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{"created":"2022-01-31T14:35:41.899899+00:00","id":"lit20614","links":{},"metadata":{"alternative":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie","contributors":[{"name":"Pringsheim, Hans","role":"author"},{"name":"Ernst G.","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie 97: 176-190","fulltext":[{"file":"p0176.txt","language":"de","ocr_de":"Oie Chemotaxis vor Bakterien gegen optisch-aktive Aminos\u00e4uren.\nVon\nHans and Ernst G. Pringsheim\u00ab\n(Aas dem chemischen Institut der Universit\u00e4t Berlin and dem hygienischen Institut der Universit\u00e4t Halle, Stellvertretender Direktor: Dr. W. Schar mann.)\n(Der Redaktion zagegangen am 3t. M\u00e4rz 1916.)\nDie optisch-aktiven a-Aminos\u00e4uren und ihre Derivate kommen in der Natur immer nur in Form ein und derselben Komponente vor, welchen Ursprungs sie auch immer sein m\u00f6gen. Ausnahmen von dieser Regel haben der Nachpr\u00fcfung nicht zu widerstehen vermocht : so wurde f\u00fcr das vermutliche Vorkommen von Rechts-Asparagin in Wickenkeimlingen bewiesen, da\u00df es bei der Extraktion aus dem nat\u00fcrlichen 1-Asparagin entstanden-war,1 *) und auch das Ratanhin hat sich schlie\u00dflich mit dem aus dem nat\u00fcrlichen Tyrosin hergestellten 1-N-Methyl-tyrosin identisch erwiesen.1) Diese Gesetzm\u00e4\u00dfigkeit3) spiegelt sich im physiologischen Verhalten der beiden a-Aminos\u00e4ure-komponenten. Im allgemeinen wird die nat\u00fcrliche Komponente, wenn man sie Schimmelpilzen als Stickstoffquelle bietet, st\u00e4rker assimiliert als ihr Antipode,4 *) Jedoch sind auch F\u00e4lle beobachtet worden, wo keine derartige Auslese stattfand.4) Weit spezifischer wirkt die Hefe, welche bei der alkoholischen G\u00e4rung die nat\u00fcrliche Komponente zuerst angreift,3) dann bei Mangel an dieser das Antilogen zu zerlegen beginnt,3) bis auch dieses schlie\u00dflich ganz aufgebraucht werden kann.6)\n*) H. Pringsheim, Diese Zeitschr., Bd. 65, S. 89 (1910).\n*) & Fischer and W. Lipschitz, Ber., Bd. 48, S. 360 (1915).\n*) Sie umfa\u00dft \u00fcbrigens nicht das Gesamtgebiet der Naturprodukte; in der Zuckerreihe sind beide Komponenten ein und desselben Zuckers als Naturprodukte aufgefunden worden. So ward die d-Arabinose im Aloin aus Barbados-Aloe entdeckt, w\u00e4hrend inaktive Arabinose, Galaktose und Ribose nat\u00fcrlichen Ursprungs beobachtet wurden. Auch Milchs\u00e4ure findet sich in beiden optisch-aktiven Formen als Naturprodukt, die \u00c4pfels\u00e4ure als racemisehe Verbindung.\n4) Literatur bei H. Pringsheim, Diese Zeitschr., Bd. 65, S. 96 (1910).\n*) F. Ehrlich, Biochem. Zeitschr., Bd. 1, 5.7 (1906).\n\u2022) H. Pringsheim, Biochem. Zeitschr., Bd. 3, S. 244 (1907).","page":176},{"file":"p0177.txt","language":"de","ocr_de":"Die Chemotaxis von Bakterien gegen optisch-aktiv\u00eb Aminos\u00e4uren. 177\n' < \u2022 \u2022;.* * \u2022;\nNoch weit sch\u00e4rfer tritt der optische Unterschied zutage, wenn Aminos\u00e4uren aus Polypeptiden durch Fermente abge-spalten werden. Bei der weitaus gr\u00f6\u00dften Zahl der untersuchten F\u00e4lle werden \u00fcberhaupt nur Polypeptidketten gespalten, die sich aus den nat\u00fcrlichen Komponenten der Aminos\u00e4uren zusammensetzen. Die einzige bisher bekannte Ausnahme von dieser Regel findet sich im Verhalten der Fermente einiger Schimmelpilze, die auch unnat\u00fcrliche Polypeptide zu spalten verm\u00f6gen >)\nUns interessierte das Verhalten beweglicher Bakterien gegen\u00fcber optisch-aktiven Substanzen, die Frage, ob die takti-sche Anlockung durch die sterische Lage der Atome im Molek\u00fcl beeinflu\u00dft Wird oder nicht. Dieses Problem ist mit dem der bevorzugten Aufnahme als Nahrungsstoff keineswegs identisch denn es gibt Stoffe, die f\u00fcr die Ern\u00e4hrung nicht in Frage kommen, ja die in h\u00f6heren Konzentrationen als starke Gifte wirken wie \u00c4ther, und die doch positiv-chemotaktisch wirken k\u00f6nnen. Weit eher lie\u00dfe sich die chemische lokomotorische Reizbarkeit mit der der Geschmacksnerven vergleichen, die auf verschiedene Komponenten derselben Verbindung verschiedenartig reagieren k\u00f6nnen.