Galle, ein großer Hund 36 Unzen, ein Ochse 37 Pfd. Galle (_Burdach’s_
Physiologie 5r Band S. 260.) Die festen Excremente eines Menschen wiegen
aber durchschnittlich nicht über 5¹/₂ Unzen, die eines Pferdes 28¹/₂
Pfd. _Boussingault_ (7¹/₂ Pfd. trockne Substanz und 21 Pfd. Wasser). Die
letzteren geben mit Alkohol behandelt nur ¹/₇₆ ihres Gewichts lösliche
Theile ab. Dieser sechsundsiebzigste Theil von dem Gewicht der festen
Excremente des Pferdes müßte Galle sein.
Den Wassergehalt der Galle zu 90 ~pCt.~ angenommen, secernirt ein Pferd
täglich 592 Unzen Galle, welche 59,2 Unzen feste Substanz enthalten,
während aus 120 Unzen trockner Excremente (7¹/₂ Pfd.) nur 6 Unzen einer
Substanz ausziehbar sind, die man für Galle nehmen könnte. Aber das, was
der Alkohol aus den Excrementen auflös’t, ist keine Galle mehr, von dem
Weingeist befreit bleibt ein weicher, ölartiger Rückstand, welcher seine
Löslichkeit im Wasser gänzlich eingebüßt hat, er hinterläßt nach dem
Verbrennen keine alkalische Asche, kein Natron[E10].
Während dem Verdauungsproceß ist also das Natron der Galle und mit ihm
alle Bestandtheile derselben, die ihre Löslichkeit nicht verloren haben,
in den Organismus zurückgekehrt; wir finden dieses Natron in dem
neugebildeten Blute wieder, wir finden es zuletzt in der Form von
phosphorsaurem, kohlensaurem und hippursaurem Natron im Urin. In 1000
Theilen fester, frischer Menschenexcremente fand _Berzelius_ nur 9
Theile einer der Galle ähnlichen Substanz, fünf Unzen würden hiernach
nur 21 Gran fester Galle enthalten, entsprechend mit ihrem Wassergehalte
200 Gr. Galle im natürlichen Zustande; es werden aber beim Menschen 9640
bis 11520 Gran Galle täglich secernirt, also 45- bis 56mal mehr als man
in den durch den Darmkanal ausgeleerten Stoffen nachzuweisen vermag.
Welche Vorstellung man nun auch hegen mag über die Richtigkeit der
physiologischen Versuche in Beziehung auf die Menge der in verschiedenen
Thierklassen secernirten Galle, so viel ist vollkommen gewiß, daß auch
das Maximum derselben noch nicht den Kohlenstoff enthält, den ein Mensch
oder ein Pferd in 24 Stunden ausathmet. Mit allen ihren Gemeng- oder
Bestandtheilen an Fett &c. enthalten 100 Theile fester Galle nicht über
69 ~pCt.~ Kohlenstoff; in 37 Pfd. Galle, die ein Pferd secernirt, sind
demnach nur 80 Loth Kohlenstoff enthalten. Das Pferd athmet aber täglich
nahe doppelt soviel Kohlenstoff in der Form von Kohlensäure aus. Ein
ganz ähnliches Verhältniß findet bei dem Menschen statt.
Mit dem zur Neubildung und Reproduction bestimmten Stoff wird durch die
Blutcirculation allen Theilen des Körpers Sauerstoff zugeführt. Welche
Verbindung dieser Sauerstoff in dem Blut auch eingegangen sein mag, es
muß als gewiß angenommen werden, daß diejenigen Bestandtheile, welche
zur Reproduktion verwendet werden, keine wesentliche Veränderung durch
ihn erlitten haben, in der Muskelfaser finden wir das Fibrin mit allen
seinen Eigenschaften, die es im venösen Blute besitzt, wieder vor, das
Albumin im Blut nimmt kein Sauerstoffgas auf; der im Blute aufgenommene
Sauerstoff mag dazu gedient haben, um gewisse unbekannte Bestandtheile
des Blutes in Gaszustand zu versetzen, aber die zur Ernährung und
Reproduktion dienenden bekannten Hauptbestandtheile desselben, sie
können von der Natur nicht dazu bestimmt sein, um den Respirationsproceß
zu unterhalten, keine ihre Eigenschaften rechtfertigt eine solche
Vorstellung.
Ohne die Frage über den Antheil, den die Galle an den Lebensprocessen
nimmt, hier einer erschöpfenden Erörterung zu unterwerfen, geht, wie
bemerkt, aus der einfachen Vergleichung der assimilirbaren Bestandtheile
der Nahrung eines fleischfressenden Thieres mit den letzten Producten,
in die sie verwandelt wird, hervor, daß aller Kohlenstoff derselben, der
sich nicht im Harne befindet, in der Form von Kohlensäure ausgetreten
ist.
Dieser Kohlenstoff stammte aber von der Substanz der umgesetzten
Gebilde und, dieses festgesetzt, lös’t sich die Frage über die
Nothwendigkeit des Vorhandenseins von kohlenstoffreichen und
stickstofflosen Materien in der Nahrung der jugendlichen Carnivoren und
der pflanzenfressenden Thiere auf eine höchst einfache Weise.
~XII.~
Es ist eine unbestreitbare Thatsache, daß in einem _erwachsenen_
fleischfressenden Thiere, was an Gewicht von Tag zu Tag weder merklich
zunimmt, noch abnimmt, Nahrung, Umsetzung der Gebilde und
Sauerstoffverbrauch in einem ganz bestimmten Verhältniß zu einander
stehen.
Der Kohlenstoff der entwichenen Kohlensäure, der des Harns, der
Stickstoff des Harns und der Wasserstoff, welcher als Ammoniak und
Wasser austritt, diese Elemente zusammengenommen müssen dem Gewicht nach
vollkommen gleich sein dem Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff der
umgesetzten Gebilde, und, insofern diese durch die Nahrung genau ersetzt
worden sind, dem Kohlenstoff, Stickstoff und Wasserstoff der Nahrung.
Wäre dies nicht der Fall, so würde das Gewicht des Thieres sich nicht
gleich bleiben können.
Das Gewicht des sich entwickelnden jungen fleischfressenden Thieres
bleibt sich aber nicht gleich, es nimmt im Gegentheile von Tag zu Tag um
eine bestimmbare Größe zu.
Diese Thatsache setzt voraus, daß der Assimilationsproceß in dem
jugendlichen Thiere stärker, intensiver ist, als der Proceß der
Umsetzung der vorhandenen Gebilde. Wären beide Thätigkeiten gleich, so
könnte ihr Gewicht nicht zunehmen, wäre der Verbrauch größer, so müßte
sich ihr Gewicht vermindern.
Der Blutumlauf ist in dem jungen Thiere aber nicht schwächer, er ist im
Gegentheil beschleunigter, die Athembewegungen sind rascher, und bei
gleichem Körper-Volum muß der Sauerstoffverbrauch eher größer als
kleiner sein, wie bei erwachsenen Thieren. Aber da die Umsetzung der
Gebilde langsamer vor sich geht, so würde es an denjenigen Materien
fehlen, deren Kohlenstoff und Wasserstoff sich zur Verbindung mit dem
Sauerstoff eignet, denn es sind ja bei den fleischfressenden Thieren die
neuen Verbindungen, die aus der Umsetzung der Organe entstanden, welche
die Natur zum Widerstande gegen den einwirkenden Sauerstoff und zur
Hervorbringung der animalischen Wärme bestimmt hat. Was also an diesem
Widerstande fehlt, setzt eine bewunderungswürdige Weisheit dem jungen
Thiere in seiner Nahrung zu.
Der Kohlenstoff und Wasserstoff der Butter, der Kohlenstoff des
Milchzuckers, aus welchen kein Bestandtheil zu Blut, zu Fibrin und
Albumin werden kann, sie sind zur Unterhaltung des Respirationsprocesses
in einem Lebensalter bestimmt, wo ein stärkerer Widerstand sich der
Metamorphose der vorhandenen Gebilde entgegensetzt, der Erzeugung von
Stoffen also, welche im erwachsenen Zustande in völlig zur Respiration
ausreichender Menge produzirt werden.
Das junge Thier empfängt seine Blutbestandtheile in dem Casein der
Milch, eine Umsetzung der vorhandenen Gebilde geht vor sich, denn
Gallen- und Harnsekretion finden statt, die Substanz der umgesetzten
Gebilde tritt in der Form von Harn und von Kohlensäure und Wasser aus
ihrem Körper, allein die Butter und der Milchzucker der Milch sind
ebenfalls verschwunden, sie lassen sich in den Faeces nicht nachweisen.
Butter und Milchzucker sind in der Form von Wasser und Kohlensäure
ausgetreten und ihre Verwandlung, in Sauerstoffverbindungen beweist aufs
klarste, daß weit mehr Sauerstoff aufgenommen wurde, als nöthig war, um
mit dem Kohlenstoff und Wasserstoff der umgesetzten Gebilde Kohlensäure
und Wasser zu bilden.
Die in dem Lebensproceß des jungen Thieres vor sich gehende Veränderung
und Umsetzung der Gebilde liefert demgemäß, in einer gegebenen Zeit,
weit weniger Kohlenstoff und Wasserstoff in der zur Respiration
geeigneten Form, als dem aufgenommenen Sauerstoff entspricht, die
Substanz ihrer Organe würde einen rascheren Stoffwechsel erfahren, sie
würde der Einwirkung des Sauerstoffs unterliegen müssen, wenn der
fehlende Kohlenstoff und Wasserstoff von einer andern Quelle nicht
geliefert werden würde.
Die fortschreitende Zunahme an Masse, die freie und ungehinderte
Entwickelung der Organe des jungen Thieres, sie wird also durch die
Gegenwart fremder Materien bedingt, die in dem Ernährungsproceß keine
andere Rolle spielen, als daß sie die neu sich bildenden Organe vor der
Einwirkung des Sauerstoffs schützen, ihre Bestandtheile sind es, die
sich mit dem Sauerstoff verbinden; ohne zu unterliegen, würden die
Organe selbst diesen Widerstand nicht übernehmen können, d. h. eine
Zunahme an Masse, bei gleichem Sauerstoffverbrauch, würde
schlechterdings unmöglich seyn.
Ueber den Zweck, zu welchem die Natur der Nahrung der jungen Säugthiere
stickstofffreie Materien zugesetzt hat, die ihr Organismus zur
eigentlichen Ernährung, zu Blutbildung nicht verwenden kann, Materien,
die zur Unterhaltung ihrer Lebensfunktionen in erwachsenem Zustande
völlig entbehrlich sind, kann man nach dem Vorhergehenden nicht
zweifelhaft seyn. Bei den fleischfressenden Vögeln ist der Mangel aller
Bewegung offenbar ein Grund eines verminderten Stoffwechsels.
Der Ernährungsproceß der fleischfressenden Thiere stellt sich mithin in
zwei Formen dar, von denen wir die eine Form in den gras- und
körnerfressenden Thieren wiederkehren sehen.
~XIII.~
Bei dieser Thierklasse beobachten wir, daß während ihrer ganzen
Lebensdauer ihre Existenz an die Aufnahme von Stoffen geknüpft ist,
welche eine dem Milchzucker gleiche oder ähnliche Zusammensetzung
besitzen. Allem was sie genießen, ist jederzeit eine gewisse Quantität
von Amylon (Stärke), oder Gummi, oder Zucker beigemischt.
Die am meisten verbreitete Substanz dieser Klasse ist das Amylon; es
findet sich in Wurzeln, Samen, in den Stengeln, in dem Holzkörper,
abgelagert in der Form von rundlichen oder ovalen Körnchen, welche nur
in der Größe, aber keineswegs in der chemischen Zusammensetzung[E11] von
einander abweichen. Wir finden in einer und derselben Pflanze, in den
Erbsen z. B., Stärkemehl von ungleicher Größe, in dem ausgepreßten Saft
von Erbsenstengeln haben die sich absetzenden Stärkekörnchen einen
Durchmesser von ¹/₂₀₀ bis ¹/₁₅₀ Millimeter, während die Stärkekörnchen
der Samenlappen drei- bis viermal größer sind. Vor allen andern sind die
Stärkekörnchen der Pfeilwurzel und der Kartoffel ausgezeichnet durch
ihre Größe, die des Reises und des Weitzens durch ihre Kleinheit.
Es ist wohlbekannt, daß durch sehr verschiedene Einwirkungen das
Stärkemehl übergeführt werden kann in Zucker; dies geschieht in dem
Keimungsproceß (in dem Malzproceß), und namentlich durch die Einwirkung
von Säuren. Die Ueberführung des Stärkemehls in Zucker wird, wie sich
durch die Analyse darthun läßt, durch eine einfache Aufnahme der
Bestandtheile des Wassers bewirkt[E12].
Allen Kohlenstoff der Stärke, wir bekommen ihn in dem Zucker wieder, es
ist keiner ihrer Bestandtheile ausgetreten, und außer den Elementen des
Wassers ist kein fremdes Element hinzugetreten.
In sehr vielen, namentlich fleischigen Früchten, die im unreifen
Zustande sauer und herbe, im reifen hingegen süß sind, wie in den
Aepfeln und Birnen, entsteht der Zucker aus dem Amylon, was diese
Früchte enthalten.
Wenn man unreife Aepfel oder Birnen auf einem Reibeisen in einen Brei
verwandelt und diesen auf einem feinen Sieb mit Wasser auswäscht, so
setzt sich aus der trüben ablaufenden Flüssigkeit ein höchst feines
Stärkmehl ab, von dem man in den sogenannten reifen Früchten keine Spur
mehr wahrnimmt. Manche von diesen Obstsorten werden auf dem Baume süß
(Sommer-Birnen, -Aepfel), andere hingegen erst einige Zeit nachher, wenn
sie, vom Baume genommen, aufbewahrt werden. Dieses sogenannte
Nachreifen, wie man dieses Süßwerden nennt, ist ein rein chemischer
Proceß, der mit dem Pflanzenleben nichts zu thun hat. Mit dem Aufhören
der Vegetation ist die Frucht zur Fortpflanzung geeignet, d. h. der Kern
ist völlig reif, allein die fleischige Hülle unterliegt von diesem
Zeitpunkte an der Einwirkung der Atmosphäre, sie nimmt wie alle
verwesenden Substanzen Sauerstoff auf, und es trennt sich von ihrer
Substanz eine gewisse Menge kohlensaures Gas.
Aehnlich nun wie die Stärke in faulendem Kleister oder durch verwesenden
Kleber in Zucker übergeführt wird, verwandelt sich das Amylon der
genannten verwesenden Früchte in Traubenzucker, sie werden in dem
Verhältniß süßer, als sie mehr Stärke enthielten.
Zwischen Amylon und Zucker findet nach dem Vorerwähnten ein ganz
bestimmter Zusammenhang statt; durch eine Menge chemischer Actionen,
welche auf die Elemente des Amylons keine andere Wirkung äußern, als daß
sie die Richtung ihrer gegenseitigen Anziehung ändern, sind wir im
Stande, das Amylon in Zucker und zwar in Traubenzucker überzuführen.
Der Milchzucker[E13] verhält sich in vielen Beziehungen ähnlich wie das
Amylon, er ist für sich der weingeistigen Gährung nicht fähig, er
erlangt aber die Eigenschaft in Alkohol und Kohlensäure zu zerfallen,
wenn er mit einer gährenden Materie (dem faulenden Käse in der Milch)
bei Gegenwart von Wasser einer höheren Temperatur ausgesetzt wird. In
diesem Fall verwandelt er sich zuerst in Traubenzucker; die nämliche
Verwandlung erfährt der Milchzucker, wenn er mit Säuren, mit
Schwefelsäure z. B., bei gewöhnlicher Temperatur in Berührung gelassen
wird.
Das Gummi hat eine dem Rohrzucker gleiche procentische
Zusammensetzung[E14], es unterscheidet sich von den Zuckerarten und dem
Amylon, insofern ihm die Fähigkeit abgeht, durch den Proceß der Fäulniß
in Weingeist und Kohlensäure zu zerfallen; gährenden Substanzen
zugesetzt, erleidet es keine merkliche Veränderung, woraus man mit
einiger Wahrscheinlichkeit schließen kann, daß seine Elemente in der
Ordnung, in welcher sie vereinigt sind, mit einer stärkeren Kraft
zusammengehalten sind, wie die Elemente der verschiedenen Zuckerarten.
