Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen 183. Mitteilung. Imacidin,ein neues Acylpeptidantibioticum aus Streptomyces olivaceus

Zusammenfassung Ein Stamm von Streptomyces olivaceus, Tü 1379, bildet neben den bekannten Bakterienfarbstoffen Prodigiosin C-25 und Metacycloprodigiosin mehrere vermutlich cyclische -Hydroxyacyldecapeptide, hauptsächlich Imacidin B und C, die sich in der Kettenlänge des Acylrestes unterscheiden. Diese Antibiotica werden durch schwache Alkalien schnell verändert, wobei Hydroxyacylpeptide mit unveränderter Aminosäure-Zusammensetzung, aber verringerter biologischer Wirksamkeit, Imacidinsäuren, entstehen, die auch im nativen Rohprodukt enthalten sind. Die Imacidine besitzen ein enges Wirkungsspektrum und hemmen die Zellwandsynthese.

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Metabolic products of microorganisms 183. Imacidin, a new peptid antibiotic from Streptomyces olivaceus

Streptomyces olivaceus, strain Tü 1379 produces beside the red dyestuff prodigiosin several closely related hitherto unknown cyclodepsipeptide antibiotics, mainly imacidine B and C and imacidinic acids. The antibiotics affect murein biosynthesis. Only actinomycetes are inhibited.

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Abkürzungen TCA Trichloressigsäure 182. Mitteilung: H. P. Hagemaier, A. Keckeisen, H. Zähner und W. A. König, Strukturaufklärung des Nucleosidantibioticums Nikkomycin. Ann. Chem. 1979 (im Druck)     

Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen

Zusammenfassung Ein Stamm von Streptomyces flaveolus, Tü 1240, bildet neben dem schon länger bekannten Tirandamycin A das Tirandamycin B, das sich durch eine zusätzliche Hydroxylgruppe von A unterscheidet. Beide Antibiotica besitzen ein ähnliches Wirkungsspektrum und offensichtlich gleichen Wirkunsmechanismus. Anhand der Daten aus der Massenspektrometric, der ¹³C-und ¹H-NMR-Spektren läßt sich dem Tirandamycin B die Formel II zuordnen.

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Metabolic products of microorganisms158. Tirandamycin B

Streptomyces flaveolus, strain Tü 1240 produces besides Tirandamycin A, a hitherto unknown antibiotic, which is closely related to Tirandamycin A. The new antibiotic Tirandamycin B contains one additional hydroxylgroup. Both antibiotics exhibit a similar antimicrobial spectrum and they seem to have the same mechanism of action. According to the data obtained from mass spectrometry, ¹³C-and ¹H-NMR spectra formula II could be deduced for Tirandamycin B.

157. Mitteilung: H. Diddens, H. Zähner, E. Kraas, W. Göhring, G. Jung: On the transport of two tripeptide antibiotics in bacteria. Europ. J. Biochem. (in press)     

Production of tylosin and nikkomycin by immobilized Streptomyces cells

Summary Mycelia of Streptomyces sp. T 59-235 and Streptomyces tendae Tü 901 (producing the antibiotics tylosin and nikkomycin, resp.) were immobilized in different carriers. With both organisms best antibiotic production was observed in calcium alginate gel.Influence of aeration, cell density and flow rate on antibiotic production was investigated in batch fermentation and in a continuous system (air-bubbled reactor).In batch fermentation, immobilization prolongued the production phase from 72 to 120 h (Streptomyces T 59-235) and from 72 to 96 h (S. tendae). The relative productivity of immobilized cells was 40 to 50% compared to that of free mycelia in both cases.In continuous tylosin fermentation highest production rate was observed in a medium nearly saturated with oxygen.Nikkomycin production by immobilized S. tendae could be maintained for longer than 350 h in a continuous system. The production rate depended on cell density and flow rate of the medium. The maximum specific productivity was 100% compared to that of free mycelium in batch culture.     

Properties of chorismate mutase ofStreptomyces venezuelae

Zusammenfassung Aus Kulturen von Streptomyces collinus (Stamm Tü 365) wurde ein neues, gelbes Antibioticum isoliert und durch analytische, spektroskopische und mikrobiologische Daten charakterisiert.

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Metabolic products of microorganisms99. Kirromycin

Summary Kirromycin, a new yellow antibiotic, has been isolated from cultures of strain Tü 365 of Streptomyces collinus. It has been characterized by analytical, spectroscopic, and microbiological data.

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98. Mitt.: Bayer, E., Gugel, K. H., Hägele, K., Hagenmaier, H., Jessipow, S., König, W. A., Zähner, H.: Helv. chim. Acta 55, 224–239 (1972).     

Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen

Zusammenfassung Der Stamm Tü 469 von Streptomyces arenae bildet ein lipophiles, farbloses, nur auf chemisch definierten Medien wirkendes Antibioticum, das Arenaemycin E (Epoxid). Bei stärkerem Ansäuern der Kulturfiltrate mit Salzsäure auf pH 2,5 kann das Arenaemycin C (Chlorhydrin), mit Schwefelsäure auf pH 2,5 das Arenaemycin D (Diol) isoliert werden. Die Spektren lassen die in den Partialformeln 1(E), 2(D) und 3(C) dargestellten Beziehungen erkennen. Als Angriffsort des Arenaemycins C kann die Pyruvatkinase angenommen werden.

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Metabolic products of microorganisms105. Arenaemycin E, D and C

Summary Arenaemycin E (epoxide), a new, colorless, lipophilic antibiotic has been isolated from cultures of strain Tü 469 of Streptomyces arenae. The antibiotic inhibits the growth of microorganisms in synthetic, but not in complex media. After adjusting the culture filtrate with hydrochloric acid to pH 2.5 Arenaemycin C (chlorohydrin) was isolated. However, when the pH of the original culture filtrate was adjusted to pH 2.5 with sulphuric acid, Arenaemycin D (diol) was isolated.The structural differences of the three Arenaemycins, which were analysed by IR, UV, NMR and Mass spectral methods are shown in the partial structural formulas [1(E), 2(D), 3(C)]. Preliminary studies indicate that the probable point of attack of Arenaemycin C is on the enzyme pyruvate kinase.

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104. Mitt.: W. Richle, F. K. Winkler, D. M. Hawley, M. Dobler und W. Keller-Schierlein: Die Struktur des Cinerubins B. Helv. chim. Acta. 54, 467–480 (1972).     

Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen

Zusammenfassung Candida lipolytica synthetisiert das Antibioticum Tryptanthrin aus 1 Mol Tryptophan und 1 Mol Anthranilsäure. Bei Verfütterung von Tryptophan und substituierter Anthranilsäure, bzw. substituiertem Tryptophan und Anthranilsäure, konnten die zu erwartenden Tryptanthrinderivate isoliert und identifiziert werden. Die Enzyme der Tryptanthrinbiosynthese wiesen in bezug auf diese Substrate, mit Ausnahme von Bromtryptophan, keine Spezifität auf. Parallel zu diesen Versuchen wurden durch chemische Synthese substituierte Tryptanthrine hergestellt. Die Dierivate wurden auf ihre antibiotische Wirksamkeit geprüft; als besonders wirksam erwiesen sich die halogenierten Verbindungen.

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Metabolic products of microorganisms156. Synthesis and biosynthesis of substituted tryptanthrins

Candida lipolytica synthesizes the antibiotic tryptanthrin from 1 mole tryptophan and 1 mole anthranilic acid. When feeding tryptophan and substituted anthranilic acids, or substituted tryptophans and anthranilic acid, we could isolate and identify the expected derivatives of tryptanthrin. The enzymes of the biosynthesis of tryptanthrin, with the exception of bromotryptophan, had no specifity for these substrates. In addition to these experiments substituted tryptanthrines were chemically synthesized. We checked them for antibiotic action; the halogen compounds turned out to be especially effective.

155. Mitteilung: K Uchida, H. Zähner, Modes of action of rinamycin and derinamycin. Arch. Microbiol. 107, 161–166 (1976).     

Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen. 175. Mitteilung. Tetracenomycin C

