About biological reaction to arsenic

Abstract

In the past, arsenic was often used for the preparation of paints. So, realgar (two-part arsenic) gave red paint, orpigment (three-part arsenic) yellow; Sheelevskaya green (alkaline arsenic salt of honey oxide) and Schweinfurt green (arsenic-acetic-acid honey) were used as green paints. Schweinfurt green was especially often used, due to its beautiful green color and insolubility in water. Lightweight materials for ball dresses, various silk materials, veils, artificial flowers and leaves, children's toys, paper covers for confectionery and food supplies — all this, if it was green, was painted with Schweinfurt greenery.

Full Text

I
Происхожденіе реакціи и ея сущность.
Въ прежнее время для приготовленія красокъ очень часто употреблялся мышьякъ. Такъ, реальгаръ (двусѣрнистый мышьякъ) давалъ красную краску, аурипигментъ (трехсѣрнистый мышьякъ) желтую; Шеелевская зелень (щелочная мышьяковистая соль окиси мѣди) и Швейнфуртская зелень (мышьяковисто-уксусно-кислая мѣдь) примѣнялись въ качествѣ зеленыхъ красокъ. Особенно часто примѣнялась Швейнфуртская зелень, благодаря красивому зеленому цвѣту и нерастворимости въ водѣ. Легкія матеріи для бальныхъ платьевъ, различныя шелковыя матеріи, вуали, искуственные цвѣты и листья, дѣтскія игрушки, бумажныя обложки для конфектъ и съѣстныхъ припасовъ—все это, если имѣло зеленый цвѣтъ, красилось Швейнфуртской зеленью. Эрисманъ говоритъ, что при изслѣдованіи одного образчика зеленаго тарлатана (матеріи, употреблявшейся для дамскихъ платьевъ) оказалось, что все платье по разсчету содержало не менѣе 60 граммовъ мышьяковистой кислоты. Матеріи не зеленаго цвѣта также подчасъ содержали значительныя количества мышьяка, потому что онъ часто употреблялся въ красильномъ дѣлѣ въ качествѣ протравы.
Еще въ большихъ количествахъ мышьякъ въ видѣ красокъ примѣнялся при изготовленіи обоевъ и при окраскѣ стѣнъ жилыхъ помѣщеній. Такъ Th. Hoch указываетъ, что на обмазку одной комнаты средней величины употреблено было около одного килограмма краски, содержавшей не менѣе 58 процентовъ мышьяковистаго ангидрида. Rossbach нашелъ, что обои одной комнаты, поверхность стѣнъ которой равнялась 46 квадратнымъ метрамъ, содержали столько мышьяковистаго ангидрида, что его было бы достаточно вызвать отравленіе у 5400 человѣкъ или смерть у 900.
Большое же содержаніе мышьяка въ обояхъ и краскахъ на стѣнахъ не могло, конечно, не отражаться на здоровьѣ жившихъ въ такихъ помѣщеніяхъ. И дѣйствительно, —наблюдалось очень много случаевъ отравленія мышьякомъ тамъ, гдѣ онъ могъ произвести свое дѣйствіе только изъ обоевъ или стѣнныхъ красокъ.
Тогда возникъ вопросъ: какъ же происходитъ отравленіе въ такихъ помѣщеніяхъ?
Механическое стираніе красокъ со стѣнъ и обоевъ и распыленіе ихъ считалось для этого не вполнѣ достаточнымъ, такъ какъ если оно и бываетъ, то случайно и въ небольшихъ количествахъ.
Подмѣтили, что въ помѣщеніяхъ, оклеенныхъ мышьякъ содержащими обоями, часто появляется особый пронзительный запахъ чеснока, который является характернымъ для мышьяковистаго водорода, и Hamberg (1875 г.), изслѣдуя воздухъ вводномъ изъ такихъ зараженныхъ помѣщеній, нашелъ, что онъ (воздухъ), пропущенный чрезъ слой ваты въ количествѣ 2160 литровъ, давалъ въ аппаратѣ Марша ясное зеркало мышьяка. Пропусканіе воздуха чрезъ слой ваты дѣлалось съ той цѣлью, что-бы очистить его отъ пыли и пылеобразныхъ частицъ мышьяка.
Тогда явилось предположеніе, что мышьякъ выдѣляется изъ краски обоевъ въ видѣ летучихъ соединеній подъ вліяніемъ тепла и сырости, особенно въ присутствіи органическихъ веществъ, напримѣръ—клея, которымъ обои прикрѣпляются къ стѣнамъ.
Но болѣе тщательныя наблюденія показали, что этихъ условій также еще н 'достаточно для образованія летучихъ соединеній мышьяка. Fleck указалъ, что появленіе чесночнаго запаха можно наблюдать только въ такихъ помѣщеніяхъ, гдѣ имѣется на лицо, кромѣ трехъ вышеуказанныхъ условій,—еще одно, именно: гдѣ на сырыхъ мѣстахъ стѣнъ развиваются плѣсневые грибки. Вслѣдъ за Кіеск’омъ цѣлый рядъ другихъ изслѣдователей пришелъ къ такому же заключенію.
Тогда въ 1891 году Gosio сдѣлалъ опыты съ питательной средой содержавшей мышьякъ, культивируя на ней различные плѣсневые грибки и получилъ въ нѣкоторыхъ случаяхъ ясно выраженный чесночный запахъ культурь. Послѣ этого онъ сталъ изолировать отдѣльныя плѣсени и оказалось, что способностью давать чесночный запахъ въ присутствіи мышьяка обладаютъ только немногіе изъ плѣсневыхъ грибковъ. Gosio перечисляетъ слѣдующіе виды: Penicillium brevicaule, Aspergillus glaucus, A. niger, A.
Virens и А. Virescens, затѣмъ mucor ramosus, Sterygmatocystis ochracoa, cephalotecium rosacea и одинъ изъ видовъ mucor mucedo. Изъ всѣхъ этихъ грибковъ—penicillium brevicaule оказался самымъ чувствительнымъ біологическимъ реагентомъ по отношенію къ мышьяку, почему именно этотъ грибокъ обыкновенно и примѣняется для открытія мышьяка. Penicillium brevicaule, развиваясь на объектахъ, содержащихъ хотя бы слѣды мышьяка, вызываетъ образованіе летучихъ мышьяковыхъ соединеній, обладающихъ характернымъ чесночнымъ запахомъ.
Этотъ способъ обнаруженія мышьяка при помощи живыхъ существъ—плѣсневыхъ грибковъ—носитъ названіе біологическаго способа открытія мышьяка или біологической реакціи на мышьякъ. Сущность ея состоитъ въ томъ, что если въ подлежащемъ изслѣдованію матеріалѣ имѣется мышьякъ, то при выращиваніи на немъ грибка penicillium brevicaule, обязательно развивается чесночный запахъ.
По предложенію профессора Н. А. Геркена я занялся изученіемъ этой реакціи.
II
Питательныя среды для выращиванія грибковъ вообще и penicillium brevicaule въ частности.
Приступая къ работѣ, мнѣ прежде всего было необходимо поддерживать культуру penicillium brevicaule, полученную мной отъ проф. Н. А. Геркена, чтобы съ одной стороны всегда имѣть запасъ чистыхъ и свѣжихъ грибковъ—на случай возможныхъ загрязненій, и съ другой стороны для ознакомленія и изученія ихъ мор, фологическихъ свойствъ.
Для выращиванія плѣсневыхъ грибковъ предлагались различныя питательныя среды, обыкновенно слабо-кислыя и сахаръ—содержащія, какъ напримѣръ: пюре изъ вареныхъ сливъ, виноградный сокъ съ агаромъ, пивные дрожжи и т. д. Но всѣ эти среды невсегда и невездѣ можно достать, особенно чистые пивные дрожжи. Поэтому я попытался приготовить другую среду—изъ такъ называемой „квасной гущи“ или иначе—просто „гущп“. Она представляетъ собою осадокъ, получающійся на днѣ бочки съ квасомъ, который приготовляется изъ ржаной муки, солода и дрожжей. Такъ какъ квасъ является національнымъ русскимъ напиткомъ, то гущу повсюду можно достать очень легко. Но гуща, не смотря на свое названіе, всетаки сравнительно жидка, а избытокъ жидкости вредитъ росту penicillium brevicaule. Для избѣжанія этого недостатка оказалось необходимымъ фильтровать гущу чрезъ бумажный фильтръ и пользоваться лишь остаткомъ на немъ. Этотъ остатокъ размѣшался по колбамъ и пробиркамъ, стерилизовался по общимъ правиламъ, и, по охлажденіи, засѣвался грибкомъ.
Въ такомъ видѣ матеріалъ для питательной среды оказался мало пригоднымъ, потому что трудно было накладывать въ пробирки густую массу и кромѣ того сильная кислотность ея задерживала ростъ penicillium brevicaule.
