Archiv ftir Mikrobiologie 34, 1 -- 11 (1959)

Aus dem 0rganisch-Chemischen Institut der Universit~t G5ttingen, Biochemische Abteilung

(~ber die Bildung des Actinomycin X Versuehe zur Gewinnung yon Aetinomyein X, und X4

g o n

~VERNER FROMMER

Mit 5 Text~bbildungen

(Eingegangen am 21. M~irz 1959.)

Das Actinomycin X besteht aus eincm Gemisch chemisch sehr nahe verwandter Stoffe. Nach der Lage im Vertcilungschromatogramm wet- den die einzelnen Komponenten als X0~, X0~ , X1, X2, X 3 und X 4 bezeich- net [BROCK~A~ U. GRS~E (1954)1. Die natiirlich vorkommenden Actino- mycinX-Gemische enthMten Ms Hauptkomponenten die Actinomycine X 1 und X 2 in wechselnden Mengenverh~ttnissen [B~ocKMA~ U. G n 6 ~ (1954), MARTIN U. PAMPVS (1956), GOSS u. KATZ (1957)1 und ~ls Neben- komponenten die im Verteilungschromatogramm langsamer Ms X 1 wan- dernden X0-Komponenten. Die im Verteilungschromatogramm schneller als X 2 wandernden Komponenten X~ und X a konnten nur in einzelnen F~llen beobachtet werden [B~ocKMA~ u. GRS~E (195Q, WAKS~A~ u. Mitarb. (1954 u. 1955)1.

Das yon B~OCK~A~ u. G R S ~ (1954) bearbeitete ActinomycinX- Pr~parat, das Spuren von Actinomycin X 3 und X 4 enthielt, war aus der Kulturl6sung des Stammes SSt 3 gewonnen worden. Die in der Folge- zeit von diesem Stature erzengten ActinomycinX-Gemische zeigten nur noch in vcreinzelten F~llen einen eben n~chweisbaren Actinomycin X a- und X~-Anteil (PA~Pvs pers. Mitteilung).

F/Jr die Gewinnung reiner Aetinomycin Xa-und X4-Komponenten war es notwendig, Kulturbedingungen zu finden, unter denen reproduzierbar die beiden Actinomycine X a und X 4 gebildet werden. Aul3erdem war nat/irlich darauf zu achten, die Gesamtausbeuten wie auch den Anteil der beiden nut in Spuren vorkommenden Actinomyeine zu erh6hen.

Die Menge und Art der Kohlenstoff- und Stiekstoffquellen iibt auf das Fermentationsgesehehen einen sehr tiefgreifenden EinfluB aus. Wit ver- suehten daher dutch deren Variation, die zur Bildung der Actinomyeine X a und Xa notwendigen Bedingnngen ausfindig zu machen. Da der S tamm SSt 3 nut sehr geringe Actinomycin-Ansbeuten (3--10 rag/l) ergab, untersuehten wit aueh die Stfi.mme Halde 1160, Ital 1131 und Wind 760 auf die Bildung der verschiedenen Actinomyeine (Besehrei- bung der St~mme siehe F ~ o ~ . ~ 1959).

Arch. 3~ikrobiol., Bd. 34 1

2 W n ~ n a FRO~rER:

Methodik a) :YdihrbSden

Urn eine gr51~ere Zahl verschiedener Kulturbedingungen durchtesten zu kSnnea, setzten wir fiir diese Versuche nur je 3 Schr~grShrchen an (je Schr~grShrchen 8 cm ~ Agar). Die in diesen 3 Schr/~gr5hrehen gebildeten Actinomycin-Mengcn rcichten ia den meisten F~llen zur papierchromatographischen Analyse der Actinomycine aus.

