{ 2 At. Harnsäure ~C₂₀N₁₆H₁₆O₁₂~
= { 2 „ Harnstoff ~C₄ N₈ H₁₆O₄~
{ 2 „ Wasser ~H₄ O₂~
--------------
~C₂₄N₂₄H₃₆O₁₈~
Die Beziehungen des Allantoins, in dem Harn des Foetus der Kuh, zu den
stickstoffhaltigen Bestandtheilen des Harns bei athmenden Thieren sind,
wie aus der Nebeneinanderstellung beider Formeln hervorgeht,
unverkennbar. In dem Allantoin befinden sich die Elemente der Harnsäure
und des Harnstoffs, das heißt der stickstoffhaltigen Umsetzungsproducte
der Proteinverbindungen.
37. Wenn wir ferner zu der Formel des Proteins, dreimal genommen,
hinzutreten lassen die Elemente von 4 Atomen Wasser und von der ganzen
Anzahl aller Bestandtheile die Hälfte der Elemente der Choloidinsäure
hinwegnehmen, so bleibt eine Formel, welche außerordentlich nahe die
Zusammensetzung des Leims ausdrückt.
3 (~C₄₈N₁₂H₇₂O₁₄~) + 4 ~H₂O~ = ~C₁₄₄N₃₆H₂₂₄O₄₆~ =
ab ¹/₂At. Choloidinsäure = ~C₃₆ H₅₆ O₆~
----------------
bleibt = ~C₁₀₈N₃₆H₁₆₈O₄₀~
oder 4 (~C₂₇N₉H₄₂O₁₀~)[E36].
38. Nehmen wir von dieser Formel des Leims die Bestandtheile von 2 At.
Protein hinweg, so bleiben uns die Elemente des Harnstoffs, der
Harnsäure und des Wassers, oder 3 At. Allantoin und 3 At. Wasser.
Formel des Leims nach _Mulder_ ~C₁₀₈H₁₆₈N₃₆O₄₀~
ab 2 Protein ~C₉₆ H₁₄₄N₂₄O₂₈~
-------------------
bleiben ~C₁₂ H₂₄ N₁₂O₁₂~ =
1 At. Harnsäure ~C₁₀H₈ N₈ O₆~ } {
1 „ Harnstoff ~C₂ H₈ N₄ O₂~ } = { 3 At. Allantoin ~C₁₂H₁₈N₁₂O₉~
4 „ Wasser ~H₈ O₄~ } { 3 „ Wasser ~H₆ O₃~
-------------- --------------
~C₁₂H₂₄N₁₂O₁₂~ ~C₁₂H₂₄N₁₂O₁₂~
39. Abgesehen von dem größeren Stickstoffgehalt, in welchem diese
Zahlenverhältnisse von _Mulder’s_ und _Scherer’s_ Analysen abweichen,
geht aus der gegebenen Auseinandersetzung hervor, daß, wenn wir zu den
Elementen von 2 At. Protein hinzutreten lassen die Bestandtheile der
stickstoffhaltigen Umsetzungsproducte von einem dritten Atom Protein,
von Harnstoff, Harnsäure und Wasser, oder wenn wir von drei Atomen
Protein hinwegnehmen die Bestandtheile eines stickstofffreien Körpers,
den wir als Zersetzungsproduct der Choleinsäure ebenfalls erhalten
können, daß wir in beiden Fällen eine der Zusammensetzung der
Leimsubstanz nahe kommende Formel erhalten. Man darf diesen Formeln, wie
ich wiederholt in Erinnerung bringe, keinen höheren Werth beilegen als
sie verdienen; sie sollen zu weiter nichts als zu Anknüpfungspunkten
dienen, um zu richtigeren Vorstellungen über das Entstehen und Zerfallen
der Substanzen zu gelangen, woraus die thierischen Gebilde bestehen. Es
sind die ersten Versuche zur Auffindung des Weges, den wir einzuschlagen
haben, um das vorgesteckte Ziel zu erreichen, und dieses Ziel, nach dem
wir streben, es kann und muß erreichbar sein.
