A. TH. CZAJA: Nachweis der Anteile yon Steehapfel-Samen im Buehweizenmehl 217

wurden, ergab, dag 92% des Mesulfans bei der Behandlung mit siedender w&Briger Sehwefels/iure in p-Chloranilin iibergeht.

Die Analysen yon Extrakten aus Erdbeeren, Kirschen und Himbeeren, welche in Feldversuehen 14 Tage vor der Ernte mit MesulfanlSsungen gespritzt wurden, lieferten Werte, yon 1--15 mg je kg Frueht. Die nieht gespritzten Frfiehte lieferten Extrakte, welehe mit dem angegebenen Untersuehungsverfahren eine leichte F/~rbung zeigten. Die Extinktion dieser LSsungen wies Werte von ungef/£hr 0,025 auf. Diese Blindwerte wurden bei der Bereehnung des Mesulfan-Gehaltes beriieksiehtigt.

Zu ehaigen Extrakten yon tIimbeeren und Kirsehen wurden geringe Mengen an Mesulfan zugefiigt, die befriedigend wiedergefunden werden konnten (Tab. 2).

Die Methode ist nieht ganz spezifisch. Isopropylphenylearbamat und dessen C1-Verbindung geben naeh den besehriebenen Analysen-Verfahren ebenfalls eine F/£rbung. Zum Unterschied yon Mesulfan geben diese Verbindungen, welche haupts/~ch- lich als Antikeimmittel Anwendung finden, jedoch naeh der Behandlung mit Sehwefels~ure eine Farbreaktion mit tIypochlorit, w/ihrend Mesulfan, wegen des para-st&ndigen Chloratoms diese Reaktion nieht zeigt.

Zusammen/assung Es wurde eine colorimetrische Bestimmung fiir Mesulfan entwickelt, mit der

dieses Fungicid mit befriedigender Genauigkeit in Frfichten wiedergeflmden werden ko~nl].

Polarisationsmikroskopischer Nachweis der Anteile yon Stechapfel-Samen im Buchweizenmehl

Von

A. Tm CZAJA

Mitteilung aus dem Botanischen Institut der Techn. Hochschule Aachen

Mit 4 Textabbi ldungen

(Eingegangen ant 5. August 1957)

Schon mehrfach wurde yon Untersuchungs/imtern die Frage des Nachweises yon Stechapfel-Samen im Buchweizenmehl an mich herangetragen. Da die Anwesenheit dieser Verunreinigung besonders in sfidafrikanischer Importware h~ufiger auftritt, ist der Nachweis wegen der Giftigkeit yon groger Wichtigkeit. Der Bau der Samen ist abet selten beschrieben worden, yon GASSNEI¢ (1955) 1 erstmalig, aber unvoll- st~ndig. STOLDT (1950) 2 berichtet, dab nach GenuB yon Speisen, zu denen sfid- afrikanisches Buchweizenmehl verwendet worden war, eigenartige Vergiftungs- erscheinungen aufgetreten waren. Die Schalenfragmente, welche im Bodensatz nach Hydrolyse mit verdiinnter Salzs/~ure aufgefunden und abgebildet wurden (Mikroaufnahmen), wurden zwar als Bestandteile der Samen der Kornrade an- gesprochen, sind aber eindeutig als Epidermisbruchstficke der Samenschale yon Datura stramonium zu identifizieren, obwohl nach Angabe des Verfassers eine ein- heitHche Beurteflung der ZugehSrigkeit nicht erzielt werden konnte. Der Alkaloid- nachweis war begreiflicherweise an den Mehlproben nicht zu erbringen.

1 GAssiEr, G.: ~ikroskopische Untersuchung pflanzlicher Nahrungs- und Genugmittel. 3. Aufl. Stuttgart: G. Fischer 1955.

STOLDT, W. : Buchweizenmehl giftig ? Dtsch. Lebensmittel-Rdseh. 46, 245 (1950).

218 A. Tm Czxzx:

Zum Nachweis derAnteile des Stechapfel-Samens im Buchweizenmehl benutze i ch seit langem das charakteristisehe Verhalten der Anteile des Buchweizens sowie derjenigen des Stechapfels im polarisierten Licht zwisehen gekreuzten Nicols oder Polarisationsfiltern. Mittels dieser Filter lassen sieh einfache po]arisationsoptische Untersuchungen auch sehon mit den fiblichen Kurs- mikroskopen durchffihren (CzA~A, 1954, 1957) x. Steht ein regul~res Polarisationsmikroskop zur Verffigung, so ist das natiirlich vorteilhaft. Die Untersuehungen der verd/~ehtigen Proben gelingen schon in Wasserpri~paraten. Auf alle F/~lle wird man auch solche mit Chloralhydrat (80:50) auf- gehellte verwenden. Die Anwendung der Bodensatzprobe oder Zentrifugieren zur Anreieherung der Gewebebestandteile wird meist notwendig sein.

