18
566 W. DIE,AIR und H. NEU: mitteln zu bestimmen. Es werdea Teigproben angebacken; die Entwiek- lung des Triebgases wird laufend volumetrisch gemessen. Es ergeben sieh fiir die einzelnen Baekpulver charakteristisehe Triebkurven, deren gra- phische Integratioh deln Ofenbetrieb bei der Hefegarung gleichzu~etzen ware. Lage, HOhe und Breite der Maxima sind Kennzeichen fiir die Giite der Triebmittel. Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosiiuren. Von W. DIEMAItt und H. N~r:. Mi~teilung ~us dem Universit~ts-Institut ffir LebensmittelchemieFrankfurt a. M. Gewidmet aus AnIM3 des 100j~hrigen Bestehens des Labor~toriums Fresenius. (Eingegangen am 16. Febmar 19~8.) Unter dem Gesichtspunkt der m6glichst weitgehenden Ausnutzung aller zur Verftigung stehenden Rohstoffe gewinnen gegenwartig auch solche, fiir die Ern~ihrung bisher mehr oder weniger beachtete, eine gewisse Bedeutung. Molkeneiwei/3 fallt, wenn auch nicht unbegrenzt, so doch in ausreichender Menge an; Raps, Bucheckern, Mais (neben Hefe [i]) und So/a sind als Ei- weifttr~iger gut geeignet, und stehen in den 01mtillereien als industrieller Abfallstoff zur Verfiigung. Wenn auch ihre Verwendung in unverarbeiteter Form kaum mSglicJd ist, so lassen sich dutch besondere FMlnngs- und Extraktionsverfahren eiweift- haltige Produkte entwickeln oder man kann dureh entspreehende Hydrolyse- verfahren die Gewinnung yon Wtirzen, Nahrpasten usw. sichern. Die Erkennt- his, dab der Wert eines Eiweifttr~gers weniger yon seinem Gehalt an Roh- protein abhangig ist als vielmehr yon der Menge und Art seiner Amino- sauren und deren Verteilung, geht aus den in den letzten 3ahren in grof~er Zahl erschienenen Arbeiten des In- und Auslandes hervor. Es war sehr nahe- liegend, daft in den umfangreichen Forsehungsarbeiten, die bisher den Ei- weif~stoffen gewidmet waren, fast immer nut die Methode yon vA~ SLYEE zur Aminos~iurebilanz herangezogen wurde. Die gr013en Erfolge, die mit der chromatographischen Adsorption bei der Trennung farbiger und farbloser Stoffe erzielt wurden, haben dazu angeregt, Aminosauregemische auf diese Weise aufzutrennen. Bisher sind dureh die Arbeiten .yon F. TIsR~A, TI~. WIELA.~D, TH. WIELAND und L. WIRTI:I, E. SCH&AF und O; REINItARD, C_x. SCHI~AMM und J. PRIMOSIGH sowie W. Ko- scI~R~ [2] befriedigende Ergebnisse erzielt worden, welehe dazu reran-

Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

566 W. DIE,AIR und H. NEU:

mitteln zu bestimmen. Es werdea Teigproben angebacken; die Entwiek- lung des Triebgases wird laufend volumetrisch gemessen. Es ergeben sieh fiir die einzelnen Baekpulver charakteristisehe Triebkurven, deren gra- phische Integratioh deln Ofenbetrieb bei der Hefegarung gleichzu~etzen ware. Lage, HOhe und Breite der Maxima sind Kennzeichen fiir die Giite der Triebmittel.

Zur Kenntnis der Adsorpt ion von Aminos i iuren .

Von

W. DIEMAItt und H. N~r:.

Mi~teilung ~us dem Universit~ts-Institut ffir Lebensmittelchemie Frankfurt a. M.

Gewidmet aus AnIM3 des 100j~hrigen Bestehens des Labor~toriums Fresenius.

(Eingegangen am 16. Febmar 19~8.)

Unter dem Gesichtspunkt der m6glichst weitgehenden Ausnutzung aller zur Verftigung stehenden Rohstoffe gewinnen gegenwartig auch solche, fiir die Ern~ihrung bisher mehr oder weniger beachtete, eine gewisse Bedeutung. Molkeneiwei/3 fallt, wenn auch nicht unbegrenzt, so doch in ausreichender Menge an; Raps, Bucheckern, Mais (neben Hefe [i]) und So/a sind als Ei- weifttr~iger gut geeignet, und stehen in den 01mtillereien als industrieller Abfallstoff zur Verfiigung.

