DD216253A1

DD216253A1 - SELECTION PROCEDURES FOR EFFECTORS BY MEANS OF GAS REVENUE AND GROWTH ANALYSIS HETEROTROPHIC CELLUS USEFUL

Info

Publication number: DD216253A1
Application number: DD25242183A
Authority: DD
Inventors: Claus-Ruediger Kramer; Horst Arndt; Heinz Boehm
Original assignee: Paedagogische Hochschule Wolfg
Priority date: 1983-06-27
Filing date: 1983-06-27
Publication date: 1984-12-05

Abstract

Die Erfindung "Selektionsverfahren fuer Effektoren mittels Gasumsatz- und Wachstumsanalysen heterotropher Zellsuspensionen" dient der Suche nach Pflanzenschutzmitteln und nach Effektoren biologischer Prozesse. Sie verfolgt das Ziel, moeglichst in einem Arbeitsgang die Ergebnisse von Tests mit heterotrophen Zellsuspensionen auszuwerten und dabei primaere Atmungshemmer, primaer nichtrespiratorische Effektoren und unspezifische Atmungseffektoren besonders hinsichtlich der Beeinflussung sowohl der optischen Eigenschaften als auch der respiratorischen Gaswechselumsaetze zu charakterisieren und zu differenzieren. Die Erfindung basiert auf einem Auswertungsverfahren, das die entwicklungsbedingten Beeinflussungen der optischen Eigenschaften bei verschiedenen Wellenlaengen sowie der respiratorischen Gaswechselumsaetze - Kohlendioxidproduktion und Sauerstoffverbrauch - substanzbehandelter Zellsuspensionen nutzt. Die Fig. 1 illustriert anhand von Wirkbildern fuer die Beeinflussung der optischen Eigenschaften bei 680 und 750 nm und der Kohlendioxidproduktion durch einen Effektor A, dass das Auswertungsverfahren darueber hinaus Informationen ueber Einsetzen, Verlauf und Bestaendigkeit der Wirkungsauspraegung in Abhaengigkeit von der Dosis und von der Einwirkungsdauer der Effektoren sowie ueber Art und Weise der Wirkungsausloesung liefert.The invention "Selection method for effectors by gas turnover and growth analysis of heterotrophic cell suspensions" is used to search for pesticides and effectors of biological processes. Its aim is to evaluate the results of tests with heterotrophic cell suspensions as much as possible and to characterize and differentiate primary respiratory inhibitors, primary non-respiratory effectors and nonspecific respiratory effectors, in particular with regard to influencing both optical properties and respiratory gas exchange. The invention is based on an evaluation method which makes use of the development-related influencing of the optical properties at different wavelengths as well as the respiratory gas exchange operations - carbon dioxide production and oxygen consumption - of substance-treated cell suspensions. FIG. 1 illustrates, on the basis of effect images for influencing the optical properties at 680 and 750 nm and the production of carbon dioxide by an effector A, that the evaluation method also contains information on the onset, course and persistence of the effect depending on the dose and on the duration of action the effectors as well as the mode of effect release supplies.

Description

Title of the invention

Selektionsverfahren für Effektoren mittels Gasumsatz- und Wachstumsanalysen hoterotropher ZellsuspensionenSelection procedure for effectors by means of gas turnover and growth analysis of hoterotrophic cell suspensions

Anwendungsgebiet der Erfindung Field of application of the invention

Pflanzenschutzmittelforschung, Suche nach Regulatoren . biologischer Prozesse, Haturstoffchemie, UmweltschutzPlant protection research, search for regulators. biological processes, Haturstoffchemie, environmental protection

