岡 山 医 学 会 雑 誌

岡
山
医
学
会
雑
誌
第70巻8号(第754号)
昭 和33年8月31日
発 行
612. 822. 1
脳
の
ア
ミ
ノ
窒
素
第1編
ダ
イ
コ ク
非
ネ ズ
蛋
ミ 脳
白 窒
ア
素 量
ミ ノ 窒 素
に つ
い
お
よ び
て
岡山大学医学部神経精神医学教室(主 任:奥 村二吉教授)
湯
之
上
茂
〔昭和33年6月12日
受稿〕
量 を 定 量 し て い る,そ
緒
言
脳 の 窒 素 代 謝 に つ い て は,最
て も, Flock6),
近 べー パ ー ク ロマ ト
め ら れ て い る が,尚
,猫
な どの脳 に つ い
の 報 告 が ある
.
ン
非 蛋 白 窒 素 の 動 態 に つ い て は 更 に 文 献 が 少 く,
Geiger7), Weil-Malherbe8)が
そ れ ぞ れ 猫 お よび モ
発 な 研究 が進
ル モ ッ トに つ い て 実 験 した も の が あ る 程 度 で あ る が
グ ラ フ ィ ー そ の 他 に よ る ア ミ ノ酸 の 分 析 定 量,ア
モ ニ ア 消 長 の 検 索 等 を 中 心 に し て,活
の 他,犬
Geiger7)ら
これ ら に つ い て は 後 述 す る .
未 知 な 部 分 が きわ め て 多 い.加
えて近 時精 神 々系 科 領 域 に お け る種 々 の治 療剤 の 出
実
現 は 脳 生 化 学 の 分 野 に さ ら に 多 くの 関 心 と 問 題 を 提
供 し て い る.本 編 に お い て は,脳 の 遊 離 ア ミ ノ窒 素 量
お よ び 非 蛋 白 窒 素 量 を ダ イ コ ク ネ ズ ズ ミを 対 象 と し
て,健
常 お よび 種 々の処 置 を加 えた もの に つ い て定
量 し た.脳
遊 離 ア ミ ノ窒 素 量 に つ い て は い くつ か の
研 究 が あ る が,屠
殺 後 の処 置 や定 量操 作 の ことな る
た め か お の お の 相 当 の へ だ た りが あ り,ま
た非 蛋 白
窒 素 量 に つ い て の 文 献 も き わ め て 少 い の で,著
研 究 は こ の 点 を 明 確 に し,か
者 の
つ 今 後 種 々 の影 響 下 に
お け る ア ミ ノ 酸 の 消 長 を 検 索 す るに あ た つ て の
一 指 標 を も と め る こ と を 目 的 と し て い る .既
に
Krebs1) 2)3)ら は 脳 遊 離 ア ミノ 酸 中 そ の 過 半 を し め る
も の は グ ル タ ミ ン酸 お よ び グ ル タ ミン で あ る こ と を
指 摘 し て お り,近
Richter5)ら
年に 至
り, Cravioto4),
Ansell
&
が ダ イ コ ク ネ ズ ミ に つ い て ア ミ ノ窒 素
1.実
験
方
法
験材 料
生 後2ケ
月 以 上 経 過 し,体
重100∼150g,小
麦 と
野 菜 で 餌 育 した 健 常 ダ イ コ ク ネ ズ ミを も ち い,無
置 対 照 群1)お
処
よび これ に 下 記 の処 置 を加 えた もの
各 数 例 を 実 験 に 供 し た.
2)電
撃 重 積 施 行群
30ボ ル ト.数 秒 間 頭 部 通 電 に よ る痙 攣 を 連 日2∼
3回,通
算20∼30回
に わ た つ て 施 行 し た も の で,刺
戟 的 で 一 種 の 興 奮 状 を 呈 し て い る.
3)ク
ロ ル プ ロ マ ジ ン慢 性 投 与 群
コ ン 卜 ミン 注 射 液(吉
富 製 薬)10mg/kgを
連 日
一 回 皮 注20日 間 に お よ ん だ も の .
4)ヒ
ロ ポ ン慢 性 投与 群
ヒ ロ ホ ン(大
日 本 製 薬)60mg/kgを20日
間連 日
2674
湯
皮 注,多
5)脳
之
上
動 興 奮 状 態 に あ る も の.