Einen gewissen Zusammenhang zeigt das Gummi übrigens mit dem
Milchzucker, beide geben nämlich bei Behandlung mit Salpetersäure
einerlei Oxydationsproducte, nämlich Schleimsäure, die sich unter
denselben Bedingungen aus den Zuckerarten nicht darstellen läßt.
Wenn wir, um die Aehnlichkeit in der Zusammensetzung dieser
verschiedenen Materien, welche in dem Ernährungsproceß der
pflanzenfressenden Thiere eine so wichtige Rolle übernehmen, noch mehr
hervortreten zu machen, 1 Aequivalent Kohlenstoff mit ~C~ (= 75,8
Kohlenstoff) und 1 Aequivalent Wasser mit ~aqua~ (= 112,4) bezeichnen,
so erhalten wir für die Zusammensetzung der genannten Substanzen
folgende Ausdrücke:
Amylon = 12 ~C~ + 10 ~aq.~
Rohrzucker = 12 ~C~ + 10 ~aq.~ + ~aq.~
Gummi = 12 ~C~ + 10 ~aq.~ + ~aq.~
Milchzucker = 12 ~C~ + 10 ~aq.~ + 2 ~aq.~
Traubenzucker = 12 ~C~ + 10 ~aq.~ + 4 ~aq.~
Auf die nämliche Anzahl von Aequivalenten Kohlenstoff enthält also das
Amylon 10 Aeq. Wasser, der Rohrzucker und das Gummi 11 Aequivalente, der
Milchzucker 12 und der krystallisirte Traubenzucker 14 Aequivalente
Wasser, oder der Bestandtheile des Wassers.
~XIV.~
In diesen verschiedenen Substanzen, welche in der Nahrung
der pflanzenfressenden Thiere niemals fehlen, ist also den
stickstoffhaltigen Bestandtheilen derselben, dem Pflanzen-Albumin,
-Fibrin, -Casein, woraus sich ihr Blut bildet, im strengsten Sinne nur
eine gewisse Quantität Kohlenstoff im Ueberschusse zugesetzt, der in
ihrem Organismus zur Erzeugung von Fibrin und Albumin schlechterdings
nicht verwendet werden kann, weil ihre stickstoffhaltigen Nahrungsstoffe
den zur Blutbildung erforderlichen Kohlenstoff schon enthalten und das
Blut in dem Leibe der fleischfressenden Thiere erzeugt wird, ohne
Mitwirkung dieses Ueberschusses von Kohlenstoff.
Auf eine klare und überzeugende Weise stellt sich der Antheil heraus,
den diese stickstofffreien Materien an dem Nutritionsproceß der
pflanzenfressenden Thiere nehmen, wenn wir die verhältnißmäßig so
geringe Menge Kohlenstoff in Betrachtung ziehen, die sie in ihren
stickstoffhaltigen Nahrungsmitteln genießen; sie steht durchaus in
keinem Verhältniß zu dem durch Lunge und Haut aufgenommenen und
verbrauchten Sauerstoff.
Ein Pferd kann z. B. in vollkommen gutem Zustande erhalten werden, wenn
ihm täglich 15 Pfd. Heu und 4¹/₂ Pfd. Hafer zur Nahrung gegeben werden.
Wenn wir uns nun den ganzen Gehalt dieser Nahrungsstoffe an Stickstoff,
so wie ihn die Elementaranalyse festgesetzt hat (Heu 1,5 ~pCt.~, Hafer
2,2 ~pCt.~)[E15] rückwärts in Blut, nämlich in Fibrin und Albumin, mit
dem ganzen Wassergehalt des Blutes (80 ~pCt.~) verwandelt denken, so
empfängt das Pferd täglich nur 8⁹/₁₀ Loth Stickstoff, welche etwas über
8 Pfd. Blut entsprechen. Mit diesem Stickstoff hat aber das Thier, von
den andern Bestandtheilen, welche damit verbunden waren, nur 28⁹/₁₀ Loth
Kohlenstoff empfangen. Nur 15⁹/₁₀ Loth von diesen 28⁹/₁₀ Loth
Kohlenstoff konnten zur Respiration verwendet worden sein, denn mit dem
Stickstoff, der durch den Harn ausgeleert wird, treten in der Form von
Harnstoff 6 Lothe und in der Form von Hippursäure 7 weitere Lothe wieder
aus.
Ohne weitere Rechnung anzustellen, wird Jedermann zugeben, daß das
Luftvolum, was ein Pferd ein- und ausathmet, daß die Menge des von ihm
verzehrten Sauerstoffgases und in dessen Folge die Menge des
ausgetretenen Kohlenstoffs, weit größer ist, wie beim Respirationsproceß
des Menschen. Nun verbraucht aber ein erwachsener Mensch täglich nahe an
28 Loth Kohlenstoff, und die Bestimmung von _Boussingault_, wonach ein
Pferd täglich 158 Loth ausathmet, kann von der Wahrheit nicht sehr
entfernt sein.
In den stickstoffhaltigen Bestandtheilen seiner Nahrung erhält das Pferd
mithin nur etwas mehr, wie den fünften Theil des Kohlenstoffs, den sein
Organismus zur Unterhaltung des Respirationsprocesses bedarf, und wir
sehen, daß die Weisheit des Schöpfers allen seinen Nahrungsmitteln ohne
Ausnahme die übrigen ⁴/₅ Kohlenstoff, welche in den stickstoffhaltigen
Bestandtheilen fehlen, in mannigfaltigen Formen, als Amylon, Zucker u.
s. w. zugesetzt hat, welche das Thier, ohne der Einwirkung des
Sauerstoffs zu unterliegen, nicht entbehren kann.
Es ist offenbar, daß in dem Organismus des pflanzenfressenden Thieres,
dessen Nahrung eine verhältnißmäßig so kleine Menge seiner
Blutbestandtheile enthält, der Akt der Umsetzung der vorhandenen
Gebilde, daß demzufolge ihre Erneuerung, die Reproduktion derselben, bei
weitem minder rasch vor sich geht, wie bei den fleischfressenden
Thieren, denn wäre dies der Fall, so würde eine tausendmal reichere
Vegetation zu ihrer Ernährung nicht hinreichen; Zucker, Gummi, Amylon
würden keine Bedingungen zur Erhaltung ihres Lebens sein, eben weil die
kohlenstoffhaltigen Produkte der Umsetzung ihrer Organe für den
Respirationsproceß hinreichen würden.
Der fleischessende Mensch bedarf zu seiner Erhaltung und Ernährung eines
ungeheuren Gebietes, weiter und ausgedehnter noch, wie der Löwe und
Tiger, weil er, wenn die Gelegenheit sich darbietet, tödtet, ohne zu
genießen.
Eine Nation von Jägern auf einem begrenzten Flächenraum ist der
Vermehrung durchaus unfähig, der zum Athmen unentbehrliche Kohlenstoff
muß von den Thieren genommen werden, von denen auf der gegebenen Fläche
nur eine beschränkte Anzahl leben kann. Diese Thiere sammeln von den
Pflanzen die Bestandtheile ihrer Organe und ihres Blutes, und liefern
sie den von der Jagd lebenden Indianern, die sie unbegleitet von den
stickstofffreien Substanzen genießen, welche während der Lebensdauer des
Thieres seinen Respirationsproceß unterhielten; es ist bei dem
fleischessenden Menschen der Kohlenstoff des Fleisches, welcher das
Amylon, den Zucker ersetzen muß.
In fünfzehn Pfund Fleisch ist aber nicht mehr Kohlenstoff enthalten, wie
in 4 Pfund Amylon[E16] und während der Indianer mit einem einzigen Thier
und einem ihm gleichen Gewichte Amylon eine gewisse Anzahl von Tagen
hindurch sein Leben und seine Gesundheit würde erhalten können, muß er,
um den für diese Zeit, für seine Respiration unentbehrlichen Kohlenstoff
zu erhalten, 5 Thiere verzehren.
Man sieht leicht, in welchem engen Verbande die Vermehrung des
Menschengeschlechtes mit dem Ackerbau steht. Der Anbau der
Culturpflanzen hat zuletzt keinen andern Zweck, als die Hervorbringung
eines Maximums der zur Assimilation und Respiration dienenden Stoffe,
auf dem möglichst kleinsten Raume. Die Getreide- und Gemüsepflanzen
liefern uns in dem Amylon, dem Zucker, Gummi, nicht nur den Kohlenstoff,
der unsere Organe vor der Einwirkung des Sauerstoffs schützt, und in dem
Organismus die zum Leben unentbehrliche Wärme erzeugt, sondern in dem
Pflanzenfibrin, -Albumin und -Casein noch überdies unser Blut, aus dem
sich die übrigen Bestandtheile des Körpers entwickeln.
Der fleischessende Mensch athmet wie das fleischfressende Thier auf
Kosten der Materien, die durch die Umsetzung seiner Organe entstanden
sind, und ähnlich wie der Löwe, der Tiger, die Hyäne in den Kasten
unserer Menagerien durch unaufhörliche Bewegung den Umsatz ihrer Gebilde
beschleunigen müssen, um den zur Respiration nöthigen Stoff zu erzeugen,
muß sich der Indianer, des nämlichen Zweckes wegen, den größten
Anstrengungen und mühevollsten Beschwerden unterziehen; er muß Kraft
verbrauchen, lediglich um Stoff zum Athmen zu schaffen.
Die Cultur ist die Oekonomie der Kraft; die Wissenschaft lehrt uns die
einfachsten Mittel erkennen, um mit dem geringsten Aufwand von Kraft den
größten Effect zu erzielen, und mit gegebenen Mitteln ein Maximum von
Kraft hervorzubringen. Eine jede unnütze Kraftäußerung, eine jede
Kraftverschwendung in der Agricultur, in der Industrie und der
Wissenschaft, so wie im Staate, characterisirt die Rohheit oder den
Mangel an Cultur.
~XV.~
Die Vergleichung der Zusammensetzung des Urins der fleisch- und
pflanzenfressenden Thiere zeigt auf eine evidente Weise, daß der Act der
Umsetzung der Gebilde in beiden in der Zeit und Form verschieden ist.
Der Harn der fleischfressenden Thiere ist sauer, wir haben darin
alkalische Basen mit Harnsäure, mit Phosphorsäure und Schwefelsäure
vereinigt. Wir wissen genau, aus welcher Quelle diese beiden Säuren
stammen. Alle Gebilde, bis auf Zellen und Membranen, enthalten
Phosphorsäure und Schwefel, der durch den Sauerstoff des arteriellen
Blutes in Schwefelsäure verwandelt wird. In den verschiedenen
Flüssigkeiten des Thierkörpers finden wir nur Spuren von phosphorsauren
oder schwefelsauren Salzen, aber in dem Harn finden wir beide in
reichlicher Menge. Es ist klar, sie stammen beide von dem Phosphor und
Schwefel der Gebilde, die sich umgesetzt haben; sie gelangen als
lösliche Salze in das Blut und werden bei ihrem Durchgang durch die
Nieren davon geschieden.
Der Harn der grasfressenden Thiere ist alkalisch; er enthält
kohlensaures Alkali in überwiegender Menge und eine so geringe Menge von
phosphorsaurem Alkali, daß sie von den meisten Beobachtern übersehen
worden ist.
Der Mangel, oder, wenn man will, die Abwesenheit der phosphorsauren
Alkalien in dem Harn der grasfressenden Thiere zeigt offenbar, daß diese
löslichen Salze zu bestimmten Zwecken verwendet werden; denn wenn wir
annehmen, ein Pferd verzehre eine dem Gehalte des Stickstoffs (8⁹/₁₀
Loth) in seinen Nahrungsmitteln entsprechende Menge Pflanzenfibrin oder
-Albumin, und wenn wir den umgesetzten Theil der Gebilde gleichsetzen
dem neugebildeten, so ist die Quantität der Phosphorsäure, die wir in
dem Urin (in 3 Pfund, dem täglichen Abgang nach _Boussingault_) finden
müßten, nicht so klein, daß sie nicht mit Leichtigkeit durch die Analyse
nachweisbar wäre (sie betrüge nach dieser Voraussetzung nahe an 0,8
~pCt.~), allein, wie bemerkt, die meisten Beobachter haben keine
Phosphorsäure darin auffinden können.
Die Phosphorsäure, welche in Folge der Umsetzung der Gebilde in der Form
von löslichem phosphorsauren Alkali erzeugt wird, kehrt offenbar bei
diesen Thieren in den Organismus zurück, der sie zur Bildung der Gehirn-
und Nervensubstanz nicht entbehren kann.
Bei den pflanzenfressenden Thieren, die eine verhältnißmäßig so kleine
Quantität von Phosphor oder phosphorsauren Salzen genießen, sammelt der
Organismus offenbar alle durch die Umsetzung der Gebilde erzeugten
löslichen phosphorsauren Salze, und verwendet sie zur Ausbildung der
Knochen und der phosphorhaltigen Bestandtheile des Gehirns; die
Secretionsorgane scheiden sie von dem Blute nicht ab. Die durch
Stoffwechsel in Freiheit gesetzte Phosphorsäure tritt nicht als
phosphorsaures Natron aus; wir finden sie in den festen Excrementen in
der Form von unlöslichen phosphorsauren Erden.
~XVI.~
Vergleichen wir die Fähigkeit der Zunahme an Masse, die Kraft der
Assimilation in den gras- und fleischfressenden Thieren, so führen die
gewöhnlichsten Beobachtungen auf einen großen Unterschied.
Eine Spinne, welche mit dem größten Heißhunger das Blut der ersten
Fliege aussaugt, wird durch die zweite und dritte Fliege in ihrer Ruhe
nicht gestört; eine Katze frißt die erste, vielleicht die zweite Maus,
und wenn sie auch die dritte tödtet, sie wird von ihr nicht verzehrt.
Ganz ähnliche Beobachtungen hat man an Löwen und Tigern gemacht; sie
verzehren ihre Beute erst dann, wenn sich in ihnen das Bedürfniß des
Hungers regt. Zur bloßen Erhaltung bedürfen die fleischfressenden Thiere
an sich einer geringeren Menge von Nahrung schon deshalb, weil ihre Haut
keine Schweißporen hat, weil sie also bei gleichem Volum weit weniger
Wärme verlieren, als die Grasfresser, welche die verlorne Wärme durch
die Nahrung ersetzen müssen.
Wie ganz anders zeigt sich die Stärke und Intensität des vegetativen
Lebens bei den pflanzenfressenden Thieren! Ein Schaf, eine Kuh auf der
Weide, sie fressen mit geringer Unterbrechung so lange die Sonne am
Himmel steht. Ihr Organismus besitzt die Fähigkeit, alle Nahrung, die
sie mehr genießen, als sie zur Reproduction bedürfen, in Bestandtheile
ihres Körpers zu verwandeln.
Alles Blut, was mehr erzeugt wird, als zum Ersatz an verbrauchtem Stoff
erforderlich ist, wird zur Zelle und Muskelfaser; das pflanzenfressende
Thier wird bei gesteigerter Nahrung fleischig oder feist, während das
Fleisch des fleischfressenden ungenießbar, zähe und sehnenartig bleibt.
Denken wir uns nur einen Hirsch, ein Reh oder einen Hasen, welche
ähnliche Nahrungsmittel genießen, wie das Rindvieh oder Schaf, so ist es
evident, daß bei Ueberfluß an Nahrung ihre Zunahme an Masse (ihr
Feistwerden) abhängig ist von der Menge des genossenen Pflanzenalbumins,
-Fibrins oder -Caseins. Bei einer freien ungehinderten Bewegung nehmen
sie Sauerstoff genug auf, um den Kohlenstoff des genossenen Gummi’s, des
Amylons, des Zuckers und überhaupt aller löslichen stickstofffreien
Nahrungsmittel verschwinden zu machen.
Ganz anders stellt sich dieses Verhältniß bei unseren Hausthieren, wenn
wir bei reichlicher Nahrung die Abkühlung und Exhalationsprocesse
hindern, wenn wir sie in unseren Ställen füttern, wo die freie Bewegung
unterdrückt ist.