I. Das Verhalten des Buchweizenmehles im polarisierten Licht

Das Buchweizenmehl wird aus gesch/~lten Fri ichten hergestellt. Aus diesem Grunde wird der Bau der F ruch twand meist nicht berficksichtigt. GASS~E~ (1931 und 2. und 3. Aufl. 1955) 2 bespricht die F ruch twand mit diesem ttinweis auch nicht, w/~hrend MO~LLn~-GRn~BWL (3. A. 1928) a diese beschreibt und auch abbildet, ebenso MOELLE~ (1905) 4. Es l inden sieh jedoeh praktisch in jedem Buchweizenmehl kleine dunkle Partikel, welche sich bei mikroskopiseher Untersuchung als Anteile der F ruch twand mit charakteristischer S t ruktur ausweisen. Auf diese ist ganz besonders hinzuweisen, aus dem Grunde, well beim Mitvermahlen yon Stechapfel- Samen dessen Anteile ebenfalls dunkle Part ikel darstellen yon ebenfalls eigenartigem Bau. Diese yon den Anteilen der F ruch twand des Buchweizens unterscheiden zu kSnnen, ist unbedingt notwendig.

i. Die Fruchtwand des Buchweizens. Besonders wichtig zur Unterscheidung ist das mehrschiehtige I-Iypoderm, welches aus Sklerenchymfasern, z. T. etwas knotig, besteht (L~nge 120--150 #, Breite 10--25 #). Diese enthalten nur sp/irlich Tfipfel. Die Fasern liegen jeweils in einer Richtung in allen Sehiehten, und zwar auf den Seitenfl/~chen der F ruch t quer zur L/~ngsachse, an den Kan ten dagegen in l~ichtung dieser, also ]/~ngs verlaufend. Die Epidermis t r i t t an den im Mehl vorhandenen, braunen Bruchsti icken der F ruch twand im allgemeinen nicht hervor und ist daher zur Identif izierung unwichtig.

Die Tatsache, dal~ die Fasern an Bruchstficken der F ruch twand fast immer nu t in einer ~ ich tung verlaufen, ist ffir die Untersuchung im polarisierten Licht zwischen gekreuzten ~qicols ganz besonders vorteilhaft. Diese Stficke leuchten n/~mlich aus diesem Grund in den Diagonallagen ( - -45 ° und + 4 5 °) hell auf, wenn der ~aser- ver lauf in eine dieser ~ ich tungen f/~llt. Auch ohne chemische Aufhellung sind der- artige Bruchstficke der Schalen als faserhaltig zu erkennen (Abb. 1).

2. Die Stgirkezellen des Endosperm8 im Buchweizenmehl stellen im Wasser- pr/~parat ein weiteres Charakterist icum dar. Sie erscheinen im polarisierten Licht zwischen gekreuzten l)olarisatoren infolge der Dicke der Schicht als wei$liche, rechteckige bis rundliche 1)akete yon kSrneliger Struktur . Die einzelnen kleinen St/~rkekSrner an der Oberfl/~che der Zellen sind meist deutlich zu erkennen.

I CZAJA, A. Tm : Praktische Anwendung der Polarisationsmikroskopie in der l~flanzenanalyse (Pulveranalyse). Verh. Oberhess. Ges. f. Natur- und Heilkunde zu Giel]en. N.F. naturwiss. Abt. 27, 147 (1954). - - CZA~A, A. Tit.: Polarisationsoptischer Naehweis yon Apfelmark in den Zu- bereitungen verschiedener Friichte. Diese Z. 106, 262 (1957). - - CzAJA, A. Tg.: Die Verwendung yon polarisiertem Licht in tier TexMlmikroskopie dargestellt am Beispiel der Baumwolle. Zeiss- l~Iitt. 1. Folge 13 (1957).

GAssing, G.: Zit. S. 217, Anm. 1. 3 MO~LLEg, J., u. C. GgIE~EL: Mikroskopie der Nahrungs- und GenuBmittel aus dem Pflan-

zenreieh. 3. Aufl. Berlin: Springer 1928. MOE~L~R, J. : Mikroskopie der Nahrungs- und GenuBmittel aus dem Pflanzenreieh. 2. Aufl.

Berlin: Springer 1905.

~Nachweis der Anteile yon Stechapfel-Samen im Buchweizenmehl 219

Die im gew6hnlichen Licht in aufgehellten Pr~paraten ffir den Buchweizen so charakteristischen Epidermiszellen der Testa sowie die einzelnen StiirkekSrner (stabfSrmig) spielen bei der polarisationsoptischen Analyse keine Rolle. Selbst- verstandlich kSnnen diese Anteile nach dem Ausschalten des Polarisators zur sicheren Identifizierung mit herangezogen werden.

Abb. 1. 2 Bmtchst~cke der Fruchtwand des Buchweizens (BuchweizenmeJd) zwischen ge~reuzten zVicolschen Prls- men. Die Stficke leuchten auf und zeigen faser ige S t ruk tur . I n der U m g e b u n g Buchweizen-Sti i rkezel ien.