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß für die Indikation der biologischen Aktivität von Effektoren Zellsuspensionen einzelliger Grünalgen genutzt werden können. Nach dem Patent "Verfahren zur Selektion biochemisch wirksamer Substanzen", DD WP C 12 K 1/00 ITr. 94 234, lassen sich mittels heterotroph kultivierter < Zellsuspensionen diejenigen Chemikalien aus einer Stichprobe selektieren, die den fundamentalen Prozeß des heterotrophen Zellwachstums, die Atmung, unmittelbar oder mittelbar beeinträchtigen oder fördern. Substanzen, die die Atmung nicht beeinflussen, aber dennoch, biochemisch wirksam sind, werden nach diesem Verfahren als biochemisch unwirksam eingestuft. Solche Substanzen müssen dann in einer Kette nachfolgender Tests spezifischer Zielstellung auf entsprechenden spezifischen Effekt geprüft werden, z.B. potentielle Photosynthesehemmer in einem Autotrophtest, Effektoren des Wukleinsäurehaushaltes in einem lukleinsäure-Test. ' 'It is known that cell suspensions of unicellular green algae can be used for the indication of the biological activity of effectors. After the patent "Process for the selection of biochemically active substances", DD WP C 12 K 1/00 ITr. 94 234, heterotrophically cultivated <cell suspensions can be used to select those chemicals from a random sample which directly or indirectly impair or promote the fundamental process of heterotrophic cell growth, respiration, respiration. Substances that do not affect respiration but are nevertheless biochemically active are classified as biochemically ineffective by this procedure. Such substances must then be tested in a chain of subsequent tests of specific objective for a corresponding specific effect, e.g. potential photosynthesis inhibitors in an autotroph test, effectors of the nucleic acid balance in a nucleic acid test. ''

Auch die als "biochemisch wirksam" eingestuften Substanzen bilden hinsichtlich ihrer Wirkungsweise keine einheitliche Gruppe. Sie können die Atmung unmittelbar beeinflussen, also als primäre Atmungs effekt oren wirken. Aber es besteht auch die Möglichkeit, daß sie nur mittelbar bzw. im Ergebnis ihrer Metabplisie-Even the substances classified as "biochemically active" do not form a uniform group with regard to their mode of action. They can directly influence the respiration, thus acting as the primary respiratory effect. But there is also the possibility that they can only be indirectly or as a result of their metabpli-

rung den Atmungsprozeß tangieren, während sie ihre Hauptwirkung in anderen Stoffwechselbereichen, manifestieren. Informationen hierüber sowie die Selektion von vorrangigen Photosynthese- bzw. Atmungseffektoren, von nicht primären Photosynthese- oder Atmungshemmern, die Aufdeckung von Permeationseffekten und die Selektion von Hemmern der Licht- und Dunkelreaktion ermöglichen Selektionsverfahren, die auf Auswertungsmodi basieren, die entweder die entwicklungsbedingten Beeinflussungen der optischen Eigenschaften oder der photosynthetischen bzw. respiratorischen Gaswechselumsätze substanzbehandelter autotropher bzw. heterotropher Zellsuspensionen nutzen.affect the respiratory process as they manifest their main effect in other metabolic areas. Information on this, as well as the selection of priority photosynthetic or respiratory effectors, non-primary photosynthesis or respiratory inhibitors, the detection of permeation effects and the selection of inhibitors of light and dark reaction allow selection based on evaluation modes that either the developmental influences of the optical Use properties or the photosynthetic or respiratory gas turnover of substance-treated autotrophic or heterotrophic cell suspensions.

Obwohl diese Selektionsverfahren darüber hinaus in der lage sind, die Wirkungsverlaufe näher zu charakterisieren, gestatten sie keine Aussägen über die Zeitabfolge der substanzinitiierten Beeinflussung der optischen Eigenschaften im Vergleich zur Beeinflussung der Gaswechselumsätze· >In addition, although these selection methods are capable of further characterizing the course of action, they do not permit any statements about the time sequence of the substance-initiated influencing of the optical properties in comparison to influencing the gas exchange rates

Da auch eine vergleichende Betrachtung der Auswertungsergeb-Since a comparative analysis of the evaluation results

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nisse aus mehreren dieser Verfahren keine gesicherten Aussagen zulassen, ergibt sich der Wunsch nach einem Verfahren, das zwar ebenfalls auf Suspensionskulturen einzelliger Grünalgenoder anderer Organismensuspensionen beruht, dessen Auswerijungsmodus jedoch durci^ gleichzeitige bzw. simultane Analyse der optischen Eigenschaften und der entsprechenden Gaswechselumsätze eine genauere Charakterisierung der Effektoren hinsichtlich ihrer Wirkspezifik auf die Atmungsprozesse und optischen Eigenschaften der Zeilsuspensionen gestattet.However, if no reliable information is available from several of these methods, there is a desire for a method which, although based on suspension cultures of unicellular green algae or other organism suspensions, has a more precise characterization of the mode of expression by simultaneously or simultaneously analyzing the optical properties and the corresponding gas exchange rates With regard to their specific effect on the respiratory processes and optical properties of the cell suspensions, effectors are allowed.

