59 Über die oxydative Desaminierung von Aminosäuren. Sowohl

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Über die oxydative Desaminierung von Aminosäuren.
Von
M. Neber (Basel).
(Aus der Physiologisch-chemischen Anstalt der Universität Basel.)
(Der Schriftleitung zugegangen am 2. April 1936.)
Sowohl der Aufbau als der Abbau der Aminosäuren geht
im Tierkörper über die Ketosäure als Zwischenstufe. In neuerer
Zeit konnte dies H.A.Krebs 1 ) bestätigen. Er zeigte, daß der
überlebende Organschnitt eine Eeihe von Aminosäuren durch
oxydative Desaminierung in die entsprechenden Ketosäuren verwandelt, die er in mehreren Fällen als Dinitrophenylhydrazone
isolierte. Daß auch für den Aufbau der Aminosäuren die Ketosäuren Zwischenstufen sind, konnte M. Neb er 2 ) am Beispiel des
Alanins bestätigen. Der überlebende Leberschnitt ist in der Lage,
Brenztraubensäure bei Gegenwart von Ammoniak in Alanin überzuführen. Die Oxysäuren kommen als Zwischenprodukte nicht
in Frage. Sie müssen erst in die Ketosäuren übergeführt werden,
um zur Aminosäuresynthese befähigt zu sein.
Als Ort des Aminosäureabbaus wurde bis vor einigen Jahren
die Leber betrachtet, bis Krebs in der bereits angeführten Arbeit
die Niere als Aminosäuren stark oxydativ abbauendes Organ erkannte. Die Leber zeigte eine viel geringere Abbaufähigkeit.
Infolge der Größe der Leber ist diese aber trotzdem schon aus
diesem Grund als wichtiges Organ in dieser Hinsicht zu betrachten.
Vergleicht man nun die oxydative Desaminierung von Alanin mit
gleichen Gewichtsmengen von Leber und Niere, wie im Versuchsteil des näheren ausgeführt ist — Versuchsobjekte waren überlebende Organschnitte — so ergibt sich, daß der Abbau in der
Leber und in der Niere durchaus von derselben Größenordnung
ist, wie sich am Auftreten von Ammoniak in der Niere und
Ammoniak bzw. Harnstoff in der Leber und auch aus dem Verschwinden von Aminosäure feststellen läßt.
') Diese Z. 217, 191 (1933); 218, 157 (1933); Biochemie. J. 29,1620 (1935).
*) Diese Z. 234, 83 (1935).
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60
M. Neber,
Nun existiert aber noch ein weiteres, Aminosäuren abbauendes
Organ, die Darmschleimhaut. Behandelt man Aminosäuren mit
Darmschleimhaut in Sauerstoffatmosphäre, so tritt auch hier, wenn
auch weniger als in der Leber und Niere, Ammoniak auf und
Aminosäure verschwindet. Auch hier handelt es sich um eine oxydative Desaminierung. In einigen Fällen wurden die entstandenen
Ketosäuren als Dinitrophenylhydrazone identifiziert. Daß die
Darm wand zur oxydativen Desaminierung befähigt ist, konnten
E. S. L o n d o n u. Mitarb. *) bereits am Beispiel des Alanins durch
ihre Versuche an angiostomierten Hunden zeigen, ja sie sprechen
sogar die Darm wand als Hauptorgan des Aminosäureabbaus an. Am
leichtesten waren die einfacheren Aminosäuren wie Alanin, Phenylalanin, Valin, «-Aminobuttersäure abzubauen. Nur die einfachste
Aminosäure, Glykokoll, widersteht merkwürdigerweise diesem Abbau, was mit der besonderen Funktion dieser Aminosäure im Organismus zusammenhängen dürfte. Ahnliches gilt für die Leber und
die Niere [vgl. dazu auch mehrere Arbeiten von Bernheim 2 ),
Borsook 3 ) und Kisch*)]. All dies dürfte wohl den Schluß zulassen,
daß es sich in der Leber, Niere und Darmschleimhaut um dasselbe Ferment handelt, auch im Hinblick auf das später noch zu
besprechende Verhalten der optisch aktiven Komponenten der
Aminosäuren. Ein Unterschied zwischen den drei Organen dürfte
darin bestehen, daß der weitere Abbau der Ketosäuren in der
Darmwand nicht stattzufinden scheint, zumindest nicht in der
isolierten Darmschleimhaut. Denn während mit überlebenden
Leber- und Nieren schnitten keine oder nahezu keine Ketosäure
aus der Versuchsflüssigkeit isoliert werden kann, da diese sofort
weiter abgebaut wird und erst bei Vergiftung mit arseniger Säure
diese nachgewiesen werden kann, tritt im Gegensatz dazu in der
Darmschleimhaut sowohl mit als ohne arseniger Säure die gleiche
oder nahezu die gleiche Menge Ketosäure auf.