Послѣ этой неудачи былъ приготовленъ 2 процентный агаръагаръ съ прибавкой къ нему третьей части нефильтрованной квасной гущи. Эта смѣсь разливалась въ пробирки и стерилизовалась обычнымъ способомъ. Приготовленный такимъ образомъ косой „агаръгуща" оказался очень подходящей средой для выращиванія грибка. Позднѣе я сталъ примѣнять и другую среду—„агаръ-квасъ", составленный изъ 2-хъ частей 2 процентнаго агаръ-агара и 1 части обыкновеннаго кваса. Эта среда оказалась столь же хорошей, какъ и агаръ-гуща, но имѣющей, кромѣ того, преимущество прозрачности, а это обстоятельство весьма важно при разсматриваніи колоній грибковъ подъ микроскопомъ.
III
Penicillium brevicaule, ею ростъ и микроскопическое строеніе.
Приготовленныя такимъ способомъ пробирки засѣвались при помощи обыкновенной платиновой петли penicillium brevicaule. Чтобы выяснить условія найлучшаго роста грибка, часть пробирокъ ставилась въ термостатъ, при температурѣ въ 37°—С., а часть оставлялась при комнатной температурѣ. Уже въ началѣ вторыхъ сутокъ въ послѣднихъ пробиркахъ можно было замѣтить по мѣстамъ слабый слизисто-бѣловатый налетъ; а въ пробиркахъ стоявшихъ въ термостатѣ еще ничего не обнаруживалось и только на третьи сутки въ нихъ развивался слизисто-бѣловатый налетъ; въ пробиркахъ же, стоявшихъ при комнатной температурѣ къ этому времени налетъ становился болѣе толстымъ, плотнымъ и кромѣ того получалъ прекрасный бѣлый цвѣтъ. Затѣмъ, какъ въ тѣхъ, такъ п въ другихъ пробиркахъ дальнѣйшій ростъ грибка обнаруживался только выше уровня конденсаціонной воды. Въ началѣ четвертыхъ сутокъ колоніи грибковъ во всѣхъ пробиркахъ значительно увеличились какъ въ горизонтальномъ, такъ и въ вертикальномъ направленіяхъ; на пятые сутки средины отдѣльныхъ колоній дѣлались матовыми, какъ бы осыпанными мукой, а края оставались такими же бѣлыми какъ и прежде и только въ термостатныхъ пробиркахъ эта разница была выражена нѣсколько слабѣе; на шестые сутки поверхность колоній покрывалась сплошнымъ мучнистымъ налетомъ, отдѣльныя колоніи сливались и границы между ними различались съ трудомъ. При дальнѣйшемъ стояніи пробирокъ колоніи грибковъ не измѣнялись, только цвѣтъ ихъ нѣсколько темнѣлъ и принималъ слегка сѣро-желтоватый оттѣнокъ.
Изъ этихъ наблюденій обнаружилось, что грибокъ penicillium brevicaule лучше ростетъ при комнатной температурѣ, чѣмъ при температурѣ тѣла, т. е. при 37". Должно замѣтить, что комнатная температура колебалась отъ 14° и до 20" В,. Послѣ этого часть пробирокъ съ грибкомъ была помѣщена на окнѣ при температурѣ приблизительно въ 10—12° R, а часть возлѣ печки, гдѣ темперара держалась все время приблизительно на 20° R. Въ первыхъ пробиркахъ грибокъ развивался слабо и очень медленно; напротивъ, во вторыхъ, стоявшихъ при температурѣ въ 20° R, грибокъ совершенно развился даже не въ шесть дней, а въ четыре. На основаніи этихъ наблюденій можно, по моему мнѣнію, сдѣлать заключеніе, что optimum температуры для развитія penicillium brevicaule находится гдѣ-нибудь около 20° R.
Параллельно съ наблюденіемъ роста грибка производилось и его микроскопическое изслѣдованіе. Препараты для этого готовились обычнымъ способомъ: на предметное стеклышко наносилась капелька глицерина; въ нее помѣщалась частичка взятой изъ пробирки колоніи; послѣдняя тщательно разсчипывалась иглами и покрывалась покровнымъ стеклышкомъ. Препараты разсматривались съ малымъ и большимъ увеличеніемъ. Оказалось, что первоначальный слизисто-бѣловатый налетъ состоитъ изъ тонкихъ и нѣсколько вытянутыхъ въ длинну клѣтокъ. Эти клѣтки—нити переплетаются между собою во всевозможныхъ направленіяхъ и въ мѣстахъ переплета часто сростаются, такъ что въ результатѣ получается довольно толстая и плотная войлокообразная масса. Это грибница или мицелій penicillium brevicaule. Изъ нея отходятъ болѣе толстыя прямыя нити—спороносцы; они на свободныхъ концахъ вилообразно развѣтвляются, иногда нѣсколько разъ, и каждая вѣтвь оканчивается какъ бы кисточкой изъ тоненькихъ ниточекъ—это такъ называемыя стеригмы; онѣ заканчиваются спорами въ видѣ мелкихъ, шарообразныхъ одноклѣточныхъ тѣлецъ съ слабо желтоватой окраской. Замѣчаемый на колоніяхъ грибка мучнистый сѣрожелтоватый налетъ и состоитъ исключительно изъ такихъ споръ.
Такую картину въ ея послѣдовательномъ развитіи можно наблюдать разсматривая въ микроскопъ или сильную лупу колонію грибка, развившуюся только изъ одной споры. При этомъ можно видѣть, что грибокъ этотъ внутрь среды почти не вростаетъ, а развивается главнымъ образомъ на поверхности.
IV
Питательныя среды для постановки біологической реакціи на мышьякъ и общія правила для производства ея.
Послѣ ознакомленія съ ростомъ и строеніемъ грибка репісііlinm brevicaule было пристунлено къ производству опытовъ съ нимъ. Первые опыты ставились въ колбахъ съ агаръ-гущей и мышьякомъ; результаты получались положительные; но собиравшаяся на поверхности питательной среды конденсаціонная вода очень задерживала ростъ грибковъ. Поэтому пришлось прибѣгнутъ къ употребленію другихъ средъ.
Gosio, положившій начало біологической реакціи, рекомендовалъ въ качествѣ питательной среды вареный картофель Послѣдній употреблялся въ видѣ клиновидныхъ кусковъ или пластинокъ; при этомъ изслѣдуемый матеріалъ защемлялся между двумя кусочками картофеля или же помѣщался въ особыя углубленія, которыя вырѣзывались на поверхности пластинокъ. Этотъ способъ, хотя и даетъ хорошіе результаты, но не удобенъ въ томъ отношеніи, что позволяетъ изслѣдовать сразу только небольшія количества испытуемаго матеріала. Для устраненія этого недостатка Gosio предложилъ картофельную кашу; но и она оказалась мало пригодной питательной средой, потому что противно-сладкій запахъ большихъ массъ варенаго картофеля иногда, особенно при небольшомъ количествѣ мышьяка въ изслѣдуемомъ матеріалѣ, совершенно заглушаетъ слабый чесночный запахъ. Кромѣ того, изслѣдованіе жидкостей съ картофельной кашей неудобно и потому, что получается избытокъ жидкости, а послѣдній задерживаетъ ростъ penicillium brevicaule.
Самой удобной средой для производства біологической реакціи является такъ называемая „хлѣбная каша“, впервые предложенная для этой цѣли АЬеГемъ и ВиПепЬег§’омъ. Для приготовленія ея берется черствый хлѣбъ, освобождается отъ корокъ, крошится на мелкіе кусочки и высушивается въ печи. Эти сухари могутъ сохраняться очень долгое время.
Какой же хлѣбъ удобнѣе всего брать для приготовленія сухарей?
Обыкновенный ржаной хлѣбъ, такъ называемый „черный" г мало пригоденъ, потому что сваренная изъ него каша обладаетъ самостоятельнымъ довольно сильнымъ запахомъ. Нѣсколько лучше въ этомъ отношеніи „пеклеваный“ или „ситный" хлѣбъ, то есть хлѣбъ, испеченный изъ 1-го сорта ржаной муки. Но наиболѣе пригоденъ пшеничный хлѣбъ, именно булка „французская" или домашняя; пшеничный же вѣсовой хлѣбъ или „калачъ" имѣетъ очень кислый запахъ и потому тоже мало годится. Но работа съ булками по справедливому замѣчанію АЬеІ’я, обходится довольно дорого. Поэтому я перешелъ главнымъ образомъ на такъ называемый „сѣрый хлѣбъ", приготовляемый изъ трехъ четвертей грубой пшеничной муки (5-го сорта) и одной четверти обыкновенной ржаной. Этотъ хлѣбъ хорошъ тѣмъ, что и вареный почти не имѣетъ никакого запаха. Въ крайнемъ случаѣ, если сухарей изъ сѣраго или бѣлаго хлѣба не имѣется, а почему либо требуется скоро сдѣлать біологическую реакцію, можно воспользоваться кускомъ свѣжей домашней булки, или даже „ситнаго" хлѣба. При употребленіи послѣдняго должно, по возможности, брать такіе кусочки, гдѣ бы не было сѣмянъ тмина (semen sen fructus сагѵі), которыя очень часто прибавляются къ хлѣбу въ качествѣ пряности. Поставленные мной опыты показали, что прибавки этихъ сѣмянъ уже въ количествѣ 0,1 грамма на колбу въ 100 граммовъ сильно задерживаетъ развитіе penicillium brevicaule.
