REINER I-IAMNC: l~ber das WasserbindungsvermSgen des S~ugetiermuskels. XII 415

p-C1BS gereinigt und diese dureh Papierehromatogramm und Sehmelzpunkt identi- fiziert (241°C). Vor der Durehffihrung des Papierehromatogramms wurde kritiseh zur Empfindliehkeit d er yon uns gewahlten Methode Stellnng genommen. Sehlie61ieh wurde die Arbeitsweise besproehen, die ffir die quantitative Bestimmnng der p-C1BS gewahlt wurde.

Zuletzt wird ein yon uns angewendetes Verfahren zur Bestimmung der L6sliehkeit der p-C1BS in Obstwein besproehen (etwa 110 mg pro Liter). Weiterhin wird fiber die Hemmwirkung der p-C1BS auf die Hefe- und Sehimmeltatigkeit beriehtet. Eigene Versuehe zeigen eine starke Hemmwirkung auf die gefetatigkeit und eine noeh starkere auf Sehimmelpilze. So verhindern bereits 25 rag/1 p-C1BS das Aussprossen yon Schimmelpilzsporen restlos, wahrend die gleiehe Menge freier Saute die Garung sehr stark hemmt.

Zur Frage, ob Obstweine yon Natur sog. ,,Fremdstoffe" enthalten, wird fiber eigene Beobaehtungen beriehtet. So fanden wir in Xtherextrakten ans 5 10bstwein einwandfrei p-ItBS und deren Ester. Auf Grund von Orientierungs-Chromatogram- men kann gesehlossen werden, dal3 noch etwa 6 weitere I-Iydroxysauren, die sieh dureh wohl definierte Fleeken mit den verschiedensten Reagentien auf Hydroxysauren markieren, im Obstwein gegenwartig sein m/issen. Es kann sich dabei aueh um Di- nnd Tri-Hydroxysauren handeln. Die Aufklarung dieses Problems ware wissen- sehaftlieh interessant und ebenso wertvoll, um Fehlentseheidungen in Zukunft aus- zusehlieBen. Im normal vergorenen Obstwein konnte jedoeh nie p-C1BS yon uns ge- funden werden.

Uber das WasserbindungsvermiJgen des Siiugetiermuskels XII . Mitteilung

~ber das unterschiedliehe, nicht auf pH-Differenzen beruhende WasserbindungsvermSgen des Rindermuskels

Von

REINER HAMM Mitteilung aus dem Institut /iir Chemie und Physik der Bundesanstalt /i~r Fleisch/orschung, Kulmbach*

Mit 4 Textabbildungen

(Eingegangen am 20. Dezember 1961)

Es ist bekannt, daf3 der gleiche Muskel versehiedener Rinder auch bei gleichem pH-Wert ein ganz unterschiedliehes Wasserbindungsverm6gen besitzen kann 1. Die Ursaehe dieser ffir die Verarbeit~ng des Fleisches sehr wiehtigen Untersehiede ist jedoeh noch nicht erforseht. Um der LSsung dieser Frage naher zu kommen, unter- suchten wir den EinfluI~ der Proteinladung auf die Hydratat ion yon verschiedenen Fleischsorten, die beim natfirlichen pH-Wert (p K 5,4--5,7) untersehiedliches Wasser- bindungsverm6gen zeigten. Das Wasserbindungsverm6gen yon Homogenaten des zer- kleinerten M. longissimus dorsi yon dreiBig ffinf- bis seehsjahrigen Kfihen der Handels- klasse B wurde 5 Tage naeh dem Sehlachten nach einer frfiher beschriebenen Metho- dik ~ bei versehiedenen, mit Saure oder Lauge eingestellten pH-Werten gemessen.

* Frl. ]-I~Dwm B ~ M danke ich ftir ihre wertvolle Mitarbeit. NAMer, R.: Advanc. Food ges. 10, 355 (1960); dort sind auch die Definitionen fiir die Be-

griffe ,,Hydratation" und ,,Wasserbindung" angegeben. 2 I-IAsx~, R. : Diese Z. 109, 227 (1959) ; 116, 335 (1962).

