Effect of potato extractives on experimental polyneuritis in pigeons

Abstract

According to most authors, the signs of polyneuritis in pigeons and hens are the following disorders: loss of appetite, emaciation, limb paralysis and convulsions of the neck muscles, resulting in the characteristic tilting back of the head occurring 1-3 days before death and appearing as seizures from 5 to 10 times a day, especially at external stimulation.

Full Text

Экспериментальный полиневрит голубей, кур и других животных наступает при некоторых условиях анормального питания Eykmann (1) впервые заметил заболевание кур при кормлении их исключительно одним полированным рисом,—куры через 2—3 недели от начала опыта погибали при проявлениях истощения, параличей и введения конечностей. Он назвал эту болезнь „polyneuritis gallinarurn“. Контрольные куры, получавшие неполированный рис, заболевали; Вред питания исключительно одним полированным рисом и наступление заболевания полиневритом были подтверждены целым рядом исследований других авторов, и в настоящее время такое питание большинством признается, как причина известной на Востоке болезни «бери-бери».

Weill и Моuriquаrd (2-4) указали, что полиневрит у голубей наступает при кормлении их не только полированным рисом но и другими декортицированными злаками, напр., ячменем и пшеницей. Стерилизация злаков при 125°С в течении 1½—2 часов тоже вызывает заболевание полиневритом.

Признаками полиневрита голубей и кур по словам большинства авторов, являются следующие растройства: потеря аппетита, исхудание, параличи конечностей и судорожное сведение мышц шеи, вследствие чего получается характерное запрокидывание головы назад наступающее за 1—3 дня до смерти и появляющееся, в виде припадков от 5 до 10 раз в сутки, особенно при внешнем раздражении. Иногда смерть наступает вовремя одного из таких припадков, Funk (6) отмечает наличность перерождения периферических нервов у заболевших полиневритом голубей. Weill, CIuzet и Mouriquard (7) приходят к заключению, что глубоких перерождений в периферических нейронах и мускулах при этом не наблюдается, и что они способны к регенерации, чем и обменяется быстрое выздоровление заболевших полиневритом животных при переводе их на обыкновенный корм.

Является-ли причиной заболевания полиневритом отсутствие в декортицированных злаках особых веществ (витаминов) и разрушение их при стерилизации, или разрушение, при стерилизации, белков, жиров и проч., вследствие чего получаются продукты, менее усвояемые организмом и даже вредно действующие на него, виновато-ли, далее, здесь солевое голодание, или психические причины, вследствие однообразнаго питания,—пока не выяснено.

Некоторые авторы, как, например, Еуkmаnn, Schaumаnn, Edie и Ewans (8), Fraeser и Stauton (9), Suzuki, Odake и Schimamura (10), Funk (12), Paкочи (11) и др., придерживаются витаминной теории, т. е. думают, что в пищевых продуктах растительного и животного происхождения имеются особые вещества, которые необходимы, как катализаторы, для правильного обмена веществ, причем животный организм сам построить, эти вещества не в состоянии. В рисе, ячмене, пшенице и др. злаках эти вещества находятся в периферическом слое зерна, при удалении которого декортикацией зерно лишается витамина. Животные: питаясь обыкновенной пищей, накопляют некоторый запас витаминов в своем организме; питаясь же лишенной витаминов пищей, они испытывают витаминовое голодание (авитаминоз), вследствие чего у них происходит растройство обмена веществ и заболевание, напр., полиневритом.

В доказательство витаминной теории сторонниками ее приводятся опыты кормления животных безвитаминной пищей с последующей прибавкой содержащих витамины веществ, а также попытки получения витаминов в чистом виде и исследования над физиологическим их действием.

Из этих опытов можно сделать вывод; что в пищевых веществах находится особое действующее начало (витамин), которое может быть получено путем химической обработки в сравнительно чистом виде. Это вещество не может служить само по себе питательным средством, ввиду незначительности его содержания в пищевых продуктах, но действует предупреждающим и излечивающим образом на полиневрит голубей и кур. По-видимому, оно разрушается при нагревании выше 125—130^°С. Правда, Вотчал (12) на основании наблюдений над ростом нисших организмов (pénicillium glaucum и sacharomycetes cerevisiae Hansen I) на средах содержащих витамины, нашел, что последние не разрушатся и при нагревании выше 130°С. так как и при этих условиях он получал некоторое ускорение роста., но его опыты нельзя считать вполне доказательными.