Zur N~hrl5sung (0,1% NaC1; 0,1% K2HP04; 0,01% MgSO 4. 7H20; 0,01% FeSO 4 �9 7tteO; 0,01~ CaC03; 2~ Agar) gaben wir

i 1% Glycerin a) 0,1 b) 0,25 c) 0,35 d) 0,5% Glykokoll I I 2~ Glycerin a) 0,1 b) 0,25 c) 0,35 d) 0,50/0 Glykokoll

I I I 30/0 Glycerin ~) 0,1 b) 0,25 c) 0,35 d) 0,50/0 Glykokoll IV 5O/o Glycerin a) 0,1 b) 0,25 c) 0,35 d) 0,5~ Glykokoll

oder an Stclle des Glykokolls in /~quiwlenten Mengen (bezogen auf Stickstoff) KN03, beim Stature S5t 3 auch Glutamins/~ure und (NHa)2ttPO 4. Aul~erdem setzten wir die yon B ~ o c K ~ ) ~ u. GRS~E (1954) zur Actinomycin-Gewinnung benutzte Kombination 20/0 Glycerin und 1% K N Q an. In einer zweiten Serie ersetzten wir beim Stamm SSt 3 das Glycerin dutch Glucose (1 em 3 Glycerin ~ 1 g Glucose). Der Stamm SSt 3 wurde also auf insgesamt 120 versehiedenen N~hrbSden angesetzt.

Die RSba'chen wurden bei jedem Stamm einheitlich beimpft und 14 Tage bei 28 ~ bcbriitet. Bis zur Aufarbeitung standen die ~Shrchen 1 Monat bei Zimmer- temperatur und darauf bis zu einem Mount bei 2- -5 ~ Damit war bei allen Kulturen das Waehstum und die Actinomycin-Bildung abgeschlossen. In Einzelf/~llen war wahrscheinlich schon ein Aetinomycin-Abbau eingeleitet.

Zur Kontrolle setzten wir nach Beendigung der ersten Versuchsserie yon jedem Stamm yon jeder Variationsreihe (Glykokoll und KN03) nochmals je zwei Kon- zentrationskombinationen an (je 6 Schr~grShrchen). Wir w/ihlten dazu eine Kon- zentrationskombination aus, die im ersten Versuch eine hohe und eine, die eine niedere Actinomycin-Ausbeute ergeben hatte. Einen Tell dieser RShrchen (je 3) ernteten wir nach 10ti~giger Bebriitung bei 28 ~ den Rest 1leBen wir insgesamt 31 Tage bei 28 ~ und dann noch bis zur Aufarbeitung 11/2 Monate bei Zimmertempera- fur stehen. Es zeigte sich beim Stature Halde 1160, durch die lange Zeit bis zur Aufarbeitung bedingt, ein starker Abfall ira Aetinomycingehalt. Bei den anderen Sti~mmen ergab die sp/~tere Aufarbeitung eine hShere Ausbeute. Diese Ausbeuten entsprachen den im ersten Versuch gefundenen Werten.

b) Au/arbe i tung

Agar und Mycel yon je 3 Sehr~grShrehen riihrten wir im Starmix mit 30 bis 50 cm 8 Aceton aus, das Aceton filtrierten wir ab und riihrten den im Filter gebliebenen Riickstand mit dcm Filter erneut im Starmix mit 30--50 cm a frischem Aeeton aus. ])ann filtrierten wir wieder ab. Damit waren etwa 800/o des Actinomycins extrahiert. Die vereinigten Aceton-Extrakte engten wir ein und sehiittelten den w/s Riickstand 2real mit etwa 20 cm a -~ther aus. (Beim Stature Wind 756 schiittelten wit 3mal aus). Die _~ther-Extrakte vereinigten wir, destillierten den Ather ab und 15sten das Actinomycin in 12 cm z Benzol. Die Benzoll5sung trockneten wit vor dem Kolorimetrieren mit Natrinmsulfat.

Die Extinktion dieser LSsungen bestimmtcn wit im Lange-Colorimctcr und errechneten die Actinomycin-Konzentrationen mit ttilfe einer Eichkurve. Dabei gingen wit -con der vereinfachten Annahme der gleichen spezifischen Extinktion aller Actinomycine aus (siehe BaOCK~A~r u. GlCS~E 1954).

