Alkynyl polysaccharides: synthesis of propargyl potato starch followed by subsequent derivatizations

Potato starch propargyl ethers (PgS) with degrees of substitution (DS) from 0.1 to 2.2 have been prepared by etherification of starch with sodium hydroxide or Li dimsyl in Me(2)SO and propargyl bromide. DS values and substituent distribution were determined after hydrolysis and acetylation by GC-MS. The order of reactivity was 2>6>3, with O-3 substitution being preferably observed in the trisubstituted units. Repeated analysis of the starch derivatives revealed that propargyl residues were lost during storage, a phenomenon that was not fully understood until now. Selected PgS were further functionalized: (a) O- and C-methylated to O-(2-butynyl)-O-methyl starch (BMS), (b) in a Mannich type reaction with diethylamine and formaldehyde to yield O-(4-diethylamino)-2-butinyl starch (DEABiS), (c) in a 1,3-dipolar cycloaddition with benzyl azide ('click-chemistry') to a N-benzyltriazole derivatized starch (BTrS), and (d) with carbon dioxide to O-(3-carboxy)-2-butinyl starch (CBiS). While the yield of carboxylation was only poor, conversion was high or nearly quantitative for reactions a-c. Thus, it is demonstrated that starch propargyl ethers are valuable intermediates for the preparation of functional polysaccharides.     

Quantitative imaging mass spectrometry of renal sulfatides: validation by classical mass spectrometric methods

Owing to its capability of discriminating subtle mass-altering structural differences such as double bonds or elongated acyl chains, MALDI-based imaging MS (IMS) has emerged as a powerful technique for analysis of lipid distribution in tissue at moderate spatial resolution of about 50 μm. However, it is still unknown if MS¹-signals and ion intensity images correlate with the corresponding apparent lipid concentrations. Analyzing renal sulfated glycosphingolipids, sulfatides, we validate for the first time IMS-signal identities using corresponding sulfatide-deficient kidneys. To evaluate the extent of signal quenching effects interfering with lipid quantification, we surgically dissected the three major renal regions (papillae, medulla, and cortex) and systematically compared MALDI IMS of renal sulfatides with quantitative analyses of corresponding lipid extracts by on-target MALDI TOF-MS and by ultra-performance LC-ESI-(triple-quadrupole)tandem MS. Our results demonstrate a generally strong correlation (R² > 0.9) between the local relative sulfatide signal intensity in MALDI IMS and absolute sulfatide quantities determined by the other two methods. However, high concentrations of sulfatides in the papillae and medulla result in an up to 4-fold signal suppression. In conclusion, our study suggests that MALDI IMS is useful for semi-quantitative dissection of relative local changes of sulfatides and possibly other lipids in tissue.     

Pflanzenfunde aus Lerna/Argolis

Zusammenfassung Die vorgelegten Funde von Früchten und Samen aus Lerna zeugen für eine — mehr oder weniger weitgehende — pflanzliche Ernährungsweise der Bewohner in allen Siedlungsphasen und einen frühen Beginn des Anbaues von Nutzpflanzen. Dieser kann anfänglich — z. B. beiVicia Faba — im Hackbau erfolgt sein. Doch die ursprünglich aus Asien stammenden Gersten, deren älteste Funde — vom Neolithikum oder erst aus der Bronzezeit — bereits große, volle Körner aufwiesen, dürften auf eine fortschrittlichere Feldbearbeitung deuten, welche wohl mit dem Getreide selbst — vielleicht von einer neuen Bevölkerungsschicht — eingeführt wurde, ohne die ortsständigen Leguminosen zu verdrängen. — Die Speisekarte wurde dann weiter bereichert durch Spelzweizen, die im Fundmaterial zwar nur spärlich vertreten sind, doch durch den Emmer wiederum auf Beziehungen nach Vorderasien schließen lassen, wo die wilde Ausgangsform:Triticum dicoccoides beheimatet ist (Schiemann (12)).Ein gewisser Bruch in der Fundzusammensetzung zeigt sich nur zwischen den beiden frühhelladischen Schichten II und III, als die Feige vom Wein abgelöst wird. Vielleicht kann die Geschichte der Besiedlung von Lerna eine Erklärung für diesen auffallenden Befund erbringen.Neben den Eiweiß- und Stärkelieferanten — Leguminosen und Gramineen — war aber auch die Nutzung von pflanzlichen Ölen bekannt und geübt, wie die Funde vonLinum, Onopordon undOlea beweisen. Und an Früchten —Arbutus, Ficus, Vitis — fehlte es zu keiner Zeit in Lerna.Mit 14 AbbildungenFrau Prof. Dr.E. Schiemann zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Ambruticin S production in amino acid rich media

