daß die Glucose in der Zeit der Überführung einer thermolabilen „Verna-lin"-Vorstufe in eine stabile der Erhaltungsatmung dient, der sonst die (den Annahmen 1 und 2 zufolge

    gebildete) labile „Vernalin"-Vorstufe zum Opfer fal-len würde.

    Zugunsten dieser letzten Annahme spricht auch ein Befund von P u r v i s 1 1 : Bei einer Gesamt-Vernali-sations-Dauer von 8 Wochen ist der Vernalisations-Effekt, zumal nach „residual growth"-Behandlung, d. h. nach 4-tagelanger Veratmung der in isolierten Embryonen enthaltenen Kohlenhydrate bei 20° C, größer, wenn in den ersten Vernalisations-Wochen (in denen vermutlich die Stabilisierung der labilen Vorstufe erfolgt) Zucker geboten wird und später nicht, als bei anfangs zuckerlosem Substrat und spä-terer Zuckerzugabe. — Auf alle Fälle wird es zur Bestätigung dieser Annahmen über den Zusammen-hang zwischen der 14-tägigen Phase überwiegender Kohlenhydratatmung isolierter Embryonen einerseits und der ebenso langen P u r v i s sehen „lag period" andererseits noch weiterer Untersuchungen bedürfen.

    Herrn Prof. Dr. G. M e l c h e r s danke ich auch an die-ser Stelle vielmals für die Anregung zu den vorliegenden Untersuchungen, für die freundlidre Aufnahme in seinem Institut sowie für zahlreidie förderliche Diskussionen. Der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s g e m e i n s c h a f t bin idi für die finanzielle Unterstützung meiner Arbeiten zu Dank verbunden.

    Beeinflussung der Wuchsformen des Lactobacillus bifidus V o n F . P E T U E L Y u n d F . E I C H L E R

    Aus dem Med.-ehemischen Institut der Universität Graz (Z. Naturforschg. 9 b . 229- 234 [1954]; eingegangen am 29. September 1953)

    In der vorstehenden Arbeit wird gezeigt, daß der L. bifidus, der im Stuhl des an der Brust ernährten Säuglings praktisdi ausschließlidi als Stäbdien wächst, in vitro nur dann Verzwei-gungen verschiedenen Grades bildet, wenn die Nährböden bestimmte Hemmstoffe enthalten, bzw. die Nährböden nicht optimale Verhältnisse schaffen. Als ein soldier Stoff wurde der Bakterienhemmstoff aus dem sterilen Kulturfiltrat der Hefe Candida pseudotropicalis Basgal erkannt. Weiter wird nachgewiesen, daß auch Sulfathiazol und Sublimat in geringem Grade Verzweigungen bewirken. Kurz dauernde Einwirkung von Formaldehyd verursacht bei man-chen Bifidus-Stämmen stärkste Verzweigungen. Alle Verzweigungen verschwinden wieder im Laufe einiger Passagen. Sterile Kulturfiltrate eines Stammes von E. coli und St. lactis ver-hinderten das Angehen von Bifidus-Kulturen, hemmten aber wadisende Kulturen nicht und bewirkten auch keine Verzweigungen. Zuletzt wird darauf hingewiesen, wie unwahrschein-lich es ist, daß Stämme von L. bifidus mit einer so großen Mutationsrate behaftet sind, daß sie nahezu konstant zu L. acidophilus mutieren, wie dies die erwähnten amerikanisdien Autoren behaupten.

    Die normale Wuchsform des L. bifidus ist die Stäbehenform.