416 Rv.~]~R HA~.~:

Ergebnisse Es lieg sieh zungehst feststellen, dab zwisehen dem natfirliehen pH-Wer& des

~leisehes (ptI 5,45--5,70) und seinem bei diesem pI-I-Wert gemessenen Wasserbin- dungsverm6gen keine signifikante Beziehung besteht (Korrelationskoeffizien~ r = 0,113). Eine statistiseh gesicherte Beziehung zwischen diesen tPaktoren wird offenbar nur gefunden, wenn die natfirlichen piH-Werte des Fleisehes fiber einen

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Abb. 1. pH-Hydratationskurven yon Rindermuskel-Homo- genaten mit unterschiedlichem Wasserbindungsverm6gen bei

nati~rlichem pH-Wert (~ 5,5). 60% zugesetztes Wasser

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b~@~ nat~lichen pH-Wo':, des ~le@che.~ und dem:enigen

bei pH 7,5. 60% zugesetztes Wasser

wesentlich gr6Beren Bereieh streuen. DiG ptt-Hydrat~tionskurven der

versehiedenen Fleisehproben zeigen markante Untersehiede.' Einige dieser Kurven sind in Abb. 1 wiedergegeben.

Wit diese Abbildung erkennen 1/~gt, ist eine nntersehiedliche tIydratation nut im basischen Bereich des isoelek- trischen Punktes (I.P. ; tIydratations- minimum), in einigen FBllen aueh am I .P . selber zu beobach~en. Dement- sprechend besteht zwisehen dem Wasser- bindungsverm6gen beim na~tirliehen pI-I-Wert des Fleisehes und demjenigen bei pH 7,5 bei den untersuchten dreiBig Tieren eine hoch gesicherte Korrelation (r := 0,876) (Abb. 2), zwischen der Wasserbindung beim nat~rliehen pH- Wert und derjenigen bei p i t 3,0 hingegen keine Korrelation (r -= 0,062) (Abb. 3). Eine Beziehung zwischen der Hydra- ~ation beim na~/irlichen ptI-Wert des Muskels und dem pI-I-Wert des tIy- dm~ationsminimums (Lage des I .P.) scheint nicht zu bestehen.

An dem Long i s s imus dors i -Muske l

einer Anz~hl weiterer I~inder wurde das Wasserbindungsverm6gen in gr6geren pH-Intervallen gemessen (Abb. 4). Diese pI{-IIydra~ationskurven erfassen nieht

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Abb. 3. Beziehung zwischen WasserbindungsvermS~en beim nat,arlivhen pH-Werg des t~leisches und demjenigen bei

~H 3,0.60% zugesetztes Wasser

l~ber das WasserbindungsvermSgen des Sgugetiermuskels. XlI 417

das Wasserbindungsverm6gen des isoelektrisehen Muskels. Sie lassen aber ebenfalls erkennen, daft die Hydratationsuntersehiede anf der basisehen Seif~e des I .P. wesent- lieh grSfter sind als auf der sauren Seite. Bei p t I 10 allerdings seheinen die Unter- sehiede wieder nahez,a auf-

~o I- gehoben zu sein. Dieser Be- % t fund ist jedoeh nieht ge- l siehert. Bei p g 10 haben ~2u~ n~mlieh alle Proben eine so ~ ] hohe Wasserbindung (fiber 125%!), dab bei Anwen- ~ | dung der Filterpapier-PreB- ~ zoo [ met)hode kaum noeh Wasser ~; anstritt und daher t tydra- ~ ~o I- tationsun~ersehiede nicht ~" :, mehr exakt erkannt werden :~>8o1 kSnnen. Ubereinstimmend ~ mit fr/iheren Resultaten 1 ~ z~ nimmt aueh bier zwisehen p t I 10 und 11 das Wasser- ~ bindnngsvermSgen ab.

~ -

Diskussion

Der natfirliehe pII -Wert yon gereiftem Rindfleisch ( M. longissimus dorsi ) steht innerhalb des Bereiches

