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{"created":"2022-01-31T14:06:10.444234+00:00","id":"lit19228","links":{},"metadata":{"alternative":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie","contributors":[{"name":"Euler, Hans","role":"author"},{"name":"Sixten Kullberg","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie 71: 134-142","fulltext":[{"file":"p0134.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber den Temperaturkoeffizienten der Zersetzung von\nInvertase. M\nVon\nHans Euler und Sixten Kullberg.\nMit einer Kurvenzeichnung im Text.\n(Der Redaktion zugegangen am 29. Januar 1911.)\nDie vorliegende Mitteilung bildet eine Erg\u00e4nzung der fr\u00fcheren Untersuchung von H. Euler und Beth af Ugglas.2) Die daselbst beschriebenen Messungen waren mit dem Extrakt getrockneter Brauereihefe ausgef\u00fchrt. Die .Stabilit\u00e4tskonstante kfc der Formel\nwar in der Weise ermittelt worden, da\u00df der w\u00e4sserige, zur Entfernung der Eiwei\u00dfk\u00f6rper mit Kaolin behandelte Extrakt der Trockenhefe direkt auf verschiedene Temperaturen erhitzt und dann zur Inversion der Zuckerl\u00f6sung verwandt wurde. Bei der Erhitzung befanden sich also gleichzeitig mit der Invertase noch Eiwei\u00dfk\u00f6rper, Peptone. Kohlenhydrate und Salze in L\u00f6sung, welche die Hitzebest\u00e4ndigkeit der Invertase beeinflussen konnten. Seit dieser Zeit ist es gelungen, aus Autolvsesaft sehr wirksame Invertasepr\u00e4parate darzustellen, von denen wir einen Teil zu den hier mitzuteilenden Versuchen ben\u00fctzt haben.\n\\ ersuehsanordnung und Berechnung.\n0,15 g Invertasepr\u00e4parat wurden in 25 ccm 0,001 normaler Salzs\u00e4ure gel\u00f6st. Diese L\u00f6sung wurde genau eine halbe Stunde bei den untersuchten Temperaturen (57,5\u00b0, \u00f6OD, 63\u00b0, 64\u00b0) gehalten, und unmittelbar darauf abgek\u00fchlt. Hierauf wurden\n\u2022i Aus Svenska Vet. Akad. Arkiv f. Keini, Bd. IV. Nr. 9. 1911.\n*) those Zeitschrift. Bd. LXV, S. 124. 1910.","page":134},{"file":"p0135.txt","language":"de","ocr_de":"I ber den Temperaturkoeffizientcn der Zersetzung von Invortase. 135\n5f) ccm 20\u00b0/oige Kohrzuckerl\u00f6sung zugef\u00fcgt, welche vorher im Kade die Temperatur 20\u00b0 angenommen hatte. Die Inversion ging bei dieser Temperatur vor sich, ln geeigneten Zeitintervallen wurden aus der L\u00f6sung 10 ccm genommen und sofort in 10 ccm 0.2 normaler Natronlauge einpipettiert, um die Reaktion zum Stillstand zu bringen und die Multirotatipn der (ilukose aufzuheben. Die Untersuchung dieser L\u00f6sung im Li pp ich sehen Polarisationsapparat geschah ebenfalls bei 20\u00b0. Der Endwert der Drehung wurde aus dem Anfangswert durch Multiplikation mit dem Faktor 0,32 berechnet. Jede Konstante bildet den Mittelwert aus 4\u20145 Konstanten, welche aus je 3\u20145 Beobachtungen berechnet sind.