    Die Morphologie und Physiologie des Lacto-bacillus bifidus bildete den Gegenstand zahl-reicher Arbeiten verschiedener Autoren (Zusammen-

    1 Ergebn. Hyg., Bakteriol., Immunitätsforsch, exp. Therap. 26, 193 '[1949].

    fassung siehe B o v e n t e r ) 1 . Auch in neuester Zeit wurde dieses Thema von amerikanisdien Autoren eingehend bearbeitet Die gleidie Forschergruppe

    2 T o m a r e l l i u. Mitarbb., J. biol. Chemistry 179. 485 [1949]; 181, 879 [1949]; 187, 197 [1950],

  • gibt an, daß der Lactobacillus bifidus im Brustkind-stuhl vorwiegend verzweigt vorkomme 3.

    „As seen in smears of stools the organisms are gram-positive straight or curved rods that are non-motile and that do not form spores. One end may be bulbous or racket-shaped. One or both ends may appear to be split longitudinally to give the effect of two short branches."

    Die genannten Autoren konnten Stämme des Lactobacillus bifidus isolieren, die ihre verzweigten Eigenschaften konstant beibehielten und die nur dann unverzweigt wurden, wenn sie „mutierten". Diese Mutationen waren aber immer von grund-legenden Veränderungen in den biochemischen Eigenschaften begleitet, wie z. B. Aerobwerden und Bildung von inaktiver Milchsäure an Stelle von rechtsdrehender. Solche „Mutationen" beschreiben sie auch bei einer Bifidus-Kultur, die sich nach ihren Angaben von einem Bakterium, einem „Clon", her-leitete. Die Eigenschaften der mutierten Stämme wandelten sich in keinem Fall wieder in die des Lactobacillus bifidus um.

    Demgegenüber wurde noch von keinem euro-päischen Autor eine solche Umwandlung beschrieben bzw. bewiesen, und es sind sich auch alle darüber einig, daß die Wuchsform des Lactobacillus bifidus im Stuhl des Brustkindes fast ausschließlich unver-zweigt ist. Die Wuchsformen auf Platten — flüssige Nährböden wurden in letzter Zeit weniger verwen-det — werden hingegen von allen Autoren mehr oder weniger deutlich verzweigt beschrieben. Eine ausgezeichnete Literaturzusammenfassung darüber findet sich in der bereits zitierten Monographie B o v e n t e r s .

    Unsere eigenen Beobachtungen an den Stühlen von mehr als 300 Brustkindern bzw. Kindern mit Bifidus-Flora, hervorgerufen durch den Bifidus-Fak-tor4 , ergaben, daß praktisch niemals verzweigte Bifidus-Formen in den Stuhlausstrichen vorherr-schen, sondern daß solche Formen nur in verschwin-dend geringer Zahl neben vollkommen unverzweig-ten Stäbchen vorkommen. Bei den Tausenden von uns durchgesehenen Stuhlausstrichen von Kindern ohne Bifidus-Flora und solchen in Umstimmung be-griffenen fanden wir aber öfters, daß neben ande-ren Bakterien extrem verzweigte Bifidus-Formen auftreten können, wie sie auf Platten oft gesehen

    3 R. F. N o r r i s u. Mitarbb., J. Bacteriol. 60, 681 [1950].

    4 F. P e t u e l y , Naturwissenschaften 40, 349 [1953]. 3 G. M a l y o t h , Ärztl. Wschr. 5, 201 [1950],

    werden. Während man bei Kindern mit klassischer Bifidus-Flora oft mehrere Gesichtsfelder absuchen muß, um eine Y-Form oder andere gering verzweigte zu finden, und man Astformen praktisch nie sieht, findet man bei Flaschenkindern mit lactosereicher Nahrung oft 10—20% der gesamten Bakterienflora mit solchen Astformen oder Formen mit starken Auf-treibungen an den Enden, die extrem lang werden können und dann den Eindruck eines Hefemycels hervorrufen, wenn sie auch wesentlich kleiner sind.

    Auf Grund der Beobachtung, daß Nahrungen mit reichlich Lactose — die bei gleichzeitiger Bifidus-Faktorgabe Bifidus-Flora bewirken können — ohne den Faktor besonders oft verzweigte Bifidus-Formen hervorbringen, kamen wir zu der Vermutung, daß offensichtlich ungünstige Nährbodenverhältnisse, wie vielleicht Mangel an Nährstoffen oder gewisse hem-mende Einflüsse, die Ausbildung verzweigter Bifidus-Formen verursachen.