Das Thier, welches den Stall nicht verläßt, frißt und ruht bloß, um zu
verdauen, es nimmt in der Form von stickstoffhaltigen Stoffen weit mehr
Nahrung auf, als es zur Reproduktion bedarf, und in gleicher Zeit mit
diesen genießt es weit mehr stickstofffreie Substanzen, als zur
Unterhaltung des Reproductionsprocesses und zum Ersatz an verlorner
Wärme nöthig sind. Mangel an Bewegung und Abkühlung ist aber
gleichbedeutend einem Mangel an Zufuhr von Sauerstoff; es nimmt, da
diese vermindert sind, bei weitem weniger Sauerstoff auf, als zur
Verwandlung des in der stickstofffreien Nahrung genossenen Kohlenstoffs
in Kohlensäure erforderlich ist. Nur ein kleiner Theil dieses
Ueberschusses von Kohlenstoff tritt aus dem Körper bei Pferden und dem
Rindvieh in der Form von Hippursäure aus, alles übrige wird zur
Erzeugung einer Materie verwendet, die sich nur in kleinen Quantitäten
als Bestandtheil der Nerven und des Gehirns vorfindet.
Im normalen Zustand der Bewegung und Arbeit enthält der Urin des
Rindviehs und Pferdes Benzoesäure (mit 14 At. Kohlenstoff), sobald es
ruhig im Stalle steht, hingegen Hippursäure (mit 18 At. Kohlenstoff).
Das Fleisch der wilden Thiere ist fettlos, die Hausthiere dagegen
bedecken sich bei der Mästung mit Fett.
Lassen wir das fette Thier in freier Luft sich bewegen oder schwere
Lasten ziehen, so verschwindet wieder das Fett.
Es ist offenbar, die Fettbildung im Thierkörper wird bedingt durch ein
Mißverhältniß in der Menge der genossenen Nahrungsmittel und des durch
Lunge und Haut aufgenommenen Sauerstoffs.
Ein Schwein wird bei Mästung mit stickstoffreichen Nahrungsmitteln
feist; bei Kartoffel- (Amylon-) Fütterung erhält es wenig Fleisch, aber
eine Decke von Speck. Die Milch einer Kuh, welche bei Stall-Fütterung
eine reichliche Menge Butter enthält, wird auf freier Weide an Käsestoff
reicher und an Fett und Milchzucker in dem nämlichen Verhältniß ärmer.
Durch Bier und amylonhaltige Nahrung wächst der Buttergehalt der
Frauenmilch; Fleischnahrung giebt weniger, aber an Käsestoff reichere
Milch.
Wenn man erwägt, daß in der ganzen Thierklasse der Carnivoren, die außer
dem verzehrten Fett kein stickstofffreies Nahrungsmittel genießen, die
Fettbildung im Körper höchst unbedeutend ist, daß sie auch bei diesen
zunimmt (wie bei Katzen und Hunden), wenn sie gemischte Nahrung
genießen, daß wir bei den andern Hausthieren die Fettbildung steigern
können und zwar nur durch stickstofffreie Nahrungsmittel, so kann man
kaum einen Zweifel hegen, daß die letzteren in einer ganz bestimmten
Beziehung stehen müssen zur Fettbildung.
Dem natürlichen Gange der Naturforschung gemäß erschließen wir rückwärts
aus den genossenen Nahrungsmitteln die entstandenen Gebilde, aus den
stickstoffhaltigen Pflanzenstoffen die stickstoffhaltigen Bestandtheile
des Blutes, und es ist diesem Gange völlig angemessen, die Beziehungen
der stickstofffreien Nahrungsmittel zu den stickstofffreien
Bestandtheilen des Thierkörpers festzustellen; ein enger Zusammenhang
zwischen beiden kann nicht verkannt werden.
Vergleichen wir die Zusammensetzung des Milchzuckers, des Amylons und
der andern Zuckerarten mit denen des Hammeltalges, Ochsentalges,
Menschenfettes, so finden wir, daß sie einerlei Verhältniß Kohlenstoff
und Wasserstoff enthalten und lediglich in dem Gehalte an Sauerstoff von
einander abweichen.
Hammeltalg, Menschenfett, Schweineschmalz enthalten nach den Analysen
_Chevreul’s_ 79 ~pCt.~ Kohlenstoff auf 11,1 ~pCt.~, 11,4 ~pCt.~, 11,7
~pCt.~ Wasserstoff[E17].
Das Amylon enthält auf 44,91 Kohlenstoff 6,11 Wasserstoff; der Zucker
und das Gummi 42,58 Kohlenstoff 6,37 Wasserstoff[E18].
Nun ist aber aus dem Folgenden einleuchtend, daß diese Zahlen, welche
das relative Gewichtsverhältniß des Kohlenstoffs und Wasserstoffs im
Amylon, im Zucker und im Gummi ausdrücken, zu einander in dem nämlichen
Verhältniß stehen, wie der Kohlenstoff und Wasserstoff in den
verschiedenen Fetten.
44,91 : 6,11 = 79 : 10,99
42,58 : 6,37 = 79 : 11,8.
Es ist hieraus klar, daß durch ein einfaches Austreten von Sauerstoff,
Amylon, Zucker und Gummi übergehen können in Fett, oder, wenn man will,
in einen Körper, welcher genau die Zusammensetzung des Fetts besitzt.
Nehmen wir in der That von der Formel des Amylon 9 Atome Sauerstoff
hinweg, so haben wir in 100 Theilen:
~C₁₂~ 79,4
~H₂₀~ 10,8
~O~ 9,8.
Die nächste empirische Formel des Fetts ist ~C₁₁H₂₀O~; sie giebt in 100
Theilen:
~C₁₁~ 78,9
~H₂₀~ 11,6
~O~ 9,5.
Nach dieser Formel würden sich von dem Amylon die Elemente von 1 Atom
Kohlensäure und 7 Atome Sauerstoff getrennt haben.
Mit diesen beiden Formeln stimmt aber sehr nahe die von allen
verseifbaren fetten Körpern überein.
Nehmen wir von drei Atomen Milchzucker ~C₅₆H₇₂O₃₆~ die Elemente hinweg
von 4 Atomen Wasser und lassen wir 31 Atome Sauerstoff austreten, so
haben wir ~C₃₆H₆₄O~, eine Formel, welche ein genauer Ausdruck ist für
die Zusammensetzung des Cholsterins[E19].
Gleichgültig, welche Ansicht man auch über die Entstehung der fetten
Bestandtheile des Thierkörpers haben mag, soviel ist unläugbar gewiß,
daß die Wurzeln und Kräuter, welche die Kuh verzehrt, keine Butter
enthalten, daß in dem Heu und der Nahrung des Rindviehs kein Ochsentalg,
in der Kartoffelschlempe, welche die Schweine bekommen, kein
Schweineschmalz und in dem Futter der Gänse und des Geflügels kein
Gänsefett oder Kapaunenfett enthalten ist. Die großen Massen von Fett in
dem Körper dieser Thiere erzeugt ihr Organismus, und aus dieser
Thatsache, ihrem wahren Werthe nach anerkannt, muß geschlossen werden,
daß von den Bestandtheilen der genossenen Nahrung eine gewisse Quantität
Sauerstoff in irgend einer Form austritt, denn ohne eine solche
Ausscheidung von Sauerstoff kann kein Fett aus irgend einem Bestandtheil
der Nahrung gebildet werden.
Die chemische Analyse giebt auf die bestimmteste Weise zu erkennen, daß
in den Nahrungsmitteln, die ein Thier verzehrt, sich eine gewisse Menge
Kohlenstoff und Sauerstoff befinden, die, in Aequivalenten ausgedrückt,
folgende Reihe bilden.
Im Pflanzenfibrin, -Albumin, -Casein
sind enthalten auf 120 Aeq. Kohlenstoff 36 Aeq. Sauerstoff
Im Amylon „ „ „ 120 „ „ 100 „ „
Im Rohr-
zucker „ „ „ 120 „ „ 110 „ „
Im Trauben-
zucker „ „ „ 120 „ „ 140 „ „
Im Gummi „ „ „ 120 „ „ 110 „ „
Im Milch-
zucker „ „ „ 120 „ „ 120 „ „
Nun sind aber in allen fetten Substanzen im Mittel _auf 120 Aeq.
Kohlenstoff nur 10 Aeq. Sauerstoff enthalten_.
Da nun der Kohlenstoff der fetten Bestandtheile des Thierkörpers von den
Nahrungsmitteln stammt, indem es keine andere Quelle giebt, die ihn
liefern könnte, so ist klar, in der Voraussetzung, das Fett entstehe aus
Albumin, Fibrin oder Casein, daß für je 120 Aeq. Kohlenstoff, die sich
als Fett abgelagert haben, 26 Aeq. Sauerstoff von den Bestandtheilen
dieser Nahrungsmittel austreten müssen, es ist ferner klar, daß, wenn
wir annehmen, das Fett entstehe aus Amylon, 90 Aeq., aus Zucker 100 und
aus Milchzucker 110 Aeq. Sauerstoff abgeschieden werden müssen.
Es giebt also nur einen einzigen Weg, auf welchem die Fettbildung im
Thierkörper möglich ist, und dieser ist absolut der nämliche, auf
welchem die Fettbildung in den Pflanzen vor sich geht, es ist eine
Scheidung und Trennung des Sauerstoffs von den Bestandtheilen der
Nahrungsmittel.
Der Kohlenstoff, den wir in den Samen und Früchten der Pflanzen in der
Form von Oel und Fett abgelagert finden, er war früher ein Bestandtheil
der Atmosphäre, er wurde als Kohlensäure von der Pflanze aufgenommen.
Sein Uebergang in Fett wurde unter Mitwirkung des Lichtes durch die
vegetative Lebensthätigkeit bewirkt, der größte Theil des Sauerstoffs
dieser Kohlensäure kehrte als Sauerstoffgas in die Luft zurück[F3][E20].
[3] Ueber die Bildung des Wachses aus Honig bei den Bienen siehe
Anhang.
Im Gegensatz zu dieser Lebensäußerung in der Pflanze wissen wir, daß der
Thierorganismus Sauerstoff aus der Luft aufsaugt und daß dieser
Sauerstoff in der Form einer Kohlenstoff- oder Wasserstoffverbindung
wieder austritt, wir wissen, daß durch den Akt der Bildung von
Kohlensäure und Wasser die constante Temperatur des Körpers
hervorgebracht wird, daß ein Oxydationsproceß die einzige und
Hauptquelle der animalischen Wärme ist.
Mag das Fett in Folge einer Zersetzung des Fibrins oder Albumins, der
Hauptbestandtheile des Blutes gebildet werden, mag es aus Amylon, aus
Zucker, aus Gummi oder Milchzucker entstehen, das Resultat der
Zersetzung muß begleitet seyn, von einer Ausscheidung des Sauerstoffs,
von den Bestandtheilen dieser Nahrungsmittel, aber dieser Sauerstoff
tritt nicht als Sauerstoffgas aus dem Thierkörper aus, eben weil er in
dem Organismus selbst, Stoffe vorfindet, welche die Fähigkeit haben,
eine Verbindung mit ihm einzugehen; er tritt in der nämlichen Form aus,
wie der durch Lunge und Haut aus der Luft aufgenommene Sauerstoff.
Man beobachtet leicht, in welchem merkwürdigen Zusammenhange die
Fettbildung mit dem Respirationsproceß steht.
~XVII.~
Der abnorme Zustand, durch den Ablagerung von Fett in dem Thierkörper
bewirkt wird, beruht, wie früher erwähnt worden, auf einem Mißverhältniß
in der Menge des genossenen Kohlenstoffs und dem durch Haut und Lunge
aufgenommenen Sauerstoff. Im normalen Zustande wird eben so viel
Kohlenstoff ausgeführt wie eingeführt, der Körper erhält kein
Uebergewicht an kohlenstoffreichen und stickstofflosen Bestandtheilen.
Steigern wir die Zufuhr der kohlenstoffreichen Nahrungsmittel, so bleibt
nur in dem Fall das normale Verhältniß, wenn durch Bewegung und
Anstrengung der Umsatz befördert, wenn in gleichem Grade die Zufuhr an
Sauerstoff vermehrt wird.
Jede Art von Fettbildung ist stets die Folge eines Mangels an
Sauerstoff, der zur Vergasung des im Ueberschusse zugeführten
Kohlenstoffs unbedingt erforderlich ist. Dieser als Fett sich ablagernde
Kohlenstoff, er zeigt sich bei dem Beduinen, bei dem Araber der Wüste
nicht, der mit Stolz seine muskelstarken, magern, fettfreien,
sehnenartigen Glieder dem Reisenden zeigt und in Liedern besingt, er
zeigt sich aber bei der kärglichen Nahrung in den Kerkern und
Gefängnissen als Aufgedunsenheit, er zeigt sich in dem Weibe des Orients
und in den wohlbekannten Bedingungen des Mästens bei unseren
Hausthieren.
Die Erzeugung von Fett beruht auf einem Mangel an Sauerstoff, allein in
ihr, in der Fettbildung selbst, öffnet sich dem Organismus eine Quelle
von Sauerstoff, eine neue Ursache der Wärmeerzeugung.
Der in Folge der Fettbildung freiwerdende Sauerstoff, er tritt aus dem
Körper als eine Kohlenstoff- oder Wasserstoffverbindung aus, mag nun
dieser Kohlenstoff oder Wasserstoff von der Substanz selbst, die auch
den Sauerstoff zuführte, oder mag er von einer andern Verbindung
genommen worden sein, es muß durch diese Kohlensäure- oder Wasserbildung
ebensoviel Wärme entwickelt werden, wie wenn wir eine gleiche Menge
Kohlenstoff oder Wasserstoff in der Luft oder im Sauerstoffgas verbrannt
hätten.
Wenn wir uns denken, daß sich von 2 Aeq. Amylon 18 Aeq. Sauerstoff
trennen, daß sich diese 18 Aeq. Sauerstoff mit 9 Aeq. Kohlenstoff aus
der Galle, z. B. zu Kohlensäure, verbunden hätten, so ist niemand
zweifelhaft darüber, daß in diesem Fall gerade so viel Wärme entwickelt
werden muß, wie wenn wir diese 9 Atome Kohlenstoff direct verbrannt
hätten. In dieser Form wäre also die Wärmeentwickelung in Folge der
Fettbildung nicht bestreitbar; sie kann also nur für den Fall
hypothetisch sein, wo sich von einer und derselben Substanz Kohlenstoff
und Sauerstoff in den Verhältnissen, wie in der Kohlensäure, trennen.
Wenn wir z. B. voraussetzen, daß sich von 2 At. Amylon, ~C₂₄H₄₀O₂₀~ die
Elemente von 9 At. Kohlensäure abscheiden, so würden wir eine Verbindung
übrig behalten, welche auf 15 At. Kohlenstoff, 40 At. Wasserstoff und 2
At. Sauerstoff enthält:
~C₁₅H₄₀O₂~ + ~C₉O₁₈~ = ~C₂₄H₄₀O₂₀~.
Oder wenn wir annehmen, daß Sauerstoff aus Amylon in der Form von
Kohlensäure und Wasser austritt, so würden wir bei Abscheidung der
Bestandtheile von 6 At. Wasser und 6 At. Kohlensäure die Verbindung
~C₁₈H₂₃O₂~ übrig behalten.
Diese Form der Ausscheidung des Sauerstoffs festgestellt, bleibt zu
entscheiden übrig, ob die auftretende Kohlensäure und das Wasser in dem
Amylon als solche enthalten waren oder nicht.
War die Kohlensäure und das Wasser fertig gebildet in dem Amylon, so
konnte die Trennung vor sich gehen, ohne von einer Wärmeentwickelung
begleitet zu sein, war hingegen der Kohlenstoff und Wasserstoff in einer
andern Form in dem Amylon (oder der Verbindung, aus der sich das Fett
gebildet haben mag) zugegen, so ist klar, daß eine Aenderung in der
Anordnung der Atome vor sich gegangen ist, in deren Folge sich die Atome
des Kohlenstoffs und Wasserstoffs mit den Atomen des Sauerstoffs zu
Kohlensäure und Wasser vereinigt haben.
So weit nun chemische Forschungen reichen, kann aus dem bekannten
Verhalten des Amylons und der Zuckerarten kein anderer Schluß gezogen
werden, als daß sie keine fertig gebildete Kohlensäure enthalten.