Nach den vorliegenden Versuchen dürfte als wichtigstes desaminierendes Organ die Leber gelten, dann folgt die Niere und
schließlich die Darmschleimhaut. Wohl ist für Untersuchungen
der oxydativen Desaminierung die Niere am geeignetsten, da sie
im Durchschnitt am intensivsten abbaut und den oxydativen Abbau in reinerer Form zeigt als die Leber, bei der Komplikationen
l
) Diese Z. 227, 223 (1934).
*) J. of Biol. Chem. 106, 79 (1934); 107, 275 (1934); 109, 131 (1935).
3
4
) J. of Biol. Chem. 110, 495 (1935).
) Biochem. Z. 280, 41 (1935).
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Über die oxydative Desaminierung von Aminosäuren.
ßj
durch Harnstoffbildung usw. hinzukommen. Es ist bei Untersuchungen an überlebenden Leberschnitten nicht angängig, als
Maß des Aminosäureabbaus die Ammoniakbildung zu messen,
wie solches schon geschehen ist, sondern es ist unbedingt nötig,
Ammoniak und Harnston0 mitsammen zu bestimmen, da das aus
der Aminosäure entstandene Ammoniak sehr schnell in Harnstoff
übergeführt wird und nur bei großen Mengen auftretenden Ammoniaks zum geringen Teil als solches noch vorhanden ist. Nur
bei Vergiftung mit arseniger Säure wird kein Harnstoff gebildet.
Der von Krebs erstmals angenommene stärkere Abbau der
nichtnatürlichen Komponente einer Aminosäure gegenüber der
natürlichen Komponente besteht zu Recht und wird bestätigt. Es
ist dies aber keine Besonderheit der Niere, vielmehr gilt dasselbe
ebenso für die Leber und die Darmschleimhaut, wie am Beispiel
der beiden optischen Komponenten von Phenylalanin und Valin
gezeigt wird. Diesen merkwürdigen Befund könnte man so erklären,
daß der Organismus danach trachtet, die körperfremden Aminosäuren in körpereigene Stoffe überzuführen. Diese Annahme führt
aber zu einem schwerwiegenden Einwand. Nach Fütterungsversuchen mit racemischen Aminosäuren (solche Untersuchungen
sind vielfach beschrieben) scheidet sich mindestens zum Teil die
nichtnatürliche Komponente im Harn aus. Es ergibt sich also
ein großer Widerspruch zwischen Fütterungsversuchen und Versuchen an isolierten Organen. In diesem Zusammenhang haben
Abderhalden und Tetzner 1 ) in neuester Zeit solche Fütterungsversuche mit racemischem. Alanin wiederholt und die nichtnatürliche Alaninkomponente im Harn aufgefunden. Die Aufklärung
dieser Diskrepanz zwischen Fütterungsversuchen und Versuchen
an isolierten Organen dürfte noch zu wichtigen Schlußfolgerungen
führen. Es hat den Anschein, als ob bei der oxydativen Desaminierung von Aminosäuren an isolierten Organen Fermente in
Tätigkeit sind, deren Aktivität im ganzen Organismus durch irgendwelchen Mechanismus, der in den Aminosäureauf- und -abbau
eingreift, reguliert wird.