    Solche Vermutungen wurden in der Bifidus-Lite-ratur bereits mehrmals geäußert, jedoch nicht weiter bewiesen.

    Um Gewißheit über unsere Vermutungen zu er-langen, ließen wir in vitro auf Bifidus-Kulturen ver-schiedenartige Substanzen einwirken und untersuch-ten die Reaktionen der Bakterien.

    Die verwendeten Bifidus-Stämme wurden aus Brustkindstühlen bezw. Stühlen von Kindern mit künstlicher Bifidus-Flora auf dem von M a l y o t h angegebenen Nährboden 5 reingezüchtet 6. Besonders bewährt hat sich ein Nährboden, der zusätzlich nodr 10% Frauenmilch enthielt. Auf ihm entwickelten sich die Kolonien rascher als auf dem M a l y o t h -Nähr-

    6 Rezept: Für 100 cm3 Nährboden löst man unter ge-lindem Sieden in

    dest. Wasser 50 cm3 Cystin 0,02 g

    und gibt weiter dazu: Natriumsulfat entwässert . . . 0,50 g, Asparagin 0,50 g, Natriumacetat (nicht rein) . . 0.50 g,

    enthält Spuren von Mn und Cl, Magnesiumsulfat 0,05 g,

    filtriert durch Faltenfilter von Spuren ungelösten Cystins ab und gibt noch hinzu:

    Monokaliumphosphat 0,09 g, Dinatriumphosphat 0,11 g, Milchzucker DAB 6 1,00 g, /-Ascorbinsäure 0,02 g,

    p-Aminobenzoesäure 0,1-proz. wässerige Lösung 0,40 cm3,

    Leberbrühe 4.00 cm3. Nadi Auffüllen auf 50 cm3 wird keimfrei durch Membran-filter filtriert. Die Lösung (pH—6,4) wird mit 50 cm3 4-proz. Agar gemischt und zu 5 Platten vergossen.

  • Versudi Stamm Nähr-lösung Zusatz zur

    Nährlösung nj 10-cm3 gebild. Säure in 5 cm3 Nährlsg. titriert

    mitn/lO-NaOH Wuchsform

    (grampositiv)

    1 unverzweigt, unbehandelt LN keiner 6,0 unverzweigt

    2 unverzweigt, unbehandelt LN 2,5 cm

    3 Kulturfiltrat 0,2 verzweigt, Abb. 1 *

    3 Stamm von Versuch 2 LN keiner 5,9 unverzweigt

    4 Stamm von Versudi 2 LN 2,5 cm3 Kulturfiltrat 6,0 unver zweigt

    5 unverzweigt VN keiner 4,2 unverzweigt

    6 unverzweigt VN 2,5 cm3 Kulturfiltrat 0,0 stark verzweigt

    7 Stamm von Versuch 6 VN keiner 3,7 unverzweigt

    8 Stamm von Versuch 6 VN 2,5 cm3 Kulturfiltrat 3,4 stark verzweigt, Abb. 2

    9 Stamm von Versuch 8 LN keiner 5,8 unverzweigt

    10 Stamm von Versuch 8 LN 2,5 cm3 Kulturfiltrat 1,8 unverzweigt

    Tab. 1. Einfluß des Bifidus-Hemmstoffes aus Hefe auf Wachstum und Wuehsform.

    boden ohne Zusatz. Als Nährlösungen für die Ver-suche wurden der von M a 1 y o t h angegebene Nähr-boden ohne Agar-Zusatz (in Zukunft Lebernähr-lesung LN genannt) und die von uns bereits be-schriebene vollsynthetische Nährlösung (VN)7 , je-doch mit Zusatz der Stoffe, die in dieser Arbeit auf Seite 465 angegeben sind, verwendet. Anaerobe Ver-hältnisse wurden in einem Exsikkator durch Evaku-ieren mit der Wasserstrahlpumpe und darauf folgen-dem Füllen mit CO.> geschaffen. Diese Maßnahme wurde immer 3-mal hintereinander wiederholt.