II.非
下垂体剔除群
ミク ロ キ エ ル ダ ー ル 法12) 13)に 従 い,前
特 に 体 重80∼100g,未
ズ ミを 用 い た.田
成 熟 の 純 系 〓ダ イコ ク ネ
中 式 経 外 聴 道 法9)に
を も つ て 下 垂 体 を 吸 引,別
餌 育 箱 を25℃
よ り,穿
刺針
出 し た も の を 確 認 の うえ
に 保 ち,小
麦 粉,魚
調 製 し た 食 餌 を あ た え,
粉,大
4∼6日
豆 な どで
間 を 経 た も の で,
II.ア
4)は
し た も の を 屠 殺 し た.す
なわ ち鋏 で 一気 に 断 頭 瀉 血
後 す み や か に 全 脳 を 別 出,ド
中 に ひ た し 冷 凍 す る.こ
ラ イ ア イ ス ・ア セ トン
の 間 約20秒 ∼40秒 を 要 す る.
冷 凍 さ れ た 全 脳 は 表 面 を 濾 紙 で ふ き と り秤 量 す る.
キ エ ル ダ ー ル コ ル ベ ン に 容 れ,硫
え 加 熱,放
冷 し, Parnasの
同 溶 液 を 追 加 し て1ml中
式 に よ り全 窒 素
IV.実
チ オ」 消 費 量
検 「チ オ 」 消 費 量
験成績
同 一 材 料 に つ き 試 料 の 足 りる 限 り2回 測 定 し,平
均 値 をmg単
位 で 新 鮮 脳100g含
を 以 下 の 表 に 記 載 し た,表
N. P. Nは
量 に 換 算 した値
中A.
Nは
ア ミノ窒 素,
非 蛋 白 窒 素 を 示 す.
第1表 健
常
群
間 充 分 混 和 磨 砕 し,
脳100mgを
含む 均 一 な懸
濁 液 と し, 30分 間 振 と う, 3000回 転20分 間 遠 心 沈 澱
し上 清 を濾 過 した抽 出液 に つ い て下 記 の方 法 で定 量
し た.
す な わ ち,
Pope,
り,濾 液5mlを
Stevens10) 11)ら の 加 銅 法 に よ
メ ス コ ル ベ ン に と り,チ
タ レ イ ン ア ル コ ー ル 溶 液3滴
ダ を 滴 下 し て 微 青 色 に い た ら し め,燐
15mlを
加 え,さ
す る,こ
れ を 濾 過 し そ の20mlに
し30分 静 置
純 氷 醋 酸1mlを
え て 酸 性 と し た の ち 純 ヨ ー ドカ リ1gを
定 し た.ア
性 ソー
酸 銅 懸 濁 液*
ら に 水 で 全 量25mlと
析 出 し た ヨ ー ドを1/200Nチ
モールフ
を 加 え, 1N苛
加
加 え て 溶 解,
オ硫 酸 ソー ダ 溶液 で滴
単 位mg/100g湿
ミ ノ窒 素 量 は 次 の 式 に よ り計 算 し た.
第2表 N=0.14(a-b)
N:試
a:「
b:三
な お,同
料 中 の ア ミ ノ 窒 素 量(mg)
チ オ 」 溶 液 消 費 量(ml)
塩化 醋 酸 を用 い た盲 検 値
様 の 測 定 を グ リ シ ン,グ
ス パ ラ ギ ン酸 等 に つ い て 試 み,誤
ル タ ミン 酸,ア
差 の僅 少 な る こ と
お よ び 単 独 で は 測 定 さ れ な い 数 種 の ア ミノ 酸 も 数 倍
量 の グ ル タ ミ ン酸 の 混 在 に お い て 定 量 され る こ と,
γ-ア ミノ 酪 酸,タ
ウ リ ン,グ
ル タ ミ ン の ア ミ ド態 窒
素 等 が 定 量 さ れ ぬ こ とを 確 め た.
* 燐 酸 銅懸 濁液 の組 成 は 次 の 通 りで あ る.
