Der Abbau der Acetessigsäure durch Bacterium coli

Ohne Zusammenfassung     

Zum Abbau der l-Äpfelsäure durch Milchsäurebakterien

Zusammenfassung Die Abtrennung der OES-Decarboxylase vom Malic-Enzym wird bei Enzymlösung aus Bakterien des Stammes Lactobacillus plantarum L durchgeführt. Die Trennung gelingt wegen der unterschiedlichen Temperatur-und pH-Empfindlichkeit der beiden Enzyme. Das Malic-Enzym ist im Bereich von pH 4,5–5,0 nur dann bei 40° C und darüber vor Denaturierung geschützt, wenn es als Substrat-NAD⁺-Mn⁺⁺-Komplex vorliegt. Die OES-Decarboxylase ist entsprechend temperaturstabiler als das Malic-Enzym, auch wenn keine Oxalessigsäure zugesetzt wird.Die Ammoniumsulfat-Fraktionierung bringt keine befriedigende Trennung der Enzyme mit sich. Wird das Malic-Enzym durch Denaturierung nicht entfernt, so reißt es bei 75% iger Sättigung mit Ammoniumsulfat die OES-Decarboxylase mit in den Niederschlag. Bei dieser Salzkonzentration fällt auch die Malat-Dehydrogenase aus.Mikrobiolosisch und papierchromatographisch durchgeführte Biotinnachweise bestätigen, daß die OES-Decarboxylase des Stammes, L ein Biotinproteid ist.     

Zum Abbau derl-Äpfelsäure durch Milchsäurebakterien

Zusammenfassung Es wird die Aktivität von intaktenL. plantarum-Zellen verschiedener Arten gegenüberl-Äpfelsäure, Oxalessigsäure und Brenztraubensäure getestet. Bei der Dissimilation vonl-Äpfelsäure lassen sich zwei pH-Optima unterscheiden, 2,6–3,0 für eine MDH-Aktivität und 3,6–4,0 für eine Malic-Enzym-Aktivität. Stoffwechselprodukte der Brenztraubensäure-Decarboxylierung sind außer Kohlendioxid Äthylalkohol und Acetoin bzw. Diacetyl.L. plantarum ist außerdem zur Oxydation der Brenztraubensäure befähigt. Ausl-Äpfelsäure entsteht kein Acetoin (Stamm L).

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The dissimilation ofl-malic acid by lactic acid bacteriaIV. The activity of intact cells ofLactobacillus plantarum particularly considering the decarboxylation of pyruvic acid

Summary The decomposition ofl-malic, oxaloacetic and pyruvic acids by intact cells of three strains ofL. plantarum is investigated. The dissimilation ofl-malic acid shows two pH-optima, at pH2.6–3.0 for a malatedehy drogenase activity and at pH 3.6–4.0 for a malic enzyme activity. The decarboxylation of pyruvic acid yields CO₂, ethyl alcohol, acetoin and diacetyl.L. plantarum is also able to oxidize pyruvic acid. The acetoin produced byL. plantarum Strain L does not originate froml-malic acid.

     

Zum Abbau von 14C-markierter Äpfelsäure durch Bacterium gracile

Zusammenfassung Der Äpfelsäureabbau durch B. gracile wird mit Hilfe ¹⁴C-markierter Säuren quantitativ untersucht. Die nach dem Abbau wiedergefundene Aktivität in Restäpfelsäure, Milchsäure und Kohlendioxyd beträgt zusammen 96–97% der Aktivität der eingesetzten dl-Äpfelsäure-[1,4-¹⁴C₂]. Die molaren Verhältnisse von abgebauter Äpfelsäure zu Milchsäure und Kohlendioxyd sind 1:1:0,9. Ein Weiterabbau der Äpfelsäure über Milchsäure hinaus ist zu verneinen, da in diesem Fall mehr Kohlendioxyd entstehen müßte als dem Verhältnis 1:1:1 entspräche. D-Äpfelsäure und Fumarsäure werden von den Bakterien ebenfalls dissimiliert, Milchsäure wird nicht angegriffen. Citronensäure-[1,5-¹⁴C₂] wird sehr langsam abgebaut; als einziges Stoffwechselprodukt konnte bisher nur radioaktives Kohlendioxyd nachgewiesen werden.Die Darstellung von dl-Äpfelsäure-[1,4-¹⁴C₂] und Fumarsäure-[1,4-¹⁴C₂] wird beschrieben.Teil der Dissertation von H.-L. Schmidt, Untersuchungen zur Biochemie des Abbaues von Äpfelsäure durch Bact. gracile mit Hilfe ¹⁴C-markierter Säuren. Mainz 1958.Der früher gebräuchliche Name Bact. gracile ist hier beibehalten; hinsichtlich der Isolierung der verwendeten Stämme sei auf Jerchel, Flesch u. Bauer (1956), Flesch u. Jerchel (1958) sowie Jerchel u. Schmidt (1958) verwiesen. Eine kurze Darstellung zur Nomenklatur gibt Radler (1958).     

