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{"created":"2022-01-31T16:45:48.347377+00:00","id":"lit19014","links":{},"metadata":{"alternative":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie","contributors":[{"name":"Knoop, F.","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie 67: 489-502","fulltext":[{"file":"p0489.txt","language":"de","ocr_de":"Ober den physiologischen Abbau der S\u00e4uren und die Synthese einer Aminos\u00e4ure im Tierk\u00f6rper.\nVon\nF. Knoop.\n(Aus der medizinischen Abteilung des chemischen Laboratoriums Freiburg i. II.i (Der Deduktion zugegangen am 12. Juli 1010.)\nDas Interesse an den Ver\u00e4nderungen der Hauptn\u00e4hrstoffe im Organismus erstreckte sich bis vor kurzem fast ausschlie\u00dflich auf die hydrolytischen Spaltungen, wie sie besonders Eiwei\u00df, Fette und Kohlehydrate unter der Einwirkung der Verdauungsund Organfermente erleiden. Als Hauptergebnis ist die \u00dcberzeugung gewonnen, da\u00df es sich bei diesen Prozessen vor allem um einen Umbau der k\u00f6rperfremden Substanzen handelt in solche, die der Organismus zu seinen Zwecken direkt ver-\\v enden kann. Abbau und Synthese stehen dabei einander gegen\u00fcber \u2014 ein Eiwei\u00df wird in das andere, pflanzliche St\u00e4rke in tierische, das Glykogen, \u00fcbergef\u00fchrt, die Fette kaum ver\u00e4ndert: es bleiben im Prinzip die gleichen Substanzen,\nMit den umfangreichen Oxydationsprozessen, die sich abspielen m\u00fcssen, bis aus ihnen die vom K\u00f6rper ausgeschiedenen Stoffwechselendprodukte gebildet sind, haben diese Ver\u00e4nderungen kaum etwas zu tun: ein nennenswerter Energiegewinn ist mit ihnen nicht verbunden. In die Prozesse, die hier in Frage kommen, war bis vor kurzem kaum ein erster Blick getan. Und doch m\u00fcssen gerade die Reaktionen, die mit starken Oxydationen und Reduktionen, mit Kohlenstoffkettensprengungen und -Verkn\u00fcpfungen verbunden sind, es sein, die uns erst einen Einblick in die Beziehungen der verschiedenen Substanzgruppen zu einander gestatten, in die chemischen Reaktionen, die wir in vitro nicht nachmachen k\u00f6nnen und die gerade das Studium der Lebenserscheinungen so interessant machen. Physiologische und klinische Tatsachen zwingen uns","page":489},{"file":"p0490.txt","language":"de","ocr_de":"WO\tF. Knoop.\nzu der Annahme, da\u00df Kohlehydrate in Fette, da\u00df Eiwei\u00df oder Fette in Kohlehydrate \u00fcbergehen k\u00f6nnen, Prozesse, die wir in vitro zu rekapitulieren weit entfernt sind. Das chemische Verst\u00e4ndnis folgt diesen Tatsachen nur langsam, wir k\u00f6nnen fast nie den direkten Weg gehen, wenn wir dem intermedi\u00e4ren Chemismus auf die Spur wollen. Trotzdem die gr\u00f6\u00dften Mengen Fetts\u00e4uren und Aminos\u00e4uren dauernd verarbeitet werden, gelingt es so gut wie nicht, am Normalen Zwischenprodukte zu fassen, die in der Mitte stehen zwischen N\u00e4hrstoff und Endoxydationsprodukt. Am kranken, am experimentell ver\u00e4nderten Organismus, an \u00fcberlebenden Organen und ihren Pre\u00dfs\u00e4ften und durch Verf\u00fctterung von k\u00f6rperfremden Substanzen mu\u00dfte gearbeitet werden, und immer nur auf solchen Umwegen haben sich die ersten Erfolge \u00fcber den oxydativen Abbau der Hauptn\u00e4hrstoffe ergeben. Aber auch hier: gerade \u00fcber die Substanz, die quantitativ die gr\u00f6\u00dfte Bedeutung f\u00fcr den Energiegewinn besitzt, \u00fcber den Traubenzucker und seinen oxydativen Abbau ist das meiste auch jetzt noch dunkel. Zerfall in Milchs\u00e4ure, Alkohol und Kohlens\u00e4ure usw. geh\u00f6ren nicht hierher: Es sind keine Oxydationen, sie verlaufen ohne Sauerstoffverbrauch und liefern nur sehr geringe Energiemengen. Was bei Fetts\u00e4uren und Aminos\u00e4uren erreicht ist, ist der erste Anfang. Ich m\u00f6chte den gegenw\u00e4rtigen Stand dieser Anschauungen kurz skizzieren und einige weitere Beobachtungen anf\u00fchren.