*) Derartige Geschmacksdifferenzen sind grade bei Aminos\u00e4uren in zahlreichen F\u00e4llen beobachtet worden. *) Das gilt auch f\u00fcr zwei der in den Kreis unserer Untersuchung gezogenen: d-Leucin schmeckt ausgesprochen s\u00fc\u00df, 1-Leucin fade und schwach bitter, d-Phenylal\u00e4nm schmeckt stark s\u00fc\u00df, 1-Phenylalanin leicht bitter.\nNun d\u00fcrfte sich kaum auf irgend einem Gebiete der Biochemie die Bedeutung des molekularen Baues der wirk\u00ab samen Substanzen so unmittelbar zeigen wie auf dem der chemischen Reizbarkeit. Innerhalb dieses Gebietes wiederum ruht die Erforschung der Chemotaxis frei beweglicher Organismen auf der sichersten experimentellen und theoretischen Grundlage. Es wardeshalb verlockend, die Verschiedenheiten\ni\n') E. Abderhalden und H. Pringsheim, Diese Zeitschr, Bd. \u00d69. s.249(1909).\t> .\n*) Ausf\u00fchrliche Literatur bei Georg Cohn. Geschmack und Kon* stitution bei organischen Verbindungen, Ferdinand Enke. Stuttgart 1915\n\u00bb","page":177},{"file":"p0178.txt","language":"de","ocr_de":"178\tHans und Ernst G. Pringsheim,\nin 4er sterischen Anordnung der Atome, die die Komponenten optisch-aktiver Stoffe unterscheiden, in ihrem Einflu\u00df auf die chemotaktische Wirksamkeit zu studieren. F\u00fcr diesen Zweck kamen vor allen anderen Organismen die Bakterien in Betracht, die sich am leichtesten rein kultivieren und in einem indifferenten Medium untersuchen lassen.\nDie genftue Erforschung der Chemotaxis einiger Organismen macht es begreiflich, da\u00df man dabei auch schon auf einige physikalisch-chemische Fragen stie\u00df, die eine gewisse Verwandtschaft mit der unsrigen aufweisen. Schon in seiner ersten Arbeit entdeckte Pfeffer die Unwirksamkeit des Apfel-^ s\u00e4uredi\u00e4thylesters gegen\u00fcber Farnsamenf\u00e4den, die durch andere Verbindungen der Apfels\u00e4ure angelockt werden. Dieser Fall wurde dann von Ostwald auf Grund der Dissoziationsverh\u00e4ltnisse erkl\u00e4rt und die Wirkung den Malationen zugeschrieben.- Unserem Problem noch verwandter ist der gleichfalls voii Pfeffer herr\u00fchrende Nachweis, da\u00df Maleins\u00e4ure chemotaktisch wirkt, die stereoisomere Fumars\u00e4ure aber nicht Sp\u00e4ter hat besonders Shibata1) die Bedeutung des molekularen Aufbaues der organischen S\u00e4uren f\u00fcr die Chemotaxis der Pteridophyten-Spermatozoen aufgekl\u00e4rt. Er hat auch die Chemotaxis der Samenf\u00e4den von Iso\u00ebtes gegen\u00fcber Trauben- und d-Weins\u00e4ure gepr\u00fcft und keinen Unterschied gefunden, woraus er schlie\u00dft, da\u00df \u00abdie die optische Isomerie bedingende Raumanordnung der Atome keine Bedeutung f\u00fcr die chemotaktische Wirkung\u00bb habe.1) Dieser Schlu\u00df kann aber wenigstens aus den von ihm mitgeteilten Versuchen nicht gezogen werden. Denn nimmt man selbst g\u00e4nzliche Unwirksamkeit der nicht gepr\u00fcften 1-Weins\u00e4ure an, so k\u00f6nnte die Schwelle der Traubens\u00e4ure doch nur auf die doppelte Konzentration gegen\u00fcber der d-Weins\u00e4ure verschoben sein. Der Verfasser hat aber bei den Schwellenbestimmungen8) nur mit dezimalen Abstufungen gearbeitet Vergleicht man die An-\n*) K. Shibata, Untersuchungen \u00fcber die Chemotaxis der Pteri-dophyten-Spermatozoiden. Jakrb. f. wissensch. Botan., Bd. 49, S. 1, 1911.\n\u2022) a. a. 0,, S. 13.\n*) a. a. 0., S.8.","page":178},{"file":"p0179.txt","language":"de","ocr_de":"Die Chemotaxis von Bakterien gegen optisch-aktive Aminos\u00e4uren. 179\ngaben f\u00fcr 1lm Mol, so scheint sich sogar eine gr\u00f6\u00dfere Wirksamkeit der d-Weins\u00e4ure, also der nat\u00fcrlichen Komponente, zu ergeben.