1)
塩 化 第 二銅 の0.16モ ル水 溶 液
2)
燐 酸 ソ ー ダ 溶 液(64.5g
3)
硼 酸 塩 緩 衝 液(57.21g・Na2B407・10H20+100ml
1)
1容+2)2容+3)2容
酸カ
装 置 で 蒸 溜 し,受 器 内
容 を 前 記 と同 じ く ヨ ー ド滴 定 し,次
塩 化 醋 酸 を 容 れ たPottor-Elvehjem
型 ホ モ ゲ ナ イ ザ ー を 用 い て5分
記 除蛋 白
リ ウ ム と硫 酸 銅 を 混 和 し た 酸 化 剤 お よ び 濃 硫 酸 を 加
b:盲
す べ て 最 終 処 置 後 約24時 間 を 経 過
氷 冷 し た10%三
濾 液1ccを
N=0.14(b-a)
a:試 料 のN/100「
ミノ 窒 素 の 定 量
3),
蛋 白 窒 素 の定 量
を 算 出 し た.
動 作 に ぶ く一 般 に 体 重 減 少 を 来 し て い る.
2).
茂
Na2HPO4・12H20+7.2gNaOH+水
の 割 合 に 加 え た も の.
→11)
1NHCl+水 →21)
(A)電
重量
撃 重 積群
脳
(B)ヒ
の
ア
ロ ポ ン慢 性 群
ミ
ノ
窒
素
那 須19)ら
2675
の 研 究 に よ りほ ぼ 近 似 し た パ タ ー ン が 示
され て お り,グ
ル タ ミン 酸 と そ の 代 謝 系 に 属 す る グ
ル タ ミン, γ-ア ミノ 酪 酸 お よ び ア ス パ ラ ギ ン酸 が そ
の 過 半 を 占 め,脳
ア ミノ 酸 代 謝 の 研 究 は 專 ら こ の 系
に 集 中 さ れ て来 た20)21).筆 者 の 研 究 は こ れ ら を 含 め
た 十 数 種 の ア ミ ノ酸 お よ び そ の 他 三 塩 化 醋 酸 溶 性 窒
素 化 合 物 の 動 態 を, α-ア ミ ノ 窒 素 と非 蛋 白 窒 素 量 の
定 量 に お い て 呈 示 し た も の で あ る.加
ミ ノ窒 素 定 量 法 は,単
銅法 に よ るア
純 ア ミ ノ酸 の 他,組
織 抽 出 液,
加 水 分 解 物 な ど に つ い て も用 い ら れ22), Van-Slike
氏 法 と ほ ぼ 同 程 度 の 結 果 を あ た え る が10),γ-ア ミ ノ
単 位mg/100g湿
第3表 (A)脳
重量
醋 酸 は 定 量 さ れ ず,ま
た 一 部 ペ プ チ ド窒 素 も加 わ
る 点 完 全 な 定 量 法 と は い え な い が,他
下 垂体 剔 除 群
の 微 量 法23)24)
に 比 し て 操 作 上 の 誤 差 が 少 い の で 本 研 究 で は もつ ば
ら こ の 方 法 に よ つ た.ア
見 る に, Cravioto4)ら
38mg%に
対 し,イ
ミノ 窒 素 量 に 関 す る文 献 を
は ダ イ コ ク ネ ズ ミ正 常 平 均
ン シ ユ リ ン昏 睡 例 で36mg%と
や や 減 少 す る と報 告 し て い る. Anaell, Richter5)ら
は 液体 酸 素 で即 時 冷 凍 した もの につ い て ニ ン ヒ ドリ
ン 比 色 法 で 定 量 し, 49.7mg%を
の 成 績 も こ れ に 近 い.
Flockら
得 て お り,奥
は 犬 大 脳 につ い て
23.8(±1.0)mg%をVan-Slike氏
ger7)ら
(B)ク
ロ ル プ ロ マ ジ ン慢 性 群
法 に よ り,
は 猫 大 脳 皮 質 で 平 均48mg%を
ン比 色 法 で 示 し,か
村25)
Gei-
ニ ン ヒ ドリ
つ これ に 直 接 電 気 刺 戟 を 加 え た
直 後 に お い て や や 減 少 傾 向 が み ら れ た と の べ て い る.