\nDer Abbau der normalen Fetts\u00e4uren vollzieht sich in der Hauptsache so, da\u00df als die ersten, Sauerstoff tragenden Oxydationsprodukte solche entstehen, die diesen Sauerstoff in \u00df-Stellung, also am zweiten Kohlenstoffatom von der endst\u00e4ndigen Carboxylgruppe aus gerechnet, tragen, sei es in Form einer hydroxyl-, Carbonyl-oder Carboxylgruppe: \u2014CH2\u2014CH2\u2014COOH geht \u00fcber in CHOH \u2014CH2\u2014COOH, in \u2014 CO \u2014 CH2 \u2014 COOH oder in \u2014COOH unter Verlust der zwei anhaftenden Kohlenstoffatome.1) Diese Anschauung, die ich 1904 auf Grund von Verf\u00fctterungsversuchen mit phenylsubstituierten Fetts\u00e4uren ent-\n\u2018) Nach Untersuchungen von Neubauer, Blum und Dakin geht Acetessigs\u00e4ure z\u00fcrn Teil in \u00df-Oxybutters\u00e4ure \u00fcber, vielleicht sind also \u00df-Oxys\u00e4uren sekund\u00e4re Produkte.","page":490},{"file":"p0491.txt","language":"de","ocr_de":"491\n\u00dcber den physiologischen Abbau der S\u00e4uren usw.\nwickelt habe, ist seitdem durch vielfache Versuche von E* *mbden und seinen Mitarbeitern, von Baer und Blum und von Dakin gest\u00fctzt und jetzt wohl allgemein aufgenommen worden. Auch Friedmann1) hat seinen Widerspruch fallen lassen, nachdem Dakin2) gezeigt hat, da\u00df Wasserstoffsuperoxyd hier, wie so oft, die gleiche Wirkungsweise zeigt wie der Organismus,3) z. B. aus Buttersaur\u00e9 Aceton bildet.\n*) Vgl. den \u00fcbersichflichen, zusammenfassendenVortrag von E. F r i e d-mann in der med. Klinik 1909, Nr. 36 und 37.\n*) Dakin, Journal of biolog. Chem., Bd. IV, S. 77 u. 221 (1908).\n*) Friedmann meinte, daft nur dem a-Kohlenstoffatom eine Reaktionsf\u00e4higkeit f\u00fcr Oxydationen wie f\u00fcr Substitutionen und Kondensationen zuk\u00e4rhe, nicht aber dem \u00df-Kohlenstoffatom. Dieser Einwand kann nicht aufrecht erhalten werden. Eine Oxydationsreaktion, die z. B. an Normalbutters\u00e4ure direkt in a-Stellung Sauerstoff anlagert, ist mir auch jetzt nicht bekannt. Dagegen liegen die Tatsachen nach den Untersuchungen Dakins jetzt so, da\u00df wir an das \u00df-Kohleinstoffatom direkt auch im Reagenzglas Sauerstoff anlagern k\u00f6nnen, an das a-Atom dagegen nur indirekt.\nEs ist nicht auszuschlieften, da\u00df die Bildung von \u00df-Oxydationsprodukten ein Proze\u00df ist, der sich f\u00fcr manche F\u00e4lle vielleicht noch weiter zerlegen lassen wird und zu der Annahme einer intermedi\u00e4ren Bildung von u-\u00df unges\u00e4ttigten S\u00e4uren f\u00fchrt. Die Bildung von Zimmts\u00e4ure aus Phenylpropions\u00e4ure, die Dakin beobachtet hat, scheint daf\u00fcr zu sprechenj vielleicht auch die der Furfuracryls\u00e4ure aus der entsprechenden Furfur* propions\u00e4ure (S\u00e0saki). Indessen wird gerade diese auch aus Furfuran-aldehyd durch eine Synthese nach Art der Perkin sehen erhalten, es kann sich also um eine Kondensation eines intermedi\u00e4r gebildeten Aldehydes handeln. Hier bedarf es noch der Aufkl\u00e4rung. Eine solche weitere Zerlegung des Reaktionsmechanismus w\u00fcrde an der obigen Auffassung nichts \u00e4ndern, da die unges\u00e4ttigten S\u00e4uren bei der Anlagerung von Wasser nur \u00df-Oxys\u00e4uren bilden k\u00f6nnen, oder bei weiterer Oxydation nach den bisherigen Erfahrungen Carbonyl oder Carboxyl nur am \u00df-Kohlenstoffatom entstehen lassen. Tats\u00e4chlich hat Dakin*) nach der Verbitterung von Zimmts\u00e4ure Phenyl-\u00df-oxypropions\u00e4ure gefunden neben Acetophenon und Benzoes\u00e4ure. Hier sei nur beil\u00e4ufig auf die Gleichgewichtsverh\u00e4ltnisse hingewiesen, die nach Fittig und anderen vielfach zwischen <x-\u00df unges\u00e4ttigten und \u00df-Oxys\u00e4uren bestehen. Im \u00fcbrigen ist die Bildung von unges\u00e4ttigten S\u00e4uren bisher nur dort beobachtet worden, wo zugleich in der Seitenkette eine konjugierte Doppelbindung entstehen konnte, und da das Kohlenstoffatom am Kern, das hier in Betracht kommt, auch sonst mit besonderen Eigenschaften ausgestattet ist, so ist hier jedenfalls Vorsicht vor Verallgemeinerung geboten.\n*) Dakin, Journ. of biolog. Chem., Bd. VI, S. 206 (1909).'","page":491},{"file":"p0492.txt","language":"de","ocr_de":"492\nF. Knoop.\nAls ein Gewinn dieser Vorstellungsweise sei hier nur genannt, da\u00df sich mit ihrer Hilfe ein Verst\u00e4ndnis f\u00fcr das Vorkommen der Fetts\u00e4uren mit nur gerader Kohlenstoffatomzahl in der Milch, sowie f\u00fcr die Bildung der Acetonk\u00f6rper der Diabetiker aus Fetts\u00e4uren hat gewinnen lassen.