[ I I I [ [ I I ., I 3 4 s ~ 7 g ~ ~gpH n

Abb, 4. Hydratation des M. longlssimus dorsi yon vier verschiedenen Rinder~ bei sechs verschiedenen ptt- Werten. 60 % zugesetztes Wasser

pt I 5,4--5,7 in keiner Korrelation zum WasserbindungsvermSgen des Fleisehes. Dieser Befund steht im Einklang mit Resultaten anderer Autoren und eigener frfiherer Untersuehungen: Sowohl mit der Filterpapier-PreBmethode 2 als aueh auf Grund der Menge des naeh Gefrieren und Auftauen gebildeten Tropfsaftes ~ lieg sieh innerhalb des pII-Bereiehes 5,4--5,8 zwisehen pH-Wert und Wasserbindung des Rindfleisehes keine Korrelation feststellen. Nur bei pI-I-Werten >5,8 nimmt das Wasserbindungsverm6gen mit steigendem pI-I-Wert signifikant zu. Bei den versehie- denen Muskeln desselben Tieres besteht allerdings naeh Swi f t und B ] ~ A ~ 4 aueh bei pt t -Werten unter 5,8 eine statistiseh hoeh gesieherte Beziehung zwisehen pt I - Wer~ und Wasserbindung.

Unsere Versuehe belegen ferner auf statistiseher Basis die Erfahrung, daft ver- sehiedene t~indfleisehleroben aueh bei gMehem ptI -Wert ein ganz untersehiedliehes WasserbindnngsvermSgen zeigen k6nnen. Es ist nun interessanL dab diese I-Iydrata- ~ionsuntersehiede nut im basisehen Bereieh des isoelektrisehen Punktes (I.P.; Hydratationsminimum) auftreten. Im sauren Bereieh hingegen verlanfen die pH- tIydratationskurven eng gebfindel~. Wie die Messungen an der Muskulatur yon dreigig

1 IIAMg, g. : Diese Z. 116, 335 (1962). 2 GRAy, R., u. I-IAM~, R. : Fleisehwirtseh. 6, 35 (1954). --WIJ~A~D, G. A." De waterbinding

in spierweefsel en de betekenis hiervan voor de keuringsuispraak. Proefsehrift, Rijksuniversiteit Utrecht 1959. --Se~r6~, L., u. J. Scm~PEm Ziiehtungskunde 32, 488, 540 (1960).

s E~ps.Y, W. A., u. A. I-IowAm) : C. S. I. R. O. Food Preserv. Quarterly 14, Nr. 2, 33 (1954). - - HOWARD, A., u. t~. A. LAWRI~ • Gr. Brit. Dept. Sei. Ind. Res. Spee. Rept. Nr. 611 (i956). - - Bo~mosr, P. E., A. ItOWA~D u. R. A. LAw~I~: Gr. Brit. Dept. Sei. Ind. IRes. Spee. Rept. Nr. 67 (1957).

SWIFT, C. E., u. M. 19. B ~ a s ¢ : Food Teehnol. 111, 365 (1959). Z. Lebensmitt.-Untersuch., :Band 117 28

418 I~EI~ER ItA~M: ~ber das WasserbindungsvermSgen des Siiugetiermuskels. XII

Kiihen ergab, besteht zwisehen der Wasserbindung beim natiirlichen pH-Wer t des Fleisehes (pH ~ 5,5) und derjenigen bei pI-I 7,5 eine hoeh gesieherte Korrelation; zwisehen der Wasserbindung beim natfirliehen p t I -Wer t und derjenigen bei pI-I 3 war dagegen keine signifikante Beziehung festzustellen.