Die Erfahrungen von Allen, die sich mit der Erforschung der
Naturerscheinungen beschäftigt haben, kommen zuletzt darin überein, daß
diese durch weit einfachere Mittel und Ursachen bedingt und
hervorgebracht werden, als man sich gedacht hat oder als wir uns denken,
und gerade ihre Einfachheit müssen wir als das größte Wunder betrachten.
Die Leimsubstanz entsteht aus Blut, aus Proteinverbindungen, sie kann
durch Hinzutreten von Ammoniak und Sauerstoff oder von Wasser, Harnstoff
und Harnsäure zu den Elementen des Proteins, oder durch Austreten einer
stickstofffreien Materie gebildet worden sein. Die Lösung aller dieser
Aufgaben wird minder schwierig, wenn die Fragen zur Beantwortung reif
und klar gestellt sind. Eine jede Verneinung derselben ist der
Anfangspunkt einer neuen Frage, deren Ermittelung zuletzt die
nothwendige Folge der ersten Fragestellung ist.
40. In dem Vorhergehenden ist außer der Choleinsäure keiner der andern
Bestandtheile der Galle in Rechnung gezogen worden, und zwar deswegen,
weil man nur bei dieser Säure mit Bestimmtheit weiß, daß sie Stickstoff
enthält. Wenn nun vorausgesetzt wird, daß ihr Stickstoffgehalt von den
Gebilden herrührt, die sich umgesetzt haben, so ist es nicht
unwahrscheinlich, daß der Kohlenstoff und die übrigen Bestandtheile, die
wir damit vereinigt finden, aus der nämlichen Quelle entsprungen sind.
Bei den fleischfressenden Thieren ist es nicht dem geringsten Zweifel
unterworfen, daß die Bestandtheile ihres Harns und ihrer Galle Produkte
der Umsetzung von Proteinverbindungen sind, denn außer Fett genießen sie
nur Stoffe, welche Protein enthalten oder welche aus Protein entstanden
sind; ihre Nahrung ist identisch mit ihrem Blute, und es ist vollkommen
gleichgültig, welche von beiden als Ausgangspunkt der chemischen
Entwickelung ihrer Metamorphosen gewählt werden.
Für den Proceß der Ernährung kann es keinen größern Widerspruch geben,
als wenn vorausgesetzt wird, daß der Stickstoff der Nahrungsmittel fähig
wäre, in den Harn als Harnstoff überzugehen, ohne vorher zu einem
Bestandtheil der Gebilde geworden zu sein, denn Albumin, der einzige
Bestandtheil des Bluts, der seinem Gewichte nach in Betracht kommen
kann, kann bei seinem Durchgange durch die Leber nicht die geringste
Veränderung erlitten haben, da wir es in allen Theilen des Körpers von
gleicher Beschaffenheit und Eigenschaften wieder finden. Diese Organe
können zu einer Metamorphose, zu einer Veränderung oder Zersetzung des
Stoffes nicht geeignet sein, aus dem sich alle übrigen entwickeln.
41. Aus dem Verhalten des Chylus und der Lymphe geht mit Zuverlässigkeit
hervor, daß die löslichen Bestandtheile der Speisen oder des Chymus die
Form von Albumin erhalten. Das gekochte Eiweiß, der gekochte oder
geronnene Faserstoff, welche in dem Magen wieder löslich geworden, ihre
Gerinnbarkeit an der Luft oder durch die Hitze aber verloren hatten,
erhalten diese Eigenschaften nach und nach wieder. In den Chylusgefäßen
ist die saure Reaction des Chymus bereits in die schwach alkalische des
Blutes übergegangen, nach seinem Durchgange durch die Drüsen des
Mesenteriums, in dem Ductus thoracicus angelangt, enthält er in der
Hitze gerinnendes Albumin und scheidet, sich selbst überlassen, Fibrin
ab. Alle Proteinverbindungen, welche beim Durchgange des Chymus durch
die Eingeweide aufgesaugt wurden, werden zu Albumin, welches, wie die
Erfahrung beim Bebrüten des Hühnerei’s ergiebt, bis auf den Eisengehalt,
der von andern Seiten her geliefert wird, die Grundbestandtheile aller
übrigen Organe enthält.
