Die Rolle der hefeartigen Symbionten von Lasioderma serricorne F. (Coleoptera,Anobiidae) im Proteinmetabolismus ihrer Wirte

Zusammenfassung 1. Aufzuchtversuche an Lasioderma serricorne in Diäten mit 17 Protein- und 2 Hefepräparaten als Proteinquellen zeigten die Überlegenheit normaler Larven über aposymbiontische. 2. Entsprechende Befunde erzielten wir mit Peptonpräparaten und Caseinhydrolysaten; zum Teil vermochten sich aposymbiontisohe Larven nicht zu entwickeln. 3. In Diäten mit Gelatine wuchsen normale Larven langsam, aposymbiontische überhaupt nicht. Tryptophan verbesserte das Wachstum der ersteren und ermöglichte letzteren eine langsame Entwicklung; Histidin und Methionin blieben praktisch wirkungslos. 4. In einer Diät mit Caseinhydrolysat als Proteinquelle und Zusatz von Tryptophan in verschiedenen Konzentrationen lag das Optimum für normale Larven bei 0,4%, das für aposymbiontische bei 0,8%; 0,2 und 0,1% wurden von letzteren nicht vertragen, während normale Tiere auch in tryptophanfreien Diäten eine langsame Entwicklung zeigten. 5. Die Möglichkeit, ein künstlich hergestelltes Aminosäuregemisch als Proteinquelle zu bieten, wurde geprüft. 6. Ein Mangel nicht essentieller Aminosäuren blieb bei normalen und aposymbiontisohen Larven ohne Wirkung. Das Fehlen der essentiellen war für letztere letal, die Entwicklung normaler Tiere war mehr oder weniger stark verzögert. 7. Der Zusatz eines mit Methanol und Wasser erschöpfend extrahierten Hefepräparates hatte in Diäten mit Aminosäuregemischen als Proteinquellen Wuchsstoffwirkung; eine Zufütterung durch Hitze abgetöteter Symbionten war — in geringerem Maße — ebenfalls wirksam. 8. Die Symbionten sind in der Lage, Sulfate und Cystin als S-Quellen zur Methioninsynthese heranzuziehen, der Bedarf der Wirte wird jedoch nur teilweise gedeckt. 9. Die Befunde werden im Hinblick auf die Funktion der Symbionten diskutiert.

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The role of yeastlike symbiotes of Lasioderma serricorne F. (Coleoptera, Anobiidae) in the protein metabolism of their hostsI. Growth of normal and aposymbiotic larvae in diets with proteins, protein derivates and amino acid mixtures as nitrogen sources

Summary 1. Rearing experiments with Lasioderma serricorne in diets containing 17 proteins and 2 yeast preparations as protein sources proved the superiority of normal larvae to aposymbiotic ones. 2. Similar results were obtained with peptones and casein hydrolysates; in some of these diets aposymbiotic larvae were unable to develop. 3. In diets with gelatine as protein source the development of normal larvae was greatly retarded, that of aposymbiotic ceased completely. An addition of tryptophane enabled the latter to develop slowly and improved growth of the former; histidine and methionine were ineffective. 4. In a diet containing a casein hydrolysate as protein source the optimum concentration of added tryptophane was found to be 0,4% for normal, 0,8% for aposymbiotic larvae. Concentrations of 0.2% and less were insufficient for the latter, while normal ones were able to grow slowly also in tryptophane-free diets. 5. Growth conditions in a diet containing an artificial mixture of 19 amino acids were studied. 6. A lack of single not essential amino acids did not influence both normal and aposymbiotic larvae. That of essential ones was letal for the latter and delayed growth of the former to different degrees. The symbiotic fungi must therefore be able to furnish amino acids to their hosts. 7. A yeast preparation thoroughly extracted with methanol and water showed a growth promoting effect in diets containing complete amino acid mixtures as protein sources; an addition of artificially cultivated symbiotic fungi killed by heat showed the same effect to a lower degree. 8. The symbiotes are able to use anorganic and cystine sulphur for methionine synthesis. This amino acid is furnished to the hosts in a degree not fully covering their requirement. 9. The results are discussed with regard to the function of symbiotic organisms in phytophagous insects.

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Herrn Prof. Dr. H. Kühlwein, Botanisches Institut der Universität Karlsruhe, und Herrn Prof. Dr. K. Steffen, Pharmakognostisches Institut der Technischen Universität Braunschweig, sei für stetes Interesse und großzügige Förderung unserer Untersuchungen bestens gedankt. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für finanzielle Unterstützung.