Измельченные хлѣбные сухари или маленькіе кусочки свѣжей булки насыпаются въ колбы.
Послѣднія не должны быть слишкомъ малы; самыя подходящія—емкостью отъ 200 до 500 кубическихъ сантиметровъ,—подходящія потому, что въ нихъ скопляется достаточное количество газа для яснаго обнаруженія чесночнаго запаха и даже для производства съ этимъ газомъ химической реакціи на мышьякъ. Колбы обязательно должны быть чисто вымыты дестиллированной водой и высушены.
Когда въ такую колбу всыпано извѣстное количество сухарей, къ нимъ прибавляется изслѣдуемый матеріалъ. Если послѣпній— твердое тѣло, то его необходимо превратить въ мелкіе кусочки и уже въ таквмъ видѣ всыпать въ колбу съ сухарями. Обыкновенно приходится брать одинаковые объемы какъ сухарей, такъ и испытуемаго матеріала; но если есть основаніе предполагать, что испытуемый матеріалъ можетъ вредно вліять на ростъ penicillium brevicaule, то удобнѣе сразу взять больше сухарей, чѣмъ испытуемаго вещества.
Колбы съ послѣднимъ и сухарями нѣсколько разъ встряхиваются, чтобы оба эти вещества были перемѣшаны болѣе или менѣе равномѣрно. Послѣ этого въ колбу наливается такое количество дестиллированной воды, чтобы содержимое колбы было хорошо пропитано ей; но избытка воды не должно быть.
Если же подлежащее изслѣдованію вещество—жидкость, то ею прямо пропитываются сухари въ колбѣ, конечно, если составъ ея не препятствуетъ росту грибковъ; если же она обладаетъ такимъ свойствомъ, то сначала необходимо парализовать его разведеніемъ водой или же нейтрализаціей. Кислыя жидкости и даже кислоты—сѣрную, соляную, азотную и т. д. нейтрализуютъ двууглекислымъ натромъ или углекислымъ кальціемъ; особенно удобенъ послѣдній, потому что даже избытокъ его не мѣшаетъ росту грибка. Если же изслѣдуемая жидкость очень щелочной реакціи, то ее нейтрализуютъ какими либо органическими кислотами, напримѣръ—лимонной или виннокаменной. Конечно, при этомъ необходимо наблюдать, чтобы всѣ прибавляемыя вещества сами были совершенно свободны отъ мышьяка.
Должно замѣтить, что такія вещества, какъ карболовая кислота, креозотъ и ихъ производныя не могутъ быть изслѣдованы посредствомъ этой реакціи, потому что уже незначительная примѣсь ихъ убиваетъ грибокъ.
Когда колбы приготовлены, ихъ плотно закрываютъ ватными пробками и стерилизуютъ. Для этого можно пользоваться автоклавомъ, дѣйствуя имъ при температурѣ 120—134° въ теченіе 10 — 20 минутъ; но если автоклава подъ руками нѣтъ, то можно стерилизовать даже на водяной банѣ; конечно въ такомъ случаѣ стерилизація должна производиться нѣсколько дней подъ рядъ и каждый день не менѣе часа.
Послѣ того какъ стерилизованныя колбы совершенно остынутъ, ихъ засѣваютъ культурой penicillium brevicaule. Для этого предложенъ слѣдующій способъ: берется стерильный бульонъ, заражается въ достаточномъ количествѣ спорами грибка и сильно встряхивается; а затѣмъ этимъ бульономъ равномѣрно поливается содержимое колбы. Такой способъ засѣванія очень хорошъ въ томъ отношеніи, что даетъ возможность распредѣлить зародыши сразу по всей поверхности колбы.
Но здѣсь, во первыхъ, можетъ не отказаться въ запасѣ стерилизованнаго бульона; во вторыхъ, при вливаніи бульона въ колбу легко можетъ получиться избытокъ жидкости и, въ третьихъ, паконецъ, при такомъ способѣ засѣванія колбъ очень легко можетъ произойти загрязненіе культуры penicillium brevicaule другими грибками, если не въ моментъ зараженія бульона, то при наливаніи его въ колбы.
Поэтому мнѣ казалось болѣе удобнымъ засѣвать свои колбы обыкновенной толстой платиновой петлей, конецъ которой былъ немного загнутъ, такъ что получалось нѣчто вродѣ ложечки. Такой петлей можно сразу взять столько споръ грибковъ, что ихъ будетъ достаточно для зараженія колбы въ очень многихъ мѣстахъ. Этотъ способъ гораздо проще, менѣе хлопотливъ и результаты, въ общемъ, даетъ не хуже перваго, только можетъ быть на день позже.
При засѣваніи колбу надо держать въ горизонтальномъ положеніи.
Засѣянныя колбы тотчасъ же закрываются обожженными ватными пробками, поверхъ которыхъ надѣваются резиновые колпачки. Послѣдніе необходимы для того, чтобы предохранить колбу отъ быстраго высыханія и чтобы чесночный запасъ, развившійся въ какой-либо колбѣ, распространяясь въ воздухѣ, не ввелъ бы въ заблужденіе при изслѣдованіи запаха другой сосѣдней колбы.
Послѣ этого колбы ставятся въ комнатѣ при температурѣ 17—20° R, но не на солнечной сторонѣ.
Дня черезъ два—три уже можно наблюдать появленіе чесночнаго запаха. Scholtz указываетъ, что запахъ появляется уже черезъ нѣсколько часовъ и не позже, какъ черезъ сутки; но мнѣ ни разу не удавалось подмѣтить его именно въ это время, потому что только черезъ 36 часовъ посѣянныя споры хорошо проростали и давали сформированныя колоніи. Напротивъ, скорѣе бываетъ запоздалое развитіе запаха, напримѣръ на 5—6-е сутки, а нѣкоторые авторы, какъ Бутягинъ—напримѣръ, указываютъ, что запахъ иногда появляется только черезъ 10—15 дней.
Запоздалое появленіе запаха скорѣе всего можно объяснить тѣмъ, что при смѣшеніи испытуемаго вещества съ сухарями—послѣднее случайно не попало на верхъ и грибокъ при своемъ развитіи сначала не приходитъ въ соприкосновеніе съ содержащимъ мышьякъ веществомъ.
Если же по истеченіи двухъ недѣль чесночный запахъ не разовьется въ колбѣ, то это укажетъ на отсутствіе мышьяка въ испытуемомъ веществѣ.
V
Чувствительность реакціи съ penicillium brevicaule.
Перехожу теперь къ описанію самыхъ опытовъ съ penicillium brevicaule.
Для изученія реакціи этого грибка съ мышьякомъ я пользовался однопроцентнымъ растворомъ мышьяковистой кислоты въ видѣ оффицинальнаго препарата solutio arsenicalis Fowleri. Остановился я на этомъ препаратѣ потому, что его очень легко всегда достать и легко можно дозировать и брать для опытовъ самыя ничтожныя количества мышьяка.
Пробы съ Еохѵіег’овымъ растворомъ ставились такъ: въ тщательно вымытыя дестиллированной водой колбы всыпалось по 15,0 граммовъ сухарей изъ сѣраго хлѣба и наливалось столько дестиллированной воды, чтобы получилась хлѣбная каша безъ избытка жидкости; для этого приходилось вливать въ каждую колбу по 45 кубическихъ сантиметровъ воды, то есть въ три раза больше, чѣмъ сухарей. Въ такую хлѣбную кашу вливался Fowler овъ растворъ въ количествѣ 1,0—0,1—0,01—0,001, 0,0001 и 0,00001 кубическаго сантиметра. Каждый изъ этихъ растворовъ вносился въ двѣ колбы и кромѣ того были приготовлены еще двѣ колбы съ хлѣбной кашей, но безъ Fowlerова раствора. Послѣднія должны были показать, что приготовленная хлѣбная каша сама по себѣ была свободна отъ мышьяка.