В противовес витаминной теории Rоhmann (14) полагает, что животный организм, может нормально существовать, если, только будет питаться в достаточном количестве „полноценными белками, жирами, углеводами и солями. Этот автор различает среди белков полноценные и неполноценные, причем последние при гидролизе не дают всех тех продуктов распада (аминокислот), которые необходимы. для жизни организма. Кроме указанных двух групп белков Röhmаnn признает, впрочем, еще дополнительные вещества, которые в рисе, маисе и пр. находятся в периферическом слое зерна. Таким образом он в сущности не идет против витаминной теории, так как природа витаминов и его дополнительных веществ еще не выяснена.

Основываясь на данных, добытых защитниками витаминной теории, можно было-бы предположить, что, питаясь нормальными пищевыми веществами, не лишенными витаминов, каковы, напр, неполированный рис, ячмень и овес, — голуби и куры должны были-бы оставаться здоровы и не убывать в весе, так как эти вещества содержат Достаточное количество белков, углеводов, жиров и-солей. Однако на деле это оказывается не так: из работ Funkʹa и Аrсhіbаldʹа (18) мы видим, что при продолжительном кормлено кур обыкновенным рисом они долее 2 месяцев не живут, а цыплята не ростут и, хотя живут до 7 месяцев, но выглядят, как 5 — 6-недельные. Тоже получилось и в одном из моих опытов, где контрольный голубь, получавший в достаточном количестве обыкновенный овес, через 126 дней потерял 22% веса тела, имел плохой аппетит и выглядел очень слабым. Все это говорит за то, что при так называемых «авитаминозах» имеет значение не только витаминовое голодание, но и какие-то другие неизвестные факторы.

Ограничиваясь, за недостатком места, этими краткими данными по интересующему нас вопросу, перейду теперь к изложению своих опытов, целью которых было—выяснить, каково физиологическое действие картофельного экстракта при эксперименальном полиневрите голубей, и содержатся-ли в нем сходные с витаминами вещества.

Для получения картофельных экстрактов и изолирования содержащегося в них действующего начала, Картофель брался одного сорта, причем употреблялся только периферический слой клубня, толщиною в 2—3 миллиметра, т. е. картофельная шелуха. Картофель тщательно промывался водой и просушивался часа 2-3 на воздухе, после чего шелуха с него снималась, измельчалась и вместе с образовавшимся соком переносилась в большую колбу, где экстратировалась 5 порциями спирта на водяной бане с обратным холодильником. При дальнейшей обработке я придерживался способа Suzuci (10) и др., причем получил таким образом. 2 фракции. 1) после осаждения спиртового экстракта фосфорно-вольфрамовой кислотой, взбалтывания с эфиром и сгущения,—назовем его „спиртовым экстрактом I^а и 2). после растворения этого экстракта вводе, осуждения таннином, разложения осадка баритом, освобождения фильтрата от бария и сгущения,—назовем этот экстракт „спиртовым экстрактом ІI“. Действие обоих экстрактов испытывалось на голубях.

Чтобы получить у голубей заболевание полиневритом, мною было взято 5 голубей, которым давался в пищу полированный рис, для питья же обыкновенная вода. Другая группа из 5 голубей получала вместо рису овес, стерилизованный в автоклаве при 125°С в течении 2 часов. Клетки, в которых находились голуби, содержались в чистоте чтобы, в пищу не попадали посторонние вещества. Контрольные голуби получали обыкновенный овес. Ежедневно производилось взвешивание голубей.

Через неделю голуби, посаженные на. рис, потеряли аппетит и начали убывать в весе. У голубя № 1 на 20-й день, а у голубя № 2 на 21-й день появились припадки, выражавшиеся в запрокидывании головы назад вследствие судорожного сведения мышь шеи (полиневрит). Припадки наступали от 2 до 5 раз в день й при каждом; внешнем раздражении. Голубь № 1 погиб на 25-й день, № 2—на 22-й день и № 3—на 20-й день. Голубь № 4 заболевший на 18-й день, с этого дня стал ежедневно получатъ 2 грм. спиртового экстракта I, разведенного до 5 куб. сант, водой, причем доза экстракта вычислялась так: голубь с’едает ежедневно, в среднем, 30 грм. рису, рис содержит сухой массы в 3½ раза больше, чем картофельная шелуха; поэтому дозу экстракта проходится вычислять из 100 тр. шелухи, а так как его было получено 80 грм из 4 кило шелухи, то доза будет равна  = 2 грм. Такая Доза оказалась, однако, недостаточной,—припадки  у голубя № 4 вначале исчезли, и появился аппетит, но вскоре голубь этот

снова заболел и погиб на 36-й день. Поэтому, когда заболел голубь № 5, на 21-й день, то я стал с этого дня ежедневно давать ему уже не 2, а 3 грм. спиртового экстракта I. Уже через 8 часов после того припадки исчезли, у голубя появился аппетит, вес тела, его начал постепенно увеличиваться, и голубь остался жив.