\nDie folgende Tabelle bezieht sich also auf die llitze-emplindlichkeit der Invertase in salzsaurer L\u00f6sung bei einer I l-Ionenkonzentration von etwa 2 \u2022 10~L Die Konstanteil. k sind in zwei Versuchsreihen gewonnen, welche in der Spalte auf einen gemeinsamen Ausgangswert, d. h. eine Keaktions-konstante mit nicht erhitzter Invertasel\u00f6sung umgerechnet sind. Hieraus ist die Stabilit\u00e4tskonstante kK nach Formel (1) ermittelt. In der darauffolgenden Spalte sind die nach der Arrhenius-schen Temperaturformel\nA(T,\u2014Tt)\nkj = k0 e 2T.T,,\nberechneten Werte von kE angegeben. Die Konstante betr\u00e4gt \u00ab8000. Die Temperaturangabe in der letzten Zeile ist nicht ganz sicher.\nTabelle 1.\nTemperatur\t10'k 1\t10\u00ab k II\tI'\u00bb\u2018 Iw\t10\u2019 kK gefunden\t10' kK berechnet\n20\u00b0\t204\t150\t202\t\t\n.r>7.5\u00b0\t\u2014\t130\t175\t2.1*\t2.1\nwr\t166\t\u2014\t164\t3,5 .\t4,5\n63 u\t04\t\tm\t11,2*\t11,2\n(64,3 <\u00bb)\t\u2014\t\t30\t(27,6)\t. (IM\nln den fr\u00fcher erw\u00e4hnten Versuchen von Beth af Ugglas, welche mit Hefenextrakt angestellt worden sind, hatte sich die","page":135},{"file":"p0136.txt","language":"de","ocr_de":"136\tHans Euler und Sixten Kuliberg.\nKonstante A = 72000 ergeben; dieselben waren bei einer Wasserstoffkonzentration von ca. 10 \u00fc angestellt worden. Es mag sein, da\u00df der kleine Unterschied zwischen den beiden Werten f\u00fcr A auf der Ungleichheit der Wasserstoffionenkonzentration beruht: vermutlich ist die Differenz durch Versuchsfehler bedingt: kleine Temperaturfehler \u00fcben ja hier, wo 1 Grad die Konstante um etwa 50\u00b0/o \u00e4ndert, einen gro\u00dfen Einflu\u00df aus.\nDiejenige Temperatur, bei welcher halbst\u00fcndiges Erhitzen die H\u00e4lfte der Invertase zerst\u00f6rt, liegt in beiden Versuchsserien \u00fcbereinstimmend bei 63 -f 0,2\u00b0.\nEs zeigt sich also, da\u00df die im w\u00e4sserigen Extrakt der Trockenhefe anwesenden Eiwei\u00dfstoffe und Kohlenhydrate auf die Hitzebest\u00e4ndigkeit der Invertase keinen oder nur einen sehr geringen Einflu\u00df aus\u00fcben, sofern man daf\u00fcr sorgt, da\u00df die Konzentration der Wasserstoffionen die gleiche ist. Eiwei\u00dfstoffe k\u00f6nnen also sicher nicht allgemein als Schutzstoffe f\u00fcr Enzyme betrachtet werden. Wenn, wie z. B. nach den Befunden von Bavliis und Vernon die Hitzebest\u00e4ndigkeit des Trypsins durch Eiwei\u00dfstoffe stark erh\u00f6ht wird, so ist dies eine spezielle Eigenschaft entweder gerade dieses Fermentes oder der proteolytischen Enzyme, wo die Eiwei\u00dfstoffe das Substrat bilden.\n\u00dcber die sch\u00fctzende Wirkung der Kohlenhydrate speziell auf Invertase liegen Angaben von A. Mayer,1) Jodlbauer2) und G. S. Hudson3) vor, und zwar hat A. Mayer Rohrzucker untersucht, Jodlbauer und Hudson besonders Fruktose. Hudsons Arbeit entnehmen wir die Zahlen, welche sich auf die Schutzwirkung der Fruktose gegen\u00fcber der Zerst\u00f6rung der Invertase in destilliertem Wasser beziehen.\nKonzentration der\tRelative\nFruktose in Prozent\tZerst\u00f6run;\n0,0\t100\n2.7\t32\n5,1\t16\n10,!