Abbau und Wiederverwertung von Poly-β-hydroxybuttersäure durch Hydrogenomonas H 16

Ohne ZusammenfassungAbkürzungen ADP Adenosindiphosphat - ATP Adenosintriphosphat - CCP Carbonylcyanid-m-chlorophenylhydrazon - 2,4-D 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure - -HBS -Hydroxybuttersäure - NAD Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid - NADH reduziertes NAD - Mbl Methylenblau - MJES Monojodessigsäure - PHBS Poly--hydroxybuttersäure, Phenole - DNP 2,4-Dinitrophenol - 2-A-4-NP 2-Amino-4-nitrophenol - 4-A-2-NP 4-Amino-2-nitrophenol - 2,4-DAP 2,4-Diaminophenol Auszug aus der gleichlautenden Dissertation der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen 1966.     

Die Biosynthese der Poly-β-hydroxybuttersäure durch Knallgasbakterien

Zysammenfassung Bereits nach 8 sec ¹⁴CO₂-Fixierung ist die aus Hydrogenomonas H 16 isolierte Poly--hydroxybuttersäure (PHBS) gleichmäßig radioaktiv markiert.Es werden Beweise dafür erbracht, daß die PHBS aus Kohlendioxyd über 3-Phosphoglycerinsäure, Brenztraubensäure, Acetyl-CoA und Acetacetyl-CoA synthetisiert wird.Während der PHBS-Synthese geht so eines von drei fixierten CO₂-Molekülen durch oxydative Decarboxylierung der Brenztraubensäure wieder verloren. Damit steht im Einklang, daß die CO₂-Fixierungsleistung wachsender Zellen größer ist als die PHBS-speichernder.Nur ein Zehntel der Ribulose-1,5-diphosphat-Carboxylase, die für die gemessene autotrophe CO₂-Fixierungskapazität erforderlich wäre, konnte im Rohextrakt von Hydrogenomonas H 16 nachgewiesen werden. Das Enzym ließ sich 20 fach anreichern.

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Summary Poly--hydroxybutyric acid (PHBA) isolated from Hydrogenomonas H 16 following an 8 sec ¹⁴CO₂-incorporation is already uniformly labelled.It was shown, that the synthesis of PHBA from carbon dioxide takes place via 3-phosphoglyceric acid, pyruvic acid, acetyl-CoA and acetoacetyl-CoA.During the synthesis of PHBA, one of three CO₂-molecules previously fixed is lost in an oxydative decarboxylation of pyruvic acid. It is therefore evident that the CO₂-fixation of growing cells will be larger than that of cells storing PHBA.Only one tenth of the ribulose-1,5-diphosphate carboxylase, which would be necessary for the measured CO₂-fixation, could be determined in the crude extract of Hydrogenomonas H 16. The carboxylase was purified about 20-fold.

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Auszug aus der gleichlautenden Dissertation der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen 1963.     

Die Biosynthese der Poly-β-hydroxybuttersäure durch Knallgasbakterien

Zusammenfassung Ein Verfahren zur Ermittlung der ¹⁴C-Verteilung in Poly--hydroxybuttersäure wird angegeben. Man überführt Poly--hydroxybuttersäure in Crotonsäure und oxydiert diese mit Kaliumpermanganat zu Essigsäure und CO₂. Die Carboxylgruppen der Crotonsäure und der Essigsäure werden durch Schmidt-Reaktion erfaßt.

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Summary An experimental method for the determination of the ¹⁴C-distribution in poly--hydroxybutyric acid is described. Poly--hydroxybutyric acid is converted to crotonic acid and further oxidized with KMnO₄ to acetic acid and CO₂. The activity in the carboxyl-groups of crotonic acid and acetic acid was measured following Schmidt-degradation.

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Auszug aus der gleichlautenden Dissertation der mathematisch-naturwissen-schaftlichen Fakultät der Universität Göttingen 1963.     