Schließlich konnte auch ein geringer Abbau von nichtnatürlichem Histidin in der Niere festgestellt werden, nachdem alle
Versuche zum Nachweis einer oxydativen Desaminierung von natürlichem Histidin (dieses wird nur durch die von Edlbacher in
der Leber aufgefundenen Histidase in großen Mengen abgebaut)
*) Diese Z. 232, 79 (1935).
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62
M. Neber,
erfolglos waren,wie schonEdlbacherundNeber 1 ) zeigten. Jedenfalls ist damit eine Erklärungsmöglichkeit dafür gegeben, daß auch
nichtnatürliches Histidin im Organismus Abbau erleiden kann.
Auch Tryptophan wird in der Niere in geringem Maße oxydativ desaminiert. Der Abbau wurde sichergestellt durch den
Nachweis des auftretenden Ammoniaks und durch die Farbreaktion
auf Indolessigsäure. Damit ist ein Abbauweg und ein Abbauort
erkannt, der vom Tryptophan zur Indolessigsäure führt (Heteroauxin), die ja bekanntlich von F. Kögl und Mitarbeitern2) aus
dem Harn isoliert wurde.
Beim Abbau von Alanin in der Leber tritt bei Vergiftung
mit arseniger Säure weniger Ammoniak bzw. Harnstoff auf als in
der nichtvergifteten Zelle. Damit steht in Übereinstimmung ein
geringerer Aminosäureschwund. Der Aminosäureabbau wird also
durch arsenige Säure teilweise gehemmt. Die Werte des auftretenden Ammoniak- bzw. Harnstoff-N und des verschwindenden
Aminosäure-N stimmen aber bei Vergiftung besser überein als ohne
Vergiftung, in welch letzterem Fall mehr Aminosäure zu verschwinden scheint, als Ammoniak bzw. Harnstoff auftritt. Es wird
also scheinbar der aus Alanin stammende Ammoniak-N noch für
eine andere Reaktion verbraucht. Die naheliegendste Annahme
ist die, daß es sich hierbei um eine Purinsynthese handelt, wie
eine solche von Schuler undßeindel 3 ) im Vogelorganismus vor
kurzem bewiesen wurde. Die Purinsynthese müßte also durch
arsenige Säure gehemmt werden. In der Niere tritt vielfach bei
Vergiftung mit arseniger Säure sogar mehr Ammoniak auf als
ohne Vergiftung. Die Ursache dafür ist noch unbekannt.
Diese zuletzt erwähnten, zum Teil noch unklaren und undurchsichtigen Resultate konnten nicht weiter verfolgt werden, da
die Arbeit aus äußeren Gründen abgebrochen werden mußte.
Versuchsteil.
Methodik.
Die Versuche wurden im wesentlichen in der bereits früher beschriebenen Art (vgl. S. 59, Anm. 2) durchgeführt. Die neutralisierten Aminosäuren wurden in der entsprechenden Menge Bicarbonatpuffer gelöst, die
betreffenden Organe zugegeben (Leber und Niere als Schnitte, Dünndarmschleimhaut als Ganzes) und in einer Sauerstoffatmosphäre mit 5 °/0 Kohlensäure 4 Stunden im Thermostaten bei 38° geschüttelt. Die für die As203Versuche angewandte As^Og-Konzentration war m/1000. Für die ersten Verl
) Diese Z. 224, 261 (1934).
*) Diese Z. 228, 90 (1934).
) Diese Z. 234, 63 (1935); Klin. Wschr. 14, 1238 (1935).
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Über die oxydative Desaminierung von Aminosäuren.