Object of the invention

Die Erfindung verfolgt das Ziel, für die Testuhg der biologischenThe invention pursues the goal for the Testuhg the biological

-7.SER19:B'3*1:U7'.9Ö- -7.SER19: B'3 * 1: U7'.9Ö-

Aktivität von Effektoren mittels paralleler oder simultaner Analyse der substanzinitiierten Beeinflussung der optischen Eigenschaften sowie der respiratorischen Kohlendioxidproduktion und/oder des respiratorischen Saüerstoffverbrauchs heterotropher Zeil- oder Organismensuspensionen einen Auswertungsmodus vorzuschlagen, der neben einer Selektion primärer Atmungshemmer, einer Selektion von Effektoren, die die Atmung nicht primär tangieren,, aber biologisch wirksam sind, auch die Wirkspezifik besonders.der gleichzeitigen Beeinflussung der optischen Eigenschaften und der respiratorischen Gaswechselumsätze zu charakterisieren und zu vergleichen erlaubt.Activity of effectors by parallel or simultaneous analysis of the substance-initiated influence on the optical properties and the respiratory carbon dioxide production and / or the respiratory acid consumption of heterotrophic cell or organism suspensions to propose a mode of evaluation, in addition to a selection of primary respiratory inhibitors, a selection of effectors, the respiration not primary affect, but are biologically effective, also to characterize the Wirkspezif.specific.the simultaneous influence of optical properties and respiratory gas exchange rates and compare allowed.

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Explanation of the essence of the invention

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels eines speziellen Auswertungsverfahrens auf der Grundlage von Vergleichen der Analysenergebnisse der optischen Eigenschaften als Wachstumsparameter und der respiratorischen Gaswechselumsätze substanzbehandelter, heterotroph kultivierter einzelliger Grünalgensuspensionen primäre Atmungshemmer, Effektoren, die nicht primär die Atmung tangieren und unspezifische Atmungseffektoren zu charakterisieren und zu differenzieren. Darüber hinaus werden Informationen über Einsetzen, Verlauf und Beständigkeit der Wirkungsausprägung in Abhängigkeit von der Dosis und von der Einwirkungsdauer der Effektoren, über Art /und'⁸We is e der Wi r,-kungsauslösung wie Soforthemmung der Atmung, Über Permeations- und Transportprobleme sowie über den Wirkungsmechanismus des Effektors erhalten, insbesondere gestattet das Verfahren, die Effekte für die Beeinflussung der optischen Eigenschaften mit denen der Beeinflussung der respiratorischen Gaswechselumsätze zu vergleichen und damit die Wirkspezifik und das Wechselverhältnis zwischen Gaswechselumsatz- und Wachstumsbeeinflussung zu charakterisieren und für die gezielte Wirkstofforschung zu nutzen. The invention is based on the object by means of a special evaluation method based on comparisons of the analysis results of the optical properties as growth parameters and the respiratory gas turnover of substance-treated, heterotrophically cultured unicellular green-algal suspensions primary respiratory inhibitors, effectors that do not primarily affect the breathing and to characterize nonspecific respiratory effects and to differentiate. In addition, information on onset, progression and resistance to the action of expression depending on the dose and the duration of action of effectors on the type / and ^'8 We is e Wi r, -kungsauslösung such as emergency respiration inhibition, via permeation and transport problems, as well as Obtained on the mechanism of action of the effector, in particular allows the method to compare the effects of influencing the optical properties with those influencing the respiratory gas exchange rates and thus to characterize the Wirkungsifikifik and the interaction between gas turnover and growth control and use for targeted drug research ,

Beim "Selektionsverfahren für Effektoren mittels Gasumsätz- und Wachstumsanalysen heterotropher Zellsuspensionen" verfährt man zunächst grundsätzlich so, wie es das "Verfahren zur Selektion biochemisch" wirksamer Substanzen" empfielt, also definierte " Mengen chemischer Verbindungen parallel oder simultan mit hetero-In the "selection procedure for effectors by means of gas turnover and growth analyzes of heterotrophic cell suspensions", the procedure is basically as recommended by the "method for the selection of biochemically active substances", ie "defined amounts of chemical compounds in parallel or simultaneously with heterogeneous cell suspensions".