Die Frage, was beim Menschen aus den im Ueberschuß zugeführten
Proteinverbindungen wird, welche Verwandlung die überreichliche
stickstoffhaltige Speise erfährt, hat die practische Medicin längst
entschieden. Die Blutgefäße zeigen sich mit Blut, die übrigen mit Säften
überfüllt, und wenn die Zufuhr an Speisen fortdauert und das Blut oder
die Säfte, die sich zur Blutbildung eignen, keine Verwendung finden,
wenn die löslichen Materien von den dazu bestimmten Organen nicht
aufgenommen werden, so entwickeln sich in den Eingeweiden, wie bei
Fäulnißprocessen, Gase mannigfaltiger Art, die festen Ausleerungen
nehmen in Farbe, Geruch u. s. w. eine veränderte Beschaffenheit an, und
wenn die Säfte in dem Saug- und Lymphgefäßsystem eine ähnliche Umsetzung
erfahren, so ist dies sogleich in der Blutmischung sichtbar, und durch
dieses nimmt alsdann der Ernährungsproceß andere Formen an.
42. Keine von allen diesen Erscheinungen dürfte sich zeigen, wenn Nieren
und Leber fähig wären, eine Zersetzung der löslich gewordenen, im
Ueberschuß zugeführten, Proteinverbindungen in Harnstoff, Harnsäure und
Galle zu bewirken. Durch alle Beobachtungen, die man hinsichtlich des
Einflusses der stickstoffhaltigen Nahrung auf die Bestandtheile des
Harns gemacht hat, ist diese Voraussetzung nicht im entferntesten
bewiesen, denn dieser Einfluß ist einer andern und weit einfacheren
Interpretation fähig, wenn man mit der Nahrung die Lebensweise und
Gewohnheiten der Personen in Betracht zieht, welche zu Gegenständen der
Beobachtung gedient haben. Harngries und Harnsteine finden sich bei
Personen, welche sehr wenig animalische Kost genießen. Nie sind bis
jetzt Harnsäure-haltige Concretionen bei Fleisch-fressenden
Säugethieren, welche im freien, wilden Zustande leben, beobachtet
worden[F9], und bei Nationen, welche keine andere Nahrung als
Fleischspeisen genießen, sind Ablagerungen von Harnsäure-haltigen
Concretionen an den Gliedern oder in der Harnblase völlig unbekannt.
[9] Das Vorkommen des harnsauren Ammoniaks in dem Harnstein von einem
Hunde, der von _Lassaigne_ untersucht wurde, muß bezweifelt werden,
wenn er ihn nicht eigenhändig aus der Blase des Hundes genommen hat.
43. Was in Beziehung auf den Ursprung der Galle, oder richtiger
vielleicht, der Choleinsäure bei den Fleisch-fressenden Thieren als eine
unleugbare Wahrheit angesehen werden muß, kann in keiner Weise für alle
Bestandtheile der Galle gelten, welche von der Leber der Gras- und
Körner-fressenden Thiere secernirt werden, denn es ist bei der so großen
Menge Galle, die von der Leber eines Ochsen secernirt wird,
schlechterdings unmöglich anzunehmen, daß aller Kohlenstoff derselben
von der Substanz der umgesetzten Gebilde stammt.