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suche mit Dünndarmschleimhaut wurde der ganze, in kleine Stückchen geschnittene Dünndarm von Meerschweinchen, später nur mehr die Dünndarmschleimhaut allein verwendet. Der Dünndarm wurde aufgeschlitzt,
gewaschen und die Dünndarmschleimhaut in üblicher Weise abgeschabt und
als solche in die Versuchslösung gegeben. Versuchstiere waren in diesem
Falle Katzen, die einen Tag gehungert hatten, um geleerten und reinen
Darm zu bekommen. Für die anderen Versuche wurden Meerschweinchen
verwendet.
Zur Bestimmung des Ammoniaks wurde mit Trichloressigsäure enteiweißt
(l ccm 30°/0ige Trichloressigsäure pro 10 ccm Versuchslösung) und in einem
aliquoten Teil Ammoniak nach Folin bestimmt. Für die Harnstoffbestimmung wurde ein aliquoter Teil der von den Schnitten befreiten Lösung der
Ureasespaltung unterworfen und das entstandene Ammoniak wiederum nach
Folin bestimmt. Diese Bestimmung ergibt die Menge entstandenen Ammoniak- plus Harnstoff-N. Aminostickstoff wurde nach van Slyke in der
enteiweißten Lösung bestimmt. Bei den Darmschleimhautversuchen sind die
van Slykewerte nur von bedingtem Wert, da die Leerkontrollen stark
schwanken und im Verhältnis zum verschwundenen Aminostickstoff schon
groß sind. Die in den Tabellen angegebenen Zahlen beziehen sich auf
den Umsatz von je l g Organ in 10 ccm Bicarbonatpuffer. Die Leerwerte
sind bereits mit berücksichtigt
Für die Harnstoffbestimmung mit Urease bei Gegenwart von arseniger
Säure mußte zunächst festgestellt werden, ob diese die Ureasespaltung stört.
Dies war nicht der Fall. Beispiel:
4 ccm einer m/50-Harnstofflsg. der Ureasespaltung unterworfen, gefunden: 2,18mg Harnstoff-N; 4 ccm derselben Harnstofflösung bei Gegenwart von 0,1 ccm m/20-As203 der Ureasespaltung unterworfen, gefunden:
2,17 mg Harnstoff-N.
Zur Isolierung der Ketosäuren als Dinitrophenylhydrazone wurde das
mit Trichloressigsäure enteiweißte Filtrat mit einer bei Zimmertemperatur
gesättigten Lösung von 2,4-Dinitrophenylhydrazin in 2n-HCl versetzt. Nach
einigen Stunden Stehen im Eisschrank wurden die auskrystallisierten Hydrazone abfiltriert.
Die Konzentration der verwendeten Aminosäurelösungen war meistens
m/20, also ein großer Überschuß, wodurch optimales Spaltungsvermögen
der Organe erzielt wurde. In den Fällen, wo in den Tabellen nur der
Name der Aminosäuren angegeben ist, handelt es sich um die Kacemform.
Die Kennzeichnung der optischen Formen geschah nach der jetzt üblichen
Nomenklatur.
Als gut abbaufähige Aminosäure wurde vor allem Alanin untersucht.
Es entstehen beträchtliche Mengen Ammoniak bzw. Harnstoff (vgl. Tab. 1).
In der Leber entsteht aus dem intermediär durch Desaminierung gebildeten
Ammoniak Harnstoff, und nur bei Vergiftung mit m/1000-arseniger Säure tritt
tatsächlich mehr oder weniger Ammoniak auf, da hierbei die Harnstoffbildung aus dem A m m o n i a k gestört ist. In der mit arseniger Säure
vergifteten Zelle tritt aber nicht die ganze Menge Ammoniak auf, die der
Menge Harnstoff in der unvergifteten Zelle entsprechen sollte. Es entsteht
die Frage, ob es sich hier um einen geringeren Abbau der Aminosäuren
oder um ein Verschwinden von Ammoniak handelt (vgl. später). In der
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M. Neber,
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Tabelle 1.