\nAuch Fritz M\u00fcller1) hat eine Anzahl bedeutungsvoller Beziehungen zwischen chemotaktischer Wirksamkeit und chemotaktischer Konstitution auf gefunden. So erwiesen sich den : Saprolegniaschw\u00e4rmern gegen\u00fcber die Amin\u00f6-iso-butter- und Amino-iso-valerians\u00e4ure bedeutend weniger anlockend als die entsprechenden Amino-n-s\u00e4uren. Auch die Stellung der Aminogruppe in S\u00e4ureamiden resp. Aminos\u00e4uren War von Bedeutung. * *) Die Reizschwelle ist n\u00e4mlich f\u00fcr die S\u00e4ureamide bedeutend h\u00f6her als f\u00fcr die Aminos\u00e4uren, ln den angef\u00fchrten* Arbeiten finden sich \u2022 noch weitere Beispiele f\u00fcr die Bedeutung des molekularen Aufbaues bei der Chemotaxis.\t'\nBevor wir an unsere Aufgabe herangehen konnten, die Bedeutung des optischen Drehungsverm\u00f6gens der Aminos\u00e4uren f\u00fcr die Chemotaxis der Bakterien festzustellen, mu\u00dften erhebliche experimentelle Schwierigkeiten \u00fcberwunden werden, die ' eine breitere Erforschung der chemotaktischen Wirkung organischer Stoffe bei Bakterien n\u00f6tig machten. Die betreffenden Ergebnisse sollen an anderer Stelle ver\u00f6ffentlicht werden. Hier wollen wir nur das zum Verst\u00e4ndnis der Versuche-mit optischaktiven Stoffen methodisch Notwendige darlegen.\nNach der von Pfeffer*) herr\u00fchrenden Versudisan\u00f6rd? nung wird die chemotaktische Anlockung dadurch erzielt, da\u00df ein feines Glasr\u00f6hrchen mit der zu pr\u00fcfenden L\u00f6sung gef\u00fcllt und in den Tropfen geschoben wird, der die gut beweglichen Organismen enth\u00e4lt. Ist die Substanz wirksam, so sammeln sich bald zahlreiche Individuen vor der \u00d6ffnung, ein Vorgang, der auch mit schwacher Vergr\u00f6\u00dferung oder selbst mit blo\u00dfem Auge beobachtet werden kann. \u00dcbt die Fl\u00fcssigkeit durch zu hohe Konzentration, saure oder basische Reaktion und der-\n') Fritz M\u00fcller, Untersuchungen \u00fcber die chemotaktische Reizbar\u00bb keit der Zoosporen von Chytridiazeen und Saprolegniazeen. Jahrb. f\u00fcr wissensch. Botanik, Bd. 49, 1911, Diss. Leipzig.\n\u2022) a. a. O., Diss., S. 39-41.\n*) W. Pfeffer, Lokomotorische Richtungsbewegungen durch^ che* mische Reize. Untersuch, aus d. Bo tan, Inst, zu T\u00fcbingen, Bd. I, 1884.","page":179},{"file":"p0180.txt","language":"de","ocr_de":"180\tHans und Ernst G. Pringsheim,\ngleichen neben der anlockenden auch eine absto\u00dfende Wirkung aus, so macht sich eine Ringbildung bemerkbar, weil die Organismen sich in einer bestimmten Diffusionszone ansammeln. Bei guter Chemotaxis aber dringen sie schlie\u00dflich in Massen in die Kapillare ein. Wird die Konzentration des anlockenden Stoffes herabgesetzt, so wird die Ansammlung zuletzt immer schw\u00e4cher und verliert sich schnell wieder. Die \u00e4u\u00dferste\nGrenze, bei der gerade noch eine schwache Anlockung erkennbar ist, nennt man die \u00abKonzentrationsschwelle\u00bb. Sie ist von der Art des Organismus und des Stoffes sowie von anderen Bedingungen abh\u00e4ngig, kann aber f\u00fcr einen jeden bestimmten Fall mit einer gewissen Sicherheit ermittelt werden.\nBesondere Verh\u00e4ltnisse ergeben sich, wenn sich die Ver-\nkeil befinden, sondern in einer L\u00f6sung, die den chemotaktisch wirksamen Stoff gleichfalls enth\u00e4lt. Dann mu\u00df die Kapillarenfl\u00fcssigkeit diesen Stoff in einem gewissen Konzentrationsuberschu\u00df enthalten, um wirksam zu sein, und zwar fand Pfeffer innerhalb weiter Grenzen hierf\u00fcr das Webersche\nGesetz g\u00fcltig. Es besagt f\u00fcr unsern Fall, da\u00df in der Kapillare ein bestimmtes und in weiten Grenzen gleichbleibendes Vielfaches der Konzentration der Au\u00dfenl\u00f6sung vorhanden sein mu\u00df, um gerade noch Chemotaxis zu bewirken. Wir haben also eine konstante \u00abVerh\u00e4ltnisschwelle\u00bb. Befindet sich in der Au\u00dfenfl\u00fcssigkeit nicht dieselbe, sondern eine andere an sich gleichfalls chemotaktisch wirksame chemische Verbindung in entsprechender Konzentration, so sind verschiedene F\u00e4lle m\u00f6glich. Entweder die Chemotaxis ist ganz aufgehoben; dann vermag der Organismus die beiden Substanzen nicht zu unterscheiden, so wie uns Zucker, Glycerin und Saccharin gleichm\u00e4\u00dfig s\u00fc\u00df