Zusammenfassung Streptomyces glaucescens, Stamm Tü 49=ETH 22794, produziert neben Hydroxystreptomycin die Tetracenomycine, ein Gemisch lipophiler Antibiotica, von denen das mengenmäßig vorherrschende und zugleich das aktivste das Tetracenomycin C ist. Das blaßgelbe, kristallisierte Tetracenomycin C hat die Summenformel C₂₃H₂₀O₁₁ und ähnelt chemisch den Tetracyclinen und den Anthracyclinonen.Tetracenomycin C ist wirksam gegen einige Grampositive Bakterien und vor allem gegen Streptomyceten; Gram-negative Bakterien werden nicht gehemmt. Aufgrund der Unterschiede bei den funktionellen Gruppen, des Wirkungsspektrums und den bislang bekannten Daten zur Wirkungsweise kann Tetracenomycin C weder zu den Tetracyclinen noch zu den Anthracyclinonen gerechnet werden.Der Erfolg der Suche nach neuen Antibiotica hängt in starkem Maße von dem verwendeten Screening-Modell ab. Ein erfolgversprechendes Modell sollte unter anderen zwei Bedingungen erfüllen:Erstens sollen ungewöhnliche, bisher nicht erfaßte Aktivitäten sichtbar werden und zweitens sollen bekannte Substanzen weitgehend ausgeschlossen werden. Ein Screening-Modell, das solche Ansprüche erfüllt, ist die Suche nach Engspektrum-Antibiotica (Zähner, 1974, 1977), die nur wenige Testkeime hemmen. Wie bei einigen anderen nichtklassischen Screening-Methoden wird hier auf eine Korrelation zwischen erstem Test und späterer Anwendung verzichtet; der erste Test dient nur als Leitschiene für die Auffindung und Isolierung eines neuen Metaboliten. Erst auf einer zweiten Stufe wird die Frage der Einsatzbarkeit des neuen Metaboliten geprüft. Neuartige Screeningmethoden werden erst seit relativ kurzer Zeit eingesetzt. Es schien uns deshalb lohnend, auch ältere, gut charakterisierte Antibioticaproduzenten auf die Bildung bisher übersehener Sekundärmetaboliten anzusehen. Streptomyces glaucescens (Stamm Tü 49=ETH 22794) ist schon seit längerer Zeit als Produzent von Hydroxy-Streptomycin bekannt (Hütter, 1967). Das Hauptinteresse an diesem Stamm gilt jedoch seiner Genetik, insbesondere den genetischen Grundlagen der Melaninbildung (Lerch u. Ettlinger, 1972; Baumann et al., 1974; Baumann u. Kocher, 1976). Bei der Prüfung dieses Stammes auf Bildung von Engspektrum-Antibiotica fanden wir die Tetracenomycine, ein Gemisch lipophiler Antibiotica. Hauptkomponente ist Tetracenomycin C, das nachstehend beschrieben werden soll.

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Metabolic products of microorganisms. 175. Tetracenomycin C

Streptomyces glaucescens, strain Tü 49=ETH 22794, produces hydroxystreptomycin as well as the tetracenomycins, a mixture of several lipophilic antibiotics. The main component and the most active one is tetracenomycin C. Tetracenomycin C has a molecular formula C₂₃H₂₀O₁₁ and is chemically related to tetracyclines and anthracyclinones.The pale yellow antibiotic is active against some gram-positive bacteria, especially against streptomycetes. Gram-negative bacteria and fungi are not inhibited. In considering the differences of biological activity and the functional groups of the molecule, tetracenomycin C is not a member of the tetracycline or anthracyclinone group of antibiotics.

174. Mitteil.: W. Keller-Schierlein und H.-V. Naegeli. Synthese von enantio-Ferrichrom. Helv. Chim. Acta (im Druck)     

Über die Zusammensetzung der pigmenthaltigen Strukturen aus Prokaryonten

Zusammenfassung Thylakoide der Blaualge Oscillatoria chalybea Kütz. wurden auf ihre chemische Zusammensetzung hin untersucht. Die Präparate enthielten 44% Protein, 21% Kohlenhydrate und 17% ätherlösliche Lipide. Der Chlorophyllgehalt betrug 8,5%.Palmitinsäure und Linolensäure waren die Hauptkomponenten des Fettsäurengemisches der ätherlöslichen Lipide. Während in der Zelle mehr Linolensäure als Palmitinsäure vorkam, überwog in der Thylakoid-fraktion die Palmitinsäure.Das aus den Oscillatoria-Thylakoiden gewonnene Strukturproteid besaß eine ähnliche Aminosäurezusammensetzung wie die Strukturproteide aus den Chloroplasten der Grünalge Chlorella und höherer grüner Pflanzen.Die Thylakoide der untersuchten Cyanophyceen-Art zeigen somit nicht nur morphologisch, sondern auch chemisch eine weitgehende Über-einstimmung mit Chloroplasten-Thylakoiden.

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Summary The chemical composition of the thylakoids from the bluegreen alga Oscillatoria chalybea Kütz. was determined. There were 44% protein, 21% carbohydrates, and 17% ether soluble lipids in the thylakoid fraction. It contained 8.5% chlorophyll.Palmitic acid and linolenic acid were the main components among the fatty acids of the ether soluble lipids. In whole cells there was more linolenic acid than palmitic acid. In contrast palmitic acid was predominating in the thylakoid fraction.The amino acid composition of the structural proteid was quite similar to that of structural proteids of chloroplasts from the green alga Chlorella and from green higher plants.Therefore the thylakoids from Oscillatoria resemble those from chloroplasts not only with respect to their morphological structure but also with respect to their chemical composition.