Wenn auch ihre Verwendung in unverarbeiteter Form kaum mSglicJd ist, so lassen sich dutch besondere FMlnngs- und Extraktionsverfahren eiweift- haltige Produkte entwickeln oder man kann dureh entspreehende Hydrolyse- verfahren die Gewinnung yon Wtirzen, Nahrpasten usw. sichern. Die Erkennt- his, dab der Wert eines Eiweifttr~gers weniger yon seinem Gehalt an Roh- protein abhangig ist als vielmehr yon der Menge und Art seiner Amino- sauren und deren Verteilung, geht aus den in den letzten 3ahren in grof~er Zahl erschienenen Arbeiten des In- und Auslandes hervor. Es war sehr nahe- liegend, daft in den umfangreichen Forsehungsarbeiten, die bisher den Ei- weif~stoffen gewidmet waren, fast immer nut die Methode yon vA~ SLYEE zur Aminos~iurebilanz herangezogen wurde.

Die gr013en Erfolge, die mit der chromatographischen Adsorption bei der Trennung farbiger und farbloser Stoffe erzielt wurden, haben dazu angeregt, Aminosauregemische auf diese Weise aufzutrennen. Bisher sind dureh die Arbeiten .yon F. TIsR~A, TI~. WIELA.~D, TH. WIELAND und L. WIRTI:I, E. SCH&AF und O; REINItARD, C_x. SCHI~AMM und J. PRIMOSIGH sowie W. Ko- scI~R~ [2] befriedigende Ergebnisse erzielt worden, welehe dazu reran-

Page 2: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

Zur Kenntnis der Adsorption yon Aminos~iuren. 567

lai~ten, Aminos~iuregemische, wie sie in hydrolysierten EiweiBl0sungen vorliegen, durch Adsorption an selektiv wirkenden Adsorptionsmitteln auf- zutrennen. Ohne weiteres waren die bei Gemischen reiner Aminosiiuren gemachten Erfahrungen nicht tibertragbar, da bekanntlich Hydrolyse- produkte in Form brauner his bfaungelber L0sungen anfallen, die sehr'viel die Adsorption st0rende Fremdstoffe enthalten.

Wenn im Hinblick auf die eingangs geschilderte Bedeutung der EiweiB- tr~iger als Rohstoff in de~ Lebensmittelindustrie die Frage der schonenden,~ aber weitgehenden Hydrolyse und damit die Bildung der geschmack- gebenden Aminosiinren aufgeworfen wird, so ergibt sich daraus ftir die wissenschaftliche Forschung die Anfgabe, festzustellen, unter welchen Be-- dingungen die noch nnbekannten EiweiBtri~ger abgebaut werden mtissen und wie diese chemischen MaBnahmen die Zusammensetzung des Hydro- lysenproduktes beeinflussen. Dies gilt insbesondere fiir die Eigenschaften und die Verteilung lebenswichtiger Aminosiiuren, so dal~ diesen Erkennt- nissen und Beobachtungen sowohl yon der praktisch-technischen Seite als~ auch yon der physiologischen und biologischen eine grol~e Bedeutung zu- kommt.

Untersuchungen des~Einflusses der tIydrolysedauer auf die Eiweiflabbauprodukte.

Untersucht wurden RapspreBkuchen, Bucheckern und Maiskeim-Extrak- tionsschrotmehle, wie sie bei der 01gewinnung anfallen, sowie Sojaflocken und MolkeneiweiB. Der Aufschlul3 erfolgte in de r Weise, dab das Unter- suchungsgut nach der Hydrolyse in Zeitabstiindea yon 2, 4, 6, 8 und l0 , Stur~den auf seinen Gehalt an Gesamt-N, Amino-N, Ammoniak-N un4 unl6slichem Riickstand gepriift, wurde. Fiir jeden Versuch wurden 5 g Substanz und 50 ml 25~oige HC1 verwandt. Der Gesamt-N wurde nach KJELDA~L, der Amino-N volumetrisch nach D." D. VA~ SLYKE [3] und der Ammoniak-N nach W. DE~IS [3a] bestiInmt. Die Tabelle i zeigt die Zu- sammensetzung der Ausgangsmaterialien und die Tabellen 2 u. 3 geben die Ergebnisse der Hydrolyse wieder. In den graphischen Darstellungen (Abb. 94, 95, 96, 97, 98 und 99 ist in den oberen Kurven der Amino-N-Gehalt in g je

T~belle 1. Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien.

Rapsprel~kuchen I . . . . . R~pspreBkuchen II . . . . Bucheckernschrot . . . . . M~isschrot . . . . . . . . Molkeneiweil~ . . . . . . . Sojaflocken . . . . . . . .

