Zur Frage der Wirkung von Echinochrom A und Gallerthüllensubstanz auf die Spermatozoen des Seeigels Arbacia lixula (A.pustulosa)

Abstract

Aus einer Lösung des Natriumsalzes von Echinochrom A in dest. Wasser fällt der Farbstoff mit Seewasser als unlösliches Calciumsalz aus. In Anwesenheit von borsäurehaltigem Puffer bildet Echinochrom A kolloidale Lösungen, die wahrscheinlich durch Zerfall eines intermediär gebildeten, instabilen Borsäurekomplexes entstehen. Das Absorptionsspektrum zeigt dabei gegenüber dem des Farbstoffs in gleichartig gepuffertem, destilliertem Wasser eine Verschiebung der Hauptbanden um 35 mu nach dem langwelligen Spektralbereich. In sehr verdünnten Lösungen erleidet der Farbstoff einen raschen, mit steigendem pH zunehmenden Abbau, wobei die charakteristische Absorption bei 480-520 mμ verschwindet. UV-Bestrahlung beschleunigt die Bildung farbloser Abbauprodukte. Eine entsprechende Belichtung von symplergebundenem Echinochrom A bewirkt eine viel langsamere Abnahme der Extinktion im gesamten sichtbaren Spektralbereich. Künstlich gewonnenes Sperma von Arbacia lixula enthält einen aus beigemengten Blutzellen stammenden Echinochrom-A-Symplex. Echinochrom-A-Kristalle sind in Spermaliquor löslich. Vergleichende Untersuchungen der Aktivität gewaschener Spermatozoen von Arbacia lixula im mikroskopischen Subjektivtest (feuchte Quarzkammer) und im Atmungsversuch (Warburg-Apparatur) ergaben: 1. Echinochrom A wirkt in gepufferten Medien nicht aktivierend. 2. Echinochromfreie gepufferte Lösungen der Gallerthüllensubstanz der Seeigeleier steigern Aktivgrad und Dauer der erhöhten Beweglichkeit arteigener Spermien. Schwächer wirksam sind gepufferter ternärer Symplex und gepuffertes Eisekretwasser. Durch UV-Bestrahlung der Echinochrom A enthaltenden Testlösungen werden Substanzen gebildet, die die Spermienbewegungen hemmen. 3. In Seeigel-Gallerthüllen nachgewiesene Monosaccharide sowie Glykogen und Agar-Agar haben in Konzentrationen bis 25 mg-% keine aktivierende Wirkung. Schonend gewonnener Spermaliquor vcn Arbacia lixula lahmt die arteigenen Spermien nicht. Gepufferter Androgamon I enthaltender Liquor wirkt auch in Anwesenheit von Echinochrom A lähmend. Die Coelomflüssigkeiten von ♂- und ♀-Tieren steigern gegenüber Seewasser vom gleichen pH Beweglichkeit und Bewegungsdauer der Spermien. In den hälftig mit Seewasser verdünnten Leibeshöhlenflüssigkeiten ist die Befruchtungsrate gegenüber Seewasser erhöht. Versuche zur chemotaktischen Anlockung der Spermatozoen durch die Eier von Arbacia lixula in einem 3-Tropfen-Test mit gepuffertem Seewasser (Eier in Puffer, Puffer allein, Spermien in Puffer) erweisen, daß erst an der Gallerthülle oder in ihrer unmittelbaren Nähe eine gerichtete Bewegung der Spermien festzustellen ist. Echinochrom-A-Kristalle an Stelle der Eier bewirken, daß die Spermien unbeweglich werden, wodurch es zu Anhäufungen von Spermatozoen um die Kristalle kommt. Mit gepufferten Lösungen ausgeführte Kapillarversuche ergeben keine Überlegenheit Echinochrom A enthaltender Substrate über die Kontroll-Lösungen. Die Befunde von M. Hartmann und Mitarbeitern (1939/40) zur Aktivation und Chemotaxis der Spermien von Arbacia lixula können, bei gleichartiger Ausführung der Teste, bestätigt werden. Die Versuchsergebnisse sind indessen nach unseren Untersuchungen mit physikalisch-chemisch definierten Systemen anders zu deuten.