Nehmen wir an, daß die 59 Unzen trockner Galle (von 37 Pfunden
secernirter Galle) den nämlichen Stickstoffgehalt enthielten, wie die
Choleinsäure (3,86 ~p. c.~), so würden wir darin nahe an 4¹/₂ Loth
Stickstoff haben, und wenn dieser Stickstoff von der Substanz der
umgesetzten Gebilde stammt, so könnte sich im höchsten Fall, wenn aller
Kohlenstoff derselben in die Galle übergehen würde, nur eine dem Gewicht
von 14³/₁₀ Loth Kohlenstoff entsprechende Menge Galle bilden, dies ist
aber weit unter derjenigen Quantität, welche den Beobachtungen nach,
secernirt wird.
44. Es müssen nothwendiger Weise, außer den Protein-Verbindungen, noch
Materien anderer Art, an der Bildung der Galle in dem Organismus des
Gras- und Körner-fressenden Thieres Antheil nehmen, und diese können nur
die stickstofffreien Nahrungsmittel sein.
45. Der Gallenzucker _Gmelin’s_ (_Picromel_, _Bilin_ nach _Berzelius_),
welchen _Berzelius_ als den Hauptbestandtheil der Galle betrachtet,
während ihn _Demarçay_ im Wesentlichen für Choleinsäure hält, brennt an
der Luft erhitzt wie Harz, liefert ammoniakalische Produkte und giebt,
mit Säuren behandelt, Taurin und die Zersetzungsproducte der
Choleinsäure, mit Alkalien liefert er Ammoniak und Cholinsäure.
Jedenfalls enthält diese Substanz Stickstoff als Bestandtheil, ein weit
kleineres Verhältniß von Sauerstoff wie Amylon oder Zucker und eine
größere Menge wie die fetten Säuren. Wenn wir in der Metamorphose des
Gallenzuckers oder der Choleinsäure durch ätzende Alkalien den
Stickstoff austreten machen, so erhalten wir eine krystallisirte, den
fetten Säuren außerordentlich ähnliche Säure (Cholinsäure), fähig mit
den Basen Salze zu bilden, welche die Haupteigenschaften mit den Seifen
gemein haben. Ja wir können sogar diese Hauptbestandtheile der Galle als
Verbindungen von fetten Säuren mit organischen Oxyden betrachten,
ähnlich den gewöhnlichen Fetten, und nur in sofern von ihnen
verschieden, als sich kein Glyceryloxyd darin befindet. Die Choleinsäure
z. B. läßt sich betrachten als eine Verbindung von Choloidinsäure mit
den Elementen des Allantoins und des Wassers.
_Choloidinsäure_. _Allantoin_. _Wasser_. _Choleinsäure_.
~C₇₂H₁₁₂O₁₂~ + ~C₄N₄H₆O₃~ + ~H₁₄O₇~ = ~C₇₆N₄H₁₃₂O₂₂~
oder von Cholinsäure, Harnstoff und Wasser:
_Cholinsäure_. _Harnstoff_. _Wasser_.
~C₇₄H₁₂₀O₁₈~ + ~C₂N₄H₈O₂~ + ~H₄O₂~ = Choleinsäure.
46. Wenn nun in der That, woran man kaum zweifeln kann, die
Bestandtheile der stickstofffreien Nahrungsmittel an der Bildung der
Galle in dem Körper der Gras-fressenden Thiere Antheil nehmen, so steht
dieser Ansicht, in der Zusammensetzung der Hauptbestandtheile der Galle,
nach dem gegenwärtigen Zustande unserer Kenntnisse, kein Hinderniß
entgegen.
Wenn das Amylon hierbei die Hauptrolle übernimmt, so kann dies in keiner
andern Weise geschehen, als daß sich, ganz ähnlich wie bei seinem
Uebergang in Fett, von seinen Elementen eine gewisse Quantität
Sauerstoff trennt, denn es enthält auf die gleiche Anzahl an
Kohlenstoffatomen (auf 72 At.) fünfmal so viel Sauerstoff wie die
Choloidinsäure.