Vergr. 60 : 1

Abb. 2. Kleines Bruchstgtck tier Samenschale des Stech- ap/els inmitten von Buchweizen-StSrkezellen zwischen gelcreuzten Polarisatoren. Die Zenwiinde der s ternfSrmi- gen ZelIen leuchten he]l, die Stfirkezellen sin4 wei•lich

hell. Vergr. 60:1

Abb. 3. Bruchsti~c~ der Samenschale des Stechapfels im iBuchweizenmehl. Die leuchtenden s t a rk gewell ten

Epidermiszel !en sind sehr deutlich. Vergr . 60 :1

Abb. 4. Endosperm-Bruchsti~ck des Stechaptel.Samens im Buchweizenmehl. Die leuchtenden Zellw~nde der e twa quadra t i schen Zellen sind sehr auffiillig. Vergr . 60 :1

220 A. Tg. CzAJA: Anteile yon Stechapfels~men im Buchweizenmehl

I I . Das Verhalten tier gemahlenen Samen von Datura stramonium im polarisierten Licht

1. Bruchsti~cl~e der schwarzbraunen Samenschale sind besonders dnrch die Epidermiszellen gekennzeichnet. Die w/~nde dieser Zellen, welche zur Au~enfl~che senkrecht stehen, sind sehr stark gewunden, so dal~ groi~e Teile davon in radialer t~ichtung zum Zellmittelpunkt verlaufen. In Anfsicht - - und nur diese bietet sich an den Bruchstficken dar - - erseheinen die Epidermiszellen daher sternfSrmig, wobci sich die Strahlen (Falten) benachbarter Zellen gegenseitig durchdringen. Auf diese Weisc kommen viele Anteile der relativ dicken Zellw~nde bei Betrachtung des Samenmehles im polarisierten Licht zwischen gekreuzten Nicols in Diagonallage und leuchten hell auf. Zwischen den Strahlen befinden sich aber Anteile des Zell- lumens mit dunklem Inhalt sowie inmitten jeder Zelle ein kleines rundes Lumen, ebenfalls mit dunklem Inh~lt erfiillt. Schon im Wasserpr~parat ergeben die Bruch- stficke der Samenschale zwischen gekreuzten Polarisatoren ein sehr charakteri- stisches Bild, welches nach chemischer Aufhellung noch ausgepr~gter wird (Abb. 2 und 3).

Die Strukturen der Bruchstficke der Samenschale des Stechapfels sind zwischen gekreuzten Nicols betrachtet so eindeutig und auffiillig verschieden yon denjenigen der Fruchtwand des Buchweizens, da[~ einc Unterscheidung ohne weiteres und mit Leichtigkeit zu ~reffen ist.

2. Bruchstiiclce des Endospermgewebes sind aul3er der Samenschale ffir den Stech- apfel ein weiteres und sehr bezeichnendes Gewebselement, welches zu diagnostischen Zwecken benutzt werden kann. Dieses besteht aus kleinen, ziemlieh dickwandigen, in der Fliichenansicht etwa quadratischen bis rechteckigen Ze]len. Bei Betrachtung zwischen gekreuzten Polarisatoren und azimutaler Drehung des Pr~parates, so dal3 die Zellwi~nde in I)iagonallage orientiert sind, leuchten diese besonders hell auf. Beim Durchmustern der Pri~parate, besonders der mit Chlora]hydrat aufgehellten, befinden sich viele der sehr zahlreichen Endospermbruchstiicke in dieser Orien- tierung, so d~13 diese auff/illige Erscheinung ebenfalls diagnostischen Weft besitzt (Abb. 4).

3. ~ltrop/en. Im Chlor~lhydratpr~parat treten zahlreiche Tropfen eines fetten 01es hervor yon sehr unterschiedlicher GrSl3e. Bezeichnend ffir Datura stramonium- Samen sind darunter besonders die grol3en ()ltropfen. Es wurden Tropfen bis zu 250 # i m Durchmesser festgestellt. ])erartige groi3e 01tropfen treten nicht so h~ufig auf, z .B. im Pulver der Muskatnul~ (Myristica /ragrans) und im nicht entSlten Pulver des schwarzen Senfs (Brassica nigra), wo solehe bis zu 350 tt Durchmesser ermittelt wurden.

Zusammen/assung Es wird an Mikroaufnahmen gezeigt und beschrieben, wie sich mittcls der

polarisationsmikroskopischen Untersuchung zwischen gekreuzten ~Nicolschen Prismen oder Polarisationsfiltem die Zellelemente des Buchweizens von denen des Stech- apfels auf Grund der beiden eigenen charakteristischen Strukturen leicht unter- scheiden und Verunreinigungen des Buchweizenmehles mit den Samen des Stech- apfels leicht erkennen ]~ssen.