\u00bb\t24\n*) Knzymologie, Heidelberg 1882.\n*) Biochemische Zeitschr., Bd. Ill, S. 482, 1907. s) Journ. Amer. Chem. Soc.. Bd. XXXII. S. 998. 1910.","page":136},{"file":"p0137.txt","language":"de","ocr_de":"Hm r den Temperatuikoeffizienton der Zersetzung: von Invertnse. 137\nFasere Versuche beziehen sieh auf Lactose.\n1 g Milchzucker wurde in 25 ccm 0,001 normaler Salzs\u00e4ure gel\u00f6st und zu dieser L\u00f6sung wie fr\u00fcher 0.15 g Invertaso-pr\u00e4parat zugesetzt, worauf die halbst\u00fcndige. Erw\u00e4rmung auf h\u00f6here Temperatur, F>4\u00b0 geschah. Nach Abk\u00fchlung wurden wie immer oO ccm Hohrzuckerl\u00f6sung zugegeben.\nWir erhielten die Konstante: k \u2022 KP == 31,5 ; k \u2022 10\u2018 red. = 52,50 Der Parallel versuch ergab: k \u2022 10* = 121 : k . KP red. \u2014 202.\nDie Invertase wird also in Gegenwart von 4\u00b0,\u00ab Lactose durch halbst\u00fcndiges Erhitzen auf 04\u00b0 im Verh\u00e4ltnis HX) : 20 geschw\u00e4cht. In Abwesenheit der Lactose tritt, wie sich aus der Figur S. 130 leicht entnehmen l\u00e4\u00dft, die gleiche Schw\u00e4chung bei etwa 04.4\u00b0 auf. Die Schutzwirkung \u00ab1er Lactose ist also sehr gering.\nDie viel st\u00e4rkere Schutzwirkung der Fruktose l\u00e4\u00dft sich in derselben Weise deuten wie diejenige des Hohrzuckers bezw. \u00fcberhaupt eines Substrates auf das entsprechende Enzvm : man nimmt an, da\u00df dasselbe in seiner hypothetischen Verbindung mit dem Substrat weniger leicht zerst\u00f6rt wird als in freiem Zustand, und bei der (ebenfalls hypothetischem Verbindung zwischen Enzym und Reaktionsprodukt kann man die gleiche erh\u00f6hte Stabilit\u00e4t vermuten.\nDie Schutzwirkung des Rohrzuckers auf Invertin findet man in allen Lehrb\u00fcchern und sonstigen Darstellungen der Enzymologie erw\u00e4hnt, und st\u00fctzen sich diese Angaben darauf, da\u00df die \u00abOptimaltemperatur > der enzymatischen Inversion h\u00f6her liegen soll, als der * T\u00f6tungstemperatur > des Enzyms in w\u00e4sseriger L\u00f6sung entspricht. Wie der eine von uns schon fr\u00fcher betont hat, sind \u00abOptimaltemperatur\u00bb und \u00abT\u00f6tungstemperatur \u00bb schlecht definierte Begriffe. Eine Optimaltemperatur ist ganz davon abh\u00e4ngig, welches Stadium der Reaktion man ins Auge la\u00dft. Das Optimum liegt offenbar tiefer, wenn man die Zeiten vergleicht, in welcher die Inversion zur H\u00e4lfte abgelaufen ist, als wenn man nur etwa das erste F\u00fcnftel der Reaktion ber\u00fccksichtigt. Als \u00abT\u00f6tungstemperatur\u00bb m\u00f6chte ich Vorschl\u00e4gen, diejenige anzugeben, bei welcher in 30 Minuten1) die Wirk-\nVl Hie Zeit 30 Minuten schein! mir geeigneter als die fr\u00fcher vur-Hf>[ipe-Seyler's Zeitschrift f. physiol. Chemie. LXXt.\t10","page":137},{"file":"p0138.txt","language":"de","ocr_de":"1 38\tHans Euler und Sixten Kullberg,\nsamkeil dt\u2018s Enzyms (gemessen durch die Reaktionskonstanten k i um die H\u00e4lfte sinkt.