Признаки заболевания у голубей №№6_, 7; 8, 9 и 10, получавших стерилизованный овес, были таковы же, что и у голубей, получавших рис. Голубь № 6 заболел на 24-й день, № 7—на 26-й день и № 8—на 20-й день. Смерть наступила у № 6 на 26-й день, у № 1 на 28-й и у № 8—на 22-й. У голубя № 10 кроме припадков запрокидывания головы, развился паралич ног; заболел этот голубь на 19-й день, а № 9 на 17-й день. С момента заболевания оба голубя получали ежедневно по 3 грамма спиртового экстракта I, разведенного до 5 к.с. водой. У обоих уже через сутки припадки исчезли, появился аппетит, начал прибывать вес тела. Голуби остались живы.

Кроме этих опытов мною был произведен еще следующий; голубь получал в пищу стерилизованый овес и с первого дня опыта— дозу, спиртового экстракта I. голубь этот остается здоров (опыт продолжался 20 дней) и не обнаружил убыли в весе.

Два контрольные голубя № 12 и № 13. получали обыкновенный овес и остались здоровы. Голубь №13 через 31 лень был выпущен на волю. Вес его тела остался таким же_, как и вначале опыта; за то голубь № 12, остававшейся на обыкновенном овсе стечении 126 дней, потерял в весе 22% не имел аппетита и выглядел слабым.

Для проверки действия спиртового экстракта и было взято 2 голубя (№ 14 и № 15) и посажены на стерилизованый овес. Голубь №14 заболел на 20-й, а № 15—на 17-й день. С момента заболевания оба голубя стали получать ежедневно по 0,1—0,05 гр. спиртового экстракта II. Вскоре припадки прошли, и голуби начали прибывать в весе.

Кроме спиртового экстракта, мною была получена из картофельной шелухи и водная вытяжка, а из нее опять-таки спиртовый экстракт и потом кристаллическое вещество.

Для этого 4750 грм. шелухи было намельчено и отжато на Rubner'овском прессе при давлении в 100 атмосфер. Отжатый сок был слит в стакан, а остаток стерт в ступке с песком и небольшим количеством воды и снова отжат при том же давлении, каковая операция была проделана 3 раза. Всего водной вытяжки получилось 7,5 литров. В ней содержалось: сухого остатка—2,857%, органических веществ—2,157%, минеральных—0_,7%. Все это количество водной вытяжки было затем подкислено серной кислотой до 3% и осаждено 30% фосфорно-вольфрамовой кислотой, осадок отфильтрован, промыт п подвергнут в ступке такой же обработке гидратом окиси бария, как это указано относительно, спиртового экстракта. Получившийся фильтрат был освобожден серной кислотой бария сгущен до малого об’ема и повторно взболтан в делительной воронке с эфиром для удаления жиров. Эфирные вытяжки были отброшены, а остаток нагреванием на водяной бане был освобожден от эфира, а затем, экстрагирован 95% спиртом в колбе с обратным холодильником. Спиртовый экстракт отфильтрован от образовавшегося осадка и сгущен при низкой температуре до малого об’ема. Получилось 2 грамма густого коричневого сиропа слабо-кислой реакции.

Доза этого экстракта в 0,05—0,1 грамма оказала целебное действие на заболевших полиневритом голубей. Голуби эти—числом 2—получали стерилизованный овес. Голубь № 16, весом в 340 грм. заболел на 20-й день, потеряв в весе 40,3% голубь №17, весивший 320—грм., заболел на 24-й день, потеряв – 41 % веса тела. Со дня заболевания оба голубя стали получать по 0,1—0,05 грм, указанного экстракта через сутки припадки у них совершенно прошли, и оба голубя начали прибывать в весе. К сожалению. ввиду малого количества полученного экстракта, опыт пришлось прекратить раньше, чем голуби достигли первоначального веса.