\nDiese Wirkungsweise tierischer Oxydation war bisher zun\u00e4chst nur f\u00fcr normale Fetts\u00e4uren erwiesen. Es kann nun nicht erwartet werden, da\u00df das, was hier f\u00fcr diese und die Angreifbarkeit ihres sekund\u00e4ren \u00df-Kohlenstoffatoms gilt, ohne weiteres auf Isos\u00e4uren, also verzweigte Kohlenstoffketten mit terti\u00e4ren Kohlenstoffatomen \u00fcbertragbar sein mu\u00df. Die v\u00f6llig verschiedenen Eigenschaften beider, der \u2014CH\u00bb\u2014 und der\nOHx -Gruppe sind zu wohlbekannt, als da\u00df sich aus einem\netwaigen andersartigen Verhalten der Isos\u00e4uren ein Schlu\u00df gegen die G\u00fcltigkeit von Anschauungen, wie den obigen, ziehen lie\u00dfe. So hatte Schwarz schon 1900 darauf hingewiesen, da\u00df eine a-Oxvbutters\u00e4ure durch direkte Oxydation nur aus der Isobutters\u00e4ure erh\u00e4ltlich sei, nicht aber aus der normalen S\u00e4ure. Dieses Beispiel zeigt schon die Differenz zwischen sekund\u00e4rem und terti\u00e4rem Kohlenstoffatom. Wenn Friedmann jetzt anf\u00fchrt, da\u00df dieses terti\u00e4re Kohlenstoffatom in y-Stellung vielleicht leichter angreifbar ist, als das sekund\u00e4re KohlenstofVatom in \u00df-Stellung, so ist das kein Ein wand, weil hier sekund\u00e4re und terti\u00e4re Atome mit einander verglichen werden, die eben ungleichartig sind. Friedmann bringt aber in einem Punkte neues: er vergleicht unter denselben Bedingungen terti\u00e4re Kohlenstoffatome in 0-, \u00df- und Y-Stellung untereinander. Da findet er, da\u00df bei \u00df-Stellung eines solchen die Angreifbarkeit der lsos\u00e4uren im Organismus am gr\u00f6\u00dften ist. Also auch das terti\u00e4re Kohlenstoffatom der Isos\u00e4uren ist einer Oxydation in \u00df-Stellung am ehesten zug\u00e4nglich. Will man Friedmanns Versuchsanordnung, die auf die Isolierung der Oxydationsprodukte verzichtet, f\u00fcr unsere Frage Beweiskraft beimessen, so weisen diese Versuche dem Prinzip der \u00df-Oxydation eine weitere Anwendbarkeit zu, als ihm bisher beigelegt wurde. Die Frage nach dem Abbau der Isos\u00e4uren bedarf indessen vorerst weiterer Bearbeitung.","page":492},{"file":"p0493.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber don physiologischen Abbau dor S\u00e4uren usw. 193\nDas physiologische Interesse fi\u00fcr die Fetts\u00e4uren mit verzweigten Kohlenstot\u00efketten ging von den Untersuchungen \u00fcber den Abbau der Eiwei\u00dfspaltungsprodukte aus, von denen Valin und die Leucine Derivate der Isovalerian- und der Isocapron-siiuren darstellen. Alle Eiwei\u00dfspaltungsprodukte enthalten a-Kohlenstoflatome, die als typische Substituenten die Aminogruppe tragen. Von ihnen ist durch sehr zahlreiche Reaktionen mit den verschiedensten Oxydationsmitteln in vitro nachgewiesen, da\u00df sie am leichtesten an diesem a-Kohlenstoffatom angreifbar und in Aldehyde und S\u00e4uren ; \u00fcberzuf\u00fchren sind, die ein Kohlenstoflatom weniger enthalten. Mit Chroms\u00e4ure erhielt E. Fischer, mit Bromlauge Langheld aiis 'Aminos\u00e4uren die n\u00e4chst niederen Aldehyde: mit Permanganat konnte ich aus Histidin die entsprechende Imidazolessigs\u00e4ure darstellen.1 ) Mit 1I20.> hat Dakin aus verschiedenen Eiwei\u00dfspaltungsst\u00fccken sowohl Aldehyde wie S\u00e4uren gewonnen. Alle dieseOxydationsmittel greifen am a-Kohlenstollatom an, das ist eine altbekannte, f\u00fcr Konstitutionsbeweise oft verwertete Tatsache.\nDer physiologische Abbau verl\u00e4uft in seiner ersten Phase ganz in der gleichen Weise, das ergab sich erst allm\u00e4hlich und auf Umwegen. Am normalen Organismus konnte ich zeigen, da\u00df von allen Derivaten der Phenylpropions\u00e4ure sich nur die a-Oxy- und die a-Ketons\u00e4ure verhalten, wie die entsprechende Aminos\u00e4ure, das Phenylalanin* also allein als Zwischenprodukte f\u00fcr dessen Abbau in Betracht kommen k\u00f6nnen.2) Am Alkap-\nj ') Hofmeisters' Beitr\u00e4ge, Bd. X, S. 118 (1907). Olim\u00ab \u25a0 R\u00fccksicht' auf diese Tatsache glaubt D. Ackermann (Diese Zeitschrift, Bd. LXV, S. 510 (1910) jetzt nach 8 Jahren durch den Nachweis der bakteriellen Bildung von Imidazol\u00e4thylamin erst die Konstitution des Histidins endg\u00fcltig aufgekl\u00e4rt zu haben. Dieser Anspruch Ackermanns ist irrt\u00fcmlich. Ihm scheint die Arbeit, die sich mit dem Abbau seines Hntersuchungs-objektes besch\u00e4ftigt und die endg\u00fcltige Konstitutionsaufkl\u00e4rung des Histidins tats\u00e4chlich gebracht hat, entgangen zu sein.