Здѣсь кстати, можно указать, что и въ дальнѣйшемъ, при всякомъ новомъ опытѣ, всегда приготовлялись одна-двѣ контрольныя колбы. Онѣ служили, во 1-хъ, для доказательства чистоты употребленныхъ матеріаловъ и, во 2-хъ, для полученія грибка penicillium brevicaule для посѣвовъ на другихъ колбахъ при новыхъ опытахъ.
Чрезъ два дня на третій появлялся чесночный запахъ въ колбахъ съ 0,1 и 1,0 FowleroBa раствора, чрезъ три дня въ колбахъ съ 0,01 и 0,001 а черезъ четыре дня былъ обнаруживаемъ чесночный запахъ и въ колбахъ съ 710 милиграмма Solutio Fowleri, то есть съ одной милліонной частью грамма мышьяковистой кислоты; колбы же съ */100 миллиграмма Fowler’oBa раствора и безъ него не давали никакого запаха даже черезъ двѣ недѣли.
Нѣсколько позже мнѣ представился случай продѣлать эту біологическую реакцію съ кусочкомъ вещества красновато-желтаго цвѣта, которымъ пытался отправиться одинъ алкоголикъ. Симптомы отравленія, да и внѣшній видъ этого вещества, заставляли предполагать, что это одно изъ соединеній мышьяка, вѣроятно реальгаръ. Маленькій кусочекъ его былъ положенъ въ центръ колбы съ 60 граммами обычно приготовленной хлѣбной каши, а черезъ три дня послѣ стерилизаціи и засѣванія грибкомъ въ колбѣ развился ясный чесночный запахъ. Изъ оставшейся части этого вещества кусочекъ вѣсомъ около 0,1 былъ изслѣдованъ химически и оказался содержащимъ мышьякъ.
VI
Изслѣдованіе марли, обоевъ, бумажныхъ салфетокъ, цвѣтныхъ мѣлковъ и нѣкоторыхъ анилиновыхъ красокъ.
Когда вопросъ о чувствительности къ мышьяку имѣвшагося въ моемъ распоряженіи грибка былъ выясненъ, то начаты были изслѣдованія такихъ веществъ, въ которыхъ можно было разсчитывать найти мышьякъ.
Прежде всего были взяты для изслѣдованія три образчика марли зеленаго цвѣта, но различныхъ оттѣнковъ. Такая марля очень часто употребляется дамскими портными. Отъ каждаго образца брался кусокъ въ сто квадратныхъ сантиметровъ, разрѣзался на мелкія части и смѣшивался въ колбѣ съ сухарями. Но такъ какъ объемъ разрѣзанной марли былъ не великъ, то въ каждую колбу сухарей всыпалось только по 10 граммовъ, воды же понадобилось по 35 кубическихъ сантиметровъ. Послѣ обычной стерилизаціи колбы были засѣяны грибкомъ, но даже и черезъ 2 недѣли во всѣхъ колбахъ какъ съ марлей, такъ и безъ нея, не было никакого запаха. Одновременно такое же изслѣдованіе производилось и въ колбахъ съ кашей изъ французской булки; ростъ грибка и результатъ изслѣдованія получился такой же, какъ и въ первыхъ колбахъ.
Послѣ марли были изслѣдованы обои. Правда обои производства русскихъ фабрикъ были уже и раньше изслѣдованы. Такъ: Драгендорфъ въ Юрьевѣ изслѣдовалъ 176 образцовъ обоевъ и въ 41 случаѣ нашелъ мышьякъ; позднѣе Бубновъ въ Москвѣ изслѣдовалъ 121 образчикъ обоевъ и всѣ они дали отрицательный результатъ. Всѣ эти изслѣдованія производились химическимъ путемъ. А такъ какъ біологическая реакція много чувствительнѣе, чѣмъ химическія, и, кромѣ того, въ доступной мнѣ литературѣ не было указаній на изслѣдованіе русскихъ обоевъ біологическимъ путемъ, то было интересно поставить нѣсколько опытовъ въ этомъ направленіи. Съ этой цѣлью было пріобрѣтено въ нѣсколькихъ магазинахъ г. Казани 23 куска обоевъ различныхъ качествъ ивъ различныя цѣны, преимущественно, однако, обои брались низшихъ сортовъ (отъ 25 и до 8 копеекъ за кусокъ). Самое изслѣдованіе производилось такимъ образомъ: согласно „положеніямъ для всеобщаго испытанія обоевъ", опубликованнымъ въ 1882 году Томсомъ, профессоромъ Рижскаго Политехникума, отъ каждаго образца обоевъ отрѣзался кусокъ въ 100 квадратныхъ сантиметровъ, размельчался на части и смѣшивался съ сухарями; но сухарей при этомъ приходилось брать около 50 граммовъ, воды же около 165 куб. сантиметровъ. Послѣ этого колбы стерилизовались текучимъ паромъ втеченіе трехъ дней по одному часу и засѣвались грибкомъ.
Въ 22 случаяхъ получился отрицательный результатъ, п только въ одномъ дешевомъ сортѣ, „пасхальномъ" какъ называли его торговцы, на пятый день появился слабый, еле замѣтный чесночный запахъ. Тогда былъ взятъ кусокъ этого сорта обоевъ не въ сто квадратныхъ сантиметровъ, а въ пятьсотъ. А такъ какъ онъ, будучи изрѣзанъ, имѣлъ сравнительно очень большой объемъ, то въ обычно употреблявшихся колбахъ прежнимъ способомъ нельзя было продѣлать эту реакцію. Поэтому взятый кусокъ обоевъ былъ сначала сваренъ въ дестиллированной водѣ и превращенъ въ кашицу. Послѣдняя была смѣшана въ колбѣ съ сухарями и послѣ стерилизаціи засѣяна penicillium brevicaule. Уже черезъ три дня въ колбѣ появился ясно выраженный чесночный запахъ.
Такимъ же способомъ, какъ и обои, было изслѣдовано шесть сортовъ ресторанныхъ бумажныхъ салфетокъ, такъ называемыхъ „японскихъ14. Изслѣдованіе ихъ было вызвано рисунками ярко-зеленаго и краснаго цвѣтовъ. Такъ какъ салфетки эти очень тонки, то объемъ одной изрѣзанной салфетки оказался равнымъ приблизительно объему 35 граммовъ сухарей; поэтому въ каждую колбу вливалось около 140 кубическихъ сантиметровъ воды. Черезъ 2 недѣли послѣ стерилизаціи и засѣванія грибкомъ—результатъ получился отрицательный.
Вслѣдъ за этимъ были испытаны на мышьякъ различныхъ цвѣтовъ мѣлки, которые очень часто употребляются при преподаваніи. Было взято по 2,0 (грамма) превращенныхъ въ порошокъ семи мѣловыхъ карандашей фабрики Голицинскаго въ Москвѣ и по 2,0 же отъ четырехъ сортовъ цвѣтного мѣла въ кускахъ. Такъ какъ брался небольшой объемъ мѣла, то сначала приготовлялась хлѣбная каша (15,0 сѣрыхъ сухарей -ь45,0 воды), а затѣмъ мѣлъ насыпался на поверхность ея. Съ каждымъ сортомъ мѣла было приготовлено по 2 колбы. Черезъ четыре дня грибокъ хорошо развился, по запаха ни въ одной колбѣ не было. Только черезъ 10 дней въ колбахъ съ 2 граммами синяго мѣла въ кускѣ появился какой-то особенный очень слабый запахъ. Такъ какъ точно опредѣлить—былъ ли это чесночный запахъ —не представлялось возможнымъ, то были приготовлены снова 2 колбы съ хлѣбной кашей и въ каждую колбу было всыпано по 7,5 граммовъ того же сорта мѣла. Эти колбы, засѣянныя грибкомъ, стояли по 18 дней и всетаки чесночнаго запаха въ нихъ не появилось.
До сихъ поръ изслѣдовались все окрашенные предметы. Между тѣмъ интересно было подвергнуть изслѣдованію и самыя краски Употребляемыя въ микроскопической техникѣ—были изслѣдованы біологически еще въ 90-хъ годахъ прошлаго столѣтія (АЬеІ’емъ и ВиМепЬег£’омъ). Поэтому мной были изслѣдованы болѣе употребительныя. Такъ какъ, по словамъ Казанскихъ торговцевъ, найболыпимъ спросомъ пользуются зеленая, красная, фіолетовая и желтая краски, то онѣ именно и были изслѣдованы. Брались колбы съ 15 граммами сухарей и въ нихъ вливалось по 45 кубическихъ сантиметровъ дестиллированной воды, въ которой предварительно растворялось по 0,2 грамма краски. Послѣ стерилизаціи текучимъ паромъ по одному часу въ теченіе трехъ дней подърядъ, колбы были засѣяны грибкомъ. На 3-и сутки красная, зеленая и фіолетовая краски дали ясный чесночный запахъ; въ колбѣ же съ желтой краской и черезъ двѣнадцать дней результатъ былъ отрицательный.