Wir kennen nun eine große Anzahl von Umsetzungsprocessen ähnlicher Art,
wo sich die Elemente der Kohlensäure und des Wassers von gewissen
vorhandenen Verbindungen trennen, und wir wissen mit Bestimmtheit, daß
alle diese Zersetzungsweisen begleitet sind von einer Wärmeentwickelung,
gerade so, wie wenn sich Kohlenstoff und Wasserstoff direct mit
Sauerstoff verbinden.
Ein solches Austreten von Kohlensäure haben wir in allen Gährungs- und
Fäulnißprocessen, sie sind ohne Ausnahme begleitet von einer
Entwickelung von Wärme.
In der Gährung einer zuckerhaltigen Flüssigkeit tritt in Folge einer
Umsetzung der Elemente des Zuckers eine gewisse Menge seines
Kohlenstoffs und Sauerstoffs zu Kohlensäure zusammen, welche sich
gasförmig abscheidet, und als Resultat dieser Zersetzung haben wir eine
sauerstoffarme, flüchtige, brennbare Flüssigkeit, nämlich Alkohol.
Wenn wir zu zwei Atomen Zucker die Elemente treten lassen von 12 At.
Wasser und von der erhaltenen Summe der Atome 24 Atome Sauerstoff
hinwegnehmen, so haben wir 6 At. Alkohol (~C₂₄H₄₈O₂₄~ + ~H₂₄O₁₂~) -
~O₂₄~ = ~C₂₄H₇₂O₁₂~ = 6 At. Alkohol.
Diese 24 At. Sauerstoff reichen hin, um ein drittes Atom Zucker
vollkommen zu verbrennen, seinen Kohlenstoff in Kohlensäure zu
verwandeln, und wir erhalten durch diese Verbrennung die 12 At. Wasser
wieder, die wir hinzutreten ließen, gerade so, als ob sie keine Rolle
hierbei gespielt hätten.
~C₁₂H₂₄O₁₂~ + ~O₂₄~ = 12 ~CO₂~ + 12 ~H₂O~.
Nach der gewöhnlichen Ansicht trennen sich von 3 At. Zucker 12 Atome
Kohlenstoff in der Form von Kohlensäure: wir bekommen 6 At. Alkohol, in
beiden also dieselben Produkte, wie wenn der eine Theil Zucker an den
andern Theil Sauerstoff abgegeben hätte und dessen Bestandtheile auf
Kosten dieses Sauerstoffs verbrannt worden wären.
~C₃₆H₇₂O₃₆~ = ~C₂₄H₇₂O₁₂~ + 12 ~CO₂~[F4].
[4] In Beziehung auf das Verständniß der Formeln siehe die Einleitung
zum Anhang.
Man beobachtet leicht, daß die Spaltung eines Körpers in Kohlensäure und
eine an Sauerstoff arme Verbindung völlig gleichbedeutend ist in ihrem
Resultate einer Ausscheidung von Sauerstoff und einer Verbrennung von
einem Theile der Substanz auf Kosten dieses Sauerstoffs.
Es ist wohlbekannt, daß sich die Temperatur einer gährenden Flüssigkeit
erhöht, und wenn wir annehmen, daß ein Stückfaß Most = 600 Darmstädter
Maaß = 1200 Litres = 2400 Pfund, 16 ~pCt.~ Zucker, im Ganzen also 384
Pfund Zucker enthalte, so muß während der Gährung dieses Zuckers eine
Wärmemenge frei werden, welche derjenigen gleich ist, die sich bei der
Verbrennung von 51 Pfund Kohlenstoff entwickelt.
Dies ist ausdrückbar durch eine Wärmequantität, wodurch jedes Pfund der
Flüssigkeit auf 165¹/₂ Grad erhoben werden kann, vorausgesetzt, daß die
Zersetzung des Zuckers in einem unmeßbaren Zeittheilchen vor sich ginge.
Dies ist bekanntlich nicht der Fall, die Gährung dauert 5-6 Tage und die
165¹/₂ Wärmegrade empfängt jedes Pfund Flüssigkeit während eines
Zeitraums von 120 Stunden. In der Stunde wird also eine Wärmemenge
entwickelt, durch welche jedes Pfund Flüssigkeit um 1⁴/₁₀ Grad an
Temperatur zunimmt, eine Erhöhung, welche durch äußere Abkühlung im
Keller, durch Verdunstung von Wasser und Alkohol beträchtlich
herabgestimmt wird.
~XVIII.~
Die Fettbildung, mit bekannten analogen Erscheinungen der Trennung von
Sauerstoff verglichen, ist demnach von einer Wärmeentwicklung begleitet;
sie ersetzt dem thierischen Körper eine gewisse Menge des zu den vitalen
Processen unentbehrlichen, atmosphärischen Sauerstoffs, und zwar in
allen denjenigen Fällen, wo der durch Haut und Lunge eingeathmete
Sauerstoff nicht hinreicht, um den vorhandenen und dazu geeigneten
Kohlenstoff in Kohlensäure zu verwandeln.
Dieser Ueberschuß von Kohlenstoff, welcher in dem Körper zu einem
Bestandtheil der Organe nicht verwendet werden kann, lagert sich in der
Form von Talg oder Oel in Zellen ab.
In jedem Momente des Lebens eines Thieres tritt Fettbildung ein, wo ein
Mißverhältniß zwischen dem durch die Nahrung zugeführten Kohlenstoff und
dem eingeathmeten Sauerstoff statt hat; es trennt sich Sauerstoff in
Folge einer Umsetzung von vorhandenen Verbindungen, und dieser
Sauerstoff tritt als Kohlensäure oder Wasser aus dem Körper aus. Die
hierbei entwickelte Wärme trägt dazu bei, um die constante Temperatur
des Körpers zu erhalten. Ein jedes Pfund Kohlenstoff, welches seinen
Sauerstoff, mit dem es Kohlensäure bildet, von Materien erhielt, die in
Fett übergingen, muß so viel Wärme entwickeln, daß man damit 200 Pfunde
Wasser auf 39 Grade erheben kann.
In der Fettbildung schafft die Lebenskraft sich selbst ein Mittel, um
dem Mangel an Sauerstoff und an der zu den vitalen Processen nöthigen
Wärme zu begegnen.
Die Erfahrung zeigt, daß das Anbinden der Füße bei dem Geflügel und eine
mittlere Temperatur ein Maximum von Fettbildung nach sich zieht. Diese
Thiere sind in diesem Zustande einer Pflanze vergleichbar, die im
eminenten Grade die Fähigkeit besitzt, alle Nahrungsstoffe in Theile
ihrer selbst zu verwandeln. Die im Ueberschuß zugeführten
Blutbestandtheile werden zu Fleisch, zu Bestandtheilen der Gebilde,
Amylon und die stickstofffreien Materien verwandeln sich in Fett. Bei
dem Fettwerden auf Kosten stickstofffreier Nahrungsstoffe nehmen nur
gewisse Theile des Organismus an Volumen zu; so ist die Leber einer
gemästeten Gans 4-5mal größer, wie die einer ungemästeten, ohne daß man
damit sagen kann, daß die Substanz der Leber selbst eine Zunahme
erfahren hat. Während die Leber der ungemästeten Gans fest und elastisch
ist, zeigt die der gemästeten eine weiche schwammige Beschaffenheit; der
Unterschied liegt lediglich in einer mehr oder minderen Erweiterung der
Zellen, ausgefüllt durch Fett.
In einigen Krankheiten erleiden nachweisbar die amylonreichen
Stoffe diejenigen Veränderungen nicht, die sie befähigen, den
Respirationsproceß zu unterhalten oder in Fett überzugehen. In dem
~diabetes mellitus~ wird das Amylon nicht weiter als in Zucker
verwandelt, der ohne eine Verwendung zu finden aus dem Körper entfernt
wird.
Wir finden ferner in andern Krankheiten, bei Leberentzündungen z. B.,
das Blut reich an Oel und Fett, und mit der Vorstellung, daß unter
gewissen Bedingungen gewisse Bestandtheile der Galle in Fett
metamorphosirt werden, steht die Zusammensetzung der Galle nicht in
Widerspruch.
~XIX.~
Nach dem Vorgehenden lassen sich die Nahrungsmittel der Menschen
eintheilen in zwei Klassen: in _stickstoffhaltige_ und in
_stickstofffreie_. Die ersteren besitzen die Fähigkeit, in Blut
überzugehen, den andern geht diese Eigenschaft ab.
Aus den Nahrungsmitteln, welche sich zur Blutbildung eignen, entstehen
die Bestandtheile der Organe, die andern dienen im normalen Zustande der
Gesundheit zur Unterhaltung des Respirationsprocesses. Die
stickstoffhaltigen bezeichnen wir als _plastische Nahrungsmittel_, die
stickstofffreien nennen wir _Respirationsmittel_.
Plastische Nahrungsmittel sind: Respirationsmittel sind:
Pflanzenfibrin Fett
Pflanzenalbumin Amylon
Pflanzencasein Gummi
Fleisch und Blut der Thiere die Zuckerarten
Pectin
Bassorin &c.
Wein
Bier
Branntwein.
~XX.~
Als eine ganz allgemeine Thatsache, welcher bis jetzt keine einzige
Erfahrung entgegensteht, haben die Untersuchungen ergeben, daß alle
stickstoffhaltigen Bestandtheile der Pflanzen eine mit den
Hauptbestandtheilen des Blutes gleiche Zusammensetzung besitzen.
Kein stickstoffhaltiger Körper, dessen Zusammensetzung abweicht von der
des Fibrins, Albumins und Caseins, ist vermögend, den Lebensproceß im
Thiere zu unterhalten.
Der Thierorganismus besitzt ohnstreitig die Kraft, aus den
Bestandtheilen seines Blutes die Substanz seiner Membranen und Zellen,
der Nerven und des Gehirns, die organischen Bestandtheile der Rippen,
Knorpel und Knochen zu erzeugen, allein sein Blut muß ihm, bis auf die
Form, fertig gebildet dargeboten werden, und wenn dies nicht geschieht,
so ist damit der Blutbildung und dem Leben eine Grenze gesetzt.
Von diesem Gesichtspunkte aufgefaßt, ist es leicht erklärlich, woher es
kommt, daß die leimgebenden Gebilde, die Gallerte der Knochen und Häute,
zur Ernährung und zur Unterhaltung des Lebensprocesses sich nicht
eignen, denn ihre Zusammensetzung ist ungleich der des Fibrins und
Albumins im Blute. Dies will natürlich nichts anders sagen, als daß die
Organe in dem Thierkörper, welche die Blutbildung vermitteln, die Kraft
nicht besitzen, um eine Metamorphose in der Anordnung der Elemente der
Gallerte (leim- und chondringebenden Gebilde) zu bewirken. Die
Leimgebilde, die Gallerte der Knochen, Membranen, Zellen und Häute
erleiden in dem Thierkörper durch den Einfluß des Sauerstoffs und der
Feuchtigkeit eine fortdauernde Veränderung, ein Theil davon tritt aus
und muß aus dem Blute wieder erneuert werden, aber diese Verwandlung und
Wiederherstellung ist offenbar in sehr enge Grenzen eingeschlossen.
Während in dem Körper des Verhungernden und Kranken das Fett
verschwindet und die Muskelsubstanz die Form von Blut wieder annimmt,
sehen wir die Sehnen und Membranen ihren Zustand behaupten, alle Glieder
des Todten behalten ihren Zusammenhang, den sie diesen Gebilden
verdanken.
Auf der andern Seite sehen wir, daß von einem Knochen, den ein Hund
verschluckt hat, nur die Knochenerde wieder abgeht, daß die Gallerte in
seinem Körper völlig verschwunden ist; die nämliche Beobachtung machen
wir an Menschen, die als Nahrungsmittel verhältnißmäßig mehr Gallerte
(in Fleischbrühe) als andere Stoffe genießen, daß sie weder in dem Urin,
noch in den Faeces austritt; sie hat also offenbar eine Veränderung
erlitten und in dem Körper zu gewissen Zwecken gedient.
Es ist klar, daß sie in einer andern Form aus dem Körper wieder
austritt, als die ist, in welcher sie genossen worden ist.
Für den Uebergang des Albumins in Blut, zu einem Bestandtheil eines
fibrinhaltigen Organs, läßt sich in der gleichen Zusammensetzung beider
kein Widerspruch entnehmen. Wir finden im Gegentheile die Verwandlung
eines löslichen und gelös’ten Stoffes in einen nichtlöslichen Träger der
Lebensthätigkeit begreiflich und in chemischer Beziehung erklärt, eben
weil sie in ihrer Zusammensetzung identisch sind. So ist denn die
Meinung einer näheren Begründung nicht unwürdig, daß die in Auflösung
genossene Gallerte in dem Organismus wieder zur Zelle und zu Membranen,
zu einem Bestandtheil der Knochen wird; daß sie dazu dienen kann, um die
leimgebenden Gebilde, welche eine Veränderung erlitten haben, zu
erneuern und ihre Masse zu vermehren.
Und wenn die Kraft zur Reproduction im ganzen Körper sich mit dem
Zustand der Gesundheit ändert, so muß, wenn auch die Fähigkeit der
Blutbildung die nämliche bliebe, die organische Kraft, durch welche die
Bestandtheile des Bluts zu Membranen und Zellen werden, im Zustand der
Krankheit nothwendig abgenommen haben; die Intensität der Lebenskraft,
ihre Fähigkeit, Metamorphosen überhaupt zu bewirken, sie nimmt im
Kranken, in seinem Magen sowohl, wie in allen Theilen seines Körpers ab.
In diesem Zustande zeigt die practische Medizin, daß die löslich
gemachten leimgebenden Gebilde einen ganz entschiedenen Einfluß auf das
Befinden des Körpers äußern; in einer Form dargeboten, in der sie sich
zur Assimilation eignen, dienen sie zur Ersparung von Kraft, ähnlich so
wie es für den Magen durch zweckmäßig zubereitete Speise geschieht. Die
Knochenbrüchigkeit bei den grasfressenden Thieren ist offenbar die Folge
einer Schwäche in denjenigen Theilen des Organismus, welche bestimmt
sind, die Metamorphosen der Blutbestandtheile in Zellensubstanz zu
bewirken, und wenn die Angaben von Aerzten, die sich im Oriente
aufgehalten haben, Vertrauen verdienen, so haben die türkischen Weiber
in der Reisnahrung und in den häufigen Klystieren von Fleischbrühe die
Bedingungen vereinigt zur Zellen- und Fettbildung.
Zweiter Theil.
Die
Metamorphosen der Gebilde.
~I.~
1. Die absolute Gleichheit in der Zusammensetzung der Hauptbestandtheile
des Bluts und der stickstoffhaltigen Nahrungsmittel der Thiere wäre vor
wenigen Jahren noch ein Argument gewesen, um das Resultat der chemischen
Analyse zu leugnen, zu einer Zeit, wo man noch nicht die Erfahrung
gemacht hatte, daß es eine Menge stickstoffhaltiger und stickstofffreier
Körper giebt, die bei einer großen Verschiedenheit in ihren
physikalischen Eigenschaften eine vollkommen gleiche procentische
Zusammensetzung besitzen, von denen manche sogar die nämliche Anzahl von
Atomen an Elementen enthalten.
2. Wir kennen z. B. in der _Cyanursäure_ einen stickstoffhaltigen
Körper, welcher in schönen klaren Octaedern krystallisirt, die sich in
Wasser und Säuren mit Leichtigkeit lösen, in dem _Cyamelid_ haben wir
einen zweiten Körper, welcher in Wasser und Säuren absolut
unlöslich, weiß, zusammenhängend und undurchsichtig wie Porzellan oder
locker wie Bittererde ist, eine dritte Substanz kennen wir in dem
_Cyansäurehydrat_, welche flüchtiger wie starke Essigsäure, auf der Haut
Blasen zieht und mit Wasser nicht zusammengebracht werden kann, ohne
augenblicklich in neue Produkte zerlegt zu werden. Diese drei Stoffe
zeigen nicht allein in der Analyse ein absolut gleiches
Gewichtsverhältniß an Elementen, sondern sie können auch der eine in den
andern vorwärts und rückwärts verwandelt werden und zwar in hermetisch
geschlossenen Gefäßen, ohne daß also an dieser Verwandlung ein Stoff von
Außen Antheil nimmt[E21]. Unter den stickstofffreien Substanzen kennen
wir in dem _Aldehyd_ eine mit Wasser mischbare brennbare Flüssigkeit,
welche in der Wärme der Hand schon siedet, mit großer Begierde
Sauerstoff aus der Luft anzieht und sich in Essigsäure verwandelt.