Wassergehalt; [ Trockensubstanz I g in 100 g

7,70 92,3.0 9,42 90,58

11,61 88,39 11,50 88,50 63,81 36,19 5,45 94,55

Gesam~-l~

5,03 4,00 4,75 2,44 4,78 4,30

Page 3: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

568 W. DIEMAIR und H. NEu:

~00 ml Hydrolysat in Abh~ingigkeit yon der Hydrolysedauer aufgetragen; ,die unteren Kurven zeigen den entslorechenden Ammoniak-N-Gehalt an.

s,1

l e ~

j \ ~G

q,s

gq

~4,1 I

3,e

s,e g

~s

t / ..

- / ~3

O'ZZ ~ e 8 ~Ob"/d

Abb. 94. ~ydrolyse yon ~apspreBkuchen I .

~6 g

3,3

3,2

/ /

o , s r ~

; r 8 e 1o Xtd

Abb. 96. ]tydrolyse yon Bucheckernschrot.

n~flg ~ 6 e ]0]M

Abb. 95. ~ydrolyse yon RapspreBkuchen I I ,

z/ g

1,6

z g

z r e ' 8 7os

Abb. 97. l~Iych'olyse yon ~aisschro~.

/ -

Der Amino-N-Gehalt erreicht bereits nach 6-8 Stunden seinen h0chsten Wef t . K. DIRR und O. v. SODE~ [4] sind der Auffassung, dab die Amino- N-Mengen im Hydrolysat praktisch konstant bleiben. Wie die Versuche ~eigen, nehmen abet die Amino-N-Werte nach 10 Stunden wieder ab. Wie die

Page 4: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

Zur Kenntnis der Adsorption yon Aminos~uren. 569

graphischen Darstellungen beweisen, steigt der Ammoniak-Gehalt durch- weg mit der Dauer der Hydrolyse an. Dabei zerf~illt ein Teil der Amino- siiuren unter Abspaltung yon Ammon~ak, so da$ Amino-N-Abnahme und Ammoniak-N-Zunahme Hand in Hand gehen. Von den einzelnen Amino-

3,7 g ~6

s,s

s/

a~ g

J ,z

q y g 7y Std. kbb. 98.

t tydro lyse yon ~olkeneiweiiL

q,5 1

V

~o

~ qq - - -

Abb. 99. Hydrolyse yon Sojaflocken.

T~belle 2. Ergebnisse der Hydrolyse 1.

Zei~ Sttmden

G e ~ m t - N or Ammoniak-/~l Amino-~I zo yore Gesamt-N

g i n 1 0 0 m l • y d r o l y s a t

% v o m Gesamt-l'T g R~icks~anct

aus 100 g Subs~anz

2 4 6 8

10

2 4 6 8

10

2 4 6 8

10

7,25 7,02 7,06 6,92 6,74

7,41 7,07 6,83 6,80 6,69

5,23 5,18 5,25 5,42 5,43

4,51 4,74 5,26 5,13 5,11

3,81 4,04 4,t9 4,59 4,08

3,41 3,49 3,52 3,51 3,34

Rapspre/)k~chen I

62,22 0,27 67,53 0,40 74,50 0,47 74,13 0,6O 75,80 0,66

flapspreflkuchen I I

51,41 0,19 57,15 0,44 61,35 0,47 67,50 0,50 61,00 0,52

Bucheckernschrot 65,21 0,29 67,38 0,34 67,04 0,36 64,76 0,46 61,51 0,58

1 Die in der Tub. 2 aufgeffihrten Werte fiir Gesamt-N beziehen sich ~uf 100 Teile der in L5sung geg~ngenen

Ztschrft . f. anal . Chem. 128 t 4./5. t tef t ,

3,72 33,0 5,70 33,8 6,65 34,2 8,68 34,4 9,79 32~5

2,56 32,3 6,22 33,1 6,88 32,0 7,35 34,0 7,78 31,2

4,99 40,4 6,56 38,8 6,86 39,1 8,49 39,8

10,70 37,9

Amino-I7 und hmmoniak-N ~offe.

88

Page 5: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

570 W. DIEMAIR und H. NEu:

sfiuren soll besonders die Asparagins~ure instabil sein und bis zu 65% ihres N-Gehaltes als Ammoniak abgeben. K. DIRR und O.v. SODEg .glauben allerdings nicht, dal~ die verh~iltnism~iBig gro~e Zunahme des Ammoniak-N allein durch den Aminos~iurezerfall erkl~rbar wird.

Auf Grund dieser Ergebnisse wurden die Aminosauren naeh einer ~0- sttindigen Hydrolyse mit 25%iger Salzsaure bestimmt.