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troph kultivierten Zellsuspensionen einzelliger Grünalgen in unmittelbaren Kontakt bringt und diese Proben parallel mit unbehandelten Vergleichskulturen bei einheitlicher Temperatur zwischen 2O⁰C und 38⁰C im Dunkeln belüftet, so daß sie auf der Grundlage des sieh vollziehenden Atmungsprozesses wachsen und sich entwickeln. Kontinuierlich oder zu festgelegten Zeitpunkten werden dann Proben und Vergleichskulturen oder Anteile von beiden parallel oder in definierter Folge mittels spektralanalytischer Verfahren bei einem, zwei oder mehreren Wellenlängenbereichen des infraroten, sichtbaren oder ultravioletten Spektrums analysiert sowie die respiratorische Kohlendioxidproduktion mittels Infrarot-Gasanalysatoren, '^C-Methode, photometrischer Methoden und weiterer Verfahren und/oder der respiratorische Sauerstoff verbrauch mittels Paramagnet-Gasanalysatoren, sauerstoffsensitiver Elektroden, polarographischer und anderer elektrochemischer Meßketten, manometrischer Verfahren oder der Winkler-Methode analysiert und die dabei gewonnenen Ergebnisse beider Analysenmethoden - Analyse der optischen Eigenschaften und Analyse der,respiratorischen Gaswechselumsätze - vergleichenden Betrachtungen unterzogen·troph cultured cell suspensions of unicellular green algae in direct contact and aerated these samples in parallel with untreated control cultures at a uniform temperature between 2O ⁰ C and 38 ⁰ C in the dark, so that they grow and develop on the basis of the performing respiratory process. Continuously or at fixed times, samples and reference cultures or portions of both are analyzed in parallel or in a defined sequence by spectral analysis at one, two or more wavelength ranges of the infrared, visible or ultraviolet spectrum and respiratory carbon dioxide production by infrared gas analyzers. Method, photometric methods and other methods and / or the respiratory oxygen consumption by means of paramagnet gas analyzers, oxygen-sensitive electrodes, polarographic and other electrochemical electrodes, manometric methods or the Winkler method analyzed and the results obtained in both analysis methods - analysis of optical properties and analysis Respiratory gas turnover - subject to comparative considerations

embodiment

Von der zu prüfenden Substanz A werden in einem Heterotrophtest die Beeinflussungen der optischen Eigenschaften bei 680 und 750 nm und der respiratorischen Kohlendioxidproduktion untersucht· Hierzu werden heterotroph kultivierte Zellsuspensionen einzelliger Grünalgen der Species Chlorella vulgaris var. vulgaris, Stamm BÖHM und BORKS 1972/1 mit einer Suspensionsdichte von 12·10 Zellen/cm mit verschieden konzentrierten wäßrigen lösungen der zu prüfenden Substanz A,beimpft und zusammen mit unbehandelten Kontrollen bei 37,5⁰C im Dunkeln belüftet, wobei Glucose als organische Kohlenstoffquelle eingesetzt wird, so daß alle erforderlichen Voraussetzungen für die Atmung gegeben sind. Die Analysen der .optischen Eigenschaften und der respiratorischen Kohlendioxidproduktion erfolgten nach einer spezifisch entwickelten Meßanordnung, die durch Kopplung von kommerziell erhältlichen Infrarot- und Paramagnet-Gasanalysatoren eine gleichzeitige Bestimmung der Sauerstoff- und Kohlendioxidkonzentratio-In a heterotroph test, the influence of the optical properties at 680 and 750 nm and the respiratory carbon dioxide production are examined by the substance A to be tested. For this purpose, heterotrophically cultured cell suspensions of unicellular green algae of the species Chlorella vulgaris var. Vulgaris, strain BÖHM and BORKS 1972/1 with a Suspension density of 12 × 10 5 cells / cm with variously concentrated aqueous solutions of the substance to be tested A, inoculated and aerated with untreated controls at 37.5 ⁰ C in the dark, wherein glucose is used as organic carbon source, so that all the necessary conditions for the Breathing are given. The analyzes of the optical properties and the respiratory carbon dioxide production were carried out according to a specifically developed measuring arrangement which, by coupling commercially available infrared and paramagnet gas analyzers, permits a simultaneous determination of the oxygen and carbon dioxide concentrations.