Ohne ein Austreten von Sauerstoff, von den Elementen des Amylon’s, ist
hiernach sein Uebergang in Galle nicht denkbar und, dies vorausgesetzt,
ist die chemische Entwickelung seiner Verwandlung in eine zwischen
seiner eignen und der Zusammensetzung der fetten Säuren stehenden
Verbindung keinerlei Schwierigkeit unterworfen.
47. Um diese Auseinandersetzung nicht zu einem müssigen Spiele mit
Formeln zu machen und um den Hauptzweck nicht aus den Augen zu
verlieren, führt also die Betrachtung des quantitativen Verhältnisses
der in dem Körper der Gras-fressenden Thiere abgesonderten Galle zu
folgenden Schlüssen:
Die Hauptbestandtheile der Galle der Gras-fressenden Thiere enthalten
Stickstoff; dieser Stickstoff stammt von Protein-Verbindungen.
Sie enthält eine größere Menge Kohlenstoff als der genossenen
stickstoffhaltigen Nahrung, oder der Substanz ihrer Gebilde entspricht,
die in ihrem Lebensprocesse eine Veränderung erlitten haben.
Ein Theil dieses Kohlenstoffs _muß_ demnach von den stickstofffreien
Nahrungsmitteln geliefert werden und, um in einen _stickstoffhaltigen_
Bestandtheil der Galle überzugehen, _müssen_ sich nothwendig eine
gewisse Anzahl ihrer Elemente verbunden haben _mit einem
stickstoffhaltigen Körper, der aus einer Proteinverbindung entstanden
ist_.
Für diesen Schluß ist es ganz gleichgültig, ob man annimmt, daß die
Protein-Verbindung von der Nahrung oder den Gebilden stammt.
48. Es ist neuerlichst von _Ure_ angegeben worden, daß Benzoesäure
innerlich gegeben, in dem Harn als Hippursäure wieder erscheint.
Wenn sich diese Beobachtung bestätigen sollte[F10], so erlangt sie eine
große physiologische Bedeutung, weil sie offenbar beweisen würde, daß
der Akt der Umsetzung der Gebilde im Thierkörper, durch gewisse, in den
Speisen genossene Materien, eine andere Form in Beziehung auf die
neugebildeten Verbindungen annimmt, denn die Hippursäure enthält die
Elemente des milchsauren Harnstoffs, in dessen Zusammensetzung die
Elemente der Benzoesäure eingetreten sind.
1 At. Harnstoff ~C₂ N₄H₈ O₂~ } {
1 „ Milchsäure ~C₆ H₈ O₄~ } { = 2 At. kryst. Hippursäure.
2 „ Benzoesäure ~C₂₈ H₂₀O₆~ } { = 2 (~C₁₈N₂H₁₈O₆~)
-------------
~C₃₆N₄H₃₆O₁₂~.
[10] Die Analyse der aus dem Harn beim Zusatz von Salzsäure sich
abscheidenden Krystalle ist nicht gemacht worden. Ure’s Angabe, daß in
Salpetersäure aufgelös’te Hippursäure beim Zusatz von Ammoniak sich
röthet, ist übrigens falsch, sie beweis’t, daß die von ihm erhaltenen
Krystalle Harnsäure enthielten.
49. Wenn wir uns den Akt der Umsetzung der Gebilde in dem Körper der
Gras-fressenden Thiere, auf eine ähnliche Weise denken, wie bei den
Fleisch-fressenden, so wird ihr Blut, in den letzten Produkten der
Umsetzung, von allen Organen zusammengenommen, Choleinsäure, Harnsäure
und Ammoniak (S. 138) liefern müssen, und wenn wir der Harnsäure eine
ähnliche Wirkung zuschreiben wie der Benzoesäure in _Ure’s_ Beobachtung,
daß nämlich durch ihre Gegenwart die weitere Umsetzung eine andere Form
annimmt, insofern ihre Elemente in die neuentstehenden Produkte mit
aufgenommen werden, so ergiebt sich z. B., daß 2 At. Protein, zu welchen
die Elemente von 3 At. Harnsäure und zwei Atome Sauerstoff treten, zur
Bildung von Hippursäure und Harnstoff Veranlassung geben können.