Es liegt nahe, die Wasserbindungs-Untersehiede auf der basisehen Seite des I .P . entspreehend den frfiher yon uns entwiekelten Vorstellungen 1 mit Differenzen der negativen Nettoladung des MuskeleiweiBes zu erkl~ren. Ein Mehr oder Weniger in der Absolutmenge an geladenen EiweiBgruppen oder aber eine mehr oder weniger starke Absehirmung yon Eiweigladungendureh Gegenionen miigten siehindessen nach unseren frtiheren experimentellen Resul~aten an denaturiertem ~ und gesalzenem MuskeP darin iiuBern, dug mit abnehmender negativer Ne~toladnng auf der basisehen Seite des I. P. - - d. h. mit abnehmendem Wasserbindungsverm6gen in diesem pH-Bereieh-- das Wasserbindnngsverm6gen anf der sauren Seite ungeaehtet einer gewissen S£nre. denaturierung 4 zunimmt nnd der isoelektrisehe Punkt zu h6heren pH-Wer ten ver- sehoben wird. Beides ist jedoeh bei den vorliegenden Versuehen nieht zu beobaehten. Es ist daher nieht sehr wahrseheinlieh, dug die nntersehiedliehe Wasserbindung der versehiedenen Muskelproben anf Sehwanknngen in der Anzahl polarer Gruppen oder auf Untersehieden inder Ionenkonzentration des Sarkoplasmas beruht. Eine Xnderung des Wasserbindungsverm6gens (Zunahme) auf der basisehen Seite des I .P . ohne Ver- sehiebung des I .P . nnd ohne signifikante Xnderung des Wasserbindungsverm6gens anf der sauren Seite des I. P. ist hingegen dann zn beobaehten, wenn man dem Gewebe proteingebundene Erdalkaliionen mit Hilfe yon Kationenanstansehern entzieht s. Die pI-I-t tydratationskurven yon Fleisehproben, die beim natfirliehen pH-Wer t unter- schiedliehes Wasserbindungsverm6gen haben, unterseheiden sieh demnaeh unter- einander in analoger Weise wie die Xurven yon Muskelproben mit nntersehiedliehem Gehalt an proteingebundenen ErdMkalimetallen. Es w£re verfriiht, aus dieser Analo- gie den SehluB zu ziehen, dai3 die praktiseh so bedeutsamen Wasserbindungs-Unter- sehiede, die Rindfleiseh aueh beim gMehen p t I -Wer t aufweisen kann, auI einem untersehiedliehen Gehalt an muskeleigenen, proteingebundenen Metallen beruhen. Diese Frage kann nur dureh statistisehe Untersnehnng der KorreIation zwisehen Wasserbindungsverm6gen nnd Ionenbindung im Muskel entsehieden werden s. In diesem Zusammenhang ist es interessant, dab SWIFT und BER3IAN 7 in aeht versehie- denen Mnskeln desselben Rindes eine hoehsignifikante negative Korrelation zwisehen Wasserbindungsverm6gen und dem Gehalt an Magnesium, Calcium und NaHum fest- stellten. Es ist jedoeh durehans noeh nieht bekannt, ob ein hoher Gesamtgehalt an Kationen aueh mit einer grSBeren Menge an proteingebnndenen Kationen verbun- den ist.

Zusammen/assung

Es wurde der Einflul3 des pH-Wertes auf das WasserbindungsvermSgen des Musculus longissimus dorsi yon dreiBig Kfihen nntersucht. Zwischen dem natfirlichen pI-I-Wert des Fleisches (pH 5,4--5,7) und seinem WasserbindungsvermSgen besteht keine Korrelation. ])as lVIuskelgewebe der verschiedenen Tiere kann bei gleichem

1 I-IA~, t~.: Diese Z. 116, 335, 511 (1962). 2 HAng, I~., u. F. E. DEAT~E~AGE: Food Res. 25, 587 (1960). a HANM, R.: Diese Z. 106, 281 (1957); 116, 511 (1962). 4 HAbit, R.: Diese Z. 116, 404 (1962).

ttA~M, R.: ])iese Z. 11)7, 423 (1958). 6 Entsprechende Un~ersuchungen haben wit bereits begonnen. 7 SWIFT, C. E., u. M. D. BIZONAl: Zit. S. 417, Anm. 4.

Sitzungsberichte 419

pH-Wer t ein sehr unterschiedliches WasserbindungsvermSgen zeigen. Solche Unter- schiede sind jedoch n u t im basisehen Bereieh des isoelektrisehen Punk~es (I. P.) zu beobaehten. Auf der sauren Seite des I .P . verlaufen die p H - H y d r a t a t i o n s k u r v e n eng gebiindelt . Die 3/I6glichkeit einer untersehiedl iehen Bindung mehrwertiger Ka t ionen an das s trukturel le Muskeleiweig als Ursache f/Jr die untersehiedliehe Wasserb indung wird diskutiert .

Sitzungsberichte 33. Deutsche Pflanzensehutz-Tagung der Biologischen Bundesanstal t fiir Land-

und Forstwirtschait in Freiburg i. Br.**

am 11. his 14. Oktober 1960

Heft ] 04 der )/[itteilungen aus der Biologischen Bundesanstalt enth~lt die auf der 33. Deutschen Pflanzenschutz-Tagung in Freiburg i. Brsg. gehaltenen Vortr/ige, erg~nzt durch die wesent]ichen, in der Diskussion gestellten Fragen und Antworten. Es wird hierdurch ein lebendiges ]3ild yore Verlauf dieser Tagung vermittelt und den Lesern ein vorzfiglicher Einblick in die aktuellen Pro- bleme und den gegenw/~rtigen Stand der Forschung auf dem Gebiet der Pflanzenpathologie und des Pflanzenschutzes gew~hrt.