Vergleich des Abbaus von Alanin in Leber und Niere
(mit und ohne arseniger Säure).
Abbau ohne As208
Abbau mit As203
geb.
geb.
geb.
NH8-N Harnst. -N NH3-N
geb.
Harnst-N
m/10- Alanin + Leberschnitte
desgl.
desgl.
m/10-Alanin -f- Nierenschnitte
desgl.
desgl.
0,03
0,11
0,37
0,87
1,69
1,68
0,75
0,37
0,76
0,84
1,71
1,30
1,82
-0,10
0,02
0,00
m/20-Alanin + Leberschnitte
m/20-Alanin + Nierenschnitte
0,00
0,65
1,35
0,31
1,71
-0,04
Niere entsteht direkt Ammoniak, dessen Menge in manchen Fällen wie in
den gerade gebrachten Beispielen bei Gegenwart von arseniger Säure vielfach sogar noch stark erhöht wird. Jedenfalls zeigt sich beim Vergleich
der Abbaufähigkeit von Leber und Niere, daß beide Organe größenordnungsmäßig gleich stark abbauen. Betrachtet man die günstigsten Bedingungen für die Ammoniak- bzw. Harnstoffbildung (Harnstoffbildung in
der Leber ohne arsenige Säure, in der Niere Ammoniakbildung mit arseniger
Säure), so verhalten sich beide Organe gleich. Weitere Beispiele in dieser
Hinsicht ergeben sich aus den späteren Tabellen.
Tabelle 2.
Abbau einiger Aminosäuren mit Dünndarmschleimhaut.
Entst.
NH3-N
Entst.
NH3-N
Glykokoll
Alanin
Phenylalanin . . .
l(-)-Serin . . . .
a-Aminobuttersäure
1(4·)- Glutaminsäure
0,00
0,60
0,26
0,14
1,21
0,00
Aminobuttersäure (4- 0,5 g
Dünndarmschleimhaut)
25' geschüttelt bei 38°
4 Std. bei Zimmertemp.
4 Std. bei 38° geschüttelt
0,07
0,12
0,45
Die Tabelle zeigt, daß die einfacheren Aminosäuren, mit Ausnahme
von Grlykokoll am leichtesten abgebaut werden. Arginin, Ornithin, Histidin,
Tryptophan und Prolin zeigen keinen oder nur verschwindend geringen
Abbau.
Sowohl mit verriebener Dünndarmschleimhaut als auch bei Vergiftung
mit arseniger Säure erfolgt Abbau, in Stickstoffatmosphäre nicht. Das
Enzym wirkt also oxydativ desaminierend (vgl. Tab. 3).
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Über die oxydative Desaminierung von Aminosäuren.
Tabelle 3.
Abbau von Alanin mit Dünndarmschleimhaut unter verschiedenen
Bedingungen. (Zugesetzter NH2-N 6,86 mg etwa m/20-Alanin.)
VerWiederEntst. gefundener
schwundener
NH8-N
,,Alanin -f- Dünndarmschleimhaut in 02
Alanin 4· verriebene DünndarmSchleimhaut in 02
Alanin 4- Dünndarmschleimhaut in N2
Alanin 4- Dünndarmschleimhaut bei
Gegenwart von As208 in 02 . . .
0,62
6,16
0,70
086
-0,04
5 94
6,82
0,92
0,04
0,55
5,93
0,93
Tabelle 4.
Abbau einiger Aminosäuren in Dünndarm Schleimhaut mit und ohne As203.
Entst. NH.-N
Phenylalanin . . .
l(-)-Serin . . . .
Aminobuttersäure .
Valin
Isolierte m{ Hydrazon
ohne As208
mit As208
ohne As208
mit As208
0,26
0,12
0,94
0,19
0,21
0,09
0,98
0.19
8,7
3.8
9,7
4.7
Durch die Gegenwart von arseniger Säure wird die Ammoniakbildung
nicht verändert. Im Gegensatz zur Leber und Niere läßt sich mit der
Dünndarmschleimhaut bereits ohne Vergiftung mit arseniger Säure die
Ketosäure isolieren, deren Menge durch Vergiftung des Organs nicht
wesentlich erhöht wird. (Die Ketosäuren wurden aus den verdünnten
Lösungen unter denselben Bedingungen isoliert.)