\n2) Von Phenyl-a-oxypropions\u00e4ure konnte ich eher unver\u00e4ndertes Material aus dem Harn zur\u00fcckgewinnen, als von der entsprechenden Ketons\u00e4ure. Das stimmt mit der Annahme \u00fcberein, da\u00df die Ketons\u00e4ure em prim\u00e4res, physiologisches Abbauprodukt des Phenylalanins ist. die Phenylmilchs\u00e4ure dagegen nicht, wie es Neubauer wahrscheinlich gemacht hat. Vielleicht gilt von der Phenyl-|i-oxypropions\u00e4ure \u00c4hnliches.","page":493},{"file":"p0494.txt","language":"de","ocr_de":"\u25a0m\nF. Knoop,\ntonuriker hatten Baumann, Falta und andere den \u00dcbergang von Tyrosin und Phenylalanin in Hydrochinonessigs\u00e4ure gezeigt, Neubauer und Falta dann nachgewiesen, da\u00df auch hier a-Oxv- und a-Ketons\u00e4ure so gut Alkapton liefern wie das entsprechende Phenylalanin. Embden fand, da\u00df sich bez\u00fcglich der Bildung von Acetonk\u00f6rpern Isovalerians\u00e4ure verh\u00e4lt wie Leucin, Isobutters\u00e4ure wie Valin, die zwei ersten positiv, letztere negativ. Blum konnte nach Verf\u00fctterung der homologen Tyrosine, die n\u00e4chst niederen Oxyphenvlessigs\u00e4uren auch isolieren, Maase und Friedmann hatten den gleichen Erfolg am p-Chlorphenylalanin. Schlie\u00dflich hat Neubauer1) in seinen sch\u00f6nen Untersuchungen nachgewiesen, da\u00df a-Aminos\u00e4uren unter Aufnahme zun\u00e4chst eines Sauerstoffatoms, die zur Absto\u00dfung der Aminogruppe ohne intermedi\u00e4re Bildung der a-Oxys\u00e4ure f\u00fchrt, in die a-Ketons\u00e4uren und dann unter Aufnahme eines weiteren Sauerstoft\u00e4toms und Abspaltung von C\u00fc2 in die n\u00e4chst niederen S\u00e4uren \u00fcbergef\u00fchrt werden. Flatow2) best\u00e4tigte den Befund an weiteren Beispielen.\nDieser Abbau ist ganz der gleiche, wie der in den obigen Beagenzglasversuchen, da Aldehyde und a-Ketons\u00e4uren f\u00fcr diese Betrachtungen gleichwertig sind : stets erfolgt der Angriff am substituierten a-Kohlenstoffatom. Auf diese Weise entstehen also aus den Eiwei\u00dfspaltungsprodukten stickstofffreie Fetts\u00e4uren, von denen anzunehmen ist, da\u00df sie den f\u00fcr die Fetts\u00e4uren gefundenen Abbauroaktionen unterliegen, falls nicht zugleich an anderer Stelle des Molek\u00fcls Ver\u00e4nderungen einsetzen. Das letztere trifft bei den aromatischen Eiwei\u00dfspaltungsprodukten zu, die nach den Untersuchungen von Neubauer und Blum beim Alkaptonuriker am Kern hydroxyliert werden und in Hydrochinonessigs\u00e4ure \u00fcbergehen. Von diesem vermutlich auch physiologischen Abbauprodukt wissen wir durch Embden nur, da\u00df es Aceton bildet, \u2014 auf welchem Wege, ist noch unbekannt. Die aliphatischen Monaminos\u00e4uren werden tats\u00e4chlich \u00fcber die n\u00e4chstniederen Fetts\u00e4uren, die gr\u00f6\u00dftenteils Isos\u00e4uren sind, abgebaut \u2014 das ist nach ihrem Verhalten bei der Acetonk\u00f6rper-\nM Neubauer, Med. Habilitationsschrift. M\u00fcnchen 1908.\n2) Flatow, Diese Zeitschrift, Bd. LXIV. S. 3(57 (1910).","page":494},{"file":"p0495.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber den physiologischen Abbau der S\u00e4uren usw. 195\nbildung anzunehmen, wenn hier auch diese Zwischenprodukte nicht isoliert sind. Normale Fetts\u00e4uren, deren stickstofffreie Kohlenstoffketten lang, genug w\u00e4ren, um sie auf Bildung von \u00df-Oxydationsprodukten zu pr\u00fcfen, k\u00f6nnen sich aus den bekannten Eiwei\u00dfmonaminos\u00e4uren nicht bilden. Hier k\u00f6nnten h\u00f6chstens die Diaminos\u00e4uren berbeigezogen werden. Das Arginin z. B. m\u00fc\u00dfte auf diese Weise y-Guanidobutters\u00e4ure bilden. Unterliegt diese der \u00df-Oxydation, so w\u00fcrde dadurch Guanidoessigs\u00e4ure entstehen, von der Jaff\u00e9 gezeigt hat, da\u00df sie im K\u00f6rper unter Methylierung in Kreatin \u00fcbergeht. Damit w\u00e4ren alle Prozesse, die Kreatin von Arginin herleiten k\u00f6nnten, auf bekannte Reaktionen zur\u00fcckgef\u00fchrt. Ob Lysin in \u00e4hnlicher Weise Glutars\u00e4ure liefern kann, w\u00e4re eine Frage, die mit Bezug auf den eigenartigen Einflu\u00df dieser S\u00e4ure auf die Aceton- und Glykosurie, den Baer und Blum1) festgestellt haben, von zweifellosem Interesse ist. Sonst bildet kein Eiwei\u00dfspalt\u00fcngsprodukt Reste, die hier eine allgemeinere Pr\u00fcfung der Frage nach dem Abbau a-substituierter normaler Fetts\u00e4uren erm\u00f6glichte.