筆 者 の 結 果 がAnsellら
に 比 し て や や 低 い の は γ-ア
ミ ノ 酪 酸,タ
オズ フオエ タ ノー ル ア ミン
ウ リ ン,フ
な ど が 含 ま れ な い か ら で あ る と考 え られ る.す
ち 当 教 室 の 那 須19)に
3.0,
5.8,
ばAnsellら
なわ
よれ ば そ の 窒 素 量 は そ れ ぞ れ
1.9(mg%)で
あ つ て,こ
れ を加 算 す れ
の 結 果 と か な り一 致 し て い る こ と に な
る.
ク ロ ル プ ロ マ ジ ン,覚
醒 ア ミン,電
撃 重 積,下
垂
体 剔 除 な どの影 響 に よる ア ミノ窒 素 量の 変 動 につ い
(* は 約60日 間 注 射 し た も の)
単 位mg/100g湿
て は 資 料 に とぼ し い.け
重量
いれ ん直 後 にお い て グ ル タ
ミン 酸 の 減 少 が み ら れ る こ と は,ア
ンモニ ア の増 加
の 所 見 と共 に 報 告 さ れ て い る と こ ろ で あ り26),高
す な わ ち 正 常 群 で はA.
は 平 均161mg%を
群 で はA.
Nは
示 し,電
Nが
や や 低 い.
マ ジ ン 群 に お い て143.5と
平 均36.8,
N. P. N
撃 群 お よび 下 垂体 剔除
N. P. Nで
は ク ロル プ ロ
減 少 の 傾 向 が あ り,そ の
他 の 事 例 で は 正 常 群 と 殆 ん ど 差 が み ら れ な い.
V.考
て,脳
い れ ん 全 期 に わた っ
各 部 位 特 に レ ンズ 核 に ア ミノ 窒 素 の 減 少 が み
られ た と述 べ て い る.筆
に つ い て 実 験 し た3例
て い る.第2表(A)に
按
者 が け いれ ん直 後 の ネズ ミ
で も有 意 の減 少 が み とめ られ
示 す 電 撃 重 積 群 の平 均 値 は
正 常 群 に 比 し 低 値 で あ る が 有 意 の 差 とは い え な い.
脳 遊 離 ア ミノ 酸 の 構 成 に つ い て はRoberts14),
para15), Schurr16),
木27)の 犬 に よ る 実 験 で は,け
Ansell5),
Tallan17),大
Awa
月18),
下 垂 体 機 能 と ア ミ ノ酸 代 謝 に つ い て, Lotspeich28)
は 成 長 ホ ル モ ン が 血 中 ア ミノ 酸 の 組 織 蛋 白 へ の 合 成
2676
湯
を 促 進 せ し め る 作 用 が あ る と の べ,
之
Russel29)ら
上
茂
は
ロル プ ロマ ジ ン投 与 群 で や や低 値 で あ るほかは健常
腎 摘 出 ネ ズ ミに お い て 成 長 ホ ル モ ン が 血 中 尿 素 排 せ
群 とへ だ た る と ころ が ない.ク
つ の 低 下 を 来 し た 点 よ り,こ
謝 抑 制 的 効果 につ い ては す で に報 ぜ られ て お り32),
の ホ ル モ ン が ア ミ ノ酸
の 組 織 へ の 蓄 積 作 用 が あ る と 論 じ て い る .脳
遊離 ア
ロル プ ロ マジ ンの代
脳 遊 離 ア ミノ酸 の 動 態 に 関 し て も河 井,柿 本33)ら
ミ ノ酸 の 脳 蛋 白 と の 代 謝 的 移 行 関 係 に つ い て は 今 日
の報 告 が あ るが,な お一 致 した 結果 をみ るに至つ て
な お 不 詳 で あ る が,筆
いな い.非 蛋 白窒 素量 の 減 少 は 著明 な もの では ない
者 の 実 験 結 果 で は ア ミ ノ酸 量
は 平 均 低 値 を 示 し て い る 点 一 考 に 価 す る と思 わ れ る .
た だ し こ の 成 績 は 偏 差 が 大 き く,食 餌,営
ど の 影 響 も あ る と 考 え ら れ る の で,下
が 有 意 の差 とみ られ る.