Zum abbau der l-Äpfelsäure durch Milchsäurebakterien

Zusammenfassung Die Malat-abbauenden Enzyme von drei L. plantarum-Arten verschiedener Herkunft werden untersucht und miteinander verglichen. Neben Malic-Enzym enthalten alle drei Arten Malat-Dehydrogenase und Oxalessigsäure-Decarboxylase sowie Lactat-Dehydrogenase.Die Oxalessigsäure-Decarboxylase der auf pflanzlichem Material vorkommenden Bakterien (L. plantarum L und L. plantarum ATCC-8014) dürfte nach den Ergebnissen von Hemmversuchen mit Avidin ein Biotin-Proteid sein; beim Malic-Enzym kann dies ausgeschlossen werden.Die Enzymausstattung eines aus der Mundhöhle isolierten Stammes (L. plantarum ATCC-11580) unterscheidet sich insofern von der der übrigen Stämme, als die MDH-Aktivität relativ schwach ausgeprägt ist und das Malic-Enzym ein Biotin-Proteid darstellt.     

Die Biosynthese der Poly-β-hydroxybuttersäure durch Knallgasbakterien

Zusammenfassung Am Ende der exponentiellen Wachstumsphase oder in einem Mineralmedium ohne Stickstoffquelle bildet Hydrogenomonas H 16 aus einer Reihe von organischen Säuren Poly--hydroxybuttersäure.Nach dem Einbau von spezifisch ¹⁴C-markierten organischen Säuren wurde die ¹⁴C-Verteilung in der Poly--hydroxybuttersäure ermittelt.Die Ergebnisse zeigen, daß Essigsäure und Crotonsäure als Ganzes, Milchsäure unter Verlust von C₁ und Bernsteinsäure nach zwei Decarboxylierungsschritten in das Polymere eingebaut werden.Unter Knallgas erfolgt die Assimilation der organischen Substrate mit Hilfe der Energie aus der Knallgasreaktion.

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Summary Hydrogenomonas H 16 accumulates poly--hydroxybutyric acid at the end of the exponential growth phase or in a mineral nutrient solution without a nitrogen source and containing a number of organic acids.Following the incorporation of specific ¹⁴C-labelled organic acids, the ¹⁴C-distribution in poly--hydroxybutyric acid was determined.The results reveal, that acetic acid and crotonic acid are incorporated into the polymer as a whole, lactic acid however, with the loss of C₁ and succinic acid following two decarboxylation steps.In an atmosphere of hydrogen and oxygen the assimilation of organic substrates is carried out by means of the energy from the oxygen-hydrogen reaction.

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Auszug aus der gleichlautenden Dissertation der mathematisch-naturwissen-schaftlichen Fakultät der Universität Göttingen 1963.     

Veränderungen im Gehalt von Abscisinsäure und Indol-3-essigsäure sowie der Chloroplastenfarbstoffe in Pisumkeimlingen durch Gibberellinsäure

Zusammenfassung 12 Tage alte Erbsenkeimlinge erhielten je 5 l einer wäßrigen GA₃-Lösung (0,05, 0,5 und 5 g GA₃) zwischen die jüngsten Blätter. Nach 2 und 4 Tagen wurden die Sproßspitzen und die im Wachstum nicht beeinflußten Sproßbasen getrennt auf ihren Gehalt an Indol-3-essigsäure (IES) und Abscisinsäure (ABS) untersucht.In Sproßspitzen von gibberellinbehandelten Keimlingen ist ein im Vergleich zu unbehandelten Kontrollpflanzen erhöhter IES-Gehalt nachweisbar, während die basalen Sproßteile weniger IES enthalten. Der Abscisinsäuregehalt ist dagegen in den Sproßspitzen gibberellinbehandelter Keimlinge verringert, in den Basen erhöht. Eine Abweichung von dieser Regel ergibt sich bei Keimlingen, die 2 Tage nach Applikation der für das Wachstum überoptimalen Gibberellinmenge 5 g untersucht wurden. Diese enthalten in apikalen und basalen Teilen sowohl mehr IES als auch mehr ABS im Vergleich mit Kontrollpflanzen.Gibberellinsäure bewirkt auch eine Verminderung des Chlorophyll-und Carotinoidgehaltes. Ein Zusammenhang zwischen der Veränderung des Carotinoidgehaltes und des Abscisinsäuregehaltes wurde nicht gefunden.

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Changes in the contents of abscisic acid, indoleacetic acid, and chloroplast pigments in pea seedlings treated with gibberellic acid

Summary Twelve-day old pea seedlings were treated with gibberellic acid (GA₃). The hormone was applied to the apical bud in quantities of 0.05, 0.5, and 5 g in 5 l droplets.After 2 and 4 days the contents of indoleacetic acid (IAA) and abscisic acid (ABA) of the apical parts (apical bud including the 5th internode) and of the basal parts (3rd and 4th internode and leaves) were estimated by means of paper chromatography of ether extracts and bioassay with avena coleoptile segments. In addition, the contents of ABA were checked by spectropolarimetric measurement.Apical parts of the gibberellin treated plants contain more IAA, basal ones less IAA than the untreated controls. On the other hand, the contents of ABA are higher in basal parts and lower in apical parts. Only the seedlings treated with 5 g GA₃ and analysed after 2 days do not follow this rule. Their apical parts contain not only more IAA but also more ABA than the untreated plants, and their basal parts contain more IAA than the controls.It is concluded, therefore, that GA₃ causes changes not only in the contents of these hormones but also in the distribution of hormones within the plant.Moreover, GA₃ decreases the contents of chlorophyll a and b and of the carotenoids. The changes in carotenoid contents do not seem to be related to the changes in abscisic acid contents.