Die BenzollSsungen dunsteten wir im Vakuum ein. Den l~iickstaud verwendeten wir zur Ringchromatographie im System Butylacetat-Dibutyl/~ther (BuAc-DB~_)

Uber die Bildung des Actinomyein X 3

(3:1)/10~ Na-Kresotinat und, sofern die Aetinomyein-Mengen ausreiehten, aueh im System But~not-DibutyIgther (Bu-DBA} (2: 3)/10% , N~-K_resotinat (siehe B~OC~MA~ u. GR6~E).

Die oben angegebene Aufarbeitung kann nur als halbquantitativ bezeichnet werden. Die aufgeffihrten Werte geben demnach, zumal zu der Ungenauigkeit der Bestimmung noeh die biologische Sehwankungsbreite kommt, nur gr6Betlordnungs- mg{tige AnhMtspunkte fiber die Reaktionsweise eines Stammes. Mit dieser Methode war es jedoela m6glieh, ein groBes Material mit verhgltnismgBig geringem Aufwand durehzutesten.

u der einzelnen St~imme

S t a m m S6 t 3

Die Aetinomyeinbildung erreicht bei Glyeerin-Glykokoll in der Reihe Ia , I Ib , I I I e und IVd (also bei mittlerem C:N-Verh/~ltnis) aufsteigend etwa 20 mg/1 (siehe Tab. l). Mit steigendem oder fallendem C:N- Verh~ltnis geht die Aetinomyein-Ausbeute zuriiek.

Tabelte 1. Stature SSt 3, Actinomycin-Ausbeuten au/ verschiedenen Glycerin-Glylcokoll-NiihrbSden in Milligramm/Liter

Glycerin % Glykokoll

% 0,1 0,25 i 0,35 0,5

12 8 8 7

i 7 r 3 12 I 5

I

la i la 11 ! e l

2 4 6

22

Nit Glucose sind die Ausbeuten geringer als mit Glycerin. KNOa und (NH4)2HPO 4 ergaben meist Ausbeuten unter 5 mg/1.

Mit Glutaminsgure liegen die h6ehsten Ausbeuten bei Ib , Ie, I I c und I Id . Die Glutaminsgure wird wahrseheinlieh als zusgtzliehe Kohlenstoff- quelle verwertet. Das optimale C:N-Verhgltnis ist also nieht bei den Nghrb6den I a, I I b, I I I e und IV d, s ondern bei I b, I I e und I I d erreicht [s. auch Ro~a~o u. NICK~SO~ (1958)].

In allen l~gllen war Aetinomycin X 2 die tIauptkomponente, daneben waren X 1 und versehiedene X0-Komponenten vorhanden. Die einzelnen Nghrb6den ergaben folgende Actinomyein-Zusammensetzungen: Gly- eerin-Glykokoll: Auf den NghrbSden Ia , I Ib , I I I e und IVd wurde ver- hgltnismgBig viel X 1 und X o gebildet. Nit steigendem und fallendem C:N-Verh~ltnis nahm die X 1- und X0-Menge im Gemiseh ab. Einzelne Prgparate, besonders das vom Nfihrboden IVa stammende, enthielten nahezu kein )21. J~hnlieh verhielten sieh aueh die Glueose-Glykokoll- Kombinationen.

Bei Glyeerin-Glutaminsgure und Glueose-Glutaminsgure war kein auffglliger Weehsel im Gehalt der einzelnen Aetinomyeine zu erkennen.

1"

4 WERNER FROMMER:

Bei den fibrigen Kombinationen war die Actinomyein-Menge so gering, dag eine einwandfreie papierehromatographisehe Ana~se nieht dureh- geffihrt werden konnte.

In keinem Fall wurde Aetinomyein X a oder X 4 gefunden. Jedoeh kSnnten Spuren der Beobachtung entgangen sein, da zur Analyse racist nnr sehr geringe Mengen der einzelnen Proben zur Verffigung standen.