Tabelle 5.
Identifizierung einiger durch Desaminierung in der Darmschleimhaut gewonnenen Ketosäuren als Dinitrophenylhydrazone (aus 10 ccm m/20-Aminosäure mit 2 g Dünndarmschleimhaut).
Isolierte mg
Hydrazon
Schmelzpunkt Zum Vergleich
des Hydrazons Schmelzpunkt
mit Dünndarm- des Hydrazons
Schleimhaut
mit Niere
gewonnen
gewonnen
Phenylalanin . . . .
185
188
Valin . . .
7
1Q^
m (rn\\\
199
Aminobuttersäure . .
29,2
199
U
Alanin
213
21.0
214 h
*) Die entsprechenden Hydrazone aus Dünndarmschleimhaut und Niere
ergaben bei Anstellung der Mischschmelzpunktsprobe keine Depression.
Hoppe-Seyler's Zeitschrift f. physiol. Chemie. CCXL.
5
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M. Neber,
66
Tabelle 6.
Vergleich des Alaninabbaus von Leber, Niere und Dünndarmschleimhaut.
(Organe derselben Katze, zugegebener NHj-N 7,1 mg etwa m/20-Alanin.)
Entstandener NH.-N Wiedergefundener NH2-N
ohne As208 mit As208 ohne As2Og
Alanin + Leberschnitte
Alanin + Nieren schnitte
Alanin + Dünndarmschleimhaut
mit As203
0,65
1,46
1,77
1,77
5,1
4,8
0.52
0.52
etwa 6,2
etwa 6.1
Tabelle 7.
Abbau optisch aktiver Aminosäuren in der Niere.
Entstandener NH3-N
Verschwundener NH2-N
ohne As208
mit Asa08
ohne As208
mit As203
0,26
1,38
0,00
0,15
0,30
0,88
0,06
0,68
0,57
1,27
0,04
0,20
0,39
0,83
0,10
0,81
1(— )-Phenylalanin .
d ( + )-Phenylalanin .
l(+)-Valin . . . .
d(-)-Valin . . . .
Die Tabelle bestätigt den stärkeren Abbau der in der Natur nicht
auftretenden d-Komponente gegenüber dem Abbau der natürlichen 1-Komponente einer Aminosäure.
Tabelle 8.
Abbau optisch aktiver Aminosäuren in Leber und Dünndarmschleimhaut.
(Organe derselben Katze. Doppelbestimmungen.)
1 ( — )-Phenylalanin
d ( + )-Phenylalanin
l(+)-Valin . . . .
d(-)-Valin. . . .
Entst. NH8-N
in Dünndarmschleimhaut
Entst.
8in Leber
0,04
0,13
0,01
0,28
-0,02
0,00
0,00
0,05
0,06
0,12
0,20
0,00
0,00
0,00
0,03
Entst. NHS-N
+ Harnstoff-N
in Leber
0,00
0,36
-0,03
0,90
-0,03
0,42
-0,05
1,08
Tabelle 9.
Abbau optisch aktiver Aminosäuren in Dünndarmschleimhaut
mit und ohne arseniger Säure.
Entstandener NH3-N
1(— )-Phenylalanin . . . .
d(-f-)-Phenylalanin . . . .
d(-)-Valin
ohne As208
mit As208
0,13
0,28
0,16
0,11
0,28
0,12
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67
Über die oxydative Desaminierung von Aminosäuren.
Auch in Leber und Dünndarmschleimhaut wird die nicht natürliche
Komponente stärker abgebaut. Die nahezu verschwindende Desaminierung
der natürlichen Komponenten steht in Übereinstimmung mit der von
anderen Autoren beobachteten geringen oder verschwindenden Atmungs^
Steigerung (vgl. Tab. 8).