nen der entwicklungsbedingten Gaswechselumsätze an 6 Meßplätzen im offenen Gasstrom mit hoher Genauigkeit sowie eine äußere Messung der optischen Eigenschaften bei 680 und 750 mn ermöglichte» Während das Wachstum und der respiratorische Gaswechselumsatz der in Nährlösung suspendierten Zellen in den unbehandelten Vergleichskulturen einer normalen heterotrophen , Wachstumsentwicklung entsprechen, werden die optischen Eigenschaften bei 680 und 750 nm sowie die Kohlendioxid- und Sauerstoff Umsätze in den mit Chemikalien versetzten Chlorella-Sus-Pensionen während des Wachstums und der Entwicklung mehr oder weniger beeinflußt, wenn verschiedene Substanzkonzentrationen \„. den Atmungsprozeß mehr oder weniger stören.While the growth and respiratory gas turnover of the cells suspended in nutrient solution in the untreated control cultures correspond to a normal heterotrophic, growth development, the evolution of gas exchange rates at 6 sites in the open gas stream with high accuracy and external measurements of the 680 and 750 mn optical properties allowed For example, the optical properties at 680 and 750 nm as well as the carbon dioxide and oxygen conversions in the chemical-added Chlorella-Sus pensions during growth and development are more or less affected when different concentrations of substance \ ". disturb the respiratory process more or less.

Die Ergebnisse der Analysen für die Substanz A sind der Pig· 1 zu entnehmen. Zum besseren Vergleich wurden in allen Fällen vergleichbare Maßstäbe in Pig. 1 verwendet. Die Fig. 1, A₁ enthält die dekadischen Lpgarithmen der Extinktionsmessungen bei 680 nm für die unbehandelte Kontrolle K und die mit abgestuft zunehmenden Konzentrationen der Substanz A versetzten Proben 1,2, 3 und 4 in Abhängigkeit von der Wachstums- bzw. Einwirkzeit, Fig. 1, Ap die entsprechenden. Ergebnisse solcher Extinktionsmessungen bei 750 nm. Obwohl beide Wirkbilder prinzipiell ähnliche Wirküngsverläufe zeigen, bestehen größere Unterschiede im Zeitpunkt des Einsetzens, im Verlauf und in der Beständigkeit der Wirkungsausprägung in Abhängigkeit von der Dosis des Effektors. Das verdeutlicht,' daß die Auswertung solcher Tests bei verschiedenen Wellenlängen, für die die Extinktionsmessungen bei 680 und 750 nm lediglich eine mögliche Kombination von vielen darstellen, in einem Arbeitsgang zu zum Teil sehr differenzierten Aussagen hinsichtlich der Wirkung auf die optischen Eigenschaften führen kann. Besonders deutlich zeigen sich diesbezügliche Unterschiede bei Korrelationen der> dekadischen Logarithmen der Extinktionswerte zueinander, -Fig. 1, Ag, bzw. bei Auftragungen der Q-Werte, Q = ^^qq^jcq* in Abhängigkeit von der Wirkdauer, Fig. 1, A^.The results of the analyzes for substance A can be found in Pig. For better comparison in all cases comparable yardsticks in Pig. 1 used. Fig. 1, A ₁ contains the decimal Lpgarithmen of Absinktionsmessungen at 680 nm for the untreated control K and staggered with increasing concentrations of substance A staggered samples 1,2, 3 and 4 as a function of the growth or exposure time, Fig 1, Ap the corresponding. Results of such extinction measurements at 750 nm. Although both effects basically show similar courses of action, there are greater differences in the time of onset, in the course and in the persistence of the effect depending on the dose of the effector. This makes it clear that the evaluation of such tests at different wavelengths, for which the extinction measurements at 680 and 750 nm represent only one possible combination of many, can lead in one operation to very highly differentiated statements with regard to the effect on the optical properties. Differences in correlations of the> decadic logarithms of the extinction values to each other, Fig. 1, Ag, or in applications of the Q-values, Q = ^^ qq ^ jcq * as a function of the duration of action, Fig. 1, A ^.