    Auf dem von M a 1 y o t h angegebenen Nährboden wuchsen alle Bifidus-Stämme in der Regel unver-zweigt oder nur leicht verzweigt. Verzweigungen bildeten sich erst, wenn die Kolonien größer wur-den und Zellanhäufungen auftraten. Die gleichen Beobachtungen konnten wir bei den beiden verwen-deten flüssigen Nährlösungen machen. Verzweigun-gen traten nur auf, wenn der Nährboden besonders lang bebrütet wurde. Meist waren die Stäbchen dann auch autolytisch verändert. Wurden die Bakterien weiter überimpft, so wuchsen sie immer unverzweigt.

    Um den Einfluß hemmender Stoffe auf das Auf-treten von Verzweigungen bei sonst hauptsächlich als

    7 F. P e t u e l y u. F. E i c h 1 e r , Biochem. Z. 322, 463 [1952].

    Stäbchen wachsenden Stämmen von L. bifidus zu untersuchen, wurden die folgenden Versuche ange-stellt.

    V e r s u c h e mit K u l t u r f i l t i a i von Candida pseudotropicalis B a s g a l

    Sterile Kulturfiltrate der Hefe Candida pseudotropica-lis Basgal wurden zur LN zugesetzt. Das Bifidus-Wadis-tum war in dieser Lösung fast vollständig gehemmt, und die wenigen Bakterien, die sidi aus dem Inokulum ent-wickelt hatten, zeigten geringe Verzweigungen. Beim Weiterimpfen in LN mit und ohne Kulturfiltrat-Zusatz wuchsen nur unverzweigte Stäbchen, die aber sicher als Bifidus erkannt wurden, da sie auf Platten kein aerobes Wachstum aufwiesen. Die Hemmung war in dieser zwei-ten Passage auch mit Kulturfiltrat nur sehr gering. Es erfolgte offensichtlich Gewöhnung an den Hemmstoff aus der Hefe.

    Der gleiche Versudi wurde mit demselben Stamm in der VN ausgeführt. Hier zeigte sidi praktisch keine Säurebildung und nur sehr geringes Wadistum. Die wenigen Bakterien waren stark verzweigt. Weiter-impfungen mit und ohne Hemmstoffzusatz ergaben einerseits relativ gutes Wachtsum, jedoch weiterhin starke Verzweigung, bzw. gutes Wachstum ohne Verzweigungen.

    Wurden die verzweigten Stämme aus der VN wieder in LN überimpft, so wudisen die 2-mal gehemmten Stämme mit und ohne Hemmstoff unverzweigt weiter und zeigten Wachstum. Es trat also in jedem Fall Ge-

    * Abb. 1—6 s. Tafel S. 216 b.

  • Adsorbens etwa 1 Spatelspitze

    Zusatz zur LN-Nährlösung

    cm3 gebildeter Säure in 5 cm3 Nährlsg. titr.

    mit n/lO-NaOH

    Aktivkohle D.A.B. 6 . . . 1 cm3 Hefefiltrat 5,2

    F r a n k o n i t . . . . 1 cm3 Hefefiltrat 4,6 Fullererde . . . 1 cm3 Hefefiltrat 5,6 Unbehandelt . . 1 cm3 Hefefiltrat 2,6

    — keiner 5,6

    Tab. 2. Adsorbierbarkeit des Bifidus-Hemmstoffes aus Hefe.

    wöhnung an den Hemmstoff ein. Das Auftreten starker Verzweigungen zeigte sich vor allem in der VN, die offensichtlidi weniger optimale Verhältnisse schafft als die LN, wodurch die Verzweigungen begünstigt wurden.