\nIch habe mir deshalb, um diese und andere Fragen nach dem Abbau der Aminos\u00e4uren zu pr\u00fcfen, eine atypische, den Eiwei\u00dfspaltungsprodukten nur homologe a-Aminos\u00e4ure, die y-Phe-nyl-a-aminobutters\u00e4ure, das n\u00e4chste Homologon des Phenylalanins, dargestellt, dessen Verf\u00fctterung in mehrfacher Hinsicht Resultate versprach. Ich hoffte, zun\u00e4chst aus den Resten der Seitenketten Schl\u00fcsse auf den Abbau der fetten Komponente machen zu k\u00f6nnen. Nach ihrer Verf\u00fctterung l\u00e4\u00dft sich aus dem Harn au\u00dfer anderen Produkten Hippurs\u00e4ure und keine Phen-aceturs\u00e4ure darstellen, wie es erwartet werden mu\u00dfte, wenn nach obiger Annahme \u00fcber die Phenyl-a-ketobutters\u00e4ure zun\u00e4chst Phenylpropions\u00e4ure entsteht. Damit ist also bewiesen, da\u00df auch f\u00fcr diesen Fall die Aminos\u00e4ure die gleichen Oxydati\u00f6nspro-dukte liefert, wie ihr Abbauprodukt die n\u00e4chstnieder.e stickstofffreie S\u00e4ure.2)\n\u2018) Hofmeisters Beitr\u00e4ge, Bd. X, S. 80 (1907).\n8) Es ist anzunehmen, da\u00df dieser Weg des Abbaus der vorherrschende ist; da\u00df er der einzige sei, ist bei der Mannigfaltigkeit der lteaktions-bedingungen in den verschiedenen Organen des Gesamtorganismus nicht","page":495},{"file":"p0496.txt","language":"de","ocr_de":"496\nF. Knoop,\nBei dieser Untersuchung, die ich gemeinschaftlich mit Herrn stud. med. Ernst Kertess ausf\u00fchrte, ergab sich indessen, da\u00df eine Nebenreaktion eintrat, die die Hauptmenge der fa\u00dfbaren Produkte in anderer Weise ver\u00e4ndert zeigte. Zun\u00e4chst wurde \u00fcberhaupt nicht alle resorbierte Aminos\u00e4ure \u2014 die per os gegeben war \u2014 oxydiert, sondern im Harn erschien schon nach Verf\u00fctterung von 18 g, verteilt auf 3 Tage, unver\u00e4nderte S\u00e4ure, an einem Tage in solcher Menge, da\u00df sie aus dem genuinen Harn auskrystallisierte. Dieselbe zeigte sich .jedoch linksdrehend, woraus vorerst hervorgeht, da\u00df der Organismus auch hier die eine H\u00e4lfte des symmetrischen Gemisches beider Stereoisomeren anders verarbeitet wie die andere. Ob ausschlie\u00dflich die eine Modifikation ausgeschieden wird, steht noch nicht fest, da der Racemk\u00f6rper zurzeit noch nicht gespalten worden ist. Neben diesem K\u00f6rper gewannen wir als Hauptprodukt mehr als 4 g einer \u00e4therl\u00f6slichen Substanz, die ebenfalls optisch aktiv war, und die sich als eine rechtsdrehende Acetylphenvlaminobutters\u00e4ure erwies. Die F\u00e4higkeit des Organismus zu acetylieren ist gleichzeitig mit der ' Reduktion von Nitrobenzolderivaten bekannt geworden, die als Acetylprodukte ausgeschieden werden. Als acetylierte Aminos\u00e4uren sind ausschlie\u00dflich die Mercapturs\u00e4uren beschrieben, \u2014 Acetylcysteinderivate.\nOb dieser Acetylierung eine verbreitetere Reaktion der Aminos\u00e4uren zugrunde liegt, werden erstweitere Untersuchungen aufzukl\u00e4ren haben. F\u00fcr unsere Frage hat diese Nebenreaktion nur in einem Zusammenhang Interesse, der nachher zu er\u00f6rtern ist. Zun\u00e4chst sei nur erw\u00e4hnt, da\u00df die Spaltung dieses d-Pro-duktes die rechtsdrehende a-Aminos\u00e4ure lieferte \u2014 also nicht die H\u00e4lfte, die unver\u00e4ndert im Harn ausgeschieden wurde, sondern , die entgegengesetzte;\nDie Bildung der Hippurs\u00e4ure spricht nach dem Bisherigen\nwahrscheinlich. Die gemeinsame Ableitung z. B. von zwei so verschiedenen K\u00f6rpern wie Homogentisins\u00e4ure und Adrenalin aus den aromatischen Eiwei\u00dfkernen ist ein Beleg daf\u00fcr. Homogentisins\u00e4ure wird nach Frommherz von unserer Phenylamidobutters\u00e4ure nicht gebildet (Dissertation, Freiburg 1JK)8).","page":496},{"file":"p0497.txt","language":"de","ocr_de":". Uber den physiologischen Abbau der S\u00e4uren usw. 597\nf\u00fcr einen Abbau der verf\u00fctterten Aminos\u00e4ure \u00fcber die Phenyl-\u00ab-ketobutters\u00e4ure und die Phenylpropions\u00e4ure. Ich habe mir nun auch hier wie in fr\u00fcheren Arbeiten die Frage vorgelegt, ob in irgend einem Stadium ein intermedi\u00e4res Abbauprodukt Stickstoff binden und in Beziehung zum Eiwei\u00dfstoffwechsel treten k\u00f6nne. Zu einer experimentellen Pr\u00fcfung schien hier in der Verf\u00fctterung der a-Ketons\u00e4ure ein geeigneter Weg gegeben, da die Reaktionsf\u00e4higkeit der Ketons\u00e4uren mit den verschiedensten Stickstoffderivaten bekannt ist. Eine Verbindung, die im positiven Falle zur Bildung einer physiologischen Aminos\u00e4ure, die auch im Eiwei\u00df vorkommt, f\u00fchrte, lie\u00df sich f\u00fcr diese Fragestellung nicht verwenden \u2014 der Nachweis ihrer Abstammung aus dem verf\u00fctterten Material w\u00e4re kaum zu erbringen. Dagegen bot als n\u00e4chstes Homologon die hier als Zwischenprodukt anzunehmende \u00df- Benzylbrenztraubens\u00e4ure C6H5 \u2022 CH2* CH., \u2022 CO \u2022 COOH eine gute Aussicht, besonders wenn etwa die Bildung des \u00e4therl\u00f6slichen Acetylderivates eine Isolierung auch kleiner Mengen gebildeter Aminos\u00e4ure erm\u00f6glichte.