     

Metabolic products of microorganisms

In the course of a screening for new metabolites from fungi we isolated a substance with antimicrobial activity from cultures of Aspergillus duricaulis (CBS 481.65) (Tü 679). It was antagonized by putrescine, spermidine, spermine, arginine, citrulline, lysine, ornithine, in higher concentration by asparagine and glutamine too. The effect of ethylenediaminetetraacetate on the susceptibility of Streptomyces viridochromogenes (Tü 57) and Bacillus subtilis ATCC 6051 to this antibiotic has been studied.The substance was characterized and identified as cyclopaldic acid.Abbreviations MIC minimum inhibitory concentration - tlc thinlayer chromatography Metabolic products of microorganisms. 166. M. Kappner, A. Hasenböhler, H. Zähner: Optimierung der Desferri-Ferricrocinbildung bei Aspergillus viridi-nutans Ducker & Thrower. Arch. Microbiol. 115, 323–331 (1977)     

Physiologische Selektion auf kältebehandelten Oberflächenkulturen von Streptomyces rimosus

Zusammenfassung Overflächen- und Submerskulturen von Streptomyces rimosus zeigen nach Kältebehandlung einen raschen Vitalitätsverlust. Physiologische Untersuchungen an flüssigen und festen Nährubstraten haben ergeben, daß die Ausreifung des Mycels von einer erheblichen Alkalisierung der Medien begleitet wird; in den Flüssigkeitskulturen werden pH-Werte, von über 8,5 erreicht. Submerse Folgepassagen solcher alkalischer Aufbewahrungskulturen zeigen in Abhängigkeit von der Zeitdauer der Kältewirkung physiologische Veränderungen, die auf synthetischen Medien als gestörter Kohlenhydratstoffwechsel zu fassen sind. In Übereinstimmung mit einschlägigen Literaturangaben unterliegen die reifen Streptomycetenkulturen der Wirkung ihres selbstgebildeten Antibioticums, die entweder eine Selektion stoffwechselabweichender Organismen auslöst oder die den Stoffwechsel der Resistenten erst während der Aufbewahrungszeit prägt. In diesem Falle wäre der abweichende Stoffwechselzustand über mehrere Folgekulturen im Mycel manifestiert worden.

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Physiological selection in cold-treated surface cultures of Streptomyces rimosus

Summary Surface and submerged cultures of Streptomyces rimosus show a rapid loss of viability after storage at + 4°C. Physiological tests with fluid and solid nutrient substrates indicate that as the mycelium ripens, the medium becomes strongly alkaline (fluid cultures show a pH of over 8,5). Subsequent submerged passages of such alkaline stored cultures show physiological changes dependent on the duration of the cold treatment which identified on synthetic media as disturbances of the carbohydrate metabolism.From the literature it is known that cultures of ripe Streptomycetes are affected by their own antibiotic. This either causes a selection of organisms with unusual metabolism, or affects the metabolism of the resistant strains during cold storage. In this case, the deviant metabolism should persist in the mycelium through several culture passages.

     

Optimized nikkomycin production by fed-batch and continuous fermentation

We performed fed-batch and continuous fermentations to extend the time of maximal nikkomycin production by Streptomyces tendae Tü 901/S 2566. This was achieved by the fed-batch culture technique. Furthermore, high productivity was obtained at slow growth rates in a continuous fermentation process. Different dilution rates with and without carbon limitation were done and the results were compared. Correspondence to : T. Schüz     

Untersuchungen über Beziehungen zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese

Zusammenfassung An der einzelligen GrünalgeChlorella pyrenoidosa und an Systemen mit isolierten Spinat-Chloroplasten wurde das Problem einer möglichen Beziehung zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese (unter Ausschluß der Photophosphorylierung) bearbeitet.Eine Erhöhung des intracellulären Ascorbinsäure-Spiegels derChlorella pyrenoidosa konnte bei Dauerlichtkulturen erst bei einer Ascorbinsäure-Konzentration des Außenmediums von5·10^–2 Mol/l nachgewiesen werden. An Synchronkulturen ergab sich eine Phase im Entwicklungscyclus der Algen (18. Std), in der bereits bei einer Ascorbinsäure-Konzentration des Außenmediums von 1·10^–3 Mol/l eine signifikante Aufnahme erzielt werden konnte.In Versuchen anChorella-Zellen mit künstlich erhöhtem intracellulären Ascorbinsäure-Spiegel wurde weder bei Gaswechsel-Messungen noch bei der¹⁴CO₂-Fixierung eine Wirkung der Ascorbinsäure auf die Photosynthese festgestellt. Untersuchungen an Synchronkulturen ergaben keine Korrelation zwischen Ascorbinsäure-Gehalt und Photosynthese-Leistung im Verlauf der Zellentwicklung.Der Ascorbinsäure-Gehalt von Spinat-Chloroplasten nach Isolierung in nicht-wäßrigem Medium wurde bestimmt.Versuche an Systemen mit isolierten Chloroplasten ergaben keine Abhängigkeit der Hill-Reaktion mit NADP⁺ als Elektronenacceptor von der Ascorbinsäure. Ein positiver Effekt der Ascorbinsäure zeigte sich nur bei gealterten Chloroplasten-Bruchstücken sowie bei deren Gewinnung bei p_H 8,0. Er wurde im Sinne einer Stabilisator Wirkung der Ascorbinsäure gedeutet.Die Untersuchungen dieser Arbeit und die anderer Autoren zu einer möglichen Beziehung zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese wurden hinsichtlich der Versuchsproblematik und der Ergebnisse diskutiert.Aus den Versuchsergebnissen an Synchronkulturen vonChlorella pyrenoidosa wurde auf eine mögliche Funktion der Ascorbinsäure für die Vorbereitung oder Auslösung der Teilung hingewiesen.Mit 9 TextabbildungenDissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Tübingen 1963.     

Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen

Zusammenfassung Das Steroidantibioticum Fusidinsäure wurde in Kulturen von sechs Dermatophyten und vonCalcarisporium antibioticum, einer neubeschriebenen Art der Deuteromycetes, nachgewiesen. Das Vorkommen von Antibiotica bei Dermatophyten und das Spektrum der Fusidinsäure bildenden Pilze werden erörtert.

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Metabolic products of microorganisms71. Fusidic acid from dermatophytes and other fungi

Summary The steroid antibiotic fusidic acid was identified from six strains of dermatophytes and fromCalcarisporium antibioticum, a newly described species of the imperfect fungi. Antibiotic formation by dermatophytes and production of fusidic acid by fungi are discussed.

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70. Mitteilung:W. Crueger u.H. Zähner: Arch. Mikrobiol.63, 376 (1968).     

contributo alla conoscenza della flora microbica di alcuni formaggi italiani

Zusammenfassung Es wurden aus einigen Sorten italienischer Weichkäse Hefen isoliert und untersucht.In der vorliegenden Note sind nur einige sporogene Formen beschrieben, Zygosaccharomyces casei sp. n., Saccharomyces fragilis Joergensen, S. cartilaginosus Lindner und eine neue Varietät dieser Form, S. cartilaginosus var. italica var. n. genannt.Diese Hefen wurden auch auf ihre Resistenz der Temperatur, der Milchsäure und dem Kochsalz gegenüber untersucht.     

Plant Proteinase inhibitors: A defense against herbivorous insects?

Using the tomato plant, Lycopersicon esculentum L., and the beet armyworm, Spodoptera exigua (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae), we have demonstrated that insect herbivory induces a rapid decline in plant quality. This decline in plant quality manifests itself by a highly significant reduction in rate of larval growth on a medium containing foliage from insect-damaged as opposed to undamaged tomato plants. The induction of tomato proteinase inhibitors, as a result of larval feeding, is invoked as a factor that systemically reduces leaf quality.

