ÜBER DEN STOFFWECHSEL DER CUMARINE IN SOLANACEEN¹

Zusammenfassung

In den dargelegten Untersuchungen ist der Versuch gemacht worden, den Stoffwechsel der Cumarine in Beziehung zur Entwicklung der Pflanzen einer Klärung zuzuführen.

Es wurde die Trennung der wichtigsten natürlichen Cumarine papierchroma–tographisch durchgeführt und diese Methode gleichzeitig zur quantitativen Bestimmung entwickelt.

Alle untersuchten Arten verschiedener Gattungen der Solanaceen enthielten als Hauptcumarin das Scopoletin. Es liegt im allgemeinen in nichtglykosidischer Bindung vor. Es wurde eine große Zahl von Solanaceen ermittelt, bei denen erstmalig Scopoletin nachgewiesen wurde. Entgegen der Literatur konnte Cumarin (a–Benzopyron) in Solanaceen nicht gefunden werden. Die Verteilung des Scopoletins in den Pflanzen ist von Art zu Art und von Entwicklungsstand zu Entwicklungsstand sehr unterschiedlich.

Es konnte gezeigt werden, daß der absolute Scopoletin–Gehalt der Tabakpflanze während des Schossens eine auffällige Depression erfährt und in der Periode des Blühbeginns wieder stark zunimmt. Bei Behandlung von Kicotiana rustica mit verschiedenen N–Gaben folgte der absolute Scopoletin–Gehalt nicht dem Wachstum. Aus den Versuchen mit verschiedenen N–Gaben wird ersichtlich, daß ein geringer N–Mangel, der das Wachstum der Pflanze bedeutend hemmt, eine ausgesprochene Scopoletin–Anhäufung herbeiführt, die sowohl auf einer vermehrten Synthese wie auch in einem verringerten Abbau beruhen kann.

Bei photoperiodisch beeinflußten Pflanzen von Kicotiana sylvestris wurde im Blühstadium der Langtag– und Normaltag–Exemplare der relativ und absolut höchste Gehalt an Scopoletin im Gegensatz zu den nichtblühenden Kurztag–Pflanzen gefunden.

Summary

The purpose of the research–work described above was to try to elucidate the question of the Cumarin–metabolism with regard to the development of plants.

The separation of the most important natural cumarines has been effected by means of paper chromatography, and this method was simultaneously developed in order to establish the quantitative determination.

Every species of the various genera of the Solanaceous family submitted to the examinations was found to contain Scopoletin as a main cumarine. It appears generally in a non–glycosidic combination. A considerable number of solanaceous species showing for the first time the presence of Scopoletin has been discovered. In opposition to the scientific writings dealing with this subject, cumarine (benzopyron) could not be traced in solanaceous plants. The Scopoletin–distribution in the latter varies considerably according to each single species and each single phase of development.

The author succeeded in demonstrating that the absolute Scopoletin contents in tobacco–plants are undergoing a conspicuous decrease during the sprouting–period and showing a sharp upward trend when the plant begins to bloom.

When various N–doses were administered to Nicotiana rustica plants, the absolute Scopoletin–level did not correspond to the rate of growth. Tests undertaken with different N–doses have proved that a minor N–deficiency considerably impairing the growth of the plant results on a distinct Scopoletin–accumulation which may be caused by an increased synthesis as well as by a decreased decomposition.

In the case of photoperiodically treated Nicotiana sylvestris plants, the relative and absolute maximum Scopoletin–level was established during their blossoming–stage in plants exposed to both long and normal daylight–influence, in opposition to the non–blossoming plants merely exposed to short daylight–effects.