    Die Versuche wurden mit 3 Stämmen ausgeführt. Die Ergebnisse waren prinzipiell die gleichen. Der Einfadi-heit halber geben wir in den Tabellen nur die Werte wieder, die mit einem der verwendeten Stämme gewon-nen wurden. Bebrütet wurde 40 Stdn. bei 37° C (Tab.l).

    Der Bifidus-Hemmstoff aus der Hefe wurde nidit wei-ter untersudit. Seine Adsorbierbarkeit an einige Ad-sorptionsmittel, orientierend geprüft mit Bifidus-Kulturen. ist aus Tab. 2 ersichtlich.

    Der Hemmstoff ist also an Tierkohle, Frankonit und Fullererde adsorbierbar. Läßt man die Hefefiltrate an der Luft stehen, so nimmt ihre hemmende Wirkung langsam ab. Außerdem ist er hitzestabil, wie weitere Untersuchungen ergaben.

    V e r s u c h e m i t S u b l i m a t

    Um festzustellen, welcher Art der sdiädigenae Einfluß auf die Bakterien sein muß, um Verzweigungen zu er-halten, setzten wir Sublimat in Konzentrationen von 0,5—10 mg je 5 cm3 der Nährlösungen zu. Das Bifidus-Wachstum war bei allen Verdünnungen stark gehemmt bzw. aufgehoben. Typische starke Verzweigungen traten bei den eingeimpften Bakterien auf. Bei Konzentrationen, die unter der Hemmdosis lagen, waren keine Verzwei-gungen zu beobachten.

    V e r s u c h e m i t S u l f a t h i a z o l

    Um die Wirkung eines Sulfonamids auf das Bifidus-Wachstum und die Bildung von Verzweigungen zu stu-dieren, verwendeten wir Sulfathiazol. Wir wählten diese Substanz, da B o v e n t e r in seiner Monographie an-gibt, daß sie das Wachstum des L. bifidus erst bei Zu-sätzen von 0,4% zur Nährlösung aufhebt, wir also voll-ständige Hemmung erst bei relativ hohen Dosen erwar-ten konnten. Es traten in den wachsenden Kulturen ge-ringe, nicht besonders ausgeprägte Verzweigungen auf. Im Gegensatz zu B o v e n t e r fanden wir jedodi, daß schon Zusätze von nur 0.02% zur Nährlösung eine be-träditliche Hemmung des Wachstums bewirken, so daß sein Schluß, daß Sulfonamide die Bifidus-Flora unbeein-flußt lassen, nicht ohne weiteres angewendet werden darf. Die Versuche wurden wiederum in LN und VN

    ausgeführt. Verwendet wurden drei verschiedene Stämme, die mit denen vom Hefefiltrat-Versuch identisch waren. Der Einfachheit halber referieren wir nur über einen Stamm. Die Ergebnisse mit den anderen waren prinzi-piell die gleichen. Bebrütet wurde 17 Stdn. bei 37° C (Tab. 3).

    V e r s u c h e m i t F o r m a l d e h y d

    Von der Untersuchung mit Formaldehyd, der als mutagen bekannt ist, erhofften wir uns besondere Auf-schlüsse. Da schon geringste Mengen starke Hemmungen bzw. Stillstand des Wachstums der Kulturen bewirkte, gingen wir in diesem Fall anders vor.