Dieser Aldehyd läßt sich selbst in zugeschmolzenen Gefäßen nicht
aufbewahren, schon nach Stunden oder Tagen ändert sich seine
Beschaffenheit, seine Flüchtigkeit, seine Fähigkeit Sauerstoff
anzuziehen; es setzen sich lange farblose, harte Nadeln darin ab, welche
bei Siedhitze des Wassers noch nicht flüchtig sind, und die Flüssigkeit,
in welcher es geschieht, ist kein Aldehyd mehr, sie siedet erst bei 60°,
mischt sich nicht mehr mit Wasser und krystallisirt in eisähnlichen
Nadeln bei einem geringen Kältegrade. Nichtsdestoweniger hat die Analyse
dargethan, daß diese drei so verschiedenen Substanzen identisch in ihrer
Zusammensetzung sind[E22].
3. Einer ähnlichen Dreiheit begegnen wir in dem Albumin, Fibrin und
Casein. Bis auf ihre physikalischen Eigenschaften weichen sie in ihrem
Gehalte an organischen Elementen nicht von einander ab.
Wenn man Thieralbumin, -Fibrin und -Casein in einer mäßig starken
Kalilauge lös’t und diese Flüssigkeit eine Zeitlang einer höhern
Temperatur aussetzt, so werden diese Materien zerlegt. Durch Zusatz von
Essigsäure scheidet sich aus diesen Auflösungen ein gelatinöser, halb
durchscheinender Niederschlag ab, welcher einerlei Beschaffenheit und
Zusammensetzung zeigt, von welcher der genannten drei Thiersubstanzen
derselbe auch dargestellt werden mag.
_Mulder_, dem wir die Entdeckung dieses Körpers verdanken, fand durch
genaue und sorgfältig ausgeführte Analysen, daß diese Substanz die
nämlichen organischen Elemente, und zwar in demselben relativen
Verhältnisse enthält, wie die Thierstoffe, aus denen sie erhalten worden
war, in der Art also, daß, wenn man von Albumin, Fibrin und Casein die
Aschenbestandtheile, den Schwefel und Phosphor, den sie enthalten,
abzieht, und den Rest der Bestandtheile auf 100 Theile berechnet, man zu
den nämlichen Zahlenverhältnissen, zu denen die Analyse des durch Kali
erhaltenen Zersetzungsproduktes führt, gelangt[E23].
Von diesem Gesichtspunkte aus lassen sich die Hauptbestandtheile des
Blutes und der stickstoffhaltigen Nahrungsstoffe der Thiermilch als
Verbindungen von phosphorsauren und andern Salzen, von Phosphor und
Schwefel, mit einem aus Stickstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff und
Sauerstoff bestehenden Körper betrachten, in welchem das relative
Verhältniß dieser Elemente nicht wechselt, und dieser Körper läßt sich
als Anfangs- und Ausgangspunkt der ganzen Reihe der übrigen Thiergebilde
ansehen, eben weil sie alle aus dem Blute erzeugt werden.
Diese Betrachtungsweise veranlaßte _Mulder_, dem erwähnten
Zersetzungsprodukt den Namen _Protein_ zu geben, von πρωτευω »ich nehme
den ersten Platz ein,« und das Blut, oder die Bestandtheile des Blutes
sind hiernach Verbindungen dieses Protein’s mit wechselnden Mengen von
andern nicht organischen Substanzen.
_Mulder_ fand ferner, daß der in Wasser unlösliche stickstoffhaltige
Bestandtheil des Weizenmehls, das Pflanzenfibrin, durch Behandlung mit
Kali dasselbe Zersetzungsprodukt, nämlich Protein, liefert, und es hat
sich zuletzt ergeben, daß Pflanzenalbumin und Pflanzencasein sich gegen
Kali genau so verhalten, wie Thieralbumin und Thiercasein.
4. Soweit als unsere Forschungen reichen, kann man es demnach als ein
Erfahrungsgesetz betrachten, daß die Pflanzen in ihrem Organismus
Proteinverbindungen erzeugen und daß sich aus diesen Proteinverbindungen
die zahlreichen Gebilde und Bestandtheile des Thierkörpers unter
Mitwirkung des Sauerstoffs der Luft und der Bestandtheile des Wassers
durch die Lebenskraft entwickeln[F5].
[5] Die Erfahrung von _Tiedemann_ und L. _Gmelin_, welche Gänse mit
gekochtem Eiweiß nicht am Leben erhalten konnten, erklärt sich leicht,
wenn man erwägt, daß ein körnerfressendes Thier in der Substanz seiner
umgesetzten Organe, wenn ihm überdies Bewegung mangelt, nicht
Kohlenstoff genug zum Respirationsproceß vorfindet. Zwei Pfunde Eiweiß
enthalten nur 7 Loth Kohlenstoff, von denen in dem letzten Produkt des
Stoffwechsels der vierte Theil und zwar in der Form von Harnsäure
wieder abgeht.
Obwohl es nun nicht bewiesen werden kann, daß das Protein fertig
gebildet in diesen stickstoffhaltigen Pflanzenstoffen und
Thiersubstanzen enthalten ist, indem die Verschiedenheit ihrer
Eigenschaften darauf hinzudeuten scheint, daß ihre Elemente nicht auf
gleiche Weise mit einander vereinigt sind, so gewährt dennoch, als
Ausgangspunkt für die Entwickelung und Vergleichung ihrer Eigenschaften,
die Annahme der Präexistenz des Proteins viele Bequemlichkeit.
Jedenfalls ordnen sich die organischen Elemente der genannten Substanzen
auf einerlei Weise, wenn sie bei einer höhern Temperatur mit kaustischem
Kali in Berührung gebracht werden.
Alle organischen stickstoffhaltigen Bestandtheile des Thierkörpers, so
verschieden sie auch in ihrer Zusammensetzung sich darstellen mögen,
stammen vom Protein ab; sie sind daraus gebildet worden durch Aus- oder
Hinzutreten der Bestandtheile des Wassers oder des Sauerstoffs und durch
Spaltung in zwei oder mehrere neue Verbindungen.
5. Dieser Satz muß als eine unleugbare Wahrheit angenommen werden, wenn
man sich an die Entwickelung des jungen Thieres im Hühnerei erinnert.
Nachweisbar enthält das Hühnerei außer dem Albumin keinen anderen
stickstoffhaltigen Bestandtheil, das Albumin des Dotters ist identisch
mit dem Albumin des Weißen im Ei[E24]; der Dotter enthält ein gelb
gefärbtes Fett, in dem sich Cholsterin und Eisen als Bestandtheile
nachweisen lassen. Wir sehen nun, daß in der Bebrütung des Eies, wo bis
auf den Sauerstoff der Luft kein Nahrungsstoff, keine Materie von Außen
Antheil an dem Entwickelungsproceß nehmen kann, daß sich aus dem
Albumin, Federn, Klauen, Blutkörperchen, Fibrin, Membranen und Zellen,
Arterien und Venen erzeugen; an der Bildung der Gehirn- und
Nervensubstanz mag das Fett des Ei’s einen gewissen Antheil genommen
haben, allein zur Erzeugung der stickstoffhaltigen Träger der
Lebensthätigkeit konnte sein Kohlenstoff nicht verwendet werden, eben
weil das Albumin des Weißen und Dotters im Ei auf den gegebenen
Stickstoffgehalt die zur Hervorbringung der Gebilde nöthige
Kohlenstoffmenge schon enthält.
6. Der eigentliche Ausgangspunkt aller Gebilde im Thierkörper ist
hiernach das Albumin; alle stickstoffhaltigen Nahrungsstoffe,
gleichgültig, ob sie von Thieren und Pflanzen stammen, verwandeln sich,
ehe sie Theil an dem Nutritionsproceß nehmen, in Albumin.
Alle Nahrungsstoffe, welche das Thier genießt, werden in seinem Magen
löslich und überführbar in das Blut. An diesem Löslichwerden nimmt außer
dem Sauerstoff der Luft nur eine Flüssigkeit Antheil, welche von den
Wänden des Magens abgesondert wird.
Die entscheidendsten Versuche der Physiologen haben dargethan, daß der
Verdauungsproceß unabhängig ist von der Lebensthätigkeit, er geht vor
sich in Folge einer rein chemischen Aktion, ganz ähnlich den
Zersetzungs- oder Umsetzungsprocessen, die man mit Fäulniß, Gährung oder
Verwesung bezeichnet.
7. In der einfachsten Form ausgedrückt ist Gährung und Fäulniß der
Vorgang der Umsetzung (neuen Lagerung) der Elementartheile (Atome) einer
Verbindung, zu einer oder zu mehreren neuen Gruppen (Verbindungen),
welche bewirkt wird durch die Berührung mit andern Körpern, deren
Elementartheile sich selbst im Zustand der Umsetzung (Zersetzung)
befinden. Es ist eine Uebertragung und Mittheilung eines Zustandes der
Bewegung, welche die Atome eines sich in Bewegung befindlichen Körpers
in andern Materien hervorzubringen vermögen, deren Elementartheile nur
mit einer geringen Kraft zusammengehalten sind.
8. So enthält denn der klare Magensaft eine im Zustand der Umsetzung
befindliche Materie, durch deren Berührung mit den an und für sich im
Wasser unlöslichen Bestandtheilen der Speise, diese die Fähigkeit sich
zu lösen, in Folge einer neuen Gruppirung ihrer Elementartheile,
empfangen. Während der Verdauung enthält der abgesonderte Magensaft eine
freie Mineralsäure, durch deren Gegenwart eine jede weitere Veränderung
aufgehalten wird.
Daß die Löslichwerdung der Speisen unabhängig von der Lebensthätigkeit
der Verdauungsorgane ist, haben die Physiologen aufs klarste durch eine
Menge der schönsten Versuche dargethan. Speisen, in metallene
durchlöcherte Röhren eingeschlossen, so daß sie mit den Wänden des
Magens nicht in Berührung kommen konnten, verschwinden ebenso leicht und
schnell, sie werden eben so gut verdaut, wie wenn diese Hülle nicht
vorhanden gewesen wäre, und frisch aus dem Körper genommener Magensaft,
in dem man gekochtes Eiweiß, Muskelfleisch bei der Temperatur des
Thierkörpers eine Zeitlang erhält, bewirkt, daß sie ihre feste
Beschaffenheit verlieren; sie lösen sich in der Flüssigkeit auf.
9. Die in dem Magensaft vorhandene, im Zustand der Veränderung
befindliche Materie ist, wie man kaum bezweifeln kann, ein Produkt der
Umsetzung des Magens selbst. Keine mehr wie die Produkte, welche durch
die fortschreitende Zersetzung der Leim- (Chondrin-?) gebenden Gebilde
erzeugt werden, besitzen in so hohem Grade die Fähigkeit, in andern
Stoffen eine Umsetzung ihrer Bestandtheile hervorzurufen. Wenn man die
Membranen des Magens irgend eines Thieres (den Labmagen des Kalbes z.
B.) durch anhaltendes Waschen mit Wasser reinigt, so zeigt er keine Art
von Wirkung, wenn er mit Zucker, Milch und andern Substanzen
zusammengebracht wird; läßt man dieselben Membranen eine Zeitlang an der
Luft liegen, oder trocknet man sie und bringt sie mit Wasser und den
genannten Substanzen in Berührung, so verwandelt sich der Zucker, je
nach dem Zustand der Zersetzung, in der sich die Thiersubstanz befindet,
in Milchsäure oder in Schleim und Mannit oder in Alkohol und
Kohlensäure; die Milch wird davon augenblicklich zum Gerinnen gebracht.
Eine gewöhnliche Thierblase behauptet in trocknem Zustande ihren Zustand
und alle ihre Eigenschaften unverändert, aber bei Gegenwart von
Feuchtigkeit und Luft geht sie einer Veränderung entgegen, ohne daß man
diese durch besondere äußere Zeichen wahrnimmt; wird sie in diesem
Zustande in eine Auflösung von Milchzucker gelegt, so verwandelt sich
dieser in kurzer Zeit in Milchsäure.
10. Frischer Labmagen des Kalbes, mit schwacher Salzsäure in Berührung,
ertheilt dieser Flüssigkeit nicht die geringste Fähigkeit, gekochtes
Fleisch oder Eiweiß aufzulösen; war aber der Labmagen vorher getrocknet
worden, oder läßt man ihn eine Zeitlang im Wasser liegen, so lös’t mit
Salzsäure angesäuertes Wasser eine Materie in höchst geringer Menge
daraus auf, deren Zustand der Zersetzung sich in der Auflösung
vollendet; durch die Uebertragung des Aktes der Zersetzung auf das
coagulirte Eiweiß wird es an den Rändern zuerst durchscheinend, dann
schleimig und lös’t sich zuletzt bis auf trübende fette Gemengtheile
völlig auf. Sauerstoff wird durch das arterielle Blut allen Theilen des
Thierkörpers zugeführt, überall befindet sich Feuchtigkeit, in beiden
finden wir die Hauptbedingungen aller Veränderungen im Thierkörper
vereinigt.
Aehnlich also wie der im Keimungsproceß der Samen in einem Zustande der
Umsetzung seiner Bestandtheile befindliche Körper, dem man den Namen
_Diastase_ gegeben hat, die Löslichwerdung des Amylons (seine
Verwandlung in Zucker) bewirkt, veranlaßt ein Produkt der Metamorphose
der Substanz der Verdauungsorgane, indem sich seine Zersetzung im Magen
vollendet, die Verflüssigung aller der Lösung fähigen Bestandtheile der
Speisen. In gewissen Krankheitszuständen erzeugen sich aus den
stickstofffreien Bestandtheilen der Speisen, aus Amylon und Zucker,
Milchsäure[E25] und Schleim, die nämlichen Produkte, die wir durch
Membranen, welche sich im Zustande der Zersetzung befinden, außerhalb
des Magens hervorbringen können; allein im normalen Zustande der
Gesundheit wird im Magen keine Milchsäure gebildet.
11. Die Eigenschaft vieler Respirationsmittel, des Amylons und der
Zuckerarten, bei Berührung mit Thiersubstanzen, die sich im Zustande der
Zersetzung befinden, in Milchsäure überzugehen, hat einen Grund bei den
Physiologen abgegeben, um ihre Entstehung während der Verdauung ohne
weiteres anzunehmen, und ihre Fähigkeit, den phosphorsauren Kalk
aufzulösen, veranlaßte sie, der Milchsäure die Rolle eines allgemeinen
Auflösungsmittels zuzuschreiben. Allein es gelang weder _Prout_ noch
_Braconnot_, Milchsäure im Magensafte nachzuweisen, und selbst _Lehmann_
(s. sein Lehrbuch der physiologischen Chemie I. Bd. S. 285) erhielt aus
dem Magensaft einer Katze nur mikroskopisch erkennbare Krystalle, die er
für milchsaures Zinkoxyd erklärt, obwohl ihr chemischer Charakter nicht
ausgemittelt werden konnte.
Das Vorhandensein von freier Salzsäure im Magensafte, was _Prout_ zuerst
beobachtete, ist später von allen Chemikern, die sich mit seiner
Untersuchung beschäftigt haben, bestätigt worden. Diese Salzsäure stammt
offenbar von dem Kochsalz her, dessen Natron bei dem Uebergang des
Fibrins und Caseins in Blut eine ganz bestimmte Rolle übernimmt.
In ihrem Vermögen, Knochenerde aufzulösen, wird die Salzsäure von keiner
organischen Säure übertroffen, und Essigsäure steht in dieser
Eigenschaft der Milchsäure gleich. Von einer Nothwendigkeit der
Gegenwart der Milchsäure während des Verdauungsprocesses kann hiernach
keine Rede sein; mit Bestimmtheit weiß man, daß sie in dem künstlichen
Verdauungsproceß nicht erzeugt wird. _Berzelius_ hat zwar milchsaure
Salze im Blut und Fleisch der Thiere gefunden, allein damals war die
außerordentliche Leichtigkeit und Schnelligkeit noch nicht bekannt, mit
welcher diese Säure bei Gegenwart von Thierstoffen aus einer Menge von
Materien zu entstehen vermag, welche die Elemente der Milchsäure
enthalten.