Die Auitrennung des Aminos~iuregemisehes in Eiweillhydrolysaten.

Die yon TH. WIELAND und F. TURBA [5] beschriebenen Methoden zur Trennung yon Aminosauren sind fiir reine Aminosauregemische ausgearbei- tet worden und k6nnen nicht ohne weiteres, wie W. DIEMAm und A. CURTZE [6] ver6ffentlicht haben, auf biologische L6sungen fibertragen werden, da die im Hydro lysat enthaltenen Begleitsubstanzen die Adsorption der Amino- siiuren st6ren. Als sehr erfolgreich erwies sieh die Reinigung und Vortren- nung der Hydrolysate fiber Aktivkohle, die mit H2S aktiviert war. Diese Arbeitsweise wandte W. KOSCSAnA [7] zur praparativen Isolierung einzelner Aminosauren aus Blutkuchenhydrolysaten an. W. DIElgAII~ und A. CURTZE konnten dutch Kombination der Methoden yon TH. WIELA~D [8], W. Ko-

Tabelle 3. Ergebnisse der Hydrolyse 1.

2~ ]

2 4 6 8

10

2 4 6 8

10

2 4 6 8

10

G e s a m t - N

2,72 2,74 2,74 2,79 2,84

5,43 5,59 5,63 5,05 4,98

5,99 5,79 5,73 5,80 5,73

Amino-N % yore A m m o n i a k - N Gesamt -N

g i n 1 0 0 m l ~ y d r o l y s a t

1,72 1,84 1,87 1,97 1,97

3,35 3,44 3,50 3,65 3,62

4,14 4,45 4,42 4,30 4,17

Maisschrot 63,23 0,07 67,14 0,07 68,23 0,08 70,62 0,10 69,37 0,11

Molkeneiweifi 61,69 0,09 61,55 0,09 62,18 0,11 72,28 0,13 72,69 0,13

So]a]locken 69,11 0,33 76,86 0,35 77,13 0,37 74,15 0,41 72,76 0,41

% yore

Gesamt-lV g l~_ckstand

1,57 1,56 2,82 3,58 3,87

1,66 1,61 1,96 2,58 2,61

5,51 6,05 6,45 7,07 7,15

aus 100 g Substanz

17,7 21,8 21,2 23,1 23,2

13,7 13,8 12,8 12,8 14,3

31,6 34,4 29,6 32,8 29,0

1 Die in der Tab. 3 aufgefiihrten Werte ffir Gesamt-N, Amino-N und Ammoni~k-N beziehen sich auf 100 Teile der in LSsung gegangenen Stoffe.

Page 6: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

Zur Kenntnis der Adsorption yon Aminos~uren. 575

SCNARA [9] und F. TURBA [ i0] einzelne Aminos~uren in Myce lhefehydro- lysa ten q u a n t i t a t i v bes t immen. Die Brauchbarke i t des Verfahrens sollte bei~ den vor l iegenden neuen Eiweif taustauschstoffen i iberpr i i f t werden. F i i r Vergleichszwecke diente ein hydroljTsiertes Trockencasein, dessen einzelue Aminos~iuren den in der L i t e r a tu r angegebenen W e r t e n gegeni ibergeste l l t wurden. Ebenso wurde ein Molkeneiwei/~ auf seinen AminosSuregehal t ge- prfift und vergleichsweise hierzu die ~A~ SLYKE-Methode herangezogen.

Arbeitsvorschri]t zar Reinlgung und Vortrennung der A:nlnosiiuren uber aktieierter Kohle: 50 g Aktivkohle (C~rboraffin ,,C", Lurgi, Frankfurt a. M.) werden mit 200 ml W~sser aufgesehl~mmt. Eine LSsung yon 1 T1. Ammoniak (konz.) und 3 Tln. Wasser s~ittigt man mit Sehwefelwasserstoff, gibt 12 ml dieser Ammoniumbisu]fidl5sung zur Kohlesuspension und l~l~t diese ]5 Minuten fang stehen. Nun saugt man auf einer l~utsehe Yon 9 em Durchmesser

I J und 5 cm I-IShe lungsam ab, wascht das Adsorbens mit 300 ml kalter 2 n Salz- ~ s~ure yon - - 5 ~ bis 0 ~ C naeh und sorg~ ) ( dafiir, dM~ es stets mit Fliissigkeit~ be- ~ deekt ist. Da die Fil trate benStig~ wet- den, ist es zweekmal~ig, einen Filtertopf _ __

~ t t diesem Zweeke eingeriehtet wurde, zu verwenden.