\nIch habe den Versuch mit der nach Fittig dargestellten S\u00e4ure ausgef\u00fchrt, und er ist in der Tat positiv ausgefallen, ich habe ihn noch zweimal an verschiedenen Hunden wiederholt und das Natriumsalz der S\u00e4ure per os und subcutan gegeben, jedesmal konnte ich ohne Schwierigkeiten die gro\u00dfen Nadeln des pr\u00e4chtig krystallisierenden Acetylproduktes des \u00df-Benzylalanins isolieren, aus 10 g einer Verf\u00fctterung mehr als 0,25 g des ungemein charakteristischen Materials. Auch hier war die Substanz optisch aktiv, rechtsdrehend wie das obengenannte Produkt und lieferte nach der Spaltung die gleiche d-Phenylaminobutters\u00e4ure.\nDiese Tatsache der organischen Bindung von Stickstoff unter Bildung einer a-Aminos\u00e4ure aus stickstofffreiem Material erscheint f\u00fcr die ganze Auffassung des Kreislaufes des Stickstoffs im Tierk\u00f6rper von Wichtigkeit. Sie bedeutet die prinzipielle M\u00f6glichkeit einer Synthese von einzelnen Eiwei\u00dfspaltst\u00fccken aus Ammoniak und Substanzen, die mit der Physio-","page":497},{"file":"p0498.txt","language":"de","ocr_de":"498\nF. Knoop,\nlogie des Eiwei\u00dfstoffwechsels bisher nicht in Verbindung gebracht wurden.\nRein chemisch betrachtet liegt nach dem Nachweis einer intermedi\u00e4ren Bildung von a-Ketons\u00e4uren die M\u00f6glichkeit einer Stick-stolfanlagerung nicht so fern. Brenztraubens\u00e4ure CH3 \u2022 CO \u2022 COOH\nCH3- c-cooh\nbildet z. B. mit Ammoniak ||\tunter Austritt von\nNH\nWasser.1) Die \u00dcberf\u00fchrung von\n- C -\t- CH -\nNH\nin\nIh*\nbedeutet\ndann eine Reduktion, f\u00fcr die es gerade an der Carbonylgruppe physiologische Analoga gibt. Neubauer fand, da\u00df die CO-Gruppe\nin der Phenylglyoxyls\u00e4ure vom Organismus in die Alkohol-\ngruppe \u00fcbergef\u00fchrt wird, und ich konnte vier Jahre vorher zeigen, da\u00df das gleiche Kohlenstoffatom in der Benzovlpro-pions\u00e4ure sogar von CO zu CH2 reduziert wird. Die Reduktion erfolgt in unserem Falle, wie bei der Mandels\u00e4ure asvmmetrisch\nV\n\u2014 das Reduktionsprodukt dreht rechts.\nVielleicht verl\u00e4uft der Proze\u00df hier dementsprechend. Die erste Phase des oxydativen Abbaues der Aminos\u00e4uren\nist dann ein Proze\u00df, der in zwei Richtungen verlaufen kann: die Umkehrbarkeit dieser Gleichgewichtsreaktiori scheint am einfachsten unter Annahme des hypothetischen Zwischenproduktes\tqH\nCH,-C^ -COOH XNH.\nverst\u00e4ndlich, von dem einmal Wasser, einmal Ammoniak abgespalten w\u00fcrde.\nDie Tatsache, da\u00df sich hier die Aminos\u00e4ure als Acyl-verbindung findet, erinnert noch an eine andere Reaktion. a-Ketons\u00e4uren vereinigen sich in w\u00e4sseriger L\u00f6sung bei Zusatz von Ammoniumcarbonat so miteinander, da\u00df ein Molek\u00fcl unter Anlagerung von NH3 zur Aminos\u00e4ure reduziert wird auf Kosten des andern, das unter C02-Verlust zur n\u00e4chst niederen S\u00e4ure oxydiert, und unter Wasseraustritt als Acylrest angelagert wird. Brenztraubens\u00e4ure\u00e4) liefert z. B. mit Ammoniak Acetvlalanin.\n*) B\u00f6ttinger, Annalen der Chemie, Bd. CCVIII. S. 122 (1881). *) de Jong, Roc. de Trav. chim., Bd. XIX. S. 259 (1900).","page":498},{"file":"p0499.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber den physiologischen Abbau der S\u00e4uren usw. 4-90\nCH3 \u2022 CJJ \\ \u2022 COOH\tCHS CH COOH\ni i fr\tI\nH N.'H, N -----------\u25ba NH\nN\tI.\nCH., \u2022 CO \u2022 COOH\tCHS CO.