In dem Magensafte eines Hundes fand _Braconnot_, neben Salzsäure,
nachweisbare Spuren eines Eisensalzes, was er anfänglich für einen
zufälligen Bestandtheil ansah, dessen Gegenwart sich aber in dem
Magensafte eines zweiten Hundes, den man mit der nöthigen Vorsicht
gewonnen hatte, bestätigte (~Ann. d. chim. et d. phys. T.~ 59. ~S.~
349). Dieser Eisengehalt ist für die Blutbildung bedeutungsvoll.
12. An der Wirkung des Magensaftes auf die Speisen nimmt, außer Wasser,
kein anderes Element als der Sauerstoff nachweisbaren Antheil. Dieser
Sauerstoff wird aus der atmosphärischen Luft dem Magen zugeführt.
Während des Kauens der Speisen wird im Munde, durch besonders dazu
bestimmte Organe, eine Flüssigkeit abgesondert, welche die
ausgezeichnete Fähigkeit, Luft schaumartig einzuschließen, in weit
höherem Grade noch wie Seifenwasser besitzt. Diese Luft gelangt durch
den Speichel mit den Speisen in den Magen, wo ihr Sauerstoff eine
Verbindung eingeht; der Stickstoff dieser Luft wird durch Haut und Lunge
ausgeathmet. Je länger die Verdauung dauert, je größeren Widerstand die
Speisen der auflösenden Aktion entgegensetzen, desto mehr Speichel, und
mit ihm desto mehr Luft gelangt in den Magen. Das Wiederkäuen bei
gewissen grasfressenden Thieren hat offenbar noch den Zweck einer neuen
und wiederholten Hinzuführung von Sauerstoff, denn eine vollkommnere
mechanische Zertheilung verkürzt nur die Zeit, in welcher die Auflösung
vor sich geht.
Aus der ungleichen Menge von Luft, welche bei verschiedenen Thierklassen
bei dem Kauen der Speisen mit dem Speichel in den Magen gelangt,
erklären sich die wohlbegründeten Beobachtungen der Physiologen, welche
die Thatsache außer Zweifel gestellt haben, daß die Thiere durch Haut
und Lunge reines Stickgas ausathmen, eine Erfahrung, die um so wichtiger
ist, da sie in sich selbst den entscheidendsten Beweis trägt, daß der
Stickstoff der Luft in der thierischen Oekonomie keine Verwendung
findet.
Das Austreten von Stickgas aus Haut und Lunge erklärt sich durch das
Vermögen der Thiergewebe Gase aller Art durchzulassen, was sich durch
die einfachsten Versuche darthun läßt. Eine Blase, die man, mit
kohlensaurem Gas, Stickgas oder Wasserstoffgas gefüllt, wohlverschlossen
in die Luft hängt, verliert in 24 Stunden ihren ganzen Gehalt an diesen
Gasen; durch eine Art von Austausch sind sie nach Außen hin in die
Atmosphäre entwichen, ihren Platz finden wir von atmosphärischer Luft
eingenommen. Ein Darm, ein Magen oder eine Haut, die wir mit diesen
Gasen füllen, verhält sich ganz ähnlich wie die Blase; dieses
Durchlassen der Gase ist eine physikalische Eigenschaft, die allen
thierischen Geweben angehört; wir beobachten sie in dem lebenden Körper
in gleichem Grade wie an den todten Substanzen.
Man weiß, daß bei Lungenverletzungen nicht selten ein eigenthümlicher
Zustand entsteht, wo beim Athmen die atmosphärische Luft von den
Luftwegen aus in das angränzende Zellgewebe eindringt. Diese Luft wird
durch die Respirationsbewegungen von der Wundstelle aus in dem
Zellgewebe immer weiter fortgetrieben und bildet so den unter dem Namen
Emphysem bekannten Krankheitszustand. Sobald das fernere Eindringen der
atmosphärischen Luft in das Zellgewebe frühzeitig genug verhindert wird,
verliert sich dieser Zustand allmälig von selbst wieder, der Sauerstoff
dieser Luft ist, wie man nicht zweifeln kann, in Verbindung getreten,
das Stickstoffgas ist durch Haut und Lunge ausgeathmet worden.
Es ist ferner bekannt, daß bei vielen grasfressenden Thieren, wenn sie
sich im Genuße frischer saftiger Pflanzen die Verdauungswerkzeuge
überladen haben, diese Stoffe in dem Magen selbst der nämlichen
Zersetzung unterliegen, die sie außerhalb des Körpers in gleicher
Temperatur erfahren; sie gehen in Gährung und Fäulniß über, wobei sich
eine so große Menge kohlensaures und entzündliches Gas entwickelt, daß
diese Organe auf eine ungewöhnliche Weise (zuweilen bis zum Zersprengen)
aufgetrieben werden. Nach der Einrichtung ihres Magens oder ihrer Mägen,
können diese Gase durch den Schlund nicht entweichen, man sieht aber
nach einigen Stunden schon den aufgetriebenen Leib kleiner werden, und
nach 24 Stunden ist von allem Gase keine Spur mehr vorhanden[E26].
Erinnert man sich zuletzt an die tödtlichen Zufälle, die in Weinländern
so häufig durch den Genuß von sogenanntem federweißen Wein veranlaßt
werden, so kann man nicht den geringsten Zweifel hegen, daß Gase jeder
Art, im Wasser lösliche oder unlösliche, das Vermögen besitzen, die
thierischen Gewebe zu durchdringen, ähnlich wie Wasser von ungeleimtem
Papier durchgelassen wird. Der federweiße Wein ist in Gährung
begriffener Wein, welche durch die Temperatur des Magens gesteigert
wird; das entwickelte kohlensaure Gas dringt durch die Wände des Magens,
des Zwerchfelles, durch alle Häute in die Lungenzellen, und verdrängt
aus diesen die atmosphärische Luft. Der Mensch stirbt mit allen Zeichen
der Erstickung in einem irrespirablen Gase, und der sicherste Beweis für
ihr Vorhandensein in der Lunge ist unstreitig der Umstand, daß das
Einathmen von Ammoniakgas als das beste Gegenmittel gegen diesen
Krankheitszustand anerkannt ist.
Die Kohlensäure der moussirenden Weine, welche in den Magen gelangt, die
Kohlensäure, die man im Wasser, was damit gesättigt ist, in der Form
eines Klystiers zu sich nimmt, sie treten durch Haut und Lunge wieder
aus, und in gleichem Grade muß dies von dem Stickgas gelten, was durch
den Speichel in den Magen gelangt.
Gewiß mag ein Theil dieser Gase durch das Saug- und Lymphgefäßsystem in
das venöse Blut und von da in die Lunge gelangen, wo sie abdunsten,
allein ihrem directen Eindringen in die Brusthöhle und Lunge steht in
den Membranen selbst, nicht das geringste Hinderniß im Wege. Es ist in
der That schwer zu glauben, daß die Saug- und Lymphgefäße ein besonderes
Bestreben haben, Luft, Stickgas, Wasserstoffgas &c. aufzusaugen und dem
Blute zuzuführen, da die Eingeweide, der Magen, alle Räume, die nicht
mit festen oder flüssigen Stoffen ausgefüllt sind, Gase enthalten, die
nur bei einer gewissen Volumsvergrößerung ihren Platz verlassen, die
also nicht aufgesaugt werden. Von dem Stickgas im besondern, mit dem
sich das Blut bei seinem Durchgange durch die Lunge, wie eine jede
andere Flüssigkeit sättigt, d. h. von dem es so viel aufnimmt, als
seinem Auflösungsvermögen entspricht, muß angenommen werden, daß es
nicht durch den Kreislauf des Blutes, sondern auf einem directeren Wege
wieder aus dem Magen tritt. Durch die Athembewegungen werden alle Gase,
welche die leeren Räume ausfüllen, nach der Brusthöhle hingetrieben,
indem durch die Bewegung des Zwergfelles und die Erweiterung der
Brusthöhle ein luftverdünnter Raum entsteht, in dessen Folge, durch den
atmosphärischen Luftdruck, Luft von allen Seiten her in die Lungen
eingetrieben wird; es findet freilich das Maximum der Ausgleichung durch
die Luftröhre statt, aber auch von Innen her müssen alle Gase eine
Bewegung nach der Brusthöhle und Lunge hin empfangen. Bei den Vögeln und
Schildkröten ist dieses Verhältniß umgekehrt. Wenn wir annehmen, daß ein
Mensch in einer Minute nur ¹/₈ Kubikzoll Luft mit dem Speichel seinem
Magen zuführt, so macht dies in 18 Stunden 135 Kubikzoll aus, wenn wir
den fünften Theil davon als Sauerstoff abrechnen, so bleiben immer noch
108 Kubikzoll Stickgas, welche den Raum von drei Pfund (hessische)
Wasser einnehmen. So wenig oder so viel die verschluckte Stickstoffmenge
nun auch betragen mag, gewiß ist, daß dieses Gas durch den Mund, Nase
oder Haut wieder austritt, und wenn wir die große Menge Stickgas in
Betrachtung ziehen, welche von _Magendie_ in den Eingeweiden
Hingerichteter nachgewiesen worden ist, so wie die Abwesenheit von allem
Sauerstoffgas in den nämlichen Organen[E27], so muß angenommen werden,
daß auch in Folge der Resorbtion durch die Haut Luft, d. h. Stickgas,
eintritt, welches durch die Lunge wieder ausgeathmet wird.
Bei dem Athmen der Thiere in Gasen, die keinen Stickstoff enthalten,
wird mehr Stickgas ausgeathmet, eben weil sich in diesem Falle das
Stickgas im Körper gegen den Raum außerhalb verhält, wie wenn dieser
Raum luftleer wäre. (S. _Graham_ über die Diffusion der Gase.)
Die Unterschiede in der Menge des ausgeathmeten Stickgases von
verschiedenen Thierklassen erklären sich hiernach leicht; die Herbivoren
verschlucken mit dem Speichel mehr Luft wie die Carnivoren; sie athmen
mehr Stickgas aus, beim Fasten weniger wie nach frisch genossener
Nahrung.
13. Aehnlich wie die aus dem Leibe genommene Muskelfaser den Zustand der
Zersetzung und Umsetzung, in welchem sich ihre Bestandtheile befinden,
dem Wasserstoffhyperoxyde überträgt, wirkt ein durch den organischen
Proceß, in Folge der Umsetzung der Bestandtheile des Magens und der
Verdauungsorgane, entstehendes Product, indem sich seine Metamorphose im
Magen vollendet, auf die Bestandtheile der genossenen Speisen. Die
unlöslichen erhalten die Fähigkeit sich zu lösen, sie werden verdaut.
Es ist gewiß bemerkenswerth, daß gekochtes Eiweiß oder Fibrin, wenn sie
durch gewisse Flüssigkeiten, durch organische Säuren oder schwache
alkalische Laugen, löslich gemacht werden, daß alle ihre übrigen
Eigenschaften bis auf die Form (den Cohäsionszustand) nicht die
geringste Aenderung erfahren, ihre Elementartheile ordnen sich sicher
auf eine andere Art, allein sie theilen sich nicht in zwei oder mehre
Gruppen, in zwei oder mehre neue Verbindungen, sondern sie bleiben
zusammen vereinigt.
Ganz dasselbe findet in dem Verdauungsprocesse statt; im
gesunden Zustande erleiden die Speisen nur eine Aufhebung ihres
Cohäsionszustandes.
Das größte Hinderniß, was sich der klaren Auffassung des
Verdauungsprocesses, der in dem Vorhergehenden zu den chemischen
Metamorphosen gerechnet worden ist, die man Gährung und Fäulniß nennt,
entgegenstellt, beruht auf der unwillkührlichen Erinnerung und in der
Festhaltung der Erscheinungen, welche die Gährung des Zuckers und der
Thiersubstanzen (Fäulniß) begleiten, allein es giebt zahllose Fälle, wo
eine Umsetzung der Bestandtheile einer Verbindung vor sich geht, ohne
die geringste Gasentwickelung, und es sind hauptsächlich diese, welche
man ins Auge zu fassen hat, wenn man den chemischen Begriff der
Verdauung frei von Irrthum in sich aufnehmen will.
Alle Materien, welche die Erscheinungen der Gährung und Fäulniß in
Flüssigkeiten aufzuheben vermögen, stören, in den verdauenden Magen
gebracht, die Verdauung. Die Wirkung der brenzlichen, empyreumatischen
Stoffe von Caffee, Tabacksdampf, Kreosot, Quecksilbermittel u. s. w.
verdienen in dieser Beziehung für Dietätik eine besondere Beachtung.
Durch die Gleichheit in der Zusammensetzung der Bestandtheile des Bluts
mit den stickstoffhaltigen, vegetabilischen Nahrungsstoffen haben wir,
gewiß auf eine sehr unerwartete Weise, erfahren, warum faulendes Blut,
Eiweiß, Fleisch, Käse in Zuckerwasser die nämliche Veränderung
hervorbringen, wie Hefe, warum Zucker damit in Berührung je nach dem
Zustande der Zersetzung, in welchem sich die faulenden Materien
befinden, bald in Alkohol und Kohlensäure, bald in Milchsäure und
Schleim sich zerlegt. Die Ursache liegt einfach darin, daß die Materie,
welche man Hefe (Ferment) genannt hat, im Zustande der Zersetzung
begriffenes Pflanzenalbumin, -Fibrin oder -Casein ist, Substanzen,
welche identisch sind mit den Bestandtheilen des Fleisches oder des
Blutes. Die Fäulniß der genannten Thiersubstanzen ist in ihrem Vorgang
identisch mit dem Proceß der Metamorphose der ihnen identischen
Pflanzenstoffe, es ist ein Zerfallen in minder complexe neue
Verbindungen. Und wenn man die Umsetzung der Bestandtheile des
Thierkörpers (den Verbrauch an Stoff vom Thiere) als einen chemischen
Proceß betrachtet, welcher unter dem Einflusse der Lebensthätigkeit vor
sich geht, so ist die Fäulniß derselben außerhalb des Thierkörpers ein
Zerfallen in einfachere Verbindungen, an welchen die Lebenskraft keinen
Antheil nimmt. Die Action ist in beiden Fällen die nämliche, nur die
Producte sind verschieden. Die practische Medicin hat über die Wirkung
empyreumatischer Stoffe (Holzessig und anderer) auf bösartige Wunden und
Geschwüre die schönsten und interessantesten Beobachtungen gemacht. In
diesen Krankheitserscheinungen gehen zwei Actionen neben einander vor
sich, eine Metamorphose, welche unter dem Einfluß der Lebensthätigkeit
sich zu vollenden strebt, und eine zweite, welche unabhängig von ihr
ist. Die letztere ist ein chemischer Proceß, welcher durch
empyreumatische Substanzen gänzlich unterdrückt und aufgehoben wird; es
ist der reine Gegensatz von der schädlichen Einwirkung, welche faulendes
Blut, auf frische Wunden gelegt, in dem Organismus hervorbringt.
~II.~
14. Den nächsten Ausdruck für die Zusammensetzung des Proteins oder die
relativen Verhältnisse der organischen Bestandtheile des Bluts, so wie
sie durch die Analyse festgestellt worden sind, giebt die Formel
~C₄₈H₇₂N₁₂O₁₄~[F6]. Albumin, Fibrin, Casein enthalten Protein; das
Casein enthält Schwefel, keinen Phosphor; Albumin und Fibrin enthalten
beide Substanzen in chemischer Verbindung, das erstere mehr Schwefel als
wie das Fibrin. In welcher Form der Phosphor in diesen Materien
vorhanden ist, kann direct nicht entschieden werden, aber man hat
bestimmte Beweise dafür, daß der Schwefel nicht im oxydirten Zustande
darin enthalten sein kann. Alle diese Materien geben nämlich mit einer
mäßig starken Kalilauge erhitzt den Schwefel ab, den man in der
Flüssigkeit als Schwefelkalium wiederfindet; mit einer Säure versetzt
entwickelt er sich daraus als Schwefelwasserstoff. Lös’t man reines
Fibrin oder gewöhnliches Eiweiß in schwacher Kalilauge auf, setzt
essigsaures Bleioxyd mit der Vorsicht hinzu, daß alles Bleioxyd in der
alkalischen Lauge gelös’t bleibt, und erhitzt nun zum Sieden, so wird
die Flüssigkeit schwarz wie Dinte und es schlägt sich Schwefelblei als
feines Pulver nieder.