Das Heft beginnt mit einem Bericht fiber die Verleihung der Otto-Appel-Denkmiinze an Professor Dr. ]3. I~ADEMACHSR, der ffir seine hervorragenden Leistungen und Verdienste auf dem Gebiet der Pflanzenpathologie und Unkrmltforschung erst kfirzlich auch mit der Ehrendoktor- wiirde der Faknlt/~t ffir Landwirtschaft und Gartenbau der Technischen Hochschule Miinchen ausgezeichnet wurde, und bringt anschlieBend den yon ihm in Freiburg gehaltenen Festvortrag ,,AuI Grenzgebieten des Pflanzenschutzes", der in lebendiger Weise viele Gebiete moderner Pflanzenschutz-Forschung beriihr~.

Die weiteren Vortr/~ge und 1%eferate ver~eilen sich mit je 16 auf die ~Iauptgebiete Obst- und Gemiisebau und mit 8 bzw. 3 auf Wein- nnd Tabgkbau. Im allgemeinen folgen in jeder Sparte einem grSBeren l')bersichtsreferat kfirzere Arbeiten und Erfahrungsberichte fiber spezielle Einzel- fragen. Es ist im Rahmen dieses Referates nicht mSglich und ffir den Leserkreis dieser Zeitschrift wohl auch kaum yon Interesse, alle Vortrgge im einzelnen zu erwghnen. /{auptthemen sind vor allem Erkennung, Nachweis und Bekgmpfung yon Viren, die Abwehr pilzlicher und bakterieller Krankheitserreger sowie tierischer Sch/~dlinge yon aktueller Bedeutung.

In hSchst eindrucksvoller Weise f/ihrt die Lektfire dieser Berichte die Schwierigkeiten und Probleme vor Augen, welche der LandwirtschMt und dem Pflanzenschutz einerseits und der Tier- und Humanhygiene andererseits durch den notwendigerweise immer mehr ansteigenden Einsatz chemischer Mittel zur ScMdlings- und Unkrautbek/~mpfung entstehen. Erfreulicher- weise wh'd diesen hSchs~ wichtigen Fragen, die durch das neue Lebensmittelgesetz nur noch aktuel- let geworden sind, yon berufener Seite verst~rkte Aufmerks~mkeit geschenkt. Eine gauze Reihe yon Vortr/igen dieser Tagung befaBt sich daher auch mit Untersuchungen fiber Rfickst~nde yon Insecticiden, Fungiciden usw. im Erntegut. Wenn auch in den meisten FAllen die nachgewiesenen Mengen weir unter der als bedenklich angesehenen Grenze bleiben, so wird doch auch fiber F/~lle berichtet, in welchen diese Grenzen erreicht oder sogar iiberschritten werden. Von grSB~er Wichtig- keit sind daher all jene Untersuchungen, in welchen fiber Aufnahme, Speicherung, Verweildauer und Ab- oder Umbau der angewandten Schi~dlingsbek~mpfungsmittel berichtet wird. Jeder F6rderung wert sind auch ~lle Ans/~tze zu einer biologischen Schgdiingsbek/~mpfung durch Zucht und Xlinsatz natfirlicher Feinde der Schgdlinge, ein Thema, das mehrere Vortr~ge der Tagung zum Inhalt haben.

Abschliegend sei hervorgehoben, dab die Lektiire dieses 1~Ieftes nicht nm" fiir alle am Pflanzen- schutz interessier~en Kreise, sondern ebenso auch fiir die Leserschaft dieser Zeitschrift von groBem Wert und Nutzen sein wird. H.v . Witsch (Mfinchen-~reihenstephan)

* Nur soweit gehaltene Vortri~ge voraussichtlich nicht im Druck erscheinen. ** Heft 104 der Mitteilungen aus der Biologischen Bundesanstalt ffir Land- und Forstwir~schaft,

Berlin-Dahlem. 196 S. Berlin-Hamburg: P. Parey 1961.26.50 DBL 28*