     

Der mikrobielle Abbau der Aminosäuren

Ohne ZusammenfassungFrühere Zusammenfassungen: Janke (1930); Franke (1939).     

Eine neue Mikrozuckerbestimmungsmethode durch manometrische Bestimmung der Gärungskohlensäure nach Warburg

Ohne Zusammenfassung     

Allosterische Regulation der Aktivität der Glutamatdehydrogenase aus Erbsenkeimlingen durch das Substrat α-Ketoglutarsäure

Summary Several investigations on the properties of glutamate dehydrogenase from plant sources indicate that the enzymatic activity (reductive amination) follows a Michaelis-Menten-type kinetic when velocity is plotted versus rising concentrations of the substrate -ketoglutarate. In the course of our investigations on the effect of SO₂ on pea plant enzymes we found that SO ₄ ^2- , added as (NH₄)₂SO₄ to the assay system, causes this type of activity response because of its ability to function as an activator. When (NH₄)₂SO₄ is replaced by NH₄Cl in the in vitro system however, activity response is sigmoidal. Addition of competitive inhibitor to the latter system again gives rise to a sigmoidal kinetic with reduced initial velocities. Identical kinetic behaviour is observed when either 120 fold enriched enzyme from shoots or highly purified glutamate dehydrogenase from pea roots is used, a fact which justifies the assumption that the enzyme from pea plants belongs to the MIC-type of regulatory proteins (modulator independent cooperativity). The activity response caused by other effectors, especially purine nucleotides, is discussed with regard to the above findings.     

Bildung von Zitronensäure und Oxalsäure durch Aspergillus niger

Ohne Zusammenfassung     

Synthese der lunularsäure

A ten-step synthesis of lunularic acid, starting from phenyl β-chloropropionate is described. Detailed spectroscopic data are given for lunularic     

Zur Histochemie der Neuraminsäure

Zusammenfassung Bei der Methylierung mit methanolischer Salzsäure wird ein Großteil der Neuraminsäure aus dem Gewebe freigesetzt. Da in gleicher Weise bei der Methylierung die schwefelsauren Gruppen der sauren Mucopolysaccharide abgespalten werden, ist ein histotopochemischer Nachweis der Neuraminsäure aus der Herabsetzung der Alcianblaufärbbarkeit nach Methylierung nicht möglich. Bei der enzymatischen Freisetzung der Neuraminsäure mit Neuraminidase werden beträchtliche Mengen an Neuraminsäure bereits durch den enzymfreien Puffer als Sialomucoide aus dem Schnitt herausgelöst. Somit ist mit Hilfe der Neuraminidase eine spezifische indirekte Bestimmung der Neuraminsäure im Feingewebsschnitt nur dann möglich, wenn zwischen der Inkubation mit enzymfreiem Puffer und der Behandlung mit Neuraminidase ein signifikanter Unterschied besteht. Keinesfalls erlaubt diese Methode quantitative Aussagen; sie kann zudem zu falschen negativen Ergebnissen führen.

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Studies about the histochemistry of neuraminic acid

Summary It was tested by biochemical and histochemical methods whether it is possible to determine neuraminic acid histotopochemically by dying with alcianblue in combination with methylation respectively digestion by neuraminidase. During methylation by methanolic HCl the greater part of neuraminic acid is released out of the tissue. Furthermore this procedure results in splitting off sulphate of acidic mucopolysaccharides. Therefore a histotopochemical proof of neuraminic acid by determination of the dying degree after methylation is impossible. When releasing neuraminic acid by neuraminidase the enzym-free buffer already liberates a considerable amount of neuraminic acid in form of sialomucoids. In such a way a specific indirect determination of neuraminic acid is possible by the use of neuraminidase only, if a significant difference between the incubation with the enzym-free solution and the treatment with the enzym can be found.

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Unterstützt durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Für technische Hilfe danke ich Frl. H. Martin.     

Weitere Untersuchungen über den Abbau der Cellulose durch Bacillus cellulosae-dissolvens Khouvine

Ohne Zusammenfassung