Das zur Untersuchung bestimmte Hy- drolysat wird in einem MeSkSlbehen auf ein bestimmtes Volumen (250-500 ml - ~ - - [~ siehe nachfolgende besondere Arbeits- L - ~ -E vorschriften) gebraeh~ und gleichzeitig auf einen SauregehMt yon 2 n I-IC1 ein- gestellt. Zur Adsorption werden 50 ml dieses Hydrolysates mit~ einem Gehalt yon nicht mehr ~]s 15 g Troekensub- stanz verwendet. Dabei wird so ver- ~ ~ fahren, dab die aus dem MeBkSlbchen 'abpiloettierte LSsung ill ein ERLEr~- MEYERkslbehe n gebracht und in einer Eis-Xoehsalzmisehung etwa 10 Minuten Abb. 100. Yakuumexsicca~or, zum Filtrieren eingerichtet. abgekiihlt wird. Die abgekiihl~e LSsung wird dann auf den Filterkuehen gegeben and diese mit eisgekiihlter Sa]zsaure naeh- gewasehen. Die zuerst durehlaufenden 100 ml werden verworfen. Die Ninhydrin- Reaktion muB nega~iv sein 1.

Die nun anfullenden, filtrierten LSsungen werden fraktionsweise in kleinen Beeher- glasern in 1Kengen yor~ 40 ml aufgefangen. Naeh der 8. Fraktion wird mit warmer Salzsaure (23 ~ C) naeh der 21. Fraktion rait 300 ml heil~em Wasser naehgew~schen. Hierauf folgt eine Behandlung des l~iieks~ndes mit 200 ml Aeeton-W~sser-Ge- miseh (1:1) und anschlie~end eine Behandlung mit einem Gemisch yon Wasser, Aeeton, Ammoniak (5:4:1).

Fall t die ~qinhydrinreakt~ion positiv {~us, d a n n i s t der Filterkuehen inhomoge~ and ~mbrauehbar.

38*

Page 7: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

572 W. DIEMAIR und H. NEu:

Es wurden zur Isolierung der versehiedenen Aminos~iuren die einzelnen F r a k t i o n e n im Vakuum zur Sirupdieke eingedampft , wobei die Amino- sfiuren dann als Chlorhydrate vortagen.

Die Auftrennung der einzelnen Frak t ionen gesehah naeh folgendem Schema:

Frak t ion t - 7 Frakt.ion 8 - t 6 F rak t ion 17-22 - F rak t ion 23 Frak t ion 24

2 n HC1 ( - - 5 ~ his 0~ 23~ warme Salzsaure heiges Wasser 200 ml Aceton-Wasser 300 ml Wasser -Aeeton-Ammoniak .

Naeh einer so weitgehenden Auf t r ennung war es dann m6glieh, die sauren Aminos~uren nach den Angaben yon TH. WIEL~2qD dureh Adsorpt ion an Alnmin iumoxyd (BI~oCKMA~N) abzut rennen . Fiir die Isol ierung der Hexon- ]~asen elwies sich die Methode ~on F. Tu_R~ dutch Adsorpt ion an Flor~din X X F / , , e x t r a " nnd Filtrol-Neutrol als sehr geeignet.

Die Aminos~iuren des Caseins (Merck).

Die s aL~ren Aminosiiuren.

Tabelle 4. Zusammensetzung des Caseins.

~vVassergebalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trockensubstanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gesamt-N . . . . . . * : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Rein-Casein (N • 6,45) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

g in 100 g

9,45 9'0,55 13,80 89,00

Arbeitsgang: 100 g Trockencasein werden mit 500 m125%iger SMzsgure 10 S~unden la~g hydrolysier~. Der l~iickstand wird abfiltriert, mit heigem Wasser gut ausge- waschen und bei 105 ~ C getrockne~. Das Filtrat wird im Vakuum nach wiederholter ]3ehandlu~g mi~ Wasser zwecks Entfernung der S~lzs~ure zur Syrupdicke einge- dampft, der Riickstand mit Wasser aufgelSst, mit Salzsgure ~nges~uert (S~uregrad 2 n tiC1) .und in einem NeBkolben auI 300 ml aufgefiillt.

Tabelle 5. l Ost~indige Hydrolyse des Caseins.

l:liickstand der Hydrolyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ges~mtN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ber. a.uf 100 g Einwaage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Im Hydrolysat sind enth~lten: . . . . . . . . . . . . . . . . . .