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Zusammenfassung Eine zentrale Theorie in der Erforschung von Insekten-Wirtspflanzen-Wechselbeziehungen ist, dass sich bestimmte natürlich vorkommende Pflanzeninhaltsstoffe in Pflanzen zur Abwehr herbivorer Insekten und anderer Parasiten entwickelt haben. Zur Zeit herrschende Überlegungen beinhalten auch das Konzept, dass herbivore Insekten das Potential besitzen, Veränderungen in der Abwehrund/oder Nahrungsqualität von Wirtspflanzen hervorzurufen, die den herbivoren Insekten schaden. Gegenwärtig is nur wenig über die Ursachen dieser von Insekten induzierten Veränderungen der Wirtspflanzenqualität bekannt. Jedoch werden häufig unterschiedliche Gehalte der Pflanzen an Phenolderivaten, Protein und/oder Proteinaseinhibitoren mit den Abwehrmechanismen in Zusammenhang gebracht. Diese Arbeit untersucht das Potential von Pflanzenproteinaseinhibitoren, als induzierbare Abwehr gegen herbivore Noctuidenlarven zu wirken.Tomatenpflanzen enthalten Proteinaseinhibitoren (PIs), die durch Verletzen der Pflanze induziert werden. Es besteht die Hypothese, dass diese Synthese von PIs einen Abwehrmechanismus gegen blattfressende Insekten darstellt. Diese Hypothese ist niemals angemessen in planta getestet worden und wird von uns anhand von Spodoptera exigua und Tomatenpflanzen, Lycopersicon esculentum, getestet.Wieterhin sollte festgestellt werden, ob eine Beziehung zwischen der PI-Konzentration im Blatt und dem Wachstum von Blattmaterial fressenden Larven besteht. Anstelle lebender Pflanzen wurde dazu eine feste, Blattmaterial enthaltende Diät (15% gefriergetrocknetes Blattmaterial angemischt in Agarlösung und Sorbinsäure) benutzt, was die Verwending einer unverletzten Kontrolle ermöglichte. Diese künstliche Diät wurde S. exigua angeboten. Die Ergebnisse des Fütterungsversuches (Fig. 2) zeigen, dass eine signifikante inverse Beziehung (r²=0.81, p=0.05) zwischen der PI-Konzentration im Blattgewebe und den mittleren Gewichten von Larven von S. exigua besteht. Nicht dargestellt ist die nicht signifikante Korrelation zwischen mittlerem Gewicht der Larven und den Gehalten an Blattprotein (r²=0.47, p>0.25) und Phenolderivaten (r²=0.50, p=0.25).Diese Ergebnisse veranlassen uns zu dem Rückschluss, dass Tomatenproteinaseinhibitoren als systemisch induzierbare antibiotische chemische Abwehr gegen herbivore Insekten wie Noctuidenlarven anzusehen sind, und dass PIs einen Faktor darstellen, der zur systemischen Reduktion der Blattqualität von Tomaten führt.

     

Enhancement of citrus resistance to the Mediterranean fruit fly

Precolorbreak treatment of Marsh grapefruit and Shamouti and Valencia oranges with 20 or 50 ppm gibberellic acid (GA) reduced fruit susceptibility to laboratory infestation by Ceratitis capitata (Wiedemann). Treatment effects were dose-dependent and the benefits were most pronounced with the orange cultivars. The implications of these findings are discussed in relation to use of GA treatment for improved fruit fly control in citrus.

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Zusammenfassung In den hier beschriebenen Versuchen wurde untersucht, wie weit durch die Anwendung von Gibberilinsäure (GA) im Freiland die Resistenz von Pampelmuse (Marsh), sowie von Shamoutiund Valencia-Orangen gegenüber Befall durch die Mittelmeerfruchtfliege, Ceratitis capitata (Wiedemann) gesteigert werden kann.In den Jahren 1982/83 spritzten wir in Israel Bäume dieser drei Zitrusarten mit GA in den Konzentrationen von 5 ppm und 50 ppm zu zwei verschiedenen Zeitpunkten vor dem Farbumschlag der Früchte (September, Oktober). Die so behandelten Früchte wurden anschliessend während der Reifeperiode in verschiedenen Zeitpunkten adulten Mittelmeerfruchtfliegen für die Eiablage dargeboten. Diese Exposition wurde sowohl im Freiland mit Früchten am Baum sowie im Laboratorium mit gepflückten Früchten durchgeführt. Untersucht wurde einerseits die Anfälligkeit resp. Resistenz der Früchte bezüglich der Eiablage, andererseits die Entwicklung der Larven in den Früchten.Wir stellten fest, dass die Behandlung mit GA bei Pampelmuse in Abhängigkeit vom Zeitpunkt und Konzentration der Behandlung eine gewisse erhöhte Befallsresistenz bewirken konnte. Bezüglich der beiden geprüften Orangensorten konnten wegen ungünstigen Witterungsbedingungen während der Reifezeit keine schlüssigen Befunde erarbeitet werden.Im Winterhalbjahr 1983/84 wurden Bäume aller drei Zitrussorten vor dem Farbwechsel der Früchte mit 20 ppm und 50 ppm GA behandelt. Um den negativen Einfluss der Witterung in den Expositionsversuchen auszuschalten, wurden die Versuchsfrüchte den Fruchtfliegen während der Reifeperiode ausschliesslich im Laboratorium dargeboten. In dieser Versuchsperiode stellten wir auch bei Orangen eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Fruchtfliegenbefall fest, und zwar in erhöhtem Ausmass bei Valencia-Orangen. Gleichzeitig beobachteten wir eine stark verzögerte Entwicklung des Farbwechsels von grün auf orange als Folge der hohen GA-Konzentration.