VII
Изслѣдованіе мочи, рвотныхъ массъ, волосъ и ногтей.
Перехожу теперь къ другой части своихъ опытовъ.
Какъ извѣстно мышьякъ очень часто употребляется въ терапіи. Интересно было провѣрить, какъ можно открыть мышьякъ біологическимъ путемъ въ мочѣ, волосахъ и ногтяхъ у лицъ, лечившихся имъ. Поэтому у нѣсколькихъ больныхъ, которымъ впрыскивался подъ кожу 1% растворъ Natrii arsenicici собиралась моча и изслѣдовалась. Всѣхъ такихъ изслѣдованій было сдѣлано одинадцать и всѣ онѣ дали положительный результатъ. Должно замѣтить, что моча всегда бралась изъ общаго суточнаго количества и при томъ какъ въ началѣ курса леченія, такъ и въ концѣ его; уже послѣ 5—6 впрыскиваній можно было обнаружить присутствіе мышьяка; при концѣ же леченія чесночный запахъ былъ еще сильнѣе. У этихъ же больныхъ была изслѣдована моча и до начала впрыскиваній; но тогда результатъ получался отрицательный. Такой же отрицательный результатъ дали и три колбы съ мочей отъ лицъ здоровыхъ, не принимавшихъ мышьякъ. Самыя изслѣдованія производились такъ: въ колбу насыпалось около 65 граммовъ сухарей и наливалось 200 кубическихъ сантиметровъ испытуемой мочи; если реакція ея была рѣзко кислая, то производилась нейтрализація содой. При этихъ опытахъ у меня было и три неудачныхъ случая, именно была взята моча туберкулезнаго больного, который одновременно съ леченіемъ мышьякомъ принималъ внутрь guajacolum carbonicum по 0,3 грамма три—четыре раза въ день. Не смотря на то, что моча была тщательно нейтрализована и стерилизована, да и сухарей имѣлся избытокъ—всетаки грибки не росли; когда же моча этого больного была разведена водой въ 2 раза, то ростъ грибка хотя и получился, но опять таки очень слабый и запахъ развился не чесночный, а какой-то другой, не менѣе противный.
Въ это же время мнѣ пришлось видѣть больного отравившагося реальгаромъ, о чемъ выше было уже упомянуто. Отъ этого больного чрезъ сутки послѣ отравленія, уже послѣ того какъ желудочно-кишечный трактъ былъ основательно очищенъ, мной было взято для изслѣдованія около стакана жидкихъ рвотныхъ массъ, окрашенныхъ въ желто зеленый цвѣтъ (примѣсь желчи). Въ 2 колбы было всыпано по 30 граммовъ сухарей и влито по 50 кубическихъ сантиметровъ этихъ массъ. Такъ какъ реакція ихъ была рѣзко-кислая, то онѣ были нейтрализованы двууглекислымъ натромъ и разбавлены до 100 кубическихъ сантиметровъ дестиллированной водой. На пятые сутки въ колбахъ появился ясный чесночный запахъ. Химическое изслѣдованіе этихъ массъ на присутствіе мышьяка, послѣ разрушенія органическихъ веществъ сѣрной кислотой, дало отрицательный результатъ.
Моча у этого больного не была изслѣдована, потому что послѣ отравленія у него наступила анурія (при катетеризаціи выдѣлялось только нѣсколько капель) а чрезъ три дня больной умеръ.
Послѣ смерти у него были взяты волоса; но даже неоднократное изслѣдованіе ихъ дало отрицательный результатъ. Такъ какъ Abel и Battenberg имѣли положительный результатъ при изслѣдованіи волосъ даже лицъ лечившихся мышьякомъ, то я объяснилъ свою неудачу тѣмъ, что больной послѣ отравленія жилъ только три дня; мышьякъ же откладывается лишь въ растущихъ волосахъ. Изслѣдованіе волосъ лицъ не принимавшихъ мышьяка всегда давало отрицательный результатъ; такой же результатъ получался у меня и при изслѣдованіи длинныхъ волосъ у лицъ, лечившихся мышьякомъ.
Тогда у нѣкоторыхъ больныхъ часть волосъ на головѣ и лобкѣ была выстрижена, другимъ же были выбриты бороды. Послѣ 20—25 дневнаго леченія мышьякомъ у нихъ были взяты волосы, выросшіе на ранѣе выстриженныхъ мѣстахъ и результатъ изслѣдованія былъ положительный. Такъ какъ волосъ бралось не больше 0.4 грамма, то смѣшивать ихъ съ сухарями представлялось неудобнымъ; поэтому мелко изрѣзанные волосы прямо насыпались на поверхность 60 граммовъ хлѣбной каши, при этомъ наблюдалось, чтобы хлѣбные кусочки выдавались изъ-подъ волосъ; на нихъ, послѣ стерилизаціи, преимущественно, и наносился грибокъ.
Всего изслѣдованій волосъ съ положительнымъ результатомъ было шесть отъ шести различныхъ лицъ, именно: 1)—0,4 волосъ съ головы послѣ 24 дней леченія, то есть послѣ введенія 0,21 Natrii arsenicici; 2) 0,35 волосъ съ головы послѣ 28 дней леченія или послѣ введенія подъ кожу 0,225 Natr. arsenic. 3)—0,35 волосъ бороды послѣ 0,28 Natr. arsen. 4) 0,2 волосъ съ бороды послѣ 0,3 Natr. arsenic.; 5)—0,2 волосъ съ головы и лобка послѣ 0,28 Natr. arsenic, и 6-е) 0,3 волосъ съ головы и лобка послѣ 0,34 Natr. arsenicici.
Одна больная ежедневно принимала внутрь по 4 миллиграмма Natr. arsenicici и когда послѣ 45 дневнаго леченія, то есть послѣ пріема всего 0,180 миллиграммовъ Natr. arsenicic., было изслѣдовано 0,2 грамма волосъ съ головы, то результатъ получился тоже положительный.
Заговоривъ объ изслѣдованіи волосъ при внутреннемъ употребленіи мышьяка, скажу нѣсколько словъ и объ изслѣдованіи мочи въ этихъ случаяхъ. У меня положительный результатъ получался только послѣ пріема 10—15 капель solutio arsenicalis Fowleri. Между тѣмъ въ литературѣ имѣются указанія, что въ мочѣ можно открыть мышьякъ уже послѣ однократнаго пріема 5 капель FowІег’ова раствора. Объясняется эта разница тѣмъ, что мнѣ прихолось пользоваться для изслѣдованія только суточнымъ количествомъ мочи, тогда какъ авторы, получившіе положительный результатъ послѣ однократнаго пріема 5 капель, могли изслѣдовать и изслѣдовали мочу отдѣлано послѣ каждаго мочеиспусканія.
Кромѣ мочи и волосъ у лицъ, принимавшихъ мышьякъ, были изслѣдованы и ногти, но результатъ получался отрицательный. Происходило это, пожалуй, отъ того, что ногти растутъ сравнительно очень медленно; такъ что когда больной оканчивалъ свое леченіе и уходилъ изъ подъ наблюденія, то еще нельзя было получить ту часть ногтей, которая выростала при .теченіи.
VIII
Присутствіе мышьяка въ летучихъ соединеніяхъ съ чесночнымъ запахомъ въ колбахъ съ penicillium brevicaule.
При постановкѣ опытовъ съ біологической реакціей на мышьякъ невольно возникаетъ вопросъ: дѣйствительно-ли чесночный запахъ, развивающійся при ростѣ penicillium brevicaule на средахъ съ подозрительнымъ на мышьякъ матеріаломъ, зависитъ отъ летучихъ соединеній мышьяка?