    18 Stdn. bei 37° bebrütete Bifidus-Kulturen wurden abzentrifugiert, mit physiologischer Kochsalzlösung ge-waschen und in 0,1-proz. Formaldehydlösung suspendiert und darin 15 Min. belassen. Dann wurden die Bakterien wiederum abzentrifugiert, mit physiologischer Kochsalz-lösung einige Male gewaschen und mit den so gewon-nenen Bakterien, die vorher in Kodisalzlösung suspen-diert wurden, beimpft. Sowohl die Versuche mit LN als auch die mit VN zeigten Säurebildung. Die Bakterien, die in der LN wuchsen, waren verzweigt, jedoch ohne daß Astbildungen auftraten. Die Bakterien der VN je-doch wiesen starke Verzweigungen mit Netzbildungen auf (Abb. 3 und 4). Weitere Passagen ohne Formaldehyd ließen in der LN die Verzweigungen verschwinden, wäh-rend in der VN die Verzweigung erhalten blieb, und erst in der sedisten Passage waren nur mehr wenige Verzwei-gungen nadizuweisen (Abb. 5 und 6). Auf Platten aus-gestrichene verzweigte Stämme wuchsen dort nur an-aerob als verzweigte gekammerte Stäbchen.

    Diese Eigenschaften wiesen alle fünf von uns unter-suchten Stämme auf.

    V e r s u c h e m i t K u l t u r f i l t r a t e n j e e i n e s S t a m m e s E. coli bzw. St. Iactis

    Um den Einfluß der Stoffwediselprodukte von E. coli und St. lactis, die beide neben dem L. bifidus im Darm gefunden werden, auf die Verzweigungen dieses Keimes zu untersuchen, wurden folgende Versuche angestellt:

    Es wurde ein aus einem Säuglingsstuhl gezüchteter Stamm von E. coli bzw. St. lactis in 5 cm3 einer LN ein-geimpft und 18 Stdn. bei 37° aerob bebrütet, auf pjj 6,4 eingestellt, hierauf steril filtriert und das bakterienfreie Filtrat den doppeltkonzentrierten Nährlösungen für die Bifidus-Züditung zugesetzt und dann diese Lösungen auf das übliche Volumen gebradit. Nadi dem Beimpfen mit Bifidus wurde 40 Stdn. bei 37° anaerob bebrütet. Da in dieser Arbeit nur das Verhalten der Bakterien in morphologischer Hinsicht interessiert, wollen wir nur einen geringen Teil unserer Versuche, die in dieser Hin-sicht gleiche Ergebnisse zeitigten, referieren. Die gegen-seitige Beeinflussung des Wachstums soll einer späteren Arbeit vorbehalten sein. Die Auswertung der Versuche erfolgte wie in den vorhergehenden Versuchen. Der L. bifidus wurde sowohl durdi das Colifiltrat als auch durch das Kokkenfiltrat im Anwachsen gehemmt. Nadi dem Anwadisen konnte keine hemmende Wirkung mehr festgestellt werden. Das Auftreten von Verzweigungen wurde bei allen diesen Versuchen beobachtet (Tab. 4).

  • Zusatz zur Nährlösung Nähr- cm3 n/10-gebildeter Säure in 5 cm3 Wuchsform (5 cm3) lösung Nährlösung titriert mit n/lO-NaOH (grampositiv)

    1 mg Sulfathiazol (0,02%) . - LN 2,55 unverzweigt 10 mg (0,2 lo) LN 1,35 unverzweigt 50 mg (1 %) LN 0,25 kaum verzweigt keiner LN 5,6 unverzweigt 1 mg Sulfathiazol (0,02%) • . VN 0,2 schwach verzweigt 10 mg (0,2%) VN 0,1 schwach verzweigt 50 mg (1 °/ ) VN 0,0 schwach verzweigt keiner VN 3,7 unverzweigt

    Tab. 3. Einfluß von Sulfathiazol auf das Bifidus-Wachstum und die Bildung von Verzweigungen.