2 At. Protein 2 (~C₄₈N₁₂H₇₂O₁₄~) = ~C₉₆ N₂₄H₁₄₄O₂₈~
3 „ Harnsäure 3 (~C₁₀N₈ H₈ O₆~) = ~C₃₀ N₂₄H₂₄ O₁₈~
2 „ Sauerstoff ~O₂~
----------------
~in Summa~ ~C₁₂₆N₄₈H₁₆₈O₄₈~ =
= { 6 At. Hippursäure 6 (~C₁₈N₂H₁₆O₅~) = ~C₁₀₈N₁₂H₉₆ O₃₀~
{ 9 „ Harnstoff 9 (~C₂ N₄H₈ O₂~) = ~C₁₈ N₃₆H₇₂ O₁₈~
----------------
~C₁₂₆N₄₈H₁₆₈O₄₈~.
50. Wenn wir zuletzt festhalten, daß bei den Gras-fressenden Thieren,
die stickstofffreien Nahrungsmittel (Amylon u. s. w.) eine bestimmte
Rolle in der Bildung der Galle spielen müssen, daß zu ihren Elementen
ein stickstoffhaltiger Körper nothwendig treten muß, um die
stickstoffhaltigen Bestandtheile der Galle hervorzubringen, so ergiebt
sich als das bemerkenswertheste Resultat dieser Combinationen, daß die
Elemente des Amylons und die der Hippursäure, gleich sind, den Elementen
der Choleinsäure, plus einer gewissen Menge Kohlensäure.
2 At. Hippursäure 2 (~C₁₈N₂H₁₆O₅~) = ~C₃₆N₄H₃₂ O₁₀~
5 „ Amylon 5 (~C₁₂ H₂₀O₁₀~) = ~C₆₀ H₁₀₀O₅₀~
2 „ Sauerstoff ~O₂~
--------------
~C₉₆N₄H₁₃₂O₆₂~
= { 2 At. Choleinsäure ~C₇₆N₄H₁₃₂O₂₂~
{ 20 „ Kohlensäure ~C₂₀ O₄₀~
--------------
~C₉₆N₄H₁₃₂O₆₂~.
51. Da nun die Hippursäure neben Harnstoff aus den Proteinverbindungen
entstehen kann, wenn in die Zusammensetzung derselben die Elemente der
Harnsäure aufgenommen werden (S. 154), da ferner Harnsäure, Ammoniak und
Choleinsäure (S. 138) die Elemente des Proteins in einer nahe gleichen
Anzahl von Elementen enthalten, so ist klar, daß, wenn beim Hinzutritt
von Sauerstoff und den Elementen des Wassers, von 5 At. Protein die
Bestandtheile der Choleinsäure und Ammoniak austreten, wir die Elemente
der Hippursäure und des Harnstoffs übrig behalten, und wenn ferner bei
diesem Austreten und der weiter vorgehenden Umsetzung die Elemente von
Amylon sich gegenwärtig befinden und in die neu entstehenden
Verbindungen eintreten, so erhalten wir eine neue Menge Choleinsäure,
sowie eine gewisse Quantität gasförmige Kohlensäure.
_Dies will also sagen, daß, wenn die Elemente von Protein und Amylon
sich bei Gegenwart von Sauerstoff und Wasser neben und mit einander
umsetzen, wir als Produkte dieser Umsetzung Harnstoff, Choleinsäure,
Ammoniak und Kohlensäure und außer diesen kein anderes Produkt
erhalten_.