43esam~-N, bet. auf 100 g Einwa~ge . . . . . . . . . . . . . . . . Amino-N, ber. auf 100 g Einwaage . . . . . . . . . . . . . . . . Ammoniak-N, bet. auf 100 g Einwaage . . . . . . . . . . . . . . . Amino-N, % veto Gesamt-N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ammoniak-N, % veto Gesamt-N . . . . . . . . . . . . . . . . .

g i n 100 g

2~24 0,80 0,02

13,65 9,75 ],37

71,44 10,03

Page 8: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

Zur Kenntnis der .Adsorption yon Aminos~iuren. .573;

Vom H y d r o l y s a t wurden &0 ml, wie auf Seite 571 besehrieben, an Kohle adsorb ier t . Nach der Au/trennung zur Bestimmung der Aminos~iuren wurden~ folgende F rak t ionen vere in ig t :

F rak t ionen t - 4 F rak t ionen 5-8 F rak t ionen 9 - t 8

Zur Bes t immung des Amino-N nach vx~ SLYKE i s t folgeades zu bemer - ken: Das Reakt ionsgefa8 wurde meehan i seh m i t e inem Motor s te ts g le ieher Umdrehungszahl genau 5 Minuten lang (Stoppuhr) gesehi i t te l t . Das Ein- ha l t en dieser Bedingung i s t zur Erlan.gung reproduzierbarer Wer t e un- bed ing t notwendig. Nur bei Anwesenhei t yon Lysin mu8 1//2 Stunde l ang gescht i t te l t werden. Die Na t r iumni t r i t lSsung mu{~ immer fr iseh zuberei tet , werden, da sieh der Blindwer~ der LOsung be im Stehenlassen s t a rk ~iadert. Aueh i s t es vor te i lha f t , die Analysenl i isungen so zu bemessen, da~ die ztt e rwar tenden St ieks tof fvolumina den Bl indwer t wesent l ich iibers~ei.gen.. Andernfa l l s ftihren kleine Ungenauigke i ten be im Ablesen zu sehr gro.Ben~ Fehlern .

Arbeitsgang, Fraktion i-~: Die vereinig~en Fr~k~ionen werden im Vakuum ein- gedampft. Der ]~iicks~nd, der aus einem hellbr~unen Sirup besteh~, der mit ein- ze]nen Kryst~llen durchsetzt ist, wird in Wasser gel6s~ un4 ~uf 100 ml im Mel~k61b- chen uufgeffill~. Die LSsung ist sohw~ch gelb gef~rbt und klar. In 5 ml LSsung wird der Amino-N nach VAN SLYKE bes~immt. Zar Adsorption der sauren Aminos~uren geht man fo]gendermal~en vor: 10g Aluminiumoxyd (Brockm~nn) werden mi~ 30 ml n Salzs~ure aufgeschl~mm~. Die S~lzs~ure wird n~ch dem Absitzenlassen des Aluminiumoxyds abgegossen und der Riickst~nd dreim~l mit je 100ml W~sser n~chgewaschen. D~nn wird das Ahminiumoxycl mi~ etw~s W~sser in die Adsorp-' tionsrShre (I-IShe 20 era, Durchmesser 1 em) gebr~eht.

10ml der Fr~ktionslSsung werden vorsichtig auf die S~u]e aufgegossen (nieht, s~ugen !). Dann wird l~ngs~m ~bges~ug~ und mit etwa 50 ml W~sser nachgew~schen. Die Ninhydrinreaktion im Filbr~t mull neg~tiv sein. Hier~uf wird das im Vakuum eingeengte Fil~r~t im ~el~k61bchen auf 50 ml ~ufgefiillt und der Amino-N in 5 m~ bes~immt.

Die Adsorptionsschieht wird mit 50 ml 0,5 n N~tronlauge behande]t, dus Eluut mit S~]zs~ure bis zur deut]ich s~uren Reaktion versetzt und im Vakuum eingeengt~ Der Rfickst~nd wird in W~sser gelSst und die L5sung im Mei~kSlbehen ~uf 50 ml aufgefiillt; in 10 ml der LSsung wird der Amino-N bestimmt.

Arbeitsgang, Fraktion 5-8: Die vereiaig~er~ Fr~ktionen werden ira Vakuum bis. zur Trockne einged~mpft. Als t~fickst~nd verbleibt ein sehwach gelb gef~rb~er sirupSser Kryst~l]brei. Er wird in W~sser gelSst, im ~e~kSlbchen auf 100 ml ~ufge- ~iillt und der Gesamt-Amino-N bestimm~. Eiu ~liquoter Tell wird, wie bei Frak- tion 1-4 beschrieben, an Aluminiumoxycl adsorbier~. N~eh der Elution in bek~nnter Weise wird der Amino-N im Fi l~r~ und im Eluat ermittel~.