Для выясненія этого вопроса предложено было нѣсколько способовъ, но самый удобный это способъ АЪеГа и Buttenberg’a. Поэтому я пользовался именно этимъ способомъ. Брались обыкновенныя колбы съ 60 граммами хлѣбной каши; туда прибавлялся мышьякъ въ количествѣ трехъ граммовъ F омгіег’ова раствора; чрезъ три дня послѣ стерилизаціи и засѣванія грибкомъ, когда послѣдній уже развился и появлялся замѣтный чесночный запахъ, изъ колбъ, приведя ихъ въ горизонтальное положеніе, вынимались ватныя пробки и вмѣсто ихъ вставлялись обыкновенныя бутылочныя пробки, въ которыхъ сначало было просверлено отверстіе приблизительно въ 3/4 сантиметра шириной; въ это отверстіе вставлялась трубка изъ оранжеваго стекла длиною въ 10—15 сантиметровъ; трубка наполнялась смѣсью порошка химически чистаго ляписа съ прокаленнымъ асбестомъ; верхній конецъ этой трубочки закрывался рыхлой ватной пробкой, нижній—оставался открытымъ. Чтобы развивающійся въ колбѣ газъ не могъ выходить наружу помимо этой трубочки, вся пробка сверху тщательно заливалась расплавленнымъ воскомъ или параффиномъ. Такія колбы ставились въ комнатѣ при температурѣ около 18° В на 2 недѣли. Основаніемъ для этого опыта служитъ слѣдующее соображеніе: если обладающее чесночномъ запахомъ соединеніе есть дѣйствительно летучее соединеніе мышьяка, то оно при прохожденіи чрезъ трубочку съ асбестомъ и ляписомъ соединится съ послѣднимъ и дастъ мышьяковистое серебро; необходимая для этого влага будетъ доставляться изъ самой колбы путемъ испаренія. Такъ какъ мышьяковое соединеніе серебра жалтаго цвѣта, то уже простымъ глазомъ можно было бы убѣдиться въ присутствіи мышьяка; кромѣ того, если имѣть его (серебра) въ достаточномъ количествѣ, то въ аппаратѣ Марша легко получить зеркало мышьяка. Дѣйствительно въ 2 трубочкахъ съ ляписомъ и асбестомъ послѣ 2 недѣль бѣлый порошокъ ляписа сталъ желтовато темнымъ, а при изслѣдованіи въ аппаратѣ Марша далъ хотя и слабое, но замѣтное зеркало.
Такимъ образомъ чесночный запахъ развивающійся въ колбахъ зависитъ отъ выдѣленія тамъ мышьяка въ видѣ летучихъ соединеній. Какое именно соединеніе выдѣляется—па этотъ счетъ существуютъ различныя мнѣнія: одни говорятъ, что это соединеніе есть мышьяковистый водородъ, другіе,—что какодилъ или ди-метилъ мышьякъ, иные указываютъ на Іиnzarsin’oByio кислоту. Весьма возможно, что въ колбахъ развивается смѣсь какъ мышьяковистаго водорода, такъ и летучихъ органическихъ соединеній. Впрочемъ врядъ-ли этотъ вопросъ можетъ имѣть большое практическое значеніе, такъ какъ всѣ эти соединенія ядовиты.
IX
Изслѣдованіе теллура и селена.
На сколько мнѣ извѣстно, вопросъ о специфичности біологической пробы на мышьякъ рѣшался до сихъ поръ въ утвердительномъ смыслѣ. Abel и Battenberg изслѣдовали принадлежащіе къ группѣ мышьяка фосфоръ, сурьму и висмутъ и получили отрицательный результатъ. Такой же результатъ дали изслѣдованія калія, натрія, кальція, бора, сѣры и магнія (въ видѣ сѣрнокислой магнезіи. Между тѣмъ въ руководствахъ по химіи и токсикологіи имѣются указанія на то, что теллуръ и его соединенія, также какъ и мышьякъ, обладаютъ способностью развивать чесночный запахъ— при извѣстныхъ условіяхъ, конечно. Близко къ теллуру стоитъ и селенъ. Профессоръ Кункель въ своемъ руководствѣ прямо подчеркиваетъ, что теллуръ и селенъ физіологически дѣйствуютъ также, какъ и мышьякъ, по только, можетъ быть, нѣсколько слабѣе и медленнѣе. Поэтому мной было произведено біологическое изслѣдованіе именно этихъ двухъ элементовъ. Химически чистые селенъ и теллуръ, отлитые въ формѣ палочекъ, размельчались въ порошокъ простымъ соскабливаніемъ ножа и этотъ порошокъ въ количествѣ 0,1 грамма всыпался въ колбы съ 60 граммами хлѣбной каши. Колбы стерилизовались и засѣвались грибкомъ. Оказалось, что оба эти элемента нисколько не препятствуютъ росту грибка. Мало этого, чрезъ три дня послѣ посѣва въ колбѣ съ теллуромъ появился ясный чесночный запахъ, который по мѣрѣ разростанія грибка по поверхности хлѣбной каши все усиливался и, наконецъ дошелъ до того, что достаточно было снять съ колбы резиновый колпачекъ и даже не открывать ватной пробки, чтобы сразу бросился въ носъ сильный чесночный запахъ. Въ колбахъ съ селеномъ на третій день тоже появлялся постепенно усиливавшійся запахъ, но совершенно другого характера,—скорѣе напоминающій запахъ гнилой рѣдки.
Такъ какъ при изученіи отношенія грибка penicillium brevicaule къ мышьяку брался 1% растворъ мышьяковистой кислоты, то при дальнѣйшихъ опытахъ съ теллуромъ была взята теллуристая кислота и изъ нея приготовленъ 1% растворъ. Что сама по себѣ теллуристая кислота не содержала примѣси мышьяка это было провѣрено химическимъ изслѣдованіямъ ея въ количествѣ около 0.5 грамма. Послѣ этого были приготовлены колбы съ 60 граммами хлѣбной каши въ каждой и туда влитъ 1% растворъ теллуристой кислоты по 1,0—0,1—0,01—0,001 и 0,0001 грамма, то есть по /100 /юоо /іоооо /юоооо и /іоооооо части грамма чистой теллуристой кислоты. Во всѣхъ колбахъ черезъ 3—5 дней получался ясный чесночный запахъ. При такихъ же опытахъ съ селеномъ послѣдній давалъ всегда свой специфическій запахъ. Но такъ какъ у меня былъ только чистый металлическій селенъ, то порошокъ его растирался съ молочнымъ сахаромъ и п послѣ этого уже отвѣшивались нужныя количества.
Такимъ образомъ біологическая реакція одинаково получается какъ съ мышьякомъ, такъ и съ теллуромъ. Этимъ какъ бы подрывается ея специфичность. Но такъ какъ теллуръ встрѣчается въ природѣ весьма рѣдко и въ сравнительно малыхъ количествахъ, то большого практическаго значенія это не имѣетъ. Тѣмъ не менѣе всегда необходимо имѣть въ виду, что такой же запахъ даетъ и теллуръ, который въ природѣ встрѣчается, между прочимъ, и въ соединеніи съ сурьмой и висмутомъ. Поэтому особенно осторожно нужно ставигь заключеніе о присутствіи мышьяка тамъ, гдѣ въ испытуемомъ матеріалѣ можно подозрѣвать нахожденіе и висмута или сурьмы. Извѣстны случаи, гдѣ примѣсь теллура была даже въ такомъ часто употребляемомъ въ медицинѣ препаратѣ висмута, какъ Bismuthum subnitricum. Профессоръ Кункель говоритъ, что приходилось наблюдать случаи, когда, у лицъ принимавшихъ этотъ препаратъ даже выдыхаемый воздухъ имѣлъ ясно выраженный чесночный запахъ; при изслѣдованіи этого препарата въ немъ найдена примѣсь теллура.
X
Оцѣнка біологической реакціи.
Переходя къ оцѣнкѣ біологической реакціи на мышьякъ, должно замѣтить, что по своей чувствительности она безусловно превосходитъ всѣ извѣстныя до сихъ поръ реакціи. Затѣмъ, самое производство ея очень простое и легкое; всѣ необходимые для нея предметы почти всегда имѣются подъ рукой. Единственно, что нѣсколько затрудняетъ постановку біологической реакціи—это необходимость имѣть въ запасѣ культуру Penicillium brevicaule, такъ какъ этотъ грибокъ водится главнымъ образомъ въ Италіи. Но разъ культура имѣется на лицо, то и это затрудненіе само собой исчезаетъ, тѣмъ болѣе, что споры этого грибка могутъ сохранять свою жизнеспособность очень долгое время даже безъ перевивки на новыя питательныя среды; у меня имѣется пробирка, простоявшая пять мѣсяцевъ; питательная среда изъ агаръ-гущи совершенно высохла и свернулась въ трубочку, а взятый съ нея нѣсколько дней тому назадъ бѣлый налетъ далъ быстрое развитіе грибка; извѣстны также случаи, когда грибокъ выросталъ изъ споръ, хранившихся около двухъ лѣтъ.
Къ достоинствамъ же этой реакціи относится и то, что, за исключеніемъ фенола и его производныхъ, почти нѣтъ веществъ, которыхъ нельзя было бы изслѣдовать при ея помощи.
Наконецъ, должно также указать и на то, что разъ появившійся чесночный запахъ въ хорошо закрытой колбѣ сохраняется очень долго, цѣлыми годами, а это тоже очень важное качество, такъ такъ иногда бываетъ необходимо представить доказательство присутствія мышьяка въ изслѣдованномъ веществѣ спустя долгое время послѣ производства изслѣдованія.