Stature W i n d 756

Das ffir die Actinomyeinbildung optimale C:N-Verhi~ltnis ist im Ver- gleich zu Stature Sdt 3 etwa 2- -3rea l h6her (siehe Tab .2u . 3). Mit KNOa als N-Quelle ist die Actinomyein-Ausbeute verh~ltnismgBig gering.

Tabelle 2. Stature Wind 756, Actinomycin-Ausbeuten auf verschiedenen Glycerin-Glykolcoll-N~ihrb6den in Milligramm/Liter

Glycerin ~ GlykokoI1

~176 0,1 0,25 0,35 0,5

65 i90 215 100

30 80

255 290

20 75

220 240

6 t2 40 70

Tabelle 3. Stature Wind 756, Actinomycin-Ausbeuten au] verschiedenen Glycerin-KNOa-Niihrb6den in Milligramm/Liter

Glycerin ~ KNO~

~176 0,13 0,33 0,47 I 0,67 1,0

3 8

70 8

6 8 8

115

4 8 7 9 3 5 i

45 I 8

Die ehromatographische Analyse der einzelnen Pr/~parate ergab: Glyeerin-Glykokoll: Aetinomyein X 2 ist die Hauptkomponente. X 1 ist im allgemeinen st/irker vertreten als beim Stamm SSt 3. Aueh beim Stamm Wind 756 ist bei gleiehem Glyeerin-Gehalt mi t steigendem Glykokoll eine Zunahme an X 1 zu verzeiehnen. Besonders das vom Ns boden I I d stammende Prgparat enthglt viel X 1 (wahrseheinlieh mehr als X2), (siehe Abb. 1).

I m System Butanol-Dibutyl/ither (3:1)/10% Na-Kresotinat sind racist 2- -3 Xo-Zonen zu erkennen. Eine Komponente 1/~uft etwa wie Xo~ , eine wie Xos, wie der Vergleieh mit reinen Substanzen im System Butylacetat- Butanol-Dibutyl~ther (6:1:1)/10~ Na-Kresotinat zeigte 1. Eine dritte

l~reundlicherweise yon Herrn Dr. MAlgEGOLD durchgefiihrt.

~ber die Bildung des Acginomycin X 5

nooh langsamer wandernde X0-Komponente ist besonders bei den Pr/~paraten aus den N/~hrbSden Ib , Ie , I I b und I I I e vorhanden. Bei I I e tri~t sie sogar als t taupt - komponente auf (siehe Abb. 2).

Glyeerin-KN0a: X 2 isg aueh hier die t Iauptkomponente . Daneben t r i t t X t in weehseln- den Konzentra~ionen auk Die auf den Glyeerin-Glykokoll- N~hrbbden oft sehr stark ge- bildete langsam wandernde X 0- Komponente fehlt meist voll- st~ndig. I m Bereieh X 0 ~ - X~r ist vielfaeh eine diinne Zone vorhanden. Von besonderem Interesse ist das Auftreten yon X a in Spuren bei I I I a , I V b und IV e (siehe Abb. 3).

Abb. 1. Zusammense~zung der auf den Glycerin- Stature I t a l 1131 Glykokoll-N/ihrb6den I a bis l i d vom S~amm

Wind 756 gebilde~en Aetinomycine DieAetinomycinbildungwar, [System BnAc-DBX (3:1)/10% Na*Kresotinat]

dem schlechten Wachstum entsprechend, auf den KNO 3- N'ghrbSden sehr schwach, aber /iberall gleichm~Big zwischen 7 und 9 rag/1. Auf den Glyce- rin- Glykokoll-N~hrb6den war insbesondere bei mitt lerem C :N-Verh~ltnis eine starke Aetinomyeinbildung zu ver- zeiehnen (siehe Tab.4).