Summary The antimycoticum ambruticin was produced by cultivating the myxobacterium Sorangium cellulosum in shake flasks and stirred tank reactors with 10- and 30-1 working volumes. During growth and product formation amino acid concentrations in the complex media were measured by HPLC. In the logarithmic growth phase free aspartate and glutamate were assimilated without product formation. After consumption of aspartate and glutamate, growth was limited and ambruticin production set in. The effects of biological parameters such as age, amount of inoculum, pretreatment of cells before inoculation and time of precultivation were also investigated.Offprint requests to: W.-D. Deckwer     

Frühe Kulturpflanzen in Südeuropa

Die Hypothese, daß die wichtigsten und ältesten Kulturpflanzen Europas — in erster Linie Getreide und Hülsenfrüchte — in der Jungsteinzeit von SW-Asien eingebracht wurden, stützt sich nicht nur auf die Tatsache, daß sich in Asien die für eine Inkulturnahme geeigneten Wildpflanzen fanden, die in Europa fehlten. Sondern im Vorderen Orient kannte man in den ältesten bäuerlichen Siedlungen noch keine Keramik; in Europa dagegen wurde in Pflanzenbau-treibenden Siedlungen stets auch Keramik gefunden. Es dürften beide Erfindungen: Ackerbau und Töpferei gemeinsam in einem bereits fortgeschrittenen Stadium nach Europa gekommen sein. Der Anbau einheimischer Pflanzenarten vor dem Eintreffen der vorderasiatischen Kulturgräser etc. ließ sich in Europa bisher nirgends nachweisen. Es wurde der Versuch unternommen, anhand von detaillierten Fundberichten aus Bulgarien, Griechenland, Spanien und Portugal (Diagramm) Besonderheiten der einzelnen Regionen herauszustellen: Das Verhältnis von Getreide zu Hülsenfrüchten, zu öllieferanten, zu einheimischen Nutzpflanzen; den proportionalen Anteil von Weizen zu Gerste etc. — Trotz der Geringfügigkeit der bisherigen Informationen zeichnen sich deutliche Unterschiede ab.     

Contrast enhancement: a physiological effect of striatal dopamine?

Dopamine functions as an important neuromodulator in the dorsal striatum and ventral striatum/nucleus accumbens. Evidence is accumulating for the idea that striatal neurons compete with each other for control over the animals motor resources, and that dopamine plays an important modulatory role that allows a particular subset of neurons, encoding a specific behavior, to predominate in this competition. One means by which dopamine could facilitate selection among competing neurons is to enhance the contrast between stronger and weaker excitations (or to increase the signal to noise ratio among neurons, where the firing of the most excited neurons is assumed to transmit signal and the firing of the least excited to transmit noise). Here, we review the electrophysiological evidence for this hypothesis and discuss potential cellular mechanisms by which dopamine-mediated contrast enhancement could occur.This work was supported by funds provided by the State of California for medical research on alcohol and substance abuse through the University of California, San Francisco, and by NIH grant DA15676 to GOH.     

The temporal flexibility of attentional selection in the visual cortex

Visual attention operates by biasing competitive interactions between neural representations, favoring relevant over irrelevant visual inputs. Attention can enhance the processing of relevant information using location-based, feature-based or object-based selection mechanisms. Studies using event-related potential and event-related magnetic field recordings, together with functional magnetic resonance imaging, show that the temporal sequencing of these different selection mechanisms is flexible. Depending on the specific processing demands of the experimental task, location-based, feature-based or object-based selection might be given temporal priority on a time scale of tens of milliseconds.