[6] Ueber die Verwandlung dieser und der folgenden Formeln in Procente
siehe Anhang.
Es ist außerordentlich wahrscheinlich, daß durch die Einwirkung des
Alkali’s der Schwefel als Schwefelwasserstoff, der Phosphor als
Phosphorsäure hinweggenommen wird. Da nun in diesem Falle Schwefel und
Phosphor auf der einen Seite, Wasserstoff und Sauerstoff auf der andern
austreten, so sollte man denken, daß Fibrin und Albumin mit ihrem
Schwefel und Phosphor mehr Wasserstoff und Sauerstoff in der Analyse
geben müßten, als das Protein. Allein dies läßt sich thatsächlich durch
die Analyse nicht darthun. Man hat z. B. in dem Fibrin 0,36 ~pCt.~
Schwefel gefunden. Angenommen nun, der Schwefel trete mit Wasserstoff
aus, so würde das Protein 0,0225 ~pCt.~ Wasserstoff weniger enthalten,
wie das Fibrin, anstatt den mittleren Gehalt von 7,062 ~pCt.~
Wasserstoff würde man im Protein also 7,04 ~pCt.~ bekommen müssen. In
einer ähnlichen Weise würde durch das Austreten vom Sauerstoff mit dem
Phosphor der Sauerstoffgehalt des Fibrins von 22,715 ~pCt.~ oder 22,00
auf 22,5 oder 21,8 ~pCt.~ in dem Protein zurückgeführt werden. Die
Fehlergrenzen unserer Analysen sind aber im Durchschnitt größer als ein
Zehntel Procent in der Wasserstoffbestimmung, und über ⁴/₁₀ ~pCt.~ in
der Sauerstoffbestimmung; in den angegebenen Fällen würde der
Unterschied in dem Wasserstoffgehalte nur ¹/₄₈ ~pCt.~ betragen.
Wenn man zuletzt bedenkt, daß das Austreten von Sauerstoff und
Wasserstoff mit dem Phosphor und Schwefel ein Hinzutreten der
Bestandtheile des Wassers nicht ausschließt, wenn wir annehmen, daß mit
den organischen Bestandtheilen des Albumins und Fibrins eine gewisse
Menge Wasser in Verbindung tritt, um Protein zu bilden, so hört alle
Wahrscheinlichkeit völlig auf, durch die chemische Analyse darüber zu
einer bestimmten Ansicht zu gelangen.
Man hat von der Bildung des Schwefelkaliums rückwärts Schlüsse auf das
Vorhandensein von nicht oxydirtem Phosphor in dem Fibrin und Albumin
gezogen, indem man annahm, daß der Sauerstoff des Kalis dazu gedient
habe, um mit dem Phosphor Phosphorsäure zu bilden; allein das Casein, in
welchem kein Phosphor zugegen ist, verhält sich gegen Kali ganz den
anderen gleich; es entsteht nämlich Schwefelkalium, dessen Bildung ohne
ein Austreten von Schwefelwasserstoff nicht erklärbar ist. Beim bloßen
Kochen von Fleisch, bei der Bereitung von Fleischbrühe, entwickelt sich,
wie _Chevreul_ gefunden hat, Schwefelwasserstoff.
Zuletzt sind die Schwefelmengen im Fibrin und Albumin auf dieselbe
Phosphormenge nicht gleich, woraus man keinen andern Schluß ziehen kann,
als daß die Bildung des Schwefelkaliums zu diesem Phosphorgehalt in
keiner Beziehung steht; es bildet sich Schwefelkalium aus Casein, in
welchem man keinen freien (als Säure ungebundenen?) Phosphor voraussetzt
und ebenso aus Albumin, was nur halb so viel Phosphor enthält wie das
Fibrin.
Eine jede Bemühung, die wahre Anzahl der Atome des Fibrins und Albumins
in einer rationellen Formel festzusetzen, in welcher Schwefel und
Phosphor zu ganzen Atomzahlen aufgenommen sind, wird immer unfruchtbar
bleiben, weil uns schlechterdings alle Mittel fehlen, um mit absoluter
Genauigkeit die so äußerst geringen Mengen von Schwefel und Phosphor in
den Thiersubstanzen bestimmen zu können, und eine Abweichung, welche
kleiner ist als die gewöhnlichen Grenzen der Beobachtungsfehler, um 10
und mehr Atome, die Anzahl der Atome des Kohlenstoffs, Wasserstoffs und
Sauerstoffs in der Formel ändert.
Man muß sich in dieser Hinsicht über das, was die chemische Analyse zu
leisten vermögend ist, keiner Täuschung hingeben, mit Gewißheit wissen
wir, daß die Zahlenverhältnisse der Analysen vom Fibrin und Albumin
nicht von einander abweichen, und wir erschließen hieraus die gleiche
Zusammensetzung. Dieser Schluß verliert von seiner Wahrheit nichts,
obwohl wir die Anzahl der Atome ihrer Elemente nicht kennen, welche zu
dem zusammengesetzten Atome sich vereinigt haben.
15. Eine Formel für Protein ist für uns nichts weiter wie der genaueste
und nächste Ausdruck der Analyse, einer Erfahrung, über die wir alle
Zweifel als beseitigt betrachten. Dies allein hat vorläufig Werth für
uns.
Wenn wir uns nun denken, daß aus dem Albumin und Fibrin im Blute alle
andern Gebilde entsprungen sind, so ist vollkommen sicher, daß dies nur
auf zwei Weisen geschehen kann. Es sind nämlich entweder gewisse
Elemente hinzu-, oder es sind von ihren Bestandtheilen gewisse Mengen
ausgetreten.
Suchen wir nun z. B. für die Zellen und leimgebenden Gebilde, Sehnen,
Haare, Horn und die übrigen, einen analytischen Ausdruck auf, in welchem
die Anzahl der Atome des Kohlenstoffs als eine unveränderliche Größe
festgesetzt wird, so giebt sich auf den ersten Blick zu erkennen, in
welcher Art und Weise sich das Verhältniß der andern Elemente geändert
hat; dies umfaßt aber alles, was die Physiologie bedarf, um Einsicht in
das Wesen des Bildungs- und Ernährungsprocesses im Thierkörper zu
erlangen.
16. Aus den Untersuchungen von _Mulder_ und _Scherer_[E28] ergeben sich
folgende empirische Formeln:
Bestandtheile der organischen Gebilde.
Albumin ~C₄₈N₁₂H₇₂O₁₄~ + ~P~ + ~S~[F7]
Fibrin ~C₄₈N₁₂H₇₂O₁₄~ + ~P~ + 2 ~S~
Casein ~C₄₈N₁₂H₇₂O₁₄~ + ~S~
Leimgebilde, Sehnen ~C₄₈N₁₅H₈₂O₁₈~
Chondrin &c. ~C₄₈N₁₂H₈₀O₂₀~
Arterienhaut ~C₄₈N₁₂H₇₆O₁₆~
Haare, Horn ~C₄₈N₁₄H₇₈O₁₅~.
[7] Die hier als ~P~ und ~S~ angeführten Phosphor- und Schwefelmengen
drücken nicht Atomgewichte aus, sondern bezeichnen nur die relativen
durch die Analyse gefundenen Verhältnisse.
Die Vergleichung dieser Formeln zeigt, daß bei dem Uebergang des
Proteins in Chondrin (Substanz der Rippenknorpeln) die Bestandtheile von
Wasser und Sauerstoff, bei der Bildung der serösen Membranen, Zellen und
Sehnen außer diesen Elementen noch Stickstoff hinzugetreten ist.
Bezeichnen wir die Formel des Proteins ~C₄₈N₁₂H₇₂O₁₄~ mit ~Pr~, so sind
Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, in der Form von bekannten
Verbindungen geordnet, bei der Bildung der Leimsubstanzen, Haare, Horn,
Arterienhaut hinzugetreten.
Protein. Ammoniak. Wasser. Sauerstoff.
Fibrin } ~Pr~
Albumin }
Arterienhaut ~Pr~ + 2 ~H₂O~
Chondrin ~Pr~ + 4 ~H₂O~ + 2 ~O~
Haare, Horn ~Pr~ + ~N₂H₆~ + 3 ~O~
Membranen, Zellen 2 ~Pr~ + 3 ~N₂H₆~ + ~H₂O~ + 7 ~O~.
17. Aus dieser Uebersicht geht hervor, daß alle Gebilde des Thierkörpers
auf eine gleiche Anzahl von Kohlenstoffatomen mehr Sauerstoff enthalten
als die Bestandtheile des Bluts; bei ihrer Entstehung ist ohne Zweifel
Sauerstoff aus der Atmosphäre oder durch die Elemente des Wassers zu den
Bestandtheilen des Proteins hinzugetreten; wir finden in den Haaren und
Membranen mehr Stickstoff und Wasserstoff, und zwar beide im Verhältniß
wie im Ammoniak.
Die Chemiker sind bekanntlich heute noch nicht einig über die Art und
Weise, wie die Bestandtheile des schwefelsauren Kali’s geordnet sind, es
wäre deshalb dem Chemismus zu viel eingeräumt, wenn man die Arterienhaut
für ein Hydrat, das Chondrin für das Oxyd des Proteinhydrats, wenn wir
Haare und Membranen für Oxyde des Proteins in Verbindung mit Ammoniak
ansehen wollten.
Diese Formeln drücken mit Bestimmtheit die Verschiedenheit in der
Zusammensetzung der Hauptbestandtheile der Thiere aus, sie zeigen, daß
auf einen gleichen Kohlenstoffgehalt das relative Verhältniß ihrer
Elemente abweicht, wieviel der eine Stoff mehr Sauerstoff oder
Stickstoff enthält wie der andere.
18. Es kann daraus gefolgert werden, wie sie aus den Bestandtheilen des
Bluts entstehen; aber die Erklärung ihrer Entstehung nimmt zwei Formen
an, von denen zu entscheiden ist, welche der Wahrheit am nächsten
kommt.
Auf einen gleichen Kohlenstoffgehalt enthalten die Membranen und die
leimgebenden Gebilde mehr Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff wie das
Protein; es ist denkbar, daß sie aus Albumin entstanden sind durch
Hinzutreten von Sauerstoff, der Bestandtheile des Wassers und des
Ammoniaks und durch Austreten von Phosphor und Schwefel; jedenfalls ist
ihre Zusammensetzung von der der Hauptbestandtheile des Bluts durchaus
verschieden.
Das Verhalten der Leimgebilde gegen ätzende Alkalien zeigt mit
Bestimmtheit, daß sie kein Protein mehr enthalten, auf keine Weise kann
Protein daraus erhalten werden, alle durch die Einwirkung des Alkali’s
erzeugten Producte weichen von den Producten, welche die
Protein-Verbindungen unter den nämlichen Bedingungen liefern, durchaus
ab; mag fertig gebildetes Protein in dem Fibrin, Casein und Albumin
enthalten sein oder nicht, gewiß ist, daß sich ihre Elemente durch die
Einwirkung des Alkali’s zu Protein ordnen; diese Fähigkeit geht den
Elementen der Leimsubstanz ab.
Zur zweiten Form der Bildung der Leimsubstanz und zwar zur
wahrscheinlicheren gelangt man, wenn seine Bildung abhängig gedacht wird
von einem Austreten von Kohlenstoff.
Angenommen, der Stickstoffgehalt des Proteins bleibe in der
Leimsubstanz, so würde die Zusammensetzung der letztern (auf 12 At.
Stickstoff berechnet) durch die Formel ~C₃₈N₁₂H₆₄O₁₄~ ausgedrückt werden
müssen. Diese Formel stimmt am nächsten mit der Analyse von _Scherer_,
wiewohl sie kein genauer Ausdruck dafür ist. Eine den Analysen
entsprechendere Formel ist ~C₃₂H₅₄N₁₀O₁₂~ oder, nach _Mulder’s_ Analyse
berechnet, die Formel ~C₅₄H₈₄N₁₈O₂₀~[F8].
[8] Die Formel, welche _Mulder_ angenommen hat, ~C₅₂H₈₀N₁₆O₂₀~ giebt
in der berechneten procentischen Zusammensetzung zu wenig Stickstoff.
Nach der ersten Formel wäre Kohlenstoff und Wasserstoff, nach den beiden
andern wäre ein gewisses Verhältniß aller Elemente ausgetreten.
19. Als das für uns wichtigste Resultat in der Betrachtung der
Zusammensetzung der Leimsubstanz muß als eine unleugbare Wahrheit
angenommen werden, daß sie, obwohl aus Protein-Verbindungen entstanden,
aus der Reihe der Protein-Verbindungen herausgetreten ist. Ihr
chemisches Verhalten und ihre Zusammensetzung rechtfertigt diesen
Schluß.
Keine Beobachtung steht dem Erfahrungsgesetz entgegen, wonach die Natur
ausschließlich nur Protein-Verbindungen zur Blutbildung bestimmt. In den
Vegetabilien existirt kein der Leimsubstanz ähnlicher Körper, sie ist
keine Protein-Verbindung, sie enthält keinen Phosphor, keinen Schwefel,
sie enthält mehr Stickstoff oder weniger Kohlenstoff wie das Protein.
Durch die Lebensthätigkeit der zur Blutbildung bestimmten Organe
nehmen die Protein-Verbindungen eine neue Form an, aber in ihrer
Zusammensetzung erleiden sie keine Veränderung; diese Organe
besitzen, soweit unsere Erfahrungen reichen, das Vermögen nicht,
Protein-Verbindungen kraft einer einwirkenden Thätigkeit zu erzeugen
aus Stoffen, die kein Protein enthalten. Thiere mit Leimsubstanz, mit
dem stickstoffreichsten Bestandtheil der Nahrung der Carnivoren
ausschließlich ernährt, starben den Hungerstod; die Leimsubstanzen sind
unfähig zu Blut zu werden.
Aber es unterliegt keinem Zweifel, sie wird aus den Bestandtheilen des
Bluts erzeugt und kaum läßt sich die Vorstellung zurückweisen, daß das
Fibrin des venösen Bluts, indem es zu arteriösem Fibrin wird, sich auf
der ersten Stufe der Umbildung zur Leimsubstanz befindet. Mit einiger
Wahrscheinlichkeit kann man kaum den Membranen und Sehnen die Fähigkeit
zuschreiben, sich selbst aus Stoffen zu bilden, die ihnen durch das Blut
zugeführt werden; wie könnte in der That ein Stoff zur Zelle werden,
kraft einer einwirkenden Thätigkeit, welche noch keinen Träger hat; eine
schon bestehende Zelle mag die Fähigkeit besitzen, sich zu erhalten oder
zu vervielfältigen, allein zu beidem gehören Stoffe, welche identisch in
ihrer Zusammensetzung mit der Substanz der Zellen sind. Diese Stoffe
werden in dem Organismus erzeugt, und keiner kann sich mehr zu ihrer
Bildung eignen als die Zellen und Membranen selbst, die in dem Magen des
Thiers in dem Proceß der Verdauung löslich geworden sind, oder welche
der Mensch im löslichen Zustande genießt.
20. Ich gebe in dem Folgenden einen Versuch zur analytischen Entwicklung
der in dem thierischen Körper vorgehenden Haupt-Metamorphosen, und zwar,
um allen und jeden Mißverständnissen vorzubeugen, mit der ausdrücklichen
Verwahrung gegen alle Schlüsse und Folgerungen, die man jetzt oder zu
irgend einer Zeit gegen die Ansichten daraus ziehen könnte, welche ich
in dem Vorhergehenden, mit dem sie in keinerlei Verbindung stehen,
entwickelt habe. Die Resultate, zu denen ich gelangt bin, befremden mich
nicht minder und flößten mir die nämlichen Zweifel ein, die sie in
Andern erwecken werden, allein sie sind keine Schöpfungen der Phantasie,
und ich gebe sie, weil ich die Ueberzeugung hege, daß der Weg, der zu
ihrer Ermittelung geführt hat, der einzige ist, auf welchem wir hoffen
können, Einsicht in die organischen Processe zu erlangen.
Alle die zahllosen qualitativen Untersuchungen thierischer Substanzen
sind absolut werthlos für die Physiologie sowohl, wie für die Chemie, so
lange ihnen nicht ein ganz bestimmter Zweck, eine deutlich ausgedrückte
Frage unterlegt wird.