schmecken. Das gilt haupts\u00e4chlich f\u00fcr chemisch einander nahestehende Verbindungen. Oder die Ansammlung erfolgt ungest\u00f6rt; dann d\u00fcrfen wir auf eine verschiedene Sensibilit\u00e4t den beiden Substanzen gegen\u00fcber schlie\u00dfen, so wie wir Zucker und Salz durch den Geschmack unterscheiden. Oder schlie\u00dflich, es findet eine Verminderung der Anlockung statt, wobei chemotaktische und abschw\u00e4chende Wirksamkeit ein-","page":180},{"file":"p0181.txt","language":"de","ocr_de":"Die Chemotaxis von Bakterien gegen optisch-aktive Aminos\u00e4uren. 181\nander nicht mehr wie im ersten Falle entsprechen. Auf diesen Fall, der verschiedene, verwickeltere Gr\u00fcnde haben kann, brauchen wir hier nicht n\u00e4her einzugehen.\nF\u00fcr die Ausf\u00fchrung der Untersuchungen ergibt sich aus dem Gesagten die Forderung, da\u00df di\u00e9 auf ihre Chemotaxis zu pr\u00fcfenden Organismen nicht in einer Kuliurfl\u00fcssigkeit untersucht werden d\u00fcrfen, deren Gehalt, besonders an organischen Stoffen, um die es sich bei uns handelt, nicht \u00fcbersehbar ist. W\u00fcrden wir z. B., wie das sonst \u00fcblich ist, um gut bewegliche Bakterienschw\u00e2rm\u00e8r zu erzielen, in Bouillon, ErbSenwasser oder dergl. kultivieren, so konnte in ihnen ein unbekanntes Gemisch von Aminos\u00e4uren vorhanden sein oder aus diesen Substraten durch die Entwickelung der Spaltpilze Aminos\u00e4uren abgespalten werden, deren chemotaktische Wirkung dadurch aufgehoben werden w\u00fcrde.\nWir waren deshalb gezwungen, die Bakterien auf festem Substrat zu z\u00fcchten und f\u00fcr den Versuch in eine indifferente Fl\u00fcssigkeit zu \u00fcbertragen. Hierf\u00fcr wurde physiologische Kochsalzl\u00f6sung verwendet.\u2019 Unter solchen Umst\u00e4nden verlieren, wie das schon bekannt ist,1) die meisten Bakterien ihre Schw\u00e4rm-fahigkeit mehr oder weniger. Als am besten geeignet erwiesen sich uns die Vibrionen, von denen besonders der \u00abKpmma-bacillus\u00bb Vibrio cholerae und der Erreger einer Gefl\u00fcgelseuche Vibrio Metschnikoff gute Versuchsorganismen abgabeii. Aber auch unter den im Wasser \u00fcberall vorhandenen Vibrionen, die man durch Anreicherung in l\u00b0/oiger Pept\u00f6nl\u00f6sung gewinnen kann, wurden brauchbare St\u00e4mipe gefunden. Einen von uns benutzten wollen wir in der Fqlge als \u00abWasservibrio\u00bb bezeichnen. Schlie\u00dflich wurden noch einige Versuche mit einem durch Plattengu\u00df aus Jauche isolierten sehr beweglichen St\u00e4bchen gemacht.\nDie Kultur geschah in der Weise, da\u00df die Bakterien auf gew\u00f6hnlichem Bouillon-Pepton-N\u00e4hragar im Reagenzglase fortgez\u00fcchtet und von da jeden Tag frisch auf einen Spezialn\u00e4hrboden in Petri-Schalen ausgestrichen wurden, Hierf\u00fcr diente\n*) Vgl. z. B. H. Kniep, Untersuchungen fiber die Chemot\u00e0zis von Bakterien. Jahrb. f. wissenschaftl. Botan., 1906, Bd. 43, S. 220,","page":181},{"file":"p0182.txt","language":"de","ocr_de":"Haii\u00bb und Ernst G. Pringsheim,\nder von C. Lange1) angegebene alkalische Reisst\u00e4rkeagar/ der nicht nur ein besonders ergiebiges Wachstum, sondern, wie wir fanden, auch eine besonders gute Beweglichkeit gew\u00e4hrleistet. Es ist darin einer ganzen Reihe anderer N\u00e4hrb\u00f6den \u00fcberlegen. Die Beweglichkeit nahm zuweilen ohne erkennbare Gr\u00fcnde ab. Eine vor\u00fcbergehende Z\u00fcchtung in Peptonwasser brachte sie dann bald wieder auf die alte H\u00f6he. Ferner erwies es sich f\u00fcr die Beweglichkeit als g\u00fcnstig, nicht die an sich f\u00fcr das Wachstum viel f\u00f6rderlichere Temperatur von 37\u00b0, sondern eine solche von 22\u00b0 zu w\u00e4hlen. Nach zwei Tagen waren dann die Kulturen f\u00fcr die Versuche reif.