\nEbenso reagiert die unserer Substanz homologe Phenylbrenztraubens\u00e4ure und es wird Phenacetylphenylalanin gebildet.!) Bei Mischung zweier verschiedener a-Ketons\u00e4uren k\u00f6nnen sich auch diese gegenseitig kuppeln. Glyoxvls\u00e4ure und Brenztraubens\u00e4ure liefern mit Ammoniak-Aceturs\u00e4ure (Aeetylglykokoli).2 ) Unser Reaktionsprodukt k\u00f6nnte hiernach auf zwei Weisen entstanden gedacht werden: Entweder \u00fcber Benzylacetylbenzvl-alanin durch Abbau des Benzvlacetylrestes (zu Benzoes\u00e4ure und Acetylrest) oder durch Reaktion zwischen Benzylbrenztraubens\u00e4ure und Brenztraubens\u00e4ure, \u00fcber deren Vorkommen im K\u00f6rper gleich zu sprechen sein wird. Vielleicht lassen sich solche M\u00f6glichkeiten experimentell entscheiden.\nEs erhebt sich nun die Frage: hat das hier gefundene Verhalten einer a-Ketons\u00e4ure ein physiologisches Interesse, kommen im K\u00f6rper a-Ketons\u00e4uren vor, die in dieser Weise am Eiwei\u00dfstoffwechsel teilnehmen k\u00f6nnen? Diese Frage ist zu bejahen. Zun\u00e4chst die Ketons\u00e4uren aus den Eiwei\u00dfk\u00f6rpern selbst. Zwischen ihnen, dem abgespaltenen Ammoniak und den Aminos\u00e4uren mu\u00df ein Gleichgewicht bestehen, und wenn nicht die Ketons\u00e4ure sofort nach ihrer Entstehung weiter ver\u00e4ndert wird, kann sie wiederum Bedingungen vorfinden, die sie den gleichen Proze\u00df in umgekehrter Richtung durchlaufen lassen. So k\u00f6nnte der Organismus auch eine Umlagerung der Stereomeren Formen vornehmen und, da die Synthese symmetrisch verl\u00e4uft, eine unbrauchbare 1-Modifikation z. B. in eine rechtsdrehende \u00fcberf\u00fchren. \u2014 Normale Fetts\u00e4uren k\u00f6nnen hier nicht in Betracht kommen, dem -stehen .meine eigenen Befunde entgegen, nach denen sich keine a-Oxydationsprodukte nach weisen lassen. H\u00f6chstens k\u00f6nnte die Bildung von Asparagins\u00e4ure, die ja so gut a- wie \u00df-Aminos\u00e4ure ist, aus Bernsteins\u00e4ure in Betracht\nl) Erlenmeyer und Kunlin. Annalen d. Chemie, Bd. CCCVII, S. 183 (1899).\n*) Erlenmeyer, Ber. d. Deutsch, chem. Ges., Bd. XXXVI, S. 2525 (1903).","page":499},{"file":"p0500.txt","language":"de","ocr_de":"500\nE. Knoop.\nkommen. Aber es gibt im intermedi\u00e4ren Stoffwechsel andere Substanzen, die hier anzuf\u00fchren sind, die nicht aus dem Fett, sondern aus Kohlehydrat entstehen. Ich habe schon in anderem Zusammenhang1) auf das physiologische Interesse hingewiesen, das die Untersuchungen vonKiliani, Hoppe-Seyler, Wohl u. a. \u00fcber die Spaltung der Zucker unter der Einwirkung verd\u00fcnnter Alkalien finden m\u00fcssen, wegen der vielfachen Analogien, die diese Reaktionen mit denen des Organismus zeigen. Von einzelnen der gebildeten Spaltungsprodukte lie\u00df sich schon nach-weisen, da\u00df sie bei Anwesenheit von NH3 Stickstoff binden und dabei Atomgruppierungen bilden, die im Eiwei\u00dfmolek\u00fcl und anderen physiologischen Substanzen Vorkommen, ich meine den Imidazolkern, der sich im Histidin und in den Purinderivaten findet. Das Methylglyoxal CH3 \u2022 CO \u2022 CHO, das hierbei intermedi\u00e4r entsteht, addiert andernteils Wasser und bildet Milchs\u00e4ure, die in Mengen von 60\u00b0/o aus Traubenzucker erh\u00e4ltlich ist. Diese Milchs\u00e4ure entsteht nun ebenfalls physiologisch bei der Muskelarbeit und \u00fcberhaupt beim Abbau des Traubenzuckers, auch im Blut, in der Leber usw., wie neuerdings Untersuchungen von Embden und seinen Mitarbeitern ergeben haben. Sie ist eine a-Oxys\u00e4ure, und diese werden vermutlich \u00fcber die entsprechenden a-Ketons\u00e4uren abgebaut.2) In dem Stadium k\u00f6nnten sie Stickstoff addieren und a-Aminos\u00e4uren bilden.\nOb a-Oxys\u00e4uren zu solchen Reaktionen imstande sind, habe ich sogleich an der \u00df-Benzylmilchs\u00e4ure gepr\u00fcft. In der Tat bildete auch sie die gleiche Acetylaminos\u00e4ure, wie die Ketons\u00e4ure, wenn auch in geringerer Menge. Somit kann * also auch eine a-Oxys\u00e4ure vom Organismus in eine a-Aminos\u00e4ure verwandelt werden, k\u00f6nnte also z. B. aus Milchs\u00e4ure Alanin entstehen. Damit ist im Prinzip die M\u00f6glichkeit gegeben, da\u00df Zuckerspaltungsprodukte mit NH3 zusammen Eiwei\u00dfkerne bilden.\nIch sollte hier weiter darauf hinweisen, wie die Traubenzuckerspaltungsprodukte sich untereinander kondensieren und Kohlenstoffketten bilden, die weitere Eiwei\u00dfspaltungsprodukte\n\u20181 Knoop u. Windaus, Hofmeisters Beitr., Bd. VI, S. 392 (1905).\n*) Brenztraubens\u00e4ure kann der K\u00f6rper grammweise restlos verwerten. (Pohl, Arch. f. exp. Pathol., Bd. XXXVII, S. 422 (1896).;","page":500},{"file":"p0501.