養状態 な
結
垂 体 剔除 自体
の 影 響 を こ の 結 果 よ り断 ず る こ と は 出 来 な い .ク
ル プ ロ マ ジ ン慢 性 投 与 実 験 で 河 井30)は
ダ イコ クネ ズ ミ全 脳 の遊 離 ア ミノ窒 素量 お よび非
ロ
グ ル タ ミン
酸 系 に 増 加 の 傾 向 が み ら れ た と の べ て い る が,筆
者
論
蛋 白 性総 窒 素 量 を定 量 し,健 常 群 お よび電撃 重積群,
ヒ ロポ ン投 与 群,ク
ロル プ ロ マ ジ ン投 与 群 お よび脳
の 結 果 で は こ の 増 減 は 総 ア ミノ 酸 量 に 有 意 の 差 を 生
下 垂体 剔除 群 に つ い て比 較検 討 した,ア
ぜ し め て い な い.ま
は 加銅 法 に よ り,非 蛋 白窒 素 量 は ミク ロキエ ルダー
は,な
た ヒ ロポ ン投 与 の 影響 に つ い て
お 結 論 を う る に 至 ら な い.非
い て は 奥 村31), Geiger,
如 く,犬,猫,海
蛋 白窒 素 量に つ
Weil-malherbe8)ら
も150∼160mg%内
外 で,ダ
大 差 が な い 様 で あ る.前
ル 法 に よつ て定 量 した.
の 示す
〓 な どを 通 じ て 脳 内 含 量 は い ず れ
イ コ ク ネ ズ ミも こ れ と
述 し たGeigerら
ミノ窒 素量
(1)無 処 置健 常 群 に お け る平 均 値 は ア ミノ窒素量
36.8ng/100g,非
蛋 白窒 素 量161.1mg/100gで
あ
つ た.
の実験で
(2)ア
ミノ窒 素 量 は脳 下垂 体 剔 除 群 でやや低値 を
は 大 脳 皮 質 に電 気 刺戟 を加 えて そ の増 加 を み とめ た
示 し,そ の他 の 処 置 群 では 変 動 が み られ ない.非 蛋
と い い, Weil-malherbeに
白 窒素 量 は ク ロル プ ロ マ ジ ン投 与群 にお いてや や減
よれ ば脳 切 片 の ア ンモニ
ア発 生 が 非 蛋 白窒 素 増 加率 の相 当部 分 を 占 め て い る
と の べ て い る.脳
少 し,そ の 他 の処 置 群 で は 正常 と差 がな い.
除 蛋 白 濾 液 に 含 ま れ る これ ら の 窒
(3)一 般 に上 記 の種 々の 慢性 処 置を 加 えて も,脳
素 化 合 物 は ア ミ ノ 酸 の ア ミ ノ基 お よ び そ の 結 合 態 の
遊 離 ア ミノ酸 量 お よび 総 非 蛋 白窒 素 量は,総 量 とし
窒 素,ア
て は著 明 な 増 減 を来 さな い.
ン モ ニ ア,タ
ウ リン,尿
素,ク
フ オ ス フ オ エ タ ノ ー ル ア ミン,ペ
を 主 と し,い
レ ア チ ン,
プ チ ドの 一 部 な ど
ず れ も脳 組 織 の 代 謝 過 程 に 関 与 し て い
る と 考 え ら れ る 一 群 の 物 質 で,脳
の 過 程 に も な つ て これ ら 物 質 も何 ら か の 消 長 的 関 聯
を も つ と推 測 され る の で あ る が,筆
者 の 実 験 では ク
参
1) Krebs,
H. A..
Bioch.
2) Weil-Malherbe,
J.
H.:
終 りに の ぞみ 終 始 御 指 導,御 校 閲 を賜 つ た奥村教
活 動 の 興 奮 と抑 制
44,
Physiol.
考
授,実 験 に 多大 の 御 協 力 を得 た長 瀬 寛子 君に心か ら
感 謝 申 し上 げ ます.
文
159 (1949)
Review,
Science,
30,
J. 61,
3) Hamilton,
P. B.:
J.
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R, 0.,
Massieu,
Chem.,
158, 397
(1945)
Proc.
Soc.
Exp.
G.
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9)
& Izquirdo,
Med.,
78, 856
11)
D..
Bioch.
J.
田 中 明 ・塩 野 義 研 究 所 年 報, No.