\nDie L\u00f6sungen Wurden ohne Erhitzung hergestellt, um einer Razemisierung vorzubeugen, und konnten einige Zeit im Eisschrank aufbewahrt werden. Erst bereiteten wir prozentische, sp\u00e4ter molekulare L\u00f6sungen, und zwar immer zun\u00e4chst eine konzentriertere Stamml\u00f6sung und dann von dieser dezimale Verd\u00fcnnungen. Alle enthielten gleichzeitig 0,85\u00b0/o NaCl. Zum Versuche wurde etwas davon in Blocksch\u00e4lchen abgegossen und die Glas-rohrchen durch einfaches Eintauchen eines Endes verm\u00f6ge der Kapillarit\u00e4t gef\u00fcllt. Das unbenutzte Ende wurde in den auf dem Objekttr\u00e4ger befindlichen Tropfen physiologischer Kochsalzl\u00f6sung geschoben, in dem Vorher durch Einreiben mit der Nadelspitze die geeignete Bakterienmenge verteilt und der mit einem einseitig unterst\u00fctzten Deckglase versehen worden war. Gleich darauf begann die Beobachtung.\nAus dem oben Gesagten ergibt sich als einfachster Weg, die chemotaktische Wirkung zweier optischer Isomeren quantitativ zu vergleichen, der, da\u00df man die unterste, eben noch anlockende Konzentration bestimmt. Es wurden dezimale Abstufungen verwendet, da geringere Konzentrationsunterschiede die Entscheidung unn\u00f6tig erschweren und f\u00fcr unsern Zweck sich als nicht n\u00f6tig erwiesen.\nSo ergab sich f\u00fcr Choleravibrionen, da\u00df eine 0,5\u00b0/oige L\u00f6sung von LLeu\u00e7in eine starke, schnell erfolgende Ansamm-\n') Carl Lange* Eine neuer N\u00e4hrboden f\u00fcr die Cholera-Diagnose. Deutsche medizin. Wochenschrift 1915, Jahrg, 41, Nr. 38, S. 1119. 6 Te\u00fce N\u00e4hr-Agar mit 40 ccm 10*/oiger Sodal\u00f6sung auf 1000 ccm Agar -f-1 Te\u00fc 5\u00ae/o igen Reisst\u00e4rkekleister, der Vt Stunde im Autoklaven bei 120* erhitzt worden ist, heifi gemischt.","page":182},{"file":"p0183.txt","language":"de","ocr_de":".\t' \u25a0 V.\t. ...\t'\t\"\u25a0\t.\nDie Chemotaxis von Bakterien gegen optisch-aktive Aminos\u00e4uren. 183\n.\t\u2022\t.\tS\t.\t' V V . \u25a0 '\t\u25a0 \u2022' V . \u2022\nt 4\t.\t*; \u25a0 ...\nlung vor der KapUlaren\u00f6ffnung bewirkte; Eine 0*05 \u00ae/oige L\u00f6sung erzeugte gleichfalls gute Chemotaxis und starkes Eindringen. Eine 0,005 \u00ae/oige L\u00f6sung hatte keine Wirkung. Die Konzentrationsschwelle f\u00fcr 1-Leucin liegt also zwischen 0,005 und 0,05 \u00ae/o. Im Gegensatz dazu konnte bei d-Leucin nicht einmal mit einer 0,5 \u00ae/\u00a7igen L\u00f6sung Chemotaxis erzielt werden. Somit hat die nat\u00fcrlich vorkommende Komponente eine mehr als zehnmal so starke Wirkung' als ihr Antipode, m\u00f6glicherweise aber auch eine 100 fache oder noch st\u00e2rker\u00e9. Das racemische Leucin wirkt ganz jb \u00dcbereinstimmung damit erst bei 0,5 \u00b0/o sicher chemotaktisch. Bei 0,05 o/o, also einem Gehalt von 0,025 \u00ae/0 1-Leucin* ist die Ansammlung h\u00f6chstens ganz schwach. Hier liegt offenbar gerade die Schwelle.\nVibrio Metschnikoff reagierte gleichfalls noch auf 0,05 \u00ae/o 1-Leucin, soda\u00df hier ganz dieselben Verh\u00e4ltnisse vorliegen. Sp\u00e4ter zeigte sich, da\u00df selbst eine Viooo molekulare L\u00f6sung von 1-Leucin anlockend wirkte; das entgqpvicj\u00c4\"\nVerd\u00fcnnung, d. h. 1-Leucin ist mindestens 40 mal so wirksam als d-Leucin.\nDer Wasservibrio wurde sogar durch eine 0,005 \u00ae/oige 1-Leucin-L\u00f6sung noch angelockt, daher nat\u00fcrlich auch durch die fast dreimal so starke Viooo M-L\u00f6sung, nicht aber durch eine */ioooo M-L\u00f6sung. d-Leucin war hier in der h\u00f6chsten verwendeten Konzentration, n\u00e4mlich der 0,5 \u00b0/oigen auch wirksam, dagegen nicht in der 0,05 \u00ae/oigen, auch nicht in der Vio M-L\u00f6^ sung, die 0,13 \u00b0/o enthielt. Daraus berechnet sich die Wirkung des 1-Leucins als etwa 100 mal so stark als die des d-Leucins. Hierbei mu\u00df noch in Ber\u00fccksichtigung gezogen werden, da\u00df die optische Reinheit der Aminos\u00e4uren auch dann nicht vollkommen zu sein braucht, wenn sie durch die mit gewissen Fehlerquellen behaftete Drehungsbestimmung festgestellt wird. Wahrscheinlich ist die chemotaktische Anlockung \u00e9ine viel sch\u00e4rfere Pr\u00fcfungsmethode auf die An- oder Abwesenheit der nat\u00fcrlichen Komponente einer taktisch wirksamen Substanz, als die uns bisher allein zur Verf\u00fcgung stehende Drebungs-bestimmung. Gerade diese Beobachtung kann methodisch noch","page":183},{"file":"p0184.txt","language":"de","ocr_de":"Hans und Ernst G. Pringsheim,\nbedeutungsvoll werden, zumal man bei ihr mit au\u00dferordentlich geringen Substanzmengen auskommt, die noch weit unter der\nGrenze der fur die Mikropolarisation n\u00f6tigen liegen k\u00f6nnen._\nDas Jauchebakterium reagierte fast garnicht auf Leucin.