В дальнейшем 1 грм. полученного экстракта был растворен в 20 куб. сант. воды и осажден 20% раствором таннина, осадок декан тирован 1% раствором таннина, высушен в экссикаторе и растворен в ацетоне. Ацетоновый раствор разложен насыщенным раствором едкого барита и отфильтрован от осадка, после чего фильтрат был освобожден серной кислотой от бария и отфильтрован. После этого фильтрат сгущен выпариванием при низкой температуре до малого об’ема и затем высушен в сушильном шкафу при 70ºС. Сухой остаток растворен в небольшом количестве горячего спирта и был поставлен в кристаллизационной чашке в экссикатор. Спустя 3 дня, на дне чашки выпал мелко-игольчатый кристаллический осадок. Перекристаллизованный еще раз из спирта и высушенный в экссикаторе, он весил 0,23 грм. Температура плавления его была 229— 230ºС из, водного раствора он осаждался фосфорно-вольфрамовой кислотой и таннином в виде хлопчатого осадка, давал диазореакцию и реакцию Моlіsсh’a (слабую), Міllоn’овской реакции и других цветовых реакций не давал. При ферментативном переваривании in vitro прибавление незначительных количеств раствора этого вещества. оказалось, увеличивает переваривающую силу фермента; но трудно сказать, принадлежит-ли здесь ускоряющее действие действующему началу (витамину или, может быть, каким-либо другим примесям. Ускорение ферментации in vitro выразилось так.

1) Переваривание рисового крахмала птиалином (слюной) с прибавкой витамина происходило в l ½—2 раза быстрее, чем без витамина. Опыты ставились так: к 200 куб. сантиметрам 3% раствора- рисового крахмала прибавлялась разведенная в 3 раза водой слюна (предварительно профильтрованная), весь раствор после взбалтывания разделялся тотчас же на 2 равные порции, и к одной ив них прибавлялся 1 куб. сантиметр 0,01% раствора вышеописанного кристаллического вещества, а другая оставлялась без прибавки, и обе порций одновременно ставились в водяную баню, где поддерживалась в кипящую воду на 10 минут, после чего параллельно производилось определение сахара по Fеhling’y *).

2) Переваривающая сила пепсина (Wіttе) с прибавкой витамина и без витамина относились, как 1,4 к 1. Определение производилось по-способу Мett^ʹа. Длины переваренных столбиков при 38°С в течении 48 часов выразились так:

(+витамин 7,3 mm. 5,6 mm.

(без витамина 5,2 mm. 4,0 mm.

3) Определенные по этому же методу скорости переваривания настоем поджелудочной железы крови+витамин и без витамина оказались относившимися друг к другу, как 1.2:1, а именно, величины переваренных столбиков в миллиметрах:

(+витамин 4,7 mm. 4.8 mm.

(без витамина 3,9 mm. 4.0mm.

Интересно отметить, что при переваривании птиалином крахмала из неполированного риса синее окрашивание с йодом, исчезала прежде, чем у крахмала из полированного риса, количество же сахара в результате получалось одно и то же, или даже в последнем случае было несколько больше (на 0,1—0,15%).

Вышеописанное кристаллическое вещество в количестве 0,01 грм. оказало целебное действие на заболевшаго полиневритом голубя. Голубь этот (№18), весом в 320 грм,. заболел на стерилизованном овсе на 19-й день; со дня заболевания он стал получать ежедневно 0,01 вышеописанного вещества, растворенного в 1 куб, сант. воды, причем уже через 6 часов припадки исчезли, а через 4 дня голубь прибавился в весе на 98 грм.

Другой голубь (№19), весом в 331 грм. получал в пищу стерилизованный овес и заболел на 21-й день. С этого дня он стал получать также по 0,01 кристаллического вещества, но предварительно простерилизованного в автоклаве при 125°C. в течении 2 часов. После Стерилизации оказалось, что вещество потеряло излечивающую силу: голубь погиб на 23-й день, потеряв 73,4% веса.

Резюмируя результаты своих опытов, я прихожу к выводу, что картофель тоже содержит какое-то вещество, сходное по терапевтическому действию на полиневрит голубей с витамином Funk’а и оризанином японских авторов. По энергичному терапевтической действию его на заболевших голубей, а также на основании того факта, что при безвитаминовом корме одни голуби погибают, другие же получающие кроме того витамин, в течении того же времени остаются здоровы и не убывают в весе,—можно заключить, что витамины имеют большое значение для жизни животных. Однако всецело отнести причину заболевания голубей полиневритом к авитаминозам затруднительно, так как, во-первых, это заболевание еще мало изучено, а во-вторых ещё неизвестна химическая природа витамина.

*) Раствор кристаллического вещества оказался не востанавливающим Fehlingʹовской жидкости; синее окрашивание крахмала с иодом не уменьшалось от прибавления витамина.