Bei den verschiedenen Glyce- rin- Glykokoll - Kombinationen weehselt das Verh/~ltnis X 1 zu X 2 sehr stark. Bei den Pritpa- raten, die aus den NithrbSden mit mitt lerem oder niederem

Abb. 2. Verhalten der Pri~para~e Wind 756 Glycerin- C : N-Verh/iltnis gewonnen w u r - GlykokolI I a bis I I d im System Bu-DB:4. (2 : 3)/10 %

den, sind beide in etwa gleicher Na-Kresotinat

5{enge vorhanden. Mit h5herem C : N-Verh~ltnis wird immer weniger X 1 gebildet. In der geihe I a, I I a, I I I a und IVa nimmt also der X 1- Gehalt ab. BeiIVa ist kaum noch X 1 vorhanden. Mindestens 2 Xo-Komponenten werden in weehselnden l~Iengen gebildet.

6 WER~E~ F R O ~ E ~ :

Bei den yon den Glyeerin-KNO~-N~hrbSden gewonnenen t?r~paraten ist X 2 tiberall die Hauptkomponente. X 1 wird besonders schwaeh auf den

N~hrb6den Ic, IIe, I I I b und IVb gebildet.

Stature H a l d e 1160

Der Actinomycingehalt war zur Zeit der Aufarbeitung bei den GlycerimGlykokoll- Ni~hrb6den bei mittlerem C:N-Vcrhi~ltnis 10--25rag ie Liter und wurde mit stei- gendem und fallendem C:lXT- Verh/~ltnis kleiner. Auf den KNO3-Ni~hrbSdcn lag die Actinomycin-Ausbeute zum Tell bei 5 rag/1 meist jedoch unter diesem Wcrt.

Abb. 3. Zusalmnensetzung der auf den Glycerin- KNOs-N~hrbfden I Ie , I I I a bis IVd ~,om S~amm Da8 Verhgltnis der Aetino-

Wind 756 gebildeten Ac~inomycine mycine X 1 und X~ zeigte [ System BuAc-DB~ (3 : 1)/10~ Na-Kresotinat ]

dieselbe Gesetzmi~Bigkeit wie beim Stature Ital 1131. Actinomycin X~ ist die Hauptkomponente (st/~rker als bei ItaI 1131). Der Actinomycin X1-Anteil nimmt mit

T~belle 4. Stature Ita11131, Actinomycinbildung au] verschiedenen Glycerin-Glykokoll-Niihrb6den in Milligramm/Liter

Glycerin 0/0 Glykokoll

~176 0,1 0,25 0,35 0,5

50 80 50 40

130 170 140 105

70 180 185 155

45 90

140 170

steigendem C:N-Verh~ltnis ab. Auf den b~thrbSden I I Ie , IVc und IVd wird viel Aetinomycin X o gebildet.

Gewinnung yon Actinomyein X3 und Xa

Wie die vorhergehenden Versuche gezeigt haben, bildet Stature Wind 756 in den N~Lhrl6sungen Glycerin-KNO 3 I I I a, IV b und IV e etwas Actinomycin X 3. Um diese Actinomycinkomponen~e pr~parativ zu gewinnen, setzten wir 150 P-Kolben mit je 1 1 der Ni~hrl6sung A 1 (50/0 Glycerin; 0,25~ KNOa) und 50 Kolben mit je 1 1 der NKhrl6sung B 1

1 MinerallSsung siehe oben.

l)ber die Bildung des Actin0mycin X 7

(5~ Glycerin; 0,35~ KNOa) an. Nach der Beimpfung bebr/iteten wir die Kolben in guhekultur bei 28 ~ In Abst~nden yon etwa 1 Woehe ernteten wir je 3 Kolben und bestimmten Pm Mycelgewieht, die Wirk- samkeit des Knlturfiltrates und die Nenge des gebildeten Actinomycins (siehe Tab. 5 u. 6). Das aus der KulturlSsung gewonnene Actinomyein wurde papierehromatographiseh untersueht.