\nGanz entsprechend waren die Verh\u00e4ltnisse f\u00fcr Alanin. Hier ist die rechtsdrehende Komponente die nat\u00fcrlich vorkommende, die wiederum ihr optisches Isomeres um das Vielfache an chemotaktischer Wirksamkeit \u00fcbertraf. F\u00fcr den Choleravibrio war die 0,001 \u00b0/oige L\u00f6sung von d-Alanin und ebenso die Vioooo M-L\u00f6sung (0,00089 \u00ae/o) noch wirksam, die zehnfachen Verd\u00fcnnungen nicht mehr. Das 1-Alanin dagegen lockte erst in 1 \u00ae/o und Vio M (0,89 \u00b0/o) sicher an, war also nur den 1000 sten Teil so wirksam; Beim Vibrio Metsch-nikoff waren die Schwellen \u00bb WM f\u00fcr d-, Vio M f\u00fcr 1-Alanin. F\u00fcr den Wasservibrio lagen die Grenzwerte entsprechend bei 0,001 und 1 \u00ae/o, also auch hier ein Verh\u00e4ltnis wie 1:1000. Das Jauchebakteriuro endlich reagierte noch schwach auf eine \u00bb/loooo M-L\u00f6sung von d-Alanin, auf 1-Alanin aber erst bei Vt*M, also wieder auf die 1000fache Menge.\nNicht ganz so geeignet wie die genannten Aminos\u00e4uren erwies sich das Phenylalanin f\u00fcr unsere Versuche; aber auch hier waren die entsprechenden Unterschiede zu finden. Mit d-Phenylalanin k\u00f6nnte bei keinem der gepr\u00fcften Bakterien Chemotaxis erzielt werden, obgleich auch ges\u00e4ttigte L\u00f6sungen angewendet wurden. Das 1-Phenylalanin bewirkte bei dem Cholerabacillus und dem Vibrio Metschnikoff eine Ansammlung in einer Vw\u00a9 molekularen L\u00f6sung, bei dem Wasservibrio in der zehnfachen Konzentration (\u00bb/* M), bei dem Jauchebakterium * nicht einmal in einer Vio M-L\u00f6sung.\nAus diesen Versuchen ergibt sich schon klar die betr\u00e4chtliche \u00dcberlegenheit der in der Natur vorkommenden Komponente als Chemotaktikum gegen\u00fcber dem nur k\u00fcnstlich herstellbaren Antipoden. Noch anschaulicher wird aber diese Bevorzugung durch die Bakterien mit Hilfe einer anderen Methode, deren Grundlage gleichfalls in der Einleitung dargestellt ist.\nWerden n\u00e4mlich die Bakterien nicht in einer indifferenten Fl\u00fcssigkeit (physiologische Kochsalzl\u00f6sung) aufgeschwemmt,","page":184},{"file":"p0185.txt","language":"de","ocr_de":"Die Chemotaxis von Bakterien gegen optisch-aktive Aminos\u00e4uren. 185\nsondern wird ihnen die Wahl zwischen zwei chemotaktisch verschieden wirksamen L\u00f6sungen gelassen, so wird sich zeigen m\u00fcssen, welche von beiden st\u00e4rker aufgesucht wird. Man wird dabei nat\u00fcrlich die voraussichtlich wirksamere in die Kapillare f\u00fcllen, die andere zur Aufschwemmung verwenden. Die chemotaktische Reizwirkung aller Aminos\u00e4uren, also erst recht die der beiden optischen Komponenten einer von ihnen, beruht, wie sich zeigte, auf ein und derselben Sensibilit\u00e4t der Bakterien. Also kann die Anlockung jeder von ihnen durch das Vor-handensein jeder anderen in der Au\u00dfenfl\u00fcssigkeit erschwert oder unterdr\u00fcckt werden.\nBevor nun Stoffe mit verschiedenem molekularen Aufbau miteinander verglichen wurden, war es n\u00f6tig, als Grundlage f\u00fcr die weiteren Versuche festzustellen, um wieviel bei ein und derselben Substanz die Konzentration der Kiipillaren-fl\u00fcssigkeit die des Kulturtropfens \u00fcbertreffen mu\u00dfte, um Chemotaxis zu erzielen. D. h., es mu\u00dften einige Verh\u00e4ltnisschwellen bestimmt werden. Die Ergebnisse mit den am besten anlockenden Stoffen geben wir in Tabellenform wieder.\nEs bedeutet: #\t=\tstarke\tAnsammlung,\n-f-\t=\tdeutliche\n+?\t=\tschwache\t>\n+??\t=\teben merkliche\t>v\n0\t=\tkeine\t\u00bb\n1-Leucin.\n\t\tau\u00dfen \u00b0/o\t# 0,5 \u00b0/o\t\u2022 innen . 