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber den physiologischen Abbau der S\u00e4uren usw. 501\nauf gleichem Wege entstehen lassen k\u00f6nnten. Indessen haben k\u00fcrzlich auch Brasch und Friedmannl) auf diese Verh\u00e4ltnisse wieder hingewiesen, und zwar unter Bezug auf die Verwandtschaft dieser Kondensationsprodukle gerade mit Aminos\u00e4uren, die wir als Eiwei\u00dfspaltungsprodukte kennen. Saccharin und Isosaccharin stehen so in Beziehung zu Leucin, Parasaccharin zu Isoleucin und Metasaccharin zum Lysin. Durch Reduktion und Anlagerung von Aminos\u00e4uren k\u00f6nnten so weitere Aminos\u00e4uren aus Kohlenhydraten entstehen. Wenn wir physiologisch im Tierk\u00f6rper Fetts\u00e4uren aus Kohlenhydraten gebildet sehen, so hat die Annahme der f\u00fcr diesen Zweck erforderlichem Reduktionsprozesse kein Bedenken. Die Frage nach der M\u00f6glichkeit einer Anlagerung von NH2-Gruppen findet in den angef\u00fchrten Versuchen ihre prinzipielle L\u00f6sung.\nIn physiologischer Hinsicht wird die Frage nach dem Stickstoff-Minimum dadurch ber\u00fchrt. Wenn Spaltungsprodukte anderer N\u00e4hrstoffe den abgespaltenen Eiwei\u00dfstickstoff, bevor er der Harnstoffsynthese verf\u00e4llt, wieder zu kuppeln und ihn neuerdings nutzbar zu machen verm\u00f6chten, so wird die k\u00fcnstliche Zuf\u00fchrung solcher Substanzen das Eiwei\u00dfminimum vermutlich herabsetzen. Vielleicht erkl\u00e4rt sich so ein Teil der eiwei\u00dfsparenden Wirkung der stickstofffreien N\u00e4hrstoffe, die gerade f\u00fcr die Kohlenhydrate als gr\u00f6\u00dfer bezeichnet wird, als f\u00fcr die Fette.2)\n\u00dcber Stickstoff-Assimilationsreaktionen des Tierk\u00f6r'pers ist bisher nichts bekannt gewesen, vielmehr wurden gerade prinzipielle Differenzen im Stickstoff-Stoffwechsel als charakteri-\n*) Hr as ch und Friedmann, Hofmeisters Beitr\u00e4ge, Bd. XI, S. 377 (BIOS).\nu) Ich m\u00f6chte in dem Zusammenhang auf eine neuere Arbeit von E. P. Cathcart Hinweisen, der festgestellt hat, daft im Hunger N-freie Kohlenhydratkost ohne Fctt/.usatz den HarnstickstofT vermindert, N-freie Fettdi\u00e4l ohne Kohlenhydrate ihn vermehrt. Er res\u00fcmiert: The hypothesis is put forward, that the carbohydrates are absolutely essential for endocellular synthetic processes in connection with protein metabolism. (Journal of physiology, Bd. XXXIX. S. ffOkt. HKWJ.) Diese physiologischen Ergebnisse finden vielleicht in den hier entwickelten Hypothesen eine Erkl\u00e4rung.\nHoppe-.Seyler's Zeitschrift f. physiol. Chemie. LXVIl.\t\u2018 34","page":501},{"file":"p0502.txt","language":"de","ocr_de":"\u2022)02 K Knoop, \u00dcber den physiologischen Abbau der S\u00e4uren usvv.\nstischer Unterschied zwischen Pflanze und Tier aufgef\u00fchrt. Quantitativ werden diese stets in gr\u00f6\u00dftem Ma\u00dfe bestehen bleiben, qualitativ wissen wir jetzt, da\u00df der Tierk\u00f6rper nicht nur Nitro-gruppen zu Aminogruppen reduzieren, sondern auch Ammoniak zur Synthese von Aminos\u00e4uren verwerten kann. Die bisherigen Anschauungen bed\u00fcrfen also einer Revision, in welchem Umfange, dar\u00fcber werden erst eingehende Untersuchungen mit R\u00fccksicht auf die hier gefundenen Tatsachen Klarheit zu schaffen haben.\nDie experimentellen Angaben werden in Gemeinschaft mit Herrn Krnst Kertess bald ver\u00f6ffentlicht werden.\nKrgebnisse.\n1.\t\u00ab-Aminos\u00e4uren werden nach Absprengung der Amino-und Carboxylgruppe nach den f\u00fcr die n\u00e4chst niederen Fetts\u00e4uren geltenden Regeln abgebaut. Sie k\u00f6nnen im Tierk\u00f6rper acety-liert werden.\n2.\tDer Tierk\u00f6rper kann Stickstoff in organischer Rindung anlagern und aus \u00ab-Ketons\u00e4uren a-Aminos\u00e4uren bilden. Die Synthese erfolgt asymmetrisch unter Bildung von optisch aktiven Modifikationen. Die erste Phase des oxydativen Abbaues der Aminos\u00e4uren ist ein umkehrbarer Proze\u00df.\n\u00df. Auch a-Oxys\u00e4uren k\u00f6nnen in a-Aminos\u00e4uren im Tierk\u00f6rper \u00fchergef\u00fchrt werden.","page":502}],"identifier":"lit19014","issued":"1910","language":"de","pages":"489-502","startpages":"489","title":"\u00dcber den physiologischen Abbau der S\u00e4uren und die Synthese einer Aminos\u00e4ure im Tierk\u00f6rper","type":"Journal Article","volume":"67"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T16:45:48.347382+00:00"}