Durch die Gegenwart von arseniger Säure wird der Abbau im Dünndarm nicht beeinflußt.
Früher wurde erwähnt, daß beim Abbau von Alanin in der Leber
bei Gegenwart von arseniger Säure (Harnstoffbildung verhindert) weniger
NH8-N als ohne Vergiftung NH3- plus Harnstoff-N auftritt. Diese Frage
wird im folgenden untersucht. Beispiel:
NH8 + Harnstoff-N
TWTT
JNJtlj— JN
ohne mit
AsA As208
mit
ohne
Asj08 AssOe
Alanin + Leberschnitte 1,61
Leberschnitte allein
0,76
Gefundener NH8-N
J0,85
aus Alanin
0,83
0,36
0,47
3,01
1,10
Noch vorhandener
NHj-N aus Alanin jl,91
Zugesetzter NHS-N 3,56
Abgebauter NH4-N 1,65
4,06
0,88
3,18
3,56
0,38
In dieser Weise wurde der Abbau von Alanin in der Leber mit und
ohne arseniger Säure in mehreren Versuchen an verschiedenen Tieren durchgeführt. Das Ergebnis zeigt die nächste Tabelle.
Tabelle 10.
Abbau von Alanin mit Leberschnitten mit und ohne arseniger Säure.
*
1
5
2
1
3
6
Entst. NH8-N -1- Harn- Abgegebener NH -N
2
Differenz Differenz
stoff-N
(4-2)
(3—1)
ohne As808 mit AsjOj ohne As208 mit A 8g Og
Versuche mit Meerschweinchenlebern.
1
2
3
4
5
6
7
0,85
0,81
0,92
0,99
0,61
0,70
0,63
0,47
0,45
0,36
0,56
0,50
0,30
0,40
1,70
0,35
Versuche mit Katzenlebern.
1,05
2,26
0,90
0,95
1,62
0,97
1,65
1,55
1,44
0,96
1,03
1,01
1,37
0,38
0,50
0,75
0,50
0,41
0,27
0,44
0,80
0,74
0,52
-0,03
0,42
0,31
0,74
0,56
0,27
5*
-0,09
0,05
0,39
-0,06
-0,09
-0,03
0,04
•0,15
0,02
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M. Neber,
Die Zahlen einer Horizontalreihe gehören immer zum selben Versuch
mit der Leber desselben Tieres. Die Tabelle zeigt zunächst, daß tatsächlich die Ammoniak- bzw. Harnstoff-N-Bildung bei Gegenwart von arseniger
Säure immer geringer ist als in den Versuchen ohne arsenige Säure. Damit
geht parallel ein geringeres Verschwinden von Aminostickstoff bei Gegenwart von arseniger Säure. Letztere hemmt also zum Teil den Abbau der
Aminosäure. Vergleicht man aber die Zahlen des auftretenden Ammoniak-f· Harnstoff-N und abgebauten Amino-N miteinander, so sieht man, daß
diese Zahlen bei den Versuchen mit den vergifteten Schnitten weitgehend
übereinstimmen (vgl. Vertikalreihe 6), daß also, mit anderen Worten, der
verschwundene Amino-N vollkommen als NH8-N (Harnstoffbildung verhindert) wiedergefunden wird. Dagegen stimmen die entsprechenden Zahlen
bei den Versuchen mit den unvergifteten Schnitten nicht gut überein.
Vielmehr wird bei diesen Versuchen mehr Aminosäure abgebaut, als
Ammoniak- -t- Harnstoff-N auftritt (vgl. Vertikalreihe 5). Mit anderen
Worten muß hier noch NH3-N für eine andere Keaktion verbraucht werden.