Die Fig. 1, A^ zeigt eine Auftragung der dekadischen Logarithmen der Konzentrationen der respiratorischen Kohlendioxidproduktion für die unbehandelte Kontrolle K und die mit^abgestuften Konzentrationen der Substanz A versetzten Proben 1 bisFig. 1, A ^ shows a plot of the decadic logarithm of the concentrations of respiratory carbon dioxide production for the untreated control K and the samples 1 to 3 added with graded concentrations of the substance A.

in.Abhängigkeit von der Wachstums- bzw. Einwirkzeit. Im Vergleich zur Beeinflussung der optischen Eigenschaften in Fig. 1, A₁ und Α« bestehen große Unterschiede im Zeitpunkt des Einsetzens, im Verlauf und in der Beständigkeit der Wirkungsausprägung der Wirkkurven in Abhängigkeit von der Dosis der Substanz A. So hemmen alle 4 Konzentrationsstufen in Abhängigkeit von der Dosis von Anfang an die Kohlendioxidproduktion. Die Dosis 2 führt zu einer Totalhemmung und die Dosen 3 und 4 scheinen den Kohlendioxidproduktionsprozeß in einen Kohlendioxidverbrauchsprozeß umzukehren.depending on the growth or contact time. In comparison to the influence of the optical properties in Fig. 1, A ₁ and Α exist «great differences in the time of onset, in the course and in the constancy of the expression of the action curves as a function of the dose of substance A. Thus inhibit all 4 concentration levels in Dependence on the dose from the beginning of the carbon dioxide production. Dose 2 results in total inhibition and doses 3 and 4 appear to reverse the carbon dioxide production process to a carbon dioxide consumption process.

Zusätzliche, weiterreichende Informationen zur Wirkspezifik der Substanz A auf den komplexen Atmungsprozeß heterotropher Zellsuspensionen sind über Vergleiche der Ergebnisse der optischen Analyse mit denen der Gaswechselumsatz-Analyse, in die beide respiratorischen Gaswechselumsätze - Kohlendioxidproduktion und Säuerstoffverbrauch - einbezogen werden können, zugänglich. Die Fig. 1, Ac zeigt als Beispiel in Form einer Aufträgung der dekadischen Logarithmen der Extinktionen bei 680 im und der dekadischen Logarithmen der Konzentrationen der respiratorischen Kohlendioxidproduktion einen solchen Vergleich. Der Fig. 1, Ac ist zu entnehmen, daß bereits die Dosis 1 die Köhlendioxid^- produktion stärker hemmt als das Wachstum bei 680 nm, wobei der Wirkungsverlauf für Dosis 1 dem der Kontrolle K ähnlich ist. Der Graph für Dosis 2 verdeutlicht, soweit eine Auswertung möglich war, daß diese Dosis das Wachstum vergleichsweise zur Dosis 1 und zur Kohiendioxidproduktion stärker hemmt, also ein anderer Wirkmechanismus vorliegt. Ahnliche Auswertungen für die Dosen 3 und 4 konnten in diesem Fall nicht durchgeführt werden, da die Umkehrung des respiratorischen Gaswechselumsatzes ,durch diese Dosen das nicht zuließen.Additional, more detailed information on the specificity of substance A on the complex respiratory process of heterotrophic cell suspensions can be obtained by comparing the results of the optical analysis with those of the gas turnover analysis, in which both respiratory gas exchange rates - carbon dioxide production and acid consumption - can be included. Fig. 1, Ac shows as an example in the form of an order of the decadic logarithms of the extinctions at 680 in and the decadic logarithms of the concentrations of respiratory carbon dioxide production such a comparison. It can be seen from FIG. 1, Ac, that even the dose 1 inhibits the production of coal dioxide more strongly than the growth at 680 nm, the course of action for dose 1 being similar to that of the control K. The graph for dose 2 illustrates, as far as an evaluation was possible, that this dose inhibits the growth relative to the dose 1 and the carbon dioxide production stronger, so there is another mechanism of action. Similar evaluations for doses 3 and 4 could not be carried out in this case, since the reversal of the respiratory gas turnover, by these doses did not allow.