0,06*/*\t0\u00c4>\n\t\t0,05\t0\t\t\nVibrio\t\t0,005\t\t0\t\u2018 \u25a0\u25a0 \u25a0'\nCholerae\t\t0,0005\t+\t+??\t. b\n\t\t0,00005\t+\t\u25a0\t0\n\t\u2019\t0,05\t-f-??\t\t\nWasser-\t\t0,005\t+ ?\t+ ??\t\nvibrio\t\t0,0005\t\t\t0\n\t\t0,00005\t\tV'; +\t\"O'.","page":185},{"file":"p0186.txt","language":"de","ocr_de":"186\tHans und Ernst 6. Pringsheim,\nd*Alanin.\n\tau\u00dfen\t\tinnen\t\t\n\t\tM/m\tM/im\tM/i ooo\tM/ioom\nVibrio\t\u00c8/tm\t+?\t0\t\t\nCholera\u00ab\tM/|0\u00ab*0\tA-\t+?\t0\t\n\tM/i \u2022\u2022\u2022oo\t*\t#\t+\t0\nVibrio\tM/i oo\t0\t\t\t\nMetschni* ;\tM/i oo\u00ab . .\t&\t0\t\t\nkoff\tM/i oooo\tTP *\t+\t0\t\nJauche*\tM/iooo\t::A\u00a5.\t0\t\t\nBakterium\tM/l\u00abW\t\u00e0\t+\t0\t\n\tM/imm*\t#\t#\t+\t0\n1-Phenylalanin,\n\tau\u00dfen\tM/*o\tinnen M/ioo |\tM/t##\t\tM/i ooo\nf.\tM/tooo\t0\t/ 0\t\t\nVibrio\tM/i oooo\t+\t+\t\t\nCholera\u00e9\t, ) M/goooo' \"\t\t4*\t0\t0\n\tM/i ooooo\t#\t\t+\t+\nAus diesen Zahlen kann man in groben ZQgen die G\u00fcltigkeit des Weberschen Gesetzes, d. h. die Konstanz der Verh\u00e4ltnisschwelle auch f\u00fcr unsere Substanzen und Organismen entnehmen. Ihre Gr\u00f6\u00dfenordnung ist etwa 100 :1. Was f\u00fcr unsere Fragestellung aber wichtiger ist, es geht aus ihnen hervor, da\u00df durch das Vorhandensein der entsprechenden Verbindung in der Au\u00dfenfl\u00fcssigkeit die Reizschwelle ganz betr\u00e4chtlich erh\u00f6ht wird. Sehen wir daher, da\u00df die Anlockung durch die eine optische Komponente durch das Vorhandensein der anderen in der Bakterienaufschwemmung nicht sehr beeinflu\u00dft wird, so d\u00fcrfen wir auf den geringen chemotaktischen Wert der letzteren schlie\u00dfen.\nDie Ergebnisse der Versuche folgen wieder in Tabellen.","page":186},{"file":"p0187.txt","language":"de","ocr_de":"Die Chemotaxis von Bakterien gegen optisch-aktive Aminos\u00e4uren. 187\nd- und 1-Leucin.\n\tau\u00dfen d-Leucin V\t. . \u2022. ] 0,5\u00b0/\u00bb\tinnen 1-Leucin 0,05 V\t1 \u2018\ti'-v;\nVibrio\t(\t0,5\t#\t\t- .V. '\t.\u2022 ,':i'\nCholerae y\t0,05\t#\t\"1\u201c\t\n\t\tM/,e\tM/,oo\t\n;\tM/.e\t+\t\t\nVibrio\tM/ioo\t\t\u2022\u2019+.? 1\t\n\t\t\t>\t\nMetschnikoff\tV\t0,5 V\t0,05 V\t\n\t\t\t\t\n\t0,5\t+*\t\t\n\t0,05\t#\t+\t\n\t\u2022/O\t0,5 V\to.fov\t0,005V\n\t0,5\t-f?\t\t, .. \u2018 \u2019 \u2019\nWasser-\t\t\t\t\u2019 \u2019 \u00c7\nvibrio\t0,05\t+\t-f??\t\u2022 \" fr,;-\n\t0,005\t#\t.. .+\tI: 4*?\nd- und 1-Alanin.\n\tau\u00dfen 1-Alanin\tinnen d-Alanin \u2019 I.*/\u00ab\u00ab\t1\t*/.\u00ab.\t\u25a0\t\t\nVibrio\tf Cholerae\t\\\tM!/\u201e. M/,oo\t+?.\t4*\t\nVibrio\t1 Metschnikoff \\\tM/\u201e M/,00\t4 \u2666\t\t\nJauche-\t( Bakterium \\\tM/,o M/,oo\t\u00a3\t+'v' *\t\nd- und l-Phenylalanin.\n\t\t\t\n\tau\u00dfen\tinnen l-Phenylalanin\t\n\td-Phenylalanin\tM/,0 \u2022'\tM/too\nVibrio Cholerae j\tM/,o M/too\t0\t\nHoppe-Seyler\u2019, Zeitschrift f. physiol. Chemie. XCVII.\t14","page":187},{"file":"p0188.txt","language":"de","ocr_de":"188\tHans und Ernst G. Pringsheim,\nAus diesen Versuchen ist zu ersehen, da\u00df (au\u00dfer beim Phenylalanin) die Anwesenheit der chemotaktisch weniger wirksamen, nur k\u00fcnstlich herstellbaren Komponente in der Au\u00dfenfl\u00fcssigkeit die Anlockung durch das optische Isomere weit weniger beeinflu\u00dfte als die der gleichen Substanz. Es geht das deutlich daraus hervor, da\u00df hier nicht die Verh\u00e4ltnisschwelle 100:1 gilt. Vielmehr ist meist noch bei der gleichen Menge Substanz au\u00dferhalb und innerhalb der Kapillare Anlockung zu beobachten, ja in einigen F\u00e4llen, so besonders bei dem Jauchebakterium dem Alanin gegen\u00fcber gen\u00fcgt ein Bruchteil der Konzentration der Au\u00dfenl\u00f6sung von der wirksameren Komponente in der Kapillare, um noch Chemotaxis zu bewirken. Damit ist die \u00dcberlegenheit der chemotaktischen Reizbarkeit gegen\u00fcber der nat\u00fcrlich vorkommenden Aminos\u00e4ure im Vergleich z\u00fc der nur synthetisch herstellbaren am deutlichsten erwiesen.\nDas Ergebnis unserer Untersuchung la\u00dft sich also wie folgt formulieren.\n1.\tManche Aminos\u00e4uren wirken stark chemotaktisch anlockend auf Vibrionen.