Durch das Mitreagieren von Ammoniak- bzw. Harnstoff-N bei der
van Slykebestimmung kann dieser eben erwähnte Befund nicht verfälscht
werden, da ja bei Gegenwart von arseniger Säure die Harnstoffbildung
verhindert ist und der Stickstoff also als NH3-N vorliegt, der bei der van
Slykebestimmung bekanntlich schneller mitreagiert, als der Harnstoff-N.
Die Menge gefundenen Aminostickstoffs ist bei den Versuchen ohne arsenige
Säure (Vertikalreihe 3) also eher noch zu niedrig als zu hoch gegenüber
den Versuchen mit arseniger Säure.
Leberschnitte allein geben an die Lösung bei den Versuchen ohne
arsenige Säure im Durchschnitt etwas mehr Ammoniak -t- Harnstoff ab als
in den Versuchen mit arseniger Säure Ammoniak. Vielleicht gelten ähnliche
Verhältnisse, wie sie eben für die Leber besprochen wurden, auch für die
Niere, besonders in den Fällen, wo durch arsenige Säure starke Erhöhung
der Ammoniakbildung stattfindet. Dafür liegt aber zu wenig Zahlenmaterial vor.
Tabelle 11.
Abbau von d-Histidin der Niere (m/20-Aminosäure).
NHg
1 ( — )-Histidin
df-H-Histidin
-N*)
1. Tier
2. Tier
0,31
0.55
0 13
0.27
*) Leerwerte nicht abgezogen.
Gegenüber dem Abbau von l (—)-Histidin in der Leber durch Histidase
ist der Abbau von d (H-)-Histidin in der Niere minimal.
Abbau von Tryptophan in der Niere.
Beim Abbau von Tryptophan in der Niere unter den üblichen Bedingungen werden pro lOccm m/20-Tryptophan 0,20—0,30mg NH3-N erhalten.
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Über die oxydative Desaminierung von Aminosäuren.
69
Die von den Schnitten abfiltrierte Lösung (als solche oder mit Trichloressigsäure enteiweißt) gibt die Farbreaktion auf Indolessigsäure:
Versetzen der Lösung mit einigen Tropfen HN03 (konz.) und 2—3 Tropfen
2°/0iger KN02: schöne, kirschrote Färbung, die beim Ausschütteln in Essigester geht. Durch Zusatz von NaOH Entfärbung der Essigesterlösung,
beim Ansäuern wieder Rotfärbung.
Versetzen der Lösung in verdünnter HC1 mit einigen Tropfen stark
verdünnter FeCl3-Lösung: Die Lösung wird beim Erwärmen noch vordem
Kochen violett (Blaurot).
Die entsprechenden Leerkontrollen, Tryptophanlösung allein, Bicarbonatpuffer allein mit Nierenschnitten geschüttelt, geben keine Farbreaktionen.
Ob es sich hier um die Indolessigsäure selbst oder um die Indolbrenztraubensäure handelt, ist nicht entschieden, da Indolbrenztraubensäure durch die
verwendeten Reagentien in die Indolessigsäure eventuell übergehen könnte.
Zusammenfassung.
1. Als wichtigstes Aminosäuren oxydativ abbauendes Organ
fungiert die Leber, dann folgt die Niere und schließlich die Dannschleimhaut, wobei es sich in allen diesen Organen um dasselbe
Ferment handelt. Außer Glykokoll sind am leichtesten die einfacheren Aminosäuren abzubauen.
2. Im Gegensatz zu Fütterungsversuchen bauen alle drei
Organe im isolierten Zustand die nichtnatürliche Komponente
einer Aminosäure rascher ab als die natürliche.
3. Auch Tryptophan und d(+)-Histidin werden in der Niere
in geringem Maße abgebaut.
4. Beim Abbau von Alanin in der Leber verschwindet ein
geringer Teil des auftretenden Ammoniaks und ist weder als
solches noch als Harnstoff wiederzufinden. Es wird vermutet,
daß es sich um eine Purinsynthese handelt.
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Download Date | 5/11/16 8:59 PM