Tabelle 5. _Yermentationsverlau/ beim Stamm Wind 756 in der NiihrlSsung A (5% Glycerin, 0,25% KN03)

l~{yeel- Actinomyein Alter in Zahl der p~ troekengewieht mg/l

Tagen Kolben g/I

I1 18 26 39 47 52

3 3 3 3 3

120

6,2--6,4 6,8 --7,2 6,0--6,2 7,4--7,6 9,0 9,0

0,8 2,5 2,3 1,7 1,5 1,7

7 26 57 45 34

Tabelle 6. t"er'mentationsverlau i beim Stature Wind 756 in der NiihrlSsung B (5~ Glycerin, 0,350/0 KNOa)

5iycel- Actinomyein Alter il~. Zahl der p~ trockengewieht rag/1

Tagen Kolben g/1

12 19 27 48 51

3 3 3 3

30

6,4 6,6 6,6--7,0 6,2--6,4 9,0 9,0

1,0 3,1 3,0 2,4 2,5

20 48 65 28

3 1 Kulturl6sung wurden 2mal mit je 750 cm 3 Butylacetat ausgesohilttelt. Die vereinigten BuAc-Extr~kte engten wir im Vakuum ein und f~llten ~us dora Konzen- trot das Actinomycin mit Petrol/~ther.

Das Mycelgewicht hat in beiden NahrlSsungen schon am 18. bzw. 19. Tage das Maximum erreicht. Die Actinomycinmenge nimmt noch bis zum 26. Tag zu. Dann fallen Mycelgewicht und Actinomycingehalt ab. I)er p~-Wert steigt in beiden Ns erst an, f/illt nach Beendi- gung des Wachstums ab (beide Kulturl6sungen enthalten einen Uber- sehug an Glycerin und zeigen daher Sgurebildung) und steigt dann infolge Autolyse an.

Bis zum 48. Tag war auf keinem der angelegten Chromatogramme Actinomycin X 3 zu sehen. Alle Pr/~parate zeigten ein ,,normales Actino- myein-Gemisch" mit X 2 als tIauptkomponente, den Nebenkompo- nenten X 1 und verh~Itnism/~gig viel X 0. Erst die am 48. Tag geernteten Kolben zeigten daneben noeh Spuren yon Aetinomyein X a. Wit ernteten

8 WEENEE FEOMMEE:

deshalb am 51. bzw. 52. Tag dig Hauptmenge der Kolben. Der Res~ der Kolben win'de welter bebr/itet. Es zeigte sieh jedoch aueh nach mehreren Woehen in diesen Kolben keine weitere Xa-Bildung, vielmehr t ra t als Folge des hohen pR-Wertes ein weiterer Aetinomycin-Abbau ein.

Die KulturlSsungen aus 150 P-Kolben r/ihrten wir 2real mit Butylaeetat aus, engten die vereinigten Butylaeetatextrakte (aus Kultur- 15sung A und B) im Vakuum ein und trennten das Actinomyein- Gemiseh an einer Cellu]osess im System Butylaeetat/]0~ Na-Kreso-

Tabe]le 7. Zusammensetzung des yore Stature Wind 756 in den Niihrldsungen A und B

gebildeten Actinomycins

X o (4 Zonen) 357mg X 1 333 nag X 2 1508 mg

Roh-X S 83 mg

Gesamtmenge 2281 mg

t inat auf. (Methodik siehe B~OCKMA~N U. G~6~E 1954.) Ergebnis siehe Tab.7.

Das Roh-Actinomycin X 3 wurde erneut einer Reinigung an einer Celluloses/~ule (System wit oben) unterzogen. Von den sieh ausbildenden 4 Zonen bestand die am sehnellsten laufende aus einem gegen Bac.

subtilis unwirksamen Stoff. Dann folgten die Actinomyeine X 4, X a und Spuren yon X~.

Die S~ule wurde zersehnitten und die einzelnen Komponenten eluiert. Naeh Ein-

engende r Butylaeetatextrakte nahmen wit die Actinomyeine Xa und X 4 in Essigester auf und lieBen diesen langsam verdunsten. Actino- myein Xa kristallisierte hz Nadelbiischeln. Bei Actinomycin Xa t ra t keine Kristallisation ein. Eine weitere Reinigung war bei der geringen Menge nieht mSglieh. Ausbeuten

Aetinomycin X 3 9,7 mg krist. Aetinomyein X 4 etwa 2 mg.