    Versudi Stamm Nähr-Lösung Zusatz zur Nährlösung

    (5 cm3) cm3 n/10 gebild. Säure in 5 cm3 Nährlösung

    titriert mit n/10 NaOH Wuchsform

    1 unverzweigt, unbehandelt LN 2,5 cm3 St. lactis Filtrat 0,05

    gramlabil, unver-zweigt, aufgebläht

    2 Stamm von Versudi 1 LN keiner 11,4 grampositiv, unver-zweigt, gekammert

    3 unverzweigt, unbehandelt LN 2,5 cm3 E. coli Filtrat 0,05 gramlabil, unver-zweigt, aufgebläht

    4 Stamm von Versudi 3 LN keiner 11,2 grampositiv, gekam-mert, unverzweigt

    5 unverzweigt, unbehandelt VN 2,5 cm3 St. lactis Filtrat 0,0 gramlabil, unver-zweigt, aufgebläht

    6 Stamm von Versudi 5 VN keiner 6,1 grampositiv, gekam-mert, unverzweigt

    i unverzweigt, unbehandelt VN 2,5 cm3 E. coli Filtrat 0,0 gramlabil, unver-zweigt, aufgebläht

    8 Stamm von Versuch 7 VN keiner 6,3 grampositiv, gekam-mert, unverzweigt

    9 unverzweigt, unbehandelt LN nach 18 Stunden Bebrüten

    2,5 cm3 St. lactis-Filtrat 7,3 grampositiv, un-verzweigt

    10 unverzweigt, unbehandelt LN nadi 18 Stunden Bebrüten

    2,5 cm3 E. coli-Filtrat 7,0 grampositiv, un-verzweigt

    11 unverzweigt, unbehandelt LN keiner 10,5 grampositiv, un-verzweigt

    12 unverzweigt, unbehandelt VN nadi 18 Stunden Bebrüten

    2,5 cm3 St. lactis-Filtrat 4,5 grampositiv, un-verzweigt

    13 unverzweigt, unbehandelt VN nach 18 Stunden Bebrüten

    2,5 cm3 E. coli-Filtrat 4,0 grampositiv, un-verzweigt

    14 unverzweigt, unbehandelt VN keiner 5,7 grampositiv, un-verzweigt

    Tab. 4. Versuche mit Kulturfiltraten je eines Stammes E. coli bzw. St. lactis.

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

    Die vorstehenden Versuche mit mehreren Stäm-men des L. bifidus, die aus Brustkindstühlen ge-züchtet wurden, ergaben folgendes:

    Die Bakterien aller untersuchten Stämme wuch-sen auf den Platten und auch in den verwendeten

    Nährlösungen in Form von Stäbchen, die zeitweilig gekammert waren und niemals in besonderem Maße Verzweigungen zeigten. Verzweigungen in Form von Y-Bildungen oder kleinen Knospen konnten in den Ausstrichen nur sporadisch gefunden werden. Keiner dieser Stämme wuchs bei aerober Bebrütung auf Platten an. Auf den optimalen, von M a 1 y o t h an-

  • gegebenen Nährböden mit Zusatz von Frauenmilch traten Verzweigungen nur dann auf, wenn das Wachstum sehr üppig war und die Kolonien mehrere Tage alt waren.

    Bei Zusatz von Hemmstoffen erwies sich, daß der Hemmstoff aus dem Kulturfiltrat von Candida pseudo-tropicalis Basgal zwar starke Hemmung in den ersten Passagen bewirkt, daß jedoch rasche Gewöhnung ein-tritt und in der zweiten und den nädisten Passagen praktisch keine Hemmwirkung mehr nachzuweisen ist. Solange die Hemmwirkung anhält, treten ver-zweigte Bifidus-Organismen vor allem in der VN auf. Aber audi in LN finden sich verzweigte Bakte-rien, wenn auch etwas geringer in ihrem Verzwei-gungsgrade. Die verzweigten Bakterien wachsen in den nächsten Passagen mit oder ohne Hemmstoff unverzweigt weiter.

    Zusatz relativ großer Dosen von Sublimat zu den Nährlösungen bewirkte keine Veränderungen in dem Erscheinungsbild der Bakterien. Die gleichen Beob-achtungen konnten bei der Hemmung mittels Sulfa-thiazol angestellt werden. Diese beiden Stoffe be-wirken also, obwohl sie sehr kräftige Hemmstoffe für den L. bifidus darstellen, keine Beeinflussung im Sinne des Auftretens von Verzweigungen.