     

Glandular trichome exudate is the critical factor in geranium resistance to foxglove aphid

Resistance to the foxglove-aphid (Acyrthosiphon solani Kaltenbach) has been demonstrated in some inbred geranium lines (Pelargonium Xhortorum Bailey). To establish more definitively the cause/effect relationship between tall glandular trichome exudate and resistance, an intact plant bioassay was performed comparing a resistant plant line, a resistant plant line from which the tall glandular trichome exudate had been removed using a basic buffer solution, a susceptible line and a susceptible line treated with the buffer wash. After 5 days of isolation on the respective surfaces, the number of surviving adult aphids as well as the number of nymphs produced and remaining alive were determined. Aphids on the buffer washed, resistant line exhibited mortality and fecundity which was not significantly different from that produced by the susceptible line. In contrast, the untreated resistance line was clearly resistant with lower adult survival and fewer living nymphs. The tall glandular trichome exudate must therefore be a critical factor in geranium resistance to the foxglove aphid.

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Zusammenfassung Widerstandsfähigkeit dem Fingerhut-Blattlaus (Acyrthosiphon solani Kaltenbach) gegenüber wurde in einigen durch Inzucht erzeugten Pelargonie-Linien (Pelargonium Xhortorum Bailey) gezeigt. Um das Verhältnis von Ursache und Wirkung zwischen dem hochgewachsenen glandulären Trichom-Exudat und Widerstandsfähigkeit genauer zu bestimmen, wurde eine Bio-Untersuchung an intakten Pflanzen unternommen. Dabei wurden eine widerstandsfähige Pflanzenlinie, eine widerstandsfähige Pflanzenlinie, von der das hochgewachsene glanduläre Trichom-Exudat durch eine basische Pufferlösung entfernt worden war, eine anfällige Linie und eine mit Pufferlösung behandelte Linie verglichen. Zwei erwachsene weibliche Blattläuse wurden fünf Tage durch ein engmaschiges Netz auf den zu untersuchenden dritten und vierten Knotenblättern eingesperrt. Bei jeder Pflanze wurde die Untersuchung an einem nichtbehandelten Blatt und an einem Blat, von dem das Exudat durch Waschen mit der Pufferlösung entfernt worden war, durchgeführt. Für jede Linie wurden fünf Pflanzen gebraucht, und der ganze Versuch wurde sechsmal wiederholt. Nach einer fünftägigen Isolierung auf den jeweiligen Oberflächen wurden die Blätter von der Pflanze entfernt, und sowohl die Zahl der überlebenden erwachsenen Blattläuse wie auch die der produzierten und noch am Leben gebliebenen Nymphen festgestellt. Mit einer niedrigeren Überlebensrate der Erwachsenen und weniger noch lebenden Nymphen war die nichtbehandelte widerstandsfähige Linie deutlich widerstandsfähig. Im Gegensatz dazu zeigten die Blattläuse auf der mit Puffer gewaschenen widerstandsfähigen Linie eine Sterblichkeit und Fruchtbarkeit, die nicht erheblich höher waren, als die auf der anfälligen Linie, was beweist, daß das Waschen mit der Pufferlösung den Widerstandsfaktor entfernt hatte. Das hochgewachsene glanduläre Trichom-Exudat muß deshalb ein kritischer Faktor in der Widerstandsfähigkeit gegen Pelargonie-Schädlinge sein.

     

Biochemische Untersuchungen über das proteolytische Enzym des Darmsaftes von Helix pomatia L.

Zusammenfassung Die Verfasserin hat mit der biochemischen Duspiva-Methode eine kaseinspaltende Tätigkeit im Darmsaft von Helix pomatia nachgewiesen. Das proteolytische Enzym wirkt bei p_H 4 optimal. Es wird durch Glutathion, Cystein und Ascorbinsäure aktiviert, aber durch Cystin, Kaliumeisencyanid, Bleinitrat, p-Chloromercuribenzoat und o-Jodosobenzoat gehemmt.Die von diesen beiden letzten Stoffen hervorgerufene Hemmung ist durch Glutathion und Ascorbinsäure umkehrbar. Daraus schließt die Verfasserin, daß die Protease des Darmsaftes von Helix pomatia zu den sulfhydrylischen Enzymen gehört; sie nimmt an, daß dieses Enzym nicht nur von der Mitteldarmdrüse, sondern auch vom Darmkanal kommt.     