Eigenschaften der Actinomycine X3 und X~

4 mg des krista]lisierten X3-Pr/iparates wurden bei 103 ~ 18 Std. im Hochvakuum getrocknet, um die letzten LSsungsmittelreste zu entfernen. Von diesem Pr/~parat wurden die UV- und IR-Spektren aufgenommen. Beide Spektren weiehen yore Typ des Aetinomycin-Spektrums nicht wesentlich ab. Die spezifische Extinktion ira UV ist geringer als bei den Aetinomycinen X 1 und X 2

Die Wirksamkeit gegen Bac. subtilis war etwa die eines Actinomycin- I- Standardpr/iparates.

Das Verhalten des Aetinomycin X 4 in beiden Verteilungssystemen und des Actinomyein X a i m System BuAc-DB]~ (3 : 1)/10~ Na-Kresot inat zeigen dig Abb.4 u. 5. I m System Bu-DBJ~ (2 : 3)/10~ Na-Kresot inat zeigte ActinomycJn X3denselben l~-Wert wie Actinomycin C 2. (Siehe aueh B~OCKMA~N U. G~5~]~ 1954.)

I)ber die Bildung des Actinomycin X 9

Wie die Aminos/iure-Analyse i ergab, enthalten die beiden Actinomycine X a und X 4 Threonin, Sarkosin, Prolin, Valin, Isoleucin und N-Methyl- valin. Daneben entwik- keln sieh bei beiden Ac- t inomyeinhydro lysa ten im Aminos/iure-Chro- matogramm noeh andere Zonen, die aber nieht identifiziert wurden.

SchluBbetraehtung Wie die Versuche zeig-

ten, ist die Zusammen- setzung der gebfldeten Actinomycine stark vom C: N-Verh~ltnis des Nahrbodens abh~tngig. Die Sti~mme Ital 1131, Halde 1160 und Wind 756, die zu den verschie- densten systematischen Gruppen zu rechnen sind (siehe Fgo~Mng 1959), zeigen dieselbe GesetzmiiBigkeit in be- zug auf die Bildung der Actinomycine X 1 und X 2in Oberfliichenkultnr. Mit steigendem C :N- Verhaltnis n immt der Anteil des X lira Gemis ch ab. Es gelingt, durch Wahl des passenden C :N-Verh/~ltnisses Pra- parate zu gewinnen, die nahezu kein Actinomy- tin X i enthalten.

In einzelnen N/~hrbo- denkombinationen tre- ten verschiedene X o-

Abb.4. Vergleich der Actinomycine X8 und X4 mit Ac~inomy- cin X- un4 C-Gemischen im System BuAc-DBX (3:1)/10%

Na-Kresotinat

Abb. 5. u des Actinomycin X4 mi~ Actinomyein X- un4 C- Gemischen im System Bu-DBX (2 : 3)/10 ~ Na-Kreso~inat

Komponenten so stark hervor, dab sie zu den Hauptkompo- nenten zu rechnen sind. Die Gewinnung einzelner X0-Komponenten

1 Fiir die Ausfiihrung der AnMysen m6chte ich Herrn Dr. C. H. SOLISG danken.

10 Wng~g F~zoM~g:

im pri~parativen MaBstab ist bei solchen Pr~paraten natfirlich sehr erleichtert.

MARTIN u. PAMPUS (1956) beschreiben die Anderung des Komponen- ten-Verh/~ltnisses unter den verschiedensten Nghrbodenbedingungen in Submerskultur. Sie finden bei einem Stamm bei Erh6hung des C :N- Verhaltnisses der Kulturl6sung einen Anstieg des X0-Anteils im Gemisch. Dies steht den eigenen Befunden entgegen, wo meist bei mittlerem C :N- Verhiiltnis der h6chste X0-Anteil im Gemisch gebildet wird. Beide Ergeb- nisse sind jedoeh nut bedingt vergleichbar, einmal weil die Untersuehun- gen yon MA~TI~ u. PAMrVS in Submerskultur erfolgten, vor allem jedoch weil die Dauer der Bebriitung bei beiden Untersuchungen verschieden lang war. Nach MA~T~N U. PAMrUS wie aueh Goss u. KATZ (1957)/~ndert sich die Komponentenzusammensetzung w/ihrend der Fermentation oft stark. In unseren Untersuehungen wurden die w~hrend der Fermentation sich abspielenden Vorg/~nge nieht beachtet und nur das Endergebnis untersueht.