Однако не смотря на всѣ свои достоинства біологическая реакція на мышьякъ за время своего почти 20 лѣтняго существованія не получила большого практическаго значенія. Объясняется ото тѣмъ, что на ряду съ такими достоинствами она имѣетъ и крупные недостатки.
Первымъ такимъ недостаткомъ нужно признать необычайную чувствительность ея; благодаря ей можно открыть мышьякъ даже и тамъ, гдѣ онъ попалъ совершенно случайно и въ ничтожномъ количествѣ. Но въ научномъ отношеніи біологическая реакція можетъ имѣть важное значеніе,—именно тамъ, гдѣ почему-либо требуется доказать, что данное вещество совершенно свободно отъ мышьяка. Примѣромъ можетъ служитъ слѣдующее: Gautier въ началѣ этого столѣтія сдѣлалъ въ Парижской Академіи Наукъ цѣлый рядъ сообщеній о томъ, что нѣкоторые органы человѣка и животныхъ постоянно содержатъ мышьякъ, хотя и въ небольшихъ количествахъ, и что, такимъ образомъ, мышьякъ есть нормальная составная часть организма. Gautier доказывалъ, что въ 100 граммахъ вещества щитовидной железы содержится 0,75 грамма мышьяка,—въ мозгу и грудной железѣ невѣсомыя количества, а въ волосахъ, ногтяхъ, костяхъ, кожѣ и молокѣ—слѣды; въ общемъ, говорилъ Gautier, въ человѣкѣ вѣсомъ въ 69 килограммовъ, т. е. около 4 пудовъ 12 фунтовъ, содержится постоянно около 34/100 миллиграмма мышьяка. Ziemke занялся провѣркой этого и на ряду съ другими способами опредѣленія мышьяка, ради контроля ихъ, воспользовался біологической пробой и результаты получилъ отрицательные.
Крупнымъ же, пожалуй, недостаткомъ этой реакціи можно считать и то, что здѣсь приходится руководствоваться главнымъ образомъ чувствомъ обонянія, которое у различныхъ лицъ бываетъ очень различно и даже у одного и того же лица часто мѣняется въ зависимости отъ массы различныхъ условій.
Какъ на болѣе мелкіе недостатки этой реакціи можно указать во 1-хъ на то, что при посредствѣ ея можно сдѣлать не количественное, а только качественное опредѣленіе мышьяка и во 2-хъ на то, что грибокъ penicillium brevicaule встрѣчается не въ Россіи, а въ другихъ государствахъ; выписываніе же культуръ этого грибка изъ заграницы является всетаки дѣломъ обременительнымъ, а для многихъ и недоступнымъ.
XI
Нѣкоторые виды нашихъ плѣсневыхъ грибковъ и ихъ отношеніе къ мышьяку.
Какъ уже было упомянуто, еще Gosio, а затѣмъ и Abel и Buttenberg указывали, что не только penicillium brevicaule, но и нѣкоторые другіе виды грибковъ обладаютъ способностью развивать ясный чесночный запахъ при выращиваніи ихъ па питательныхъ средахъ съ мышьякомъ. Поэтому мнѣ казалось необходимымъ приложить біологическій методъ изслѣдованія мышьяка и къ нашимъ плѣсневымъ грибкамъ.
Съ этой цѣлью нѣсколько чашечекъ Petri съ стерилизованной агаръ-гущей были открыты и поставлены на столъ въ лабораторіи при Кабинетѣ Общей Хирургіи, помѣщающемся въ зданіи бывшаго студенческаго Общежитія. Чрезъ сутки чашечки были закрыты и помѣщены въ комнатѣ съ слабымъ свѣтомъ при температурѣ въ 18° R. Чрезъ три дня на нихъ развилось до 20 колоній; при дальнѣйшемъ ростѣ оказалось, что всѣ эти колоніи принадлежатъ пяти различнымъ видамъ грибковъ. Кромѣ ихъ развилось и нѣсколько колоній sarcina flava. Тогда сдѣланы были перевивки и такимъ образомъ получены чистыя культуры. При изученіи ихъ оказалось слѣдующее:
Грибокъ № 1 уже черезъ сутки далъ небольшую колонію бѣлаго цвѣта; въ срединѣ ея на третьи сутки появился зеленаго цвѣта палетъ. Онъ сначала представлялся въ видѣ зеленой точки на бѣломъ фонѣ, а потомъ постепенно расширялся, при чемъ первоначальный пушистый бѣлый налетъ все время окружалъ его въ видѣ узкаго кольца. Мѣстами на зеленомъ налетѣ замѣтны были капельки бѣлой полупрозрачной жидкости. Когда грибокъ разросся по всей поверхности питательной среды бѣлое кольцо совершенно исчезло.
Подъ микроскопомъ (на агаръ-квасѣ) оказалось, что первоначальный бѣлый налетъ и бѣлое кольцо, окружающее зеленую средину колоніи, представляютъ изъ себя постепенно разростаюшійся мицелій; онъ состоитъ изъ довольно длинныхъ клѣтокъ, во многихъ мѣстахъ переплетающихся и даже сростающихся между собой; нѣкоторые изъ клѣтокъ дѣлятся, но не разъединяются и такимъ образомъ получаются сравнительно длинныя нити Эти нити вилообразно развѣтвляются и на концахъ ихъ образуется какъ бы кисточка изъ тонкихъ и сравнительно короткихъ ниточекъ. Чрезъ нѣкоторое время на концахъ кисточекъ развиваются мелкія, одноклѣточныя, шарообразныя тѣльца—споры, которыя въ массѣ придаютъ колоніи грибка зеленый цвѣтъ. Судя по развитію и строенію этого грибка онъ есть не что иное, какъ penicillium Glaucum, очень распространенный въ природѣ.
Грибокъ № 2 далъ бѣлую колонію, на которой чрезъ три дня также появилось зеленое пятно, но совершенно другого оттѣнка, чѣмъ у перваго вида грибка; кромѣ того и отдѣльныя нити мицелія нѣсколько подымаются кверху и образуютъ какъ бы цѣлый лѣсъ съ массой переплетающихся между собой вѣтвей; въ осталъномъ макроскопическое развитіе этого грибка шло тѣмъ же путемъ, какъ и у penicillium glaucum. Подъ микроскопомъ же можно было видѣть, что мицелій состоитъ изъ топкихъ, но болѣе длинныхъ цилиндрическихъ нитей, закругленныхъ на свободныхъ концахъ. Поднимающіяся въ верхъ нити—спороносцы—безъ перегородокъ и на концахъ шарообразно вздуты. Нѣкоторыя изъ такихъ вздутій окружены лучеобразно сходящимися выпуклинами, на концахъ которыхъ сидятъ мелкія, круглыя, тѣльца—споры; такъ какъ онѣ на всѣхъ выпуклинахъ сидятъ одновременно, то самое вздутіе представляется какъ бы покрытымъ шапочкой. Сами по себѣ споры зеленовато-желтаго цвѣта, но въ массѣ придаютъ грибку зеленый цвѣтъ. Этотъ грибокъ есть Eurotium Aspergillus glaucus De-Bary или Eurotium herbariorum. Онъ также очень распространенъ въ природѣ и часто развивается на засахаренныхъ фруктахъ, фруктовомъ сокѣ, вареньи и на гербаріяхъ.
Грибокъ № 3 далъ сначала колонію не бѣлаго цвѣта, а коричнево-желтаго, при чемъ, при ростѣ она представлялась какъ бы собранной въ крупныя складки плюшевой матеріей. Складки эти начинались отъ центра колоніи лучеобразно и къ периферіи постепенно расширялись. Чрезъ три дня на колоніи появился черный налетъ. Такъ какъ онъ состоялъ изъ споръ, сидящихъ шапочкой на шарообразномъ вздутіи спороносца, то и этотъ грибокъ долженъ быть отнесенъ къ одному изъ видовъ aspergillus. Грибковъ дающихъ черный налетъ извѣстно три вида: Aspergillus Niger, А. nigricans и А. nigrescens. Къ какому же изъ нихъ должно было отнести данный видъ?
Нѣсколько раньше въ томъ же помѣщеніи, гдѣ пойманъ изъ воздуха этотъ видъ, культивировался грибокъ Aspegillus nigricans, добытый изъ уха человѣка. Поэтому скорѣе всего можно было предположить, что и пойманный мной грибокъ есть Aspergillus nigricans. Дѣйствительно, изученіе подъ микроскопомъ споръ этого грибка показало полное сходство ихъ со спорами Aspergillus nigricans, имѣющимися въ Кабинетѣ Хирургической Патологіи.
Грибокъ № 4 далъ бѣлую колонію, которая и при дальнѣйшемъ своемъ развитіи оставалась бѣлой. Макроскопическое и микроскопическое изслѣдованіе показали тожественность этого грибка съ уже описаннымъ выше грибкомъ penicillium brevicaule. Очевидно, что при предшествовавшихъ моихъ опытахъ часть споръ случайно попала въ воздухъ и оттуда была снова поймана.