\nW ie man nun auch die \u00dcptimaltemperatur bestimmt, so sollte man vermuten, da\u00df dieselbe erheblich \u00fcber derjenigen Temperatur liegt, bei welcher in 30 Minuten erst 1,5 \u00b0'o des Knzvms zerst\u00f6rt werden. Dies trifft bei Invertase bei etwa 58\u00b0 zu. Nun liegt den meisten Angaben zufolge die Optimaltemperatur bei 52\u201456\u00b0 (vgl. z. B. Lafar. Technische Mykologie IV, 8. 410), und wie wir uns selbst \u00fcberzeugt haben, liegt die Optimaltemperatur unter 59\u00b0.\nDie Schutzwirkung Rohrzuckerinvertase ist also jedenfalls schwach. Bei anderen Enzymen scheinen die Schutzwirkungen sowohl des Substrates als anderer Kohlenhydrate, den Literaturangaben nach, st\u00e4rker zu sein, so z. B. bei der k\u00fcrzlich von Wohl und Glimm1) untersuchten Amylase.\nDa unsere Invertasepr\u00e4parate ca. 2\u00b0/o Asche enthielten, welche zum gr\u00f6\u00dften Teil aus Phosphaten bestand, so haben wir auch den Einflu\u00df von Phosphat auf die W\u00e4rmeempfindlichkeit der gereinigten Invertase untersucht. Es erschien uns m\u00f6glich, da\u00df die Phosphors\u00e4ure, deren Zugeh\u00f6rigkeit zur Invertase noch zweifelhaft ist, an der Rohrzuckerspaltung in irgend einer Weise wesentlich beteiligt sei, und in diesem Falle liegt es nahe, eine Schutzwirkung von zugesetztem Phosphat gegen die Ilitzezerst\u00f6rung zu vermuten.\nEs wurden nun jedesmal 0,15 g Invertasepr\u00e4parat zu 25 ccm 0,5 molekularnormaler L\u00f6sung von NalI2P04 zugegeben : diese L\u00f6sung wurde 30 Minuten auf die Versuchstemperatur erw\u00e4rmt. Hierauf wurde wie S. 135 beschrieben verfahren. Konzentration der H-Ionen: 10 4.\nDie Resultate sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich.\nMan ersieht aus der Konstanten A = 70310, den Zahlen der Tabelle und aus folgender Kurve, da\u00df der Verlauf der Hitzeinaktivierung in der phosphathaltigen L\u00f6sung fast vollst\u00e4ndig mit demjenigen in der phosphatfreien L\u00f6sung und im\ngeschlagene Zeit 1T> Minuten, da in letzterem Falle die Felder der Zeit-itiessung allzusehr ins Gewicht fallen.\n') Biochemische Zeitschrift, Bd. XXVII, S. Mf>, 1010.","page":138},{"file":"p0139.txt","language":"de","ocr_de":"I Iter ilen Tempi\u2019! atui koeflizient. n der Zersetzung von lnverta>e. l.'V.t\nExtrakt der Trockenhefe zusammenf\u00e4llt. Wir erhielten aus den Zahlen der Tabelle 1 die Konstante A = 68000; in der Arbeit von Euler und af Ugglas wurde die Konstante A = 72000 gefunden; der Mittelwert der beiden Serien 70000 stimmt ausgezeichnet mit dem Ergebnis der Tabelle 2. 70.310.\nTabelle 2.\t\t\t\t\nTemperatur j \u2022 ) . ' .. \\ \u00bb.\t104 k\t10{ kF gefunden\t10* kF berechnet\t\u2022 ; \u25a0\n20\t202\t\u2014\t\u2014\t\nf>\u00bb\t190\t0.9\t0.0\t\n\u2019>7\t17S\tl.H\tl.:>\tA 7<*:Vlo\n\u00e4S\t17')*\t2.1\t2.1\t\n00\tloK\tH.f\u00bb\t4.u\t\n()){\t100*\t10.2\t10.2\t\n1)4\t00\t17.0\t19.9\t\nX \u2022 *+ % fa\u00c4tvse\n(icmecnsame Jf\u00e0/is tante 4 70 \u00abv.