In den Schr/~grShrchen-Kulturen konnten nur beim Stamm Wind 756 unter bestimmten N/~hrbodenbedingungen die Actinomyeine X 3 und X 4 aufgefunden werden. Diese Versuehe waren in Schr/~gr6hrehen- und in Oberfl/~chenkultur in P-Kolben zu reproduzieren. Es zeigte sieh bei der Untersuehung des Kulturverlaufes, dab beide Aetinomycine erst auf- treten, wenn die Autolyse eingesetzt hat. Die Ausbeute an beiden Actino- myeinen ist sehr gering. Eine Steigerung der Ausbeute ist wie SC~mDT- KAS~NV, I~ erstmals gezeigt hat, durch Zugabe der in beiden Aetinomyeinen enthaltenen Aminos/iuren zu erwarten [s. SCItMIDT-KASTI~EI~ (1956) sowie KATZ, PI]~CTA U. SIVA]( (1958)].

Zusammenfassung Oberfl/ichenkulturenActinomycin X bildender Streptomycetenst~mme

liefern unter dem EinfluB verschiedener Kohlenstoff- und Stickstoff- quellen und verschiedenem Kohlenstoff: Stickstoff-Verh~ltnis sehr unter- schiedliehe Actinomycinausbeuten und unterschiedliche Mengenverhhlt- nisse der Actinomycin X-Komponenten X o, X 1 und X 2.

Bei den St~mmen Ital 1131, Halde 1160 und Wind 756 nimmt mit steigendem C:l~-Verh~ltnis der Actinomycin X1-Anteil ab. Es gelang, auf mikrobiologischem Wege Pri~parate zu gewinnen, die nahezu kein X 1 enthalten.

In einzelnen N/ihrboden-Kombinationen treten verschiedene Aetino- myein Xo-Komponenten so stark hervor, dab man sie zu den I-Iaupt- komponenten rechnen muB.

Es gelang, I~hrb6den zu finden, auf denen, wenn auch wenig, so doch regelm/~Big Actinomycin X 3 gebildet wird.

~ber die Bildung des Actinomycin X ] 1

Wie Vcrsuche in P - K o l b e n zeigten, s ind die Ac t inomyc ine Xa und X 4 typ i sche Au to lyse -P roduk te . Sie werden in nachweisbaren Mengen ge- bi ldet , wenn der Mycel- und A c t i n o m y c i n - A b b a u berei ts e ingesetz t ha t .

Es gelang, durch Sau lenchromatograph ie einige Mi l l ig ramm Act ino- myc in X~ und Xa rein zu gewinnen. Das Ac t inomyc in X a konn te zur Kr i s t a l l i sa t ion gebrach t werden.

Einige Eigensch~ften der Ac t inomycine X 3 und Xa wurden untersucht .

Herrn Professor Dr. H. BI~OCKMANN m6chte ich ffir seine Unters~iitzung danken. Herrn DIETER BACH25ANN danke ich fOr seine teehnische Hilfe.

Der Deutschen Forschungsgemeinschaft mSchte ich for die Gewahrung eines Stipendiums meinen Dank s~gen.

Literatur BROCKM~lV, H., u. H. GRS~.: Chem. Ber. 87, 1036 (1954). FnO~E~, W. : Arch. MikrobioL 32, 187 (1959). Goss, W. A., and E. KATZ: App]. Mierobiol. 5, 95 (1957). -- GREGORY, F. J.,

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