Грибокъ № 5 далъ быстро выростающій на питательной средѣ мицелій, состоящій изъ очень длинныхъ вѣтвящихся и переплетающихся между собою клѣтокъ—нитей. Сначала мицелій былъ бѣлаго цвѣта, но со временемъ пожелтѣлъ и даже пріобрѣлъ буроватый оттѣнокъ. При своемъ ростѣ этоть грибокъ отдѣлялъ мелкія круглыя одноклѣточныя споры желтоватаго цвѣта, которыя отлетали даже на крышку чашки Petri, а въ пробиркахъ и на противоположную сторону ея. При продолжительномъ стояніи въ пробиркѣ мицелій этого грибка образуетъ бѣлую войлокообразную сѣть, занимающую все пространство, свободное отъ питательной среды. Подъ микроскопомъ оказалось, что въ грибницѣ (мицеліѣ) попадаются нити, которыя приблизительно на протяженіи двухъ третей отъ свободнаго конца поперечно раздѣлены правильно расположенными перегородками. Нити эти по перегородкамъ разрываются и такимъ образомъ даютъ споры. Такой способъ образованія споръ свойственъ грибкамъ oidium. Но такъ какъ грибковъ этого вида имѣется болѣе ста сортовъ, то я и не могъ точнѣе опредѣлить названіе этого грибка.
Кромѣ описанныхъ грибковъ былъ культивированъ еще одинъ, добытый изъ чернаго налета, развившагося на обояхъ одного помѣщенія. При своемъ ростѣ онъ далъ не бѣлую, а желтовато-коричневую колонію; на ней позднѣе развился черный налетъ, состоящій изъ споръ, которыя образуются также, какъ и вообще у всѣхъ видовъ aspergillus. Но споры его не похожи на споры aspergillus nigricans и значительно меньше споръ Aspergillus niger; послѣднія видимы простымъ невооруженнымъ глазомъ. Поэтому данный видъ скорѣе всего можно считать за Aspergillus nigresceus.
Изъ всѣхъ описанныхъ видовъ грибковъ при роскошномъ ростѣ ихъ на хлѣбной кашѣ съ 1,0 solutio Fowleri, только одинъ далъ ясный чесночный запахъ, именно—Eurotium herbariorum или— старое названіе—Aspergillus glaucus. Aspergillus nigresceus не далъ никакого запаха; aspergillus nigricans далъ особый затхлый запахъ, penicillium glaucum—общеизвѣстный „запахъ плѣсени". Что касается oidium, то и онъ далъ запахъ, но очень своеобразный, отчасти напоминающій запахъ формалина, а отчасти запахъ кислой молочной сыворотки. Такой же запахъ эти грибки давали и при своемъ развитіи на питательныхъ средахъ безъ мышьяка и только одинъ Eurotium herbariorum въ этомъ случаѣ не давалъ никакого запаха.
XII
Опыты съ Eurotium herbariorum.—Общее заключеніе.
Послѣ этого были начаты опыты съ мышьякомъ и Eurotium herbariorum. Какъ и раньше, при опытахъ съ penicillium brevicaule, были приготовлены колбы съ хлѣбной кашей и къ ней было прибавлено по 1,0—0,1—0,01—0,001 и 0,0001 грамма 1% мышьяковистой кислоты. Послѣ стерилизаціи колбы были засѣяны грибкомъ Eurotium herbariorum. Оказалась, что даже черезъ 2 недѣли въ колбахъ съ Ѵю миллиграмма 1% мышьяковистой кислоты, то есть съ одной милліонной частью грамма мышьяка, чесночный запахъ не образовывался. Между тѣмъ въ колбахъ съ 0,001 (миллиграмомъ) и выше этотъ запахъ былъ ясно выраженъ и чѣмъ больше было мышьяковистой кислоты, тѣмъ силнѣе былъ и запахъ. Точно такіе ate опыты и съ такимъ же результатомъ были продѣланы и съ теллуристой кислотой. Изслѣдованіе 0,003 грамма реальгара и 0,075 грамма металлическаго теллура тоже дало положительный результатъ.
При всѣхъ этихъ опытахъ чрезъ 5—6 дней въ культурѣ грибка на хлѣбной кашѣ появлялись какія-то точки желтоватаго цвѣта. При болѣе тщательномъ изслѣдованіи точекъ оказалось, что онѣ представляютъ изъ себя споры грибка, но развивающіяся не на вздутіи спороносца, а въ особыхъ сумкахъ. Сумки эти образуются такъ: изъ мицелія выростаетъ нить, которая не даетъ шарообразнаго вздутія, а завертывается спиралью; кольца спирали сближаются, а свободный конецъ нити загибается внутрь такой чашечки. У основанія чашечки появляется нѣсколько отростковъ, которые какъ бы охватываютъ чашечку. Эти отростки образуютъ клѣтки, которыя, размножаясь, даютъ сумку, а изъ колецъ спирали образуются споры. Сумки со спорами настолько велики, что легко видимы простымъ глазомъ, какъ довольно большія желтоватыя точки. Чѣмъ обильнѣе питательная среда, тѣмъ больше развивается такихъ сумокъ. На хлѣбной кашѣ получалась такая масса ихъ, что я сначала счелъ было самую культуру загрязненной; но перевивка этого грибка съ хлѣбной каши на тонкій слой агаръ-кваса дала опять культуру безъ сумокъ.
Опыты съ мочей и волосами больныхъ, лечившихся мышьякомъ дали съ этимъ грибкомъ отрицательный результатъ.
Такъ какъ у меня не имѣлось веществъ, содержащихъ болѣе значительныя количества мышьяка, то пришлось приготовить ихъ искуственнымъ путемъ. Оъ этой цѣлью къ 100 кубическимъ сантиметрамъ мочи здороваго человѣка прибавлялось 1/2СООО часть грамма мышьяковистой кислоты; эта моча обычнымъ путемъ смѣшивалась съ хлѣбными сухарями и, послѣ стерилизаціи, засѣвалась культурой Eurotium herbariorum. Черезъ 4 дня въ колбахъ развивался слабый чесночный запахъ. Точно также 100 квадратныхъ сантиметровъ обоевъ, пропитанные 1/10000 частью грамма мышьяка и мѣловые карандаши (по 3,0 грамма) пропитанные 1І50000 дали запахъ чеснока. При изслѣдованіи же обоевъ съ (одной стотысячной) Ѵ100ооо частью грамма мышьяка развился очень слабый, еле ощутимый, запахъ чеснока, который можно было открыть только нюхая колбу съ культурой этого грибка на хлѣбной кашѣ, но безъ мышьяка.
Такимъ образомъ Eurotium herbariorum также даетъ біологическую реакцію па мышьякъ. Правда чувствительность этого грибка значительно меньше, чѣмъ penicillium brevicaule. Но для практик?скпхъ цѣлей при открытіи мышьяка довольствуются обыкновенно аппаратомъ Марша, при помощи котораго удается опредѣлить до Vsoo.io и Даже Д° Vsoooo грамма. Приблизительно въ этихъ же предѣлахъ имѣется чувствительность къ мышьяку и у Eurotium herbariorum. А если принять во вниманіе, что при изслѣдованіи съ помощью аппарата Марша необходимо разрушеніе органическихъ веществъ, которое довольно хлопотливо и отнимаетъ сравнительно много времени, то мнѣ кажется, что въ иныхъ случаяхъ біологическая реакція на мышьякъ при помощи грибка Eurotium herbariorum можетъ съ успѣхомъ замѣнить Маршевскую реакцію. Это тѣмъ болѣе возможно, что Eurotium herbariorum у насъ встрѣчается вездѣ и въ большомъ количествѣ, такъ что достать его очень легко; другія же вещества, какъ колбы, булка, вода и т. д. также всегда имѣются подъ рукой.
Резюмируя все сказанное, должно замѣтить, что біологическая реакція на мышьякъ можетъ и должна занять видное мѣсто среди другихъ реакцій, употребляемыхъ для той же цѣли; при чемъ для научныхъ цѣлей, гдѣ, напримѣръ, требуется доказательство абсолютнаго отсутствія мышьяка, для реакціи необходимо пользоваться грибкомъ penicillium brevicaule; для практическихъ же цѣлей, напримѣръ—санитарныхъ, судебно медицинскихъ, медико-полицейскихъ и т. д. удобнѣе дѣлать реакцію съ грибкомъ Eurotium herbariorum.
Въ заключеніе считаю своимъ долгомъ выразить глубокую благодарность профессору Н. А. Геркену за его помощь и указанія при моей работѣ.