Arbeitsgang, Fraktion 9-18: Die vereinigten Fr~ktionen werden im V~kuum bi~ zur Troekne eingeeng~. Der l~iickst~nd besteht Bus einem gelbbraunen Sirhp, e r wird in Wasser gelSst und im Ylel~kSlbehen ~uf 10O ml aufgefiillt. Allgemein bemi l~ mun die zu ~dsorbierende Fliissigkeitsmenge naeh dem Ges~mt-Amiao-N-G~hal~ der S~ammlSsungen; d~ der Ges~mt-Amino-N-Geh~l~ gering w~r, wurden zur Ad~ sorption 20 ml FraktionslSsung verwendet.

Page 9: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

574 W. D ~ x ~ und H. N~u:

Die weitere Untersuchung erfolgte in bekannter Weise wie bei den Frak- $ionen 1-4 und 5-8.

Die Werte sind in der Tabelle 6 zusammengefaBt.

Tabelle 6. Gehalt des Caseins an sauren Aminosiiuren, g in 100 ml LSsung.

Fraktion Gesamt-A~ino-N Amino-~-Filtrat Amino-N-Eluat

5-8 . . . . . . . 9-18 . . . . . . .

0,391 0,402 0,294

0,242 0,316 0,288

0,141 0,082 0,008

insgesamt: 0,231

Die sauren Aminos~iuren setzen sich im wesentlichen aus Asparagin- und Glutamins~ure zusammen. Der N-Gehalt der Asparagins~ure betr~igt 9,49%, derjenige der Glutamins~iure ~0,49%. Um den Gehalt an Asparagin- bzw. Glutamins~iure zu berechnen, sind die gefundenen N-Werte rnit 10,49 bzw. 9,49 zu multiplizieren. Fiir saure Arninos~iuren allgemein gilt der Mittelwert ~0,00.

40 m] Hydrolysat, die ftir die Adsorption verwendet werden, entsprechen 13,3 g Einwaage an Casein = ~t,9 g Rein-Casein.

0,231 �9 10,0 �9 100 Daraus erreehnen sieh = 11,9

19,4 g saure Aminosiiuren in 100 g Reincasein.

Wie die Tabelle 6 zeigt, stimmt die Summe der Amino-N-Werte des Fil- trats und Eluats mit dem Gesamt-Amino-N gut iiberein. Zeigen sieh bier grSSere Differenzen, so sind bei der Aminb-N-Bestimmung Fehler unter- ]aufen, wie sie durch Undichtigkeiten der Apparatur oder den Verbraueh der PermanganatlSsung durch Adsorption des Stickoxyds verursaeht werden kSnnen.

Die basisehen Aminos~iuren.

Die Auftrennung der basischen Aminosauren geschieht ahnlieh wie die- jenige der sauren. Wie bereits ~ erw~hnt, befindet sieh das Lysin in den ersten Fraktionen, das Histidin und Arginin in den folgenden. Die Anwesenheit ~des Arginins kann gut dureh die SAK~GVCHI-Reaktion erkannt werden.

Arbeitsgang, Fraktion 1-4: 12 gFloridin XXF ,,ex%r~"werden mit 50 mlW~sscrauf- -geschl~mmt und ~uf eine Glasfi]ternutsche 17 G 3 Schott gebracht. 5 ml der fiir die Bestimmung der sauren Aminos~uren hergestellten LSsung werden mit ~atronlauge neutralisiert und ~uf die S~ule gebr~ch~, die mit etw~ 130 ml Wasser nachgewaschen ~wird. (Ninhydrin-Re~ktion neg~tiv). Das Fil~rat wird imV~kuum eingeengt, in einem ~r auf 50 ml ~ufgeffillt uncl in bek~nnter Weise darin Amino-N bestimmt.

Das Lysin wird rait 50 rnl einer Fyridin-Schwefels~ure-LSsung (500 ml n Schwefe]- s~ure, 100 ml Pyridin, 400 ml Wasser) aus der S~ule herausgelSst, im V~kuum d~s -Eluat eingeengt, auf 50 ml aufgefiill~ und der Amino-N in einem aliquoten Tell be- ntimmt.

Page 10: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

Zur Kenntnis der Adsorption yon Aminos~uren. 575

Falls StSrungen auftreten, is~ es notwendig, die Schwefels~ure mit Barium- carbonat zu f~llen und das Pyridin durch mehrmaliges Einengen im Vakuum und Wiederaufnehmen mit Wasser weitgehend zu entfernen.

Arbeitsgang, Fraktion 5~8:5 ml ~ der Fraktions-Stamml6sung werden an 12 g Floridin adsorbiert. Die weitere Aufa~beitung und Analyse ist wie bei Fraktion 1-4.