Über die Wirkungsweise der Herznerven bei den Fischen. IV

Zusammenfassung Das Herz der Fische steht im Gegensatz zu dem der Amphibien und Reptilien im Tierkörper unter einem starken Vagustonus. Durch diesen wird es in seiner Tätigkeit im geringeren oder größeren Umfange gedrosselt. Sich selbst überlassen, also jeglichem nervösen Einfluß entzogen, schlägt es in einer für Kaltblüter ganz auffallend hohen Frequenz. Infolgedessen bedarf es nur der Zügelung durch eine Art von Nerven, nämlich durch die hemmenden. So erklärt sich, daß am Fischherzen bisher niemals eine Sympathikuswirkung festgestellt werden konnte.Aus der Tatsache, daß das Fischherz nur durch eine Art von Nerven versorgt wird und sich selbst überlassen, sehr rasch schlägt, lassen sich eine Reihe von Eigentümlichkeiten herleiten, durch die sich das ausgeschnittene Fischherz von dem gleichen und gleichartig gehaltenen Organ anderer Tierklassen unterscheidet. Es handelt sich vor allem um das leicht auftretende arhythmische Schlagen seiner Automatiezentren und die rasch eintretende Dissoziation zwischen der Tätigkeit zweier Herzabteilungen.Die vorliegende Untersuchung wurde mit Hilfe einer Spende der medizinischen Fakultät der thüringischen Landesuniversität Jena durchgeführt. Dafür soll auch an dieser Stelle herzlichst gedankt sein.     

Untersuchungen zur Rolle der Folsäure im Stoffwechsel autotropher Zellen

Zusammenfassung In Massenkulturen von Chlorella pyrenoidosa wurde die Rolle der Folsäure im Stoffwechsel, besonders im Hinblick auf deren mögliche Beteiligung an frühen Vorgängen des photosynthetischen Kohlenstoffeinbaues, untersucht. Als spezifische Antimetaboliten der Folsäure-Biosynthese wurden Sulfonamide (Sulfanilamid, Sulfathiazol) eingesetzt.Bereits nach 24 Std Einwirkungsdauer ist eine deutliche Abnahme der Teilungsintensität zu verzeichnen. Parallel damit läßt sich eine etwas geringere Abnahme des Pigment-und Nucleinsäure-Gehaltes (Ges.-NS, RNS, DNS) der Zellen nachweisen. Demgegenüber liegt eine deutliche Blockierung der Substanzproduktion erst nach 48 Std Hemmdauer vor. Aus diesem unterschiedlich starken Hemmeffekt auf Teilungsintensität und Substanzproduktion resultiert eine beachtliche Zunahme der Zell-größe, die nach 96 Std Versuchsdauer beinahe den doppelten Wert der Ausgangsgröße erreicht.Bei gleichzeitiger Gabe von p-Aminobenzoesäure (10^-6 Mol/l) oder Folsäure (10^-5 Mol/l) zum sulfanilamidhaltigen Kulturmedium ist keine Hemmwirkung des Antimetaboliten auf den Stoffwechsel der Algenzellen nachweisbar.Die schädigende Wirkung des Sulfonamids ist reversibel; der Rückgang der Hemmung wird anfangs durch unterschiedliche PAB-Konzentrationen in abgestufter Weise gefördert. ¹⁴C-Fixierungsexperimente lassen eine Beteiligung von Folsäure-Coenzymen an primären Vorgängen der photosynthetischen C-Einlagerung als fraglich erscheinen, da die Fixierung, bezogen auf die Substanzproduktion, nur langsam zurückgeht. Die Abnahme der Fixierung wird als sekundäre Veränderung des für die Photosynthese notwendigen Enzymapparates gedeutet.

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Investigations concerning the role of folic acid in the metabolism of autotrophic cells

Summary The role of folic acid in metabolism was studied in mass cultures of Chlorella pyrenoidosa, especially with respect to its possible participation in early stages of photosynthetic CO₂-fixation. Sulfonamides (sulfanilamide, sulfathiazole) were used as specific antimetabolites in the biosynthesis of folic acid.After 24 hours the number of cell divisions was much more diminished than the pigment and nucleic acid content of the cells. Significant inhibition of mass production did not occur before 48 hours. This difference in the sensitivity of cell division and mass production towards the antimetabolite leads to a definite increase in cell size.Antimetabolites administered together with (10^-6 mol/l) p-aminobenzoic acid or (10^-5 mol/l) folic acid cause no inhibition.The harmful effect of the sulfonamide is strictly reversible; the speed of recovery depends on the p-aminobenzoic acid concentration. ¹⁴C-Fixation experiments gave no evidence for the participation of folic acid enzymes in primary processes of photosynthetic carbon uptake. The decline of the fixation rate may be interpreted as a secondary effect on the enzyme apparatus necessary for photosynthesis.The enormous increase of the sugar content in the individual cells indicates a general disturbance of the metabolism.

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Dissertation der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Tübingen.