\nHenkt io n,<k-o Hst ante k \u2022 /UV","page":139},{"file":"p0140.txt","language":"de","ocr_de":"1 ,n\tH a ri s Euler und Six ten Kaliber-.',\nWir k\u00f6nnen der Figur das Resultat entnehmen, da\u00df die Konstante A, die Stabilit\u00e4tskonstante hei bestimmter Temperatur und speziell die '\u00ab'T\u00f6tungstemperatur\u00bb, wie sie oben de-tin ieit wurde, bei gegebenen Konzentrationsgrenzen der Wasserstoffionen (10 \u201c bis 10 0 genau bestimmbare Gr\u00f6\u00dfen sind, sehr wenig abh\u00e4ngig von der Anwesenheit derjenigen Stoffe, welche mit der lnverla.se aus der Hefe extrahiert werden.\nNach den sehr schwankenden Angaben der Literatur war dieses Ergebnis nicht zu erwarten gewesen. Als Beispiel fuhren wir nur die Zahlen sonst so zuverl\u00e4ssiger Forscher wie A Mayer und O'Sullivan und Tompson an.\n< iptimal-\tT\u00f6tungs-\ntcinperatur leniperatur\nA, Mayer\t14\u201448\t51\u00b0\nO\u2019Sullivan u.\tTompson\t05\u201460\t75\"\nInfolgedessen wird auch in den Lehrb\u00fcchern nunmehr meist hervorgehoben, da\u00df auf Grund von Verschiedenheiten in der Temperaturempfindlichkeit Enzymarten sich nicht differenzieren lassen, und anderseits hat man auf Grund dieser Ergebnisse nicht gewagt, genaue Messungen des Temperatureinflusses an einem Enzymmaterial anzustellen.\nIn verschiedenen Kompendien der Enzymologie findet man die (offenbar unrichtige) Angabe, da\u00df die Optimaltemperatur f\u00fcr die Invertase der Oberhefe um 25\u00b0 h\u00f6her liegt als die \u25a0entsprechende Temperatur der Unterliefe. Dieser Umstand erb\u00f6te, wenn er wirklich zutr\u00e4fe, ein erhebliches, praktisches und theoretisches Interesse.\nZun\u00e4chst w\u00fcrde man in diesem Fall zur Reindarstellung der Invertase von Oberhefe ausgehen, deren Invertase infolge ihrer gr\u00f6\u00dferen Stabilit\u00e4t erhebliche Vorteile gew\u00e4hren w\u00fcrde.\nDa ferner durch die vorhergehenden Messungen gezeigt ist, da\u00df entgegen den bisherigen Annahmen die Stoffe, welche die Invertase im Hefenextrakt begleiten, h\u00f6chstens einen sehr geringen Einflu\u00df auf die W\u00e4rmeempfindlichkeit besitzen, d. h. die Inaktivierungstemperatur keinesfalls um 1 Temperaturgrad verschieben, so w\u00fcrde man aus der obigen Verschiedenheit der Optimaltemperaturen den Schlu\u00df ziehen k\u00f6nnen, da\u00df in","page":140},{"file":"p0141.txt","language":"de","ocr_de":"I ber ilen Temperaturkoeflizienten der Zersetzung von Invertase. Hl\nOber- und Unterliefe zwei verschiedene Invertasen oder wenigstens Invertuse-Systeme1) Vorkommen, welche sieh in-chemischer Hinsicht unterscheiden. In der Tat ist dieser Schlu\u00df auch gezogen worden. -Diese Verschiedenheit>. schreibt Uf-\u00efr ont/\u2019) kann man als eine Anpassung der Hefe an die L\u00f6sung. in welcher sie arbeitet, deuten, und aus dieser Anpassung ist die Bildung verschiedener Fnzyme hei verschiedener Temperatur zu folgern.\u00bb \u00c4hnlich \u00e4u\u00dfert sich Oppenheiiner.M nach welchem in obigem Fall eine -typische Anpassung der Fnzyme vorliegt\u00bb.