C. G. & Stevens,
赤 堀 四 郎:ア
57,
12)
落 合,津
篇)南
V.
Flock
J.
Biol.
Chem.
200,
529 (1953)
7) Geiger,
& Green,
R. H.:
Bioch.
M. F.:
5(1955)
Bioch.
J. 33,
ミ ノ 酸 及 び 蛋 白 質,
172,共
立出
版 社(1947)
G. B. & Richter,
70 (1954)
6) Eunice,
H.
1070 (1939)
(1951)
5) Ansell,
665 (1953)
210 (1955)
10) Pope,
4) Cravioto.
118,
8) Weil-Malherbe,
549 (1950)
J. J.:
献
A.,
13)
J.
& Magness,
J.
藤 井 暢 三:生
Biol.
本 共 著:有
機 定 量 分 析 法(微 量
山 堂.
14) Roberts,
Dobkin,
田,阪
化 学 実 験 法(定
E. & Frankel,
Med.
74,
量 篇)南
山 堂.
S. : Proc. Soc. Exp.
383 (1950)
脳
15) Awapara,
J.,
Seale,
J.
B.:
16) Schurr,
L. M.;
18)
Biol.
J.
Biol.
H. H.,
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Chem.
須 弘 之,青
107(1958)
19)
那 須 弘 之:生
化 学,
20)
Waelsch,
B..
H.
301
ノ
&
25)
182,
Dawson,
R. M.
22)
赤 堀 四 郎,水
素
2677
J. R..
奥 村 二 古,大
29 (1950)
26) Richter,
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H..
176,
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大 月 三 郎,那
3号,
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ミ
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S.
211,
Fuerst,
ア
H. T. & Henderson,
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VI,
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P. E., Thompson,
17) Tallan,
J.
Landua,
の
386
J. A..
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48,
30)
河 井 清:岡
山 医 学 会 雑 誌, 69巻,
31)
奥 村二 吉
・ 福 岡 医 科 大 学 雑 誌,
(1950)
462 (1951)
No.
12 .
28巻,
1013
(1935)
190,共
島 三 一 郎 編
蛋 白 質 化 学,I
32) Yagi,
,
立 出 版社 .
23) Woiwood,
177,
A. J..
Bioch.
J.
Free
Part
1
On
45,
413 (1949)
33)
Amino-Nitrogen
the
Amino
Nagatsu,
柿 本 泰 男,中
of the
and
K.,
T., Ozawa,
島 久:薬
Brain
Rat
学 研 究, 29巻,
4号.
Tissue
Non-Protein-Nitrogen
the
T.: Nature,
891 (1956)
Contents
in
Brain.
By
Shigeru
Department
Amino
were
and
1)
from
nitrogen
by
results
In
nitrogen
Amino
non-protein-nitrogen
The
of Neuro-Psychiatry
Okayama Uuiversity
(Director:
Prof. Nikichi Okumura)
non-protein
determined.
were
the
the
as
normal
Yunoue
in
fresh
was
rats
brains
measured
micro-Kjeldahl
by
Medical
under
the
School.
variously
copper
method
treated
of
conditions
Pope
and
Stevens,
procedure.
follows:
control
34.3•`38.5mg/%,
group,
and
the
the
mean
mean
of
of
amino-N
non
contents
protein-N
was
was
36.8mg%,
161.1mg%,
ranged
ranging
from
140.3•`184.1mg%.
2)
both
in
In
the
amino-N
the
3)
group
In
case
and
injected
the
normal
group,
weeks),
appreciable
In
general,
protein-nitrogen
of
repeated
electroshocked
non-protein-N
with
showed
in
decrease
it
keep
can
be
relatively
group
of
the
amino-N
injected
constant
that
contents
levels
contents
by
were
daily,
were
those
was
of
to
20•`30
also
almost
for
slightly
chlorpromazine
contents
the
amounted
These
(60mg/kg
with
non-protein-N
concluded
daily,
change.
repeatedly
rats,
the
(twice
appreciable
methylpropamine
hypophysectomized
while
rats
no
times),
normal
3weeks).
lower
than
(10mg/kg
in
daily
the
for
found.
amino-nitrogen
above-menthioned
as
well
treatments.
as
non
3