\n2.\tDie Verh\u00e4ltnisschwelle ist von der Gr\u00f6\u00dfenordnung 100 : 1.\n3.\tDie Konzentrationsschwelle f\u00fcr das nur k\u00fcnstlich herstellbare optische Isomere ist bei den gepr\u00fcftenAminos\u00e4uren 100\u2014^1000 mal so hoch als f\u00fcr das in der Natur vorkommende.\n4.\tDiese \u00dcberlegenheit der nat\u00fcrlichen Komponente zeigt sich auch darin, da\u00df sie noch bevorzugt wird gegen\u00fcber der gleichen oder selbst betr\u00e4chtlich h\u00f6heren Konzentration ihres optischen Isomeren.\nOb damit eine allgemeine Regel gefunden ist, ob sie wenigstens in der Mehrzahl der F\u00e4lle herrscht, wie wir annehmen m\u00f6chten, oder ob in einzelnen F\u00e4llen Ausnahmen zu entdecken sein werden, kann aus unserm Versuchsmaterial bei seiner Beschr\u00e4nkung auf drei Aminos\u00e4uren und eine begrenzte Zahl von beweglichen Mikroorganismen noch nicht erschlossen werden. Zieht man in Betracht, da\u00df 1-und d-Alanin ganz gleich schmecken, so kann man mit der M\u00f6glichkeit rechnen, da\u00df auch der Reiz-","page":188},{"file":"p0189.txt","language":"de","ocr_de":"Die Chemotaxis von Bakterien gegen optisch-aktive Aminos\u00e4uren. 189\nsinn der beweglichen Mikroorganismen gelegentlich durch die Antipoden gleichartig erregt wird.\nDie in unsern Versuchen verwandten optisch-aktiven Aminos\u00e4uren waren folgenden Ursprungs: Die beiden Leucine wurden aus synthetischem Leucin \u00fcber die Formy(Verbindungen mit Brucin gespalten.1 * *) Auf demselben Wege sind die Komponenten des Phenylalanins aus synthetischem gewonnen worden.*) Bas d-Alanin stammte aus Seide,8) w\u00e4hrend das 1-Alanm aus ra-cemischem vermittelst der Hefeg\u00e4rung hergestellt wtvde.4 *)\nd-Phenylalanin.\nZur optischen Bestimmung diente die L\u00f6sung in Wa&er:\n0,1146 g Substanz. Gesamtgewicht der L\u00f6sung 5>9S10 g. dM = 1,0043. Drehung bei 20\u00b0 und Natriumlicht -f 0,68 \u00b1 0,02 (1 dm-Rolir). Mithin (a].J = + 35,05\u00b0. Fr\u00fcherer Wert + 35,1\u00b0.\n1-Phenylalanin.\n0,1081 g Substanz. Gesamtgewicht der L\u00f6sung 5,6201 g. dw = 1,0043. Drehung bei 20\u00b0 und Natriumlicht \u2014 0,68 \u00b1 0,01 (1 dm-Roto).. Mithin Wo == ~ 35,2\u00b0.\nd-Leucin. .\nZur optischen Bestimmung diente 20\u00b0/\u00bbige Salzs\u00e4ure.\n0,1860 g Substanz. Gesamtgewicht der L\u00f6stfpg 4,9026 g. dw = 1,1. Drehung bei 20\u00b0 und Natriumlicht \u2014 0,66 + 0,01 (1 dm-Rohr). Mithin (\u00b01d \u2014 ~ 15,81\u00b0. Fr\u00fcherer Wert \u2014 15,9\u00b0.\n1-Leucin.\n0,3413 g Substanz. Gesamtgewicht der L\u00f6sung 7,6797 g; dM a* 1,1, Drehung bei 20\u00b0 und Natriumlicht + 0,77 \u00b1 0,01 <1 dm-Rohr). Mithin Mg\u2019= +16,75*.\nd-Alanin.\nZur optischen Bestimmung diente die L\u00f6sung des salzsaurcn Salzes in Wasser.\t\u25a0\"/\n\u2019\t') E* Fischer und 0. Warburg, Ber., Bd. 38, S.3097 (1905),\n\u00b0) E. Fischer und W. Schoeller, Liebigs Annalen, Bd. 357. S.1 (1907).\tr *\n*) E. Fischer, Ber., Bd. 49, S. 453 (1907).\n4) F. Ehrlich, Biochem. Zeitschr., Bd. 8, S. 438 (1908).\n14*","page":189},{"file":"p0190.txt","language":"de","ocr_de":"190 Hans n. Ernst 6. Pringsheim, Die Chemotaxis von Bakterien usw.\n0,6134 g Substanz entsprechend 0,8664 Chlorhydrat. Gesamtgewicht der L\u00f6sung 8,8034. d* = 1,0283. Drehung bei 20\u00b0 und Natriumlicht + 1,00 \u00b1 0,02\u00b0 (1 dm-Rohr). Mithin [a]\u00ff = -f 9,88*. Fr\u00fchere Werte 10\u00ae.\nd-Alanin.\n0,6493 g Substanz entsprechend 0,7769 g Chlorhydrat. Gesamtgewicht der L\u00f6sung 6,4286 g. dw = 1,0240. Drehung bei 20\u00ae und Natriumlicht \u2014 1,25\u00ae \u00b1 0,01\u00ae (1 dm-Rohr). Mithin [a]g* = \u2014 10,03\u00ae.\nCharlottenburg und Greifswald, Ende M\u00e4rz 1916.","page":190}],"identifier":"lit20614","issued":"1916","language":"de","pages":"176-190","startpages":"176","title":"Die Chemotaxis von Bakterien gegen optisch-aktive Aminos\u00e4uren","type":"Journal Article","volume":"97"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T14:35:41.899905+00:00"}