    Im Gegensatz zu diesen Versuchen bewirkt die nur 15 Min. lange Einwirkung von Formaldehyd, daß der so behandelte Bifidus-Stamm mehrere Pas-sagen verzweigt wächst. Anfangs sind die Verzwei-gungen mitunter netzartig und werden langsam immer geringer. Jedoch nicht alle Bifidus-Stämme werden durch Formaldehvd zu verzweigtem Wachs-tum angeregt.

    Die zuletzt durchgeführten Versuche mit sterilen Kulturfiltraten von je einem Stamm E. coli und St. lactis zeigten zwar starke Hemmwirkung auf den L. bifidus, wenn der Zusatz gleidizeitig mit dem Bifidus-Inokulum erfolgte, bewirkten jedoch nicht das Auftreten von Verzweigungen.

    Die willkürliche Auswahl von schädigenden Agen-tien für den L. bifidus zeigt also, daß es nicht allein der hemmende Einfluß sein kann, der das Bakte-rium zur Bildung von Verzweigungen anregt, son-dern daß offensichtlich ganz spezifische Einflüsse vorhanden sein müssen, die diese Wuchsform des

    Bakteriums hervorrufen. Daß es sich nur um Wuchs-formen und nicht um Mutationen der Stämme han-delt, kann sicher behauptet werden, da sonst eine Rückwandlung in die unverzweigte Form innerhalb kurzer Zeitspannen, d. h. einer bis einigen Passagen unmöglich wäre. Auch die nachhaltige Wirkung des Formaldehyds kann bestenfalls Varianten, niemals aber Mutanten geschaffen haben, da sonst das Ver-schwinden der verzweigten Formen innerhalb von sechs Passagen nicht zu erklären wäre.

    Man darf also aus diesen Versuchen den Schluß ziehen, daß offensichtlich nicht allgemein Hemmun-gen des Bakterienwachstums mit Verzweigungen beantwortet werden, sondern daß ein Einfluß auf bestimmte Lebensvorgänge, d. h. Fermentsysteme, notwendig ist. Daher fehlen offensiditlich allen Nähr-lösungen und Nährbeden, auf denen der L. bifidus verzweigt wächst, bestimmte Stoffe, wodurch eine Störung der erwähnten Lebensvorgänge erfolgt, oder diese Nährböden enthalten Hemmstoffe, die in der beschriebenen Weise in den Bakteriumstoffwechsel eingreifen. Es erscheint uns die erstere Möglichkeit öfters realisiert.

    Im Darm des Brustkindes, aber auch des künstlich ernährten Säuglings, scheinen Hemmstoffe nicht in nennenswerter Menge vorzukommen, bzw. ist zu vermuten, daß der Darmchymus einen Nährboden darstellt, der den normalen Anforderungen eines Bakteriennährbodens in der von uns geschilderten Hinsicht genügt. Es muß abschließend betont wer-den, daß auf Grund dieser Versuche keinerlei An-haltspunkte für gehäufte Mutationen des L. bifidus vorliegen. Die von den eingangs erwähnten ameri-kanischen Autoren beobachteten angeblichen Muta-tionen von L. bifidus zum L. acidophilus dürften wohl auf Verunreinigungen der Stämme dieser Auto-ren zurückzuführen sein. Auch die Kultur, ausgehend von nur einem Bakterium, halten wir in dieser Hin-sicht nicht für genügend beweisend, da es bekannter-weise sehr schwierig ist, tatsächlich nur ein Bakte-rium zu isolieren, und weil Infektionen nach dem Uberimpfen des einen Keimes mit Milchsäurebakte-rien wohl kaum mit Sicherheit ausgeschlossen wer-den können.