\nWir haben die erw\u00e4hnten Angaben einer Pr\u00fcfung unterlegen und also an oberg\u00e4riger Hefe die gleichen Messungen angestellt wie an unterg\u00e4riger. F\u00fcr die \u00dcberlassung der Hefe sind wir der hiesigen Bjurholms-Bryggeri sowie Gr\u00fcnwalls Bryggeri zu Dank verpflichtet.\nDie Versuchsanordnung war durchaus die gleiche wie fr\u00fcher. Die Oberhefe aus Porter-Brauereien ist weniger leicht auszuwaschen wie gew\u00f6hnliche Unterhefe, wodurch die Genauigkeit der Besultate etwas beeinflu\u00dft wurde. Wir fanden, da\u00df bei 66\u00b0 die Invertase durch halbst\u00fcndiges Frhitzen schon so gut wie vollst\u00e4ndig vernichtet worden war, und ermittelten bei 00\u00b0 die Konstante k \u2022 104 = 100, w\u00e4hrend der Parallelversuch mit nicht erhitzter Invertase den WTert 123 lieferte. Ks berechnet sich hieraus die Stabilit\u00e4tskonstante 10* kK = 3.0 f\u00fcr \u00f60\u00b0 : dieselbe betr\u00e4gt nach den oben mitgeteilten Versuchen 3,\u00f6 und 3,6 und nach den Versuchen von B. af Ugglas i,0. Hiernach betr\u00e4gt der Unterschied der Thermostabilit\u00e4t zwischen Ober- und Unterhefe weniger als 1 Grad und liegt also innerhalb der hier allerdings sehr gro\u00dfen Versuchsfehler. U\n') Als \u00abEnzym-System\u00bb hal der eine von uns die Gesamtheit der-jonigen Stoffe bezeichnet, welche an der Enzym Wirkung wesentlich beteiligt sind, also Enzym. Aktivator, Antiaktivator usw.\n*) Oie Diastasen. Deutsch von D\u00fccheler. Leipzig 1900.\n;) Die Fermente u. ihre Wirkungen. 8. Aull. Spezieller Teil. S. 80\n*) Die Inversionsversuche mit dieser invertasearmen liefe wurden b i U)> ausgef\u00fchrt: die Konstanten sind dann auf 20\u201d umgerechnet wor-(ipn- Vgl. \u00fcbrigens auch die Messungen von Kjeldahl (M\u00ebdd. fra Carls-","page":141},{"file":"p0142.txt","language":"de","ocr_de":"1 i- Hans Kuler u. Six len Kuliberg, 1 her Zersetzung: von In verl\u00e4se.\nAnhaltspunkte f\u00fcr eine chemische Ver\u00e4nderung der Ilefen-invertase durch \u00abAnpassung\u00bb liegen also tats\u00e4chlich bis jetzt nicht vor, und wir m\u00fcssen also einstweilen annehmen, da\u00df in Saccharomyces Ccrerixiae nur eine, und zwar in den verschiedenen Hassen dieselbe Invertase enthalten ist.1)\nberg-Lub. 1831, S. 333), wonach das Optimum der Oberliefe \u00fcber demjenigen der* Unterliefe liegt.\n') Auch die \u00fcbrigen Literaturangaben \u00fcber die \u00abAnpassungen\u00bb von Knzymen an Temperaturen scheinen uns sehr zweifelhaft, abgesehen von den F\u00e4llen, wo bei verschiedenen Temperaturen im Organismus verschiedene Substrate zu spalten sind, wie etwa durch Pepsin warmbl\u00fctiger und kaltbl\u00fctiger Tiere.","page":142}],"identifier":"lit19228","issued":"1911","language":"de","pages":"134-142","startpages":"134","title":"\u00dcber den Temperaturkoeffizienten der Zersetzung von Invertase","type":"Journal Article","volume":"71"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T14:06:10.444239+00:00"}