Neben den in der Fig. 1, A₁ bis Ag für die Substanz A vorgestellten spezifischen Wirkbildern, die eine differenzierte Beurteilung der Wirkeigenschaften des Effektors und damit eine Selektion zulassen, sind η qualitativ und quantitativ unterscheidbare Wirkungsverläufe sowohl hinsichtlich der Beeinflussung der optischen Eigenschaften bei mehreren Wellenlängen als auch hinsichtlich beider respiratorischer Gaswechselumsätze denkbar« Die Fig. 2 zeigt als Beispiel 6 verschiedene Wirkbilder von ηIn addition to the specific active images presented in FIG. 1, A ₁ to Ag for the substance A, which permit a differentiated assessment of the effectiveness of the effector and thus a selection, η qualitatively and quantitatively distinguishable effects are both in terms of influencing the optical properties in several Wavelengths as well as with respect to both respiratory gas exchange rates are conceivable. FIG. 2 shows, as example 6, different action patterns of η

möglichen in Form von Auftragungen der Respirationsgeschwindigkeit de™ /dt als Punktion der Wachstums- bzw. Einwirkzeitenpossible in the form of applications of the respiratory rate de ™ / dt as a puncture of the growth or reaction times

für die Beeinflussung des heterotrophen Atmungsprozesses einzelliger Grünalgen durch die Effektoren B, C, D, E, F und G; Im Gegensatz zu Pig· 1, A, erfolgte hier die Applikation nicht zur nullten Stunde, sondern erst im Bereich der dritten bis vierten Stunde. Der ApplikationsZeitpunkt ist in Mg. 2 durch Pfeile gekennzeichnet.for influencing the heterotrophic respiratory process of unicellular green algae by the effectors B, C, D, E, F and G; In contrast to Pig · 1, A, the application was not carried out at the zeroth hour, but only in the third to fourth hour. The application time is indicated in Mg. 2 by arrows.

Durch Vergleiche entsprechender Wirkbilder, die aus parallelen oder simultanen Analysen der waehstumsbedingten Beeinflussungen der optischen Eigenschaften und der respiratorischen Gaswechselumsätze resultieren, von neu untersuchten Substanzen, über deren herbizide Wirksamkeit bisher nichts oder wenig bekannt ist, mit einer Y/irkbildkartei oder mit Hilfe der elektronischen Datenverarbeitung der, Wirkdaten von gut untersuchten, auch kommerziell vertriebenen Herbiziden oder Standardherbiziden, erhält man konkrete Hinweise über ähnliche Wirkorte, Wirkmechanismen, Selektivität und Anwendungsmöglichkeiten solcher Effektoren.By comparisons of corresponding impact patterns resulting from parallel or simultaneous analyzes of the changes in the optical properties and the respiratory gas exchange turnover, of newly investigated substances whose herbicidal activity has hitherto been little known or unknown, with a Y / lkbildkartei or with the help of electronic data processing the, Wirkdaten of well-studied, even commercially distributed herbicides or standard herbicides, one receives specific information about similar sites of action, mechanisms of action, selectivity and applications of such effectors.

Claims

claims

Anspruch [en] A process for the selection of effectors by means of gas turnover and growth analysis of heterotrophic cell suspensions, characterized in that the optical properties and the respiratory carbon dioxide and / or oxygen conversion of substance-treated heterotrophic cell suspensions or organism suspensions are used to determine, by substance-initiated variation of the optical properties and respiratory Carbon dioxide and / or oxygen sales of such suspensions can differentiate the effectors according to their specific effect into primary and secondary respiratory effectors as well as respiratory neutral effectors. <

2. The method according to item 1, characterized in that all suspendable heterotrophic bacteria, blue algae and green algae can be used as heterotrophic cell suspensions or suspensions.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the optical properties of the cell or organism suspensions are analyzed by spectral colorimetry, spectrophotometry or nephelometry at one or two to η different wavelength range or whole spectral ranges in the infrared, visible or ultraviolet spectral range ,

4. The method according to item 1, 2 and 3 », characterized in that the respiratory oxygen conversion by means of paramagnet gas analyzers, oxygen-sensitive electrodes, polarography and other electrochemical electrodes, manometric method, the Winkler method or by combining several ,, these methods is analyzed.

5. The method according to item 1, 2, 3 and 4 », characterized in that the respiratory carbon dioxide conversion by means of infrared gas analyzers, C method, photometric methods or by combining these methods is analyzed.

6. The method according to item 1 to 5, characterized in that the optical properties and the respiratory carbon dioxide production and / or the respiratory oxygen consumption of the heterotrophic cell or organism suspensions are analyzed in parallel or simultaneously.

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