Wenn wir in einem Satze, den wir entziffern wollen, die Buchstaben
auseinander nehmen und in eine Reihe stellen, so sind wir dem Sinne um
keinen Schritt näher gekommen. Um ein Räthsel zu lösen, müssen wir
völlig klar über die Aufgabe sein. Es giebt freilich viele Wege, um die
höchste Kuppe eines Berges zu erklimmen, allein nur diejenigen haben
Hoffnung, dem Ziele sich zu nähern, welche die Spitze im Auge behalten.
Mit aller Arbeit und Anstrengung in einem Sumpfe erreicht man nichts
weiter, als daß man sich immer mehr mit Schlamm und Koth beladet, das
Höhersteigen wird durch selbstgeschaffene Schwierigkeiten immer
mühevoller und auch die größte Kraft muß zuletzt unter diesem Unrath
erliegen.
21. Wenn es wahr ist, daß aus dem Blute oder den Bestandtheilen des
Bluts alle Theile des Thierkörpers entwickelt und gebildet werden, daß
die vorhandenen Organe in jedem Zeitmomente des Lebens sich durch den
Einfluß des zugeführten Sauerstoffs in neue Verbindungen umsetzen, so
müssen die Secrete des Thierkörpers nothwendig die Producte der
umgesetzten Gebilde enthalten.
22. Wenn der Schluß ferner wahr ist, daß der Harn die stickstoffhaltigen
und die Galle die kohlenstoffreichen Producte aller Gebilde enthält, die
in dem Lebensproceß sich in anorganische Verbindungen umgesetzt haben,
so ist klar, daß die Bestandtheile der Galle und des Harns
zusammengenommen gleich sein müssen, in ihrem relativen Verhältnisse,
der Zusammensetzung des Bluts.
23. Aus dem Blute sind die Organe entstanden, die Organe enthalten die
Bestandtheile des Bluts; sie haben sich in neue Verbindungen umgesetzt,
zu diesen neuen Verbindungen ist außer Sauerstoff und Wasser kein
anderer Körper hinzugekommen, das relative Verhältniß ihres Kohlenstoffs
und Stickstoffs muß gleich sein dem relativen Verhältniß des
Kohlenstoffs und Stickstoffs im Blute.
Wenn wir also von der Zusammensetzung des Bluts die Bestandtheile des
Harns abziehen, so müssen wir, den hinzugekommenen Sauerstoff und das
Wasser abgerechnet, die Zusammensetzung der Galle bekommen.
Oder wenn wir von den Bestandtheilen des Bluts abziehen die
Bestandtheile der Galle, so müssen wir harnsaures Ammoniak oder
Harnstoff und Kohlensäure übrig behalten.
Man wird es vielleicht bemerkenswerth finden, daß diese
Betrachtungsweise auf die wahre Formel der Galle, oder richtiger, auf
den empirischen Ausdruck für ihre Zusammensetzung geführt hat, auf den
Schlüssel zur Erklärung ihrer Metamorphosen durch Säuren und Alkalien,
den man bis jetzt ohne Erfolg zu suchen bemüht war.
24. Wenn man frisches Blut über eine 60° heiße Silberplatte fließen
läßt, so trocknet es zu einem rothen firnißartigen Ueberzug ein, der
sich leicht pulverisiren läßt; anfänglich in gelinder Wärme, zuletzt bei
100°, trocknet frisches fettfreies Muskelfleisch zu einer braunen
pulverisirbaren Masse ein.
Die Analysen von _Playfair_ und _Boeckmann_[E29] führen als den nächsten
Ausdruck der erhaltenen Gewichtsverhältnisse ihrer Elemente für das
Muskelfleisch (Fibrin, Albumin, Zellen und Nerven) und für das Blut zu
einer und derselben empirischen Formel, sie ist:
~C₄₈N₁₂H₇₈O₁₅~ (empirische Formel des Bluts).
25. Der Hauptbestandtheil der Galle ist nach den Untersuchungen von
_Demarçay_ eine den Seifen ähnliche Verbindung von Natron mit einer
eigenthümlichen Materie, welche den Namen _Choleinsäure_ erhalten hat;
sie wird in Verbindung mit Bleioxyd gefällt, wenn man eine durch Alkohol
von allen darin unlöslichen Stoffen befreite Galle, mit essigsaurem
Bleioxyd vermischt.
Diese Choleinsäure wird durch Salzsäure zerlegt in _Taurin_, _Salmiak_
und in eine neue stickstofffreie Säure, in _Choloidinsäure_.
Durch Kochen mit ätzendem Kali zerfällt sie in Kohlensäure, Ammoniak und
in _Cholinsäure_ (verschieden von _Gmelin’s_ Cholsäure).
Es ist nun klar, daß die wahre Formel der Choleinsäure den analytischen
Ausdruck für diese Zersetzungsweisen in sich schließen, daß sie erlauben
muß, die Zusammensetzung der entstandenen Producte in eine ganz
bestimmte und einfache Beziehung zu der Zusammensetzung der Choleinsäure
zu bringen. Dieser Ausdruck verliert an seiner Wahrheit nichts, wenn
sich auch ergeben sollte, daß die Choleinsäure und Choloidinsäure, wie
aus den Untersuchungen von _Berzelius_ hervorzugehen scheint, Gemenge
von mehreren verschiedenartigen Verbindungen sind, die relative Anzahl
der Atome kann hierdurch in keiner Weise geändert werden.
26. Zur Entwickelung der Metamorphosen, welche die Choleinsäure durch
Säuren und Alkalien erleidet, kann als empirischer Ausdruck ihrer
Zusammensetzung nur die folgende Formel angenommen werden:
Formel der Choleinsäure: ~C₇₅H₁₃₂N₄O₂₂~[E30].
Ich wiederhole es, diese Formel kann der Ausdruck sein für die
Zusammensetzung von zwei oder mehreren Verbindungen, gleichgültig, wie
viel es auch sein mögen, sie enthält die relative Anzahl aller ihrer
Elemente zusammengenommen.
Nehmen wir von den Elementen der Choleinsäure die durch Einwirkung der
Salzsäure entstehenden Producte, Ammoniak und Taurin, hinweg, so
gelangen wir zur empirischen Formel der Choloidinsäure.
Formel der Choleinsäure ~C₇₆H₁₃₂N₄O₂₂~
ab
1 At. Taurin ~C₄H₁₄N₂O₁₀~ }
} - ~C₄ H₂₀ N₄O₁₀~
1 Aeq. Ammoniak ~H₆N₂~ }
--------------
Bleibt die Formel der Choloidinsäure ~C₇₂H₁₁₂ O₁₂~ [E31].
27. Werden ferner von den Elementen der Choleinsäure die Bestandtheile
von Harnstoff und 2 At. Wasser (2 At. Kohlensäure und 2 Aeq. Ammoniak)
hinweggenommen, so haben wir die Formel und Zusammensetzung der
Cholinsäure.
Formel der Choleinsäure ~C₇₆H₁₃₂N₄O₂₂~
ab
2 At. Kohlensäure ~C₂~ ~O₄~ }
} - ~C₂ H₁₂ N₄O₄~
2 Aeq. Ammoniak ~N₄~ ~H₁₂~ }
--------------
Formel der Cholinsäure ~C₇₄H₁₂₀ O₁₈~ [E32].
Wenn man die so große Uebereinstimmung der Zahlenresultate der Analysen
[E30][E31][E32] mit den obigen Formeln ins Auge faßt, so wird man kaum
zweifeln können, daß die aufgefundene Formel der Choleinsäure so nahe,
wie man bei Analysen dieser Art Substanzen nur erwarten kann, die
relative Anzahl der Atome ihrer Elemente ausdrückt, gleichgültig, in
wieviel verschiedenen Formen sie auch darin vereinigt sein mögen.
28. Addiren wir nun die Hälfte der Zahlen, welche die relativen
Verhältnisse der Elemente der Choleinsäure ausdrücken, zu den
Bestandtheilen des Harns der Schlangen, zu den Elementen des neutralen
harnsauren Ammoniaks, so erhalten wir:
Formel der Choleinsäure ~C₃₈H₆₆N₂ O₁₁~
hierzu
1 Aeq. Harnsäure ~C₁₀H₈N₈O₆~ }
} + ~C₁₀H₁₄N₁₀O₆~
1 „ Ammoniak ~H₆N₂~ }
--------------
~in Summa~ ~C₄₈H₈₀N₁₂O₁₇~.
29. Diese Formel drückt aber aus die Zusammensetzung des Bluts, zu
welchem die Elemente von 1 At. Wasser und 1 At. Sauerstoff getreten
sind.
Formel des Bluts ~C₄₈H₇₈N₁₂O₁₅~
hierzu
1 At. Wasser ~H₂O~ }
} + ~H₂ O₂~
1 „ Sauerstoff ~O~ }
--------------
~in Summa~ ~C₄₈H₈₀N₁₂O₁₇~.
30. Wenn wir ferner zu den Elementen des Proteins die Elemente treten
lassen von 3 At. Wasser, so haben wir, bis auf 2 At. Wasserstoff, genau
die Elemente der Choleinsäure und des harnsauren Ammoniaks.
1 At. Protein ~C₄₈H₇₂N₁₂O₁₄~
3 „ Wasser ~H₆ O₃~
--------------
~C₄₈H₇₈N₁₂O₁₇~.
31. Betrachten wir also die Choleinsäure und das harnsaure Ammoniak als
die Producte der Umsetzung der Muskelfaser, indem es keine andern
Gebilde im Thierkörper giebt, welche Protein enthalten (Albumin geht in
Gebilde über, ohne daß man sagen kann, daß es im Lebensproceß direct
eine Umsetzung in Harnsäure und Choleinsäure erfährt), so haben wir
darin mit Zuziehung der Bestandtheile des Wassers alle zu der
Metamorphose nöthigen Elemente; bis auf den Schwefel und Phosphor, die
sich beide oxydirt haben mögen, ist kein anderes Element ausgetreten.
Diese Art der Metamorphose bezieht sich auf die Umsetzung in den
niedrigen Thierklassen der Amphibien und vielleicht der Würmer und
Insecten. In den höhern Thierklassen verschwindet in dem Harn die
Harnsäure, an ihrer Stelle finden wir Harnstoff.
Das Verschwinden der Harnsäure und die Erzeugung von Harnstoff steht
offenbar in sehr enger Beziehung zu dem durch den Respirationsproceß
aufgenommenen Sauerstoff und zu der Menge von Wasser, welche
verschiedene Thiere in einer gegebenen Zeit genießen.
Wenn wir der Harnsäure Sauerstoff zuführen, so zerlegt sie sich, wie man
weiß, zuerst in Alloxan[E33] und Harnstoff, eine neue Quantität
Sauerstoff dem Alloxan zugeführt, macht, daß es entweder in Oxalsäure
und Harnstoff, Oxalursäure und Parabansäure[E34] oder in Kohlensäure und
Harnstoff zerfällt.
32. Wir finden in den sogenannten Maulbeersteinen oxalsauren Kalk, in
den andern Harnsteinen harnsaures Ammoniak und zwar stets bei Personen,
in denen durch Mangel an Bewegung und Anstrengung, oder durch andere
Ursachen die Sauerstoffzuführung gemindert ist. Nie finden sich
Harnsteine, welche Harnsäure oder Oxalsäure enthalten, bei
Schwindsüchtigen (siehe S. 24); und es ist eine gewöhnliche Erfahrung in
Frankreich bei Personen, welche an Steinbeschwerden leiden, sobald sie
sich auf das Land begeben, wo sie sich mehr Bewegung machen, daß die in
der Blase während ihres Aufenthaltes in der Stadt sich absetzenden
harnsauren Verbindungen (durch die vergrößerte Sauerstoffaufnahme) in
oxalsaure Salze (in Maulbeersteine) übergehen; bei noch mehr Sauerstoff
würde sich wie bei gesunden Menschen nur das letzte Oxydationsprodukt
des Kohlenstoffs, nämlich nur Kohlensäure, haben bilden können.
Die falsche Interpretation der unleugbaren Beobachtungen, daß durch die
Nieren alle von dem Organismus nicht verwendbaren Substanzen verändert
oder unverändert abgeschieden und in dem Harn ausgeleert werden, hat die
praktische Medizin zu der Ansicht geführt, daß die Nahrung und
namentlich stickstoffhaltige Nahrungsstoffe einen directen Einfluß haben
können auf die Erzeugung der Harnsteine. Es giebt keine Gründe, diese
Meinung zu stützen, es giebt unzählige, die sie widerlegen. Möglich ist
es, daß in den Speisen eine Menge durch die Kochkunst umgewandelter
Stoffe genossen werden, welche, als für Blutbildung nicht mehr tauglich,
durch den Respirationsproceß mehr oder weniger verändert, aus dem Harn
ausgestoßen werden, allein Braten und Kochen ändern in keiner Weise die
Zusammensetzung der Fleischspeisen[E35].
Das gekochte und gebratene Fleisch wird zu Blut, die Harnsäure und der
Harnstoff stammen von den umgesetzten Gebilden. Die Menge dieser
Produkte steigt mit der Schnelligkeit der Umsetzung in der gegebenen
Zeit, sie steht in keiner Beziehung zu der in dem nämlichen Zeitraume
genossenen Nahrung. Bei einem Hungernden, welcher sich einer starken und
anhaltenden Bewegung hingeben muß, wird mehr Harnstoff secernirt, als
bei dem wohlgenährtesten Menschen im Zustande der Ruhe; in Fiebern bei
rascher Abmagerung ist der Harn harnstoffreicher als im Zustande der
Gesundheit (_Prout_).
33. Aehnlich also wie die in dem Urin des ruhenden Pferdes vorhandene
Hippursäure in benzoesaures Ammoniak und Kohlensäure verwandelt wird,
sobald es sich in Arbeit und Bewegung befindet, verschwindet die
Harnsäure in dem Harn des Menschen, der durch Haut und Lunge eine zur
Oxydation der Produkte der umgesetzten Gebilde hinreichende Menge
Sauerstoff in sich aufnimmt; der Genuß von Wein und Fett, die in dem
Organismus nur insofern sich weiter verändern als sie Sauerstoff
aufnehmen, hat einen entschiedenen Einfluß auf die Bildung von
Harnsäure. Nach dem Genuß von fetten Speisen ist der Harn trübe und
setzt beim Erkalten kleine Krystalle von Harnsäure ab (_Prout_).
Dasselbe beobachtet man nach dem Genuß von Weinen (nie bei
Rheinweinen), in denen das zur Löslicherhaltung der Harnsäure
nothwendige Alkali fehlt.
Bei Thieren, welche größere Mengen Wasser genießen, wodurch die
schwerlösliche Harnsäure in Auflösung erhalten wird, so daß der
eingeathmete Sauerstoff darauf wirken kann, finden wir im Harn keine
Harnsäure, sondern Harnstoff. Bei Vögeln ist als Secretionsproduct die
Harnsäure vorherrschend.
Wenn wir zu 1 Atom Harnsäure 6 Atome Sauerstoff und 4 Atome Wasser
hinzutreten lassen, so zerlegt sie sich in Harnstoff und Kohlensäure
1 At. Harnsäure ~C₁₀N₈H₈ O₆~ } { 2 At. Harnstoff ~C₄ N₈H₁₆O₄~
4 „ Wasser } ~H₈ O₁₀~ } = { 6 „ Kohlensäure ~C₆ O₁₂~
6 „ Sauerstoff } } {
------------- -------------
~C₁₀N₈H₁₆O₁₆~ ~C₁₀N₈H₁₆O₁₆~
34. Der Harn der Gras fressenden Thiere enthält keine Harnsäure, wohl
aber Ammoniak, Harnstoff und Hippursäure, oder Benzoesäure. Bei einem
Hinzutreten von 9 Atomen Sauerstoff zu der empirischen Formel ihres
Blutes, fünf mal genommen, haben wir darin die Elemente von 6 Atomen
Hippursäure, 9 At. Harnstoff, 3 At. Choleinsäure, 3 At. Wasser und 3 At.
Ammoniak; oder wenn wir uns denken, daß während der Metamorphose dieses
Blutes 45 Atome Sauerstoff hinzutreten, so haben wir 6 At. Benzoesäure,
13¹/₂ At. Harnstoff, 3 At. Choleinsäure, 15 At. Kohlensäure und 12 At.
Wasser.