Arbeitsgang,Fraktion 9-18: Zuerst wird eine SAK~GU C m-Reak~ion ausgefiihrt. Dann werden 10 ml der neutralisierten LSsung an 12 g Floridin adsorbiert. Das Fi l t rat wird im Vakuum eingeengt und im MeBk61bchen auf 50 ml aufgeffillt. Nach der Be- stimmung des Amino-N werden 25 ml des Filtrates an 12 g Filtrol-Neutrol auf einer Glasfrittennutsche zur Abtrennung des Histidins adsorbiert. Die S~ule wird mit 130 ml Wasser nachgewaschen (Ninhydrin-Reaktion negativ). Dieses Fi l t rat wird ira Vakuum eingeengt, auf 50 ml im Mel3kSlbchen aufgefiillt und darin der Amino-N bestimmt.

Die S~ule wird mit 50 ml Pyridin-SchwefelsEure behandelt und im Eluat nach dem Einengen und Aufffillen der Amino-N ermi~telt.

Die oben angefi ihrte SAKAGUCHi-Reaktion fiel nega t iv aus; das besagt , dal~ in der F r a k t i o n 9 - t 8 kein Arginin vorhanden ist .

Arbeitsgang, Fraktion 19-23: Die vereinigten Fraktionen werden im Vakuum ein- geengt. Der Rficks~and, ein goldgelber Sirup, wird in Wasser gelSst und im ~e~- kSlbchen auf 100 rnl aufgeffillt. Die LSsung zeigt eine starke SxK~GVCHI-Reaktion. Nach der Bestimmung des Gesamt-Amino-N werden 20 ml der neutralisierten FraktionslSsung an 12 g Floridin adsorbiert. Die S~ule wird mit Wasser ausgewasohen und mit Pyridin-Schwefels~ure behandelt. Eluat und Fi l t ra t werden im ~el~kSlb- chert auf 50 ml aufgefiillt; in aliquoten Teilen wird der Amino-N bestimmt. 25 ml des Fil trats werden an 10 g Filtrol-Neutrol adsorbiert, um nooh vorhandenes ttisti- din zu isolieren. Die weitere Arbeitsweise entspricht derjenigen bei Fraktion 9-18.

Es erfolg~e keine Adsorp t ion an F i l t ro l -Neut ro l , womi t die Abwesenhei t yon His t id in in dieser F rak t ion erwiesen ist .

Arbeitsgang, Fraktion 2d: Die Fraktion wird im Vakuum eingedampf~. Der Riiek- stand, ein dunkelbrauner Sirup, wird in Wasser gelSst und im Me~kSlbchen auf 100 ml aufgeffillt. Wenn die SAKAGCCItI-Reakt~ion positiv ausf~llt, werden 20 ml tier LSsung an 12 g Floridin zur Abtrennung des Arginins adsorbiert. Die weitere Aufarbeitung erfolgt wie bei den fibrigen Fraktionen.

Die F r a k t i o n 24 soll vor a l lem Phenylalanin und Tyrosin en tha l ten . Oft f inden sich bier abe t auch noch l~este des Arginins, was an der pos i t iven SAi(AGUC~i-Reaktion le icht zu erkennen ist . Da die T r e n n u n g Hei~wasser, Ace ton-Wasse r und Ace ton -Wasse r -Ammoniak schwierig ist , t r e t en bier le ich t Verschiebungen in den Zonen ein.

I m i~brigen i s t der F r a k t i o n 24 keine zu grol~e Bedeutung beizulegen, da ve rmut l i ch du tch das Aoeton wieder andere, s t a rk gefarbte Subs tanzen aus dem F i l t e rkuchen herausgel~st werden, die die Bes t immung stSren und die Zuver lass igke i t der Ergebnisse in F rage stellen.

Die im A r b e i t s g a n g erha l tenen W e r t e sind in Tabel le 7 zusammenges te l l t . Zur Berechnung des Gehal tes an den einzelnen Aminosauren sind die

e rmi t t e l t en Amino -N-Wer t e der bet reffenden F rak t ionen mi t den Fak- ~oren ffir die einzelnen Aminosauren zu mult ipl iz ieren.

Page 11: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

576 W. DI~AIP~ und H. NEv:

Tabelle 7. Gehalt des Caseins an basischen Aminosiiuren, g in 100 ml LSsung. I

~raktion Gesamt- Amino-~-~iltrat Amino-~-~luat; !Amino-~-:Fil~rat Amino-~-Eluat Amino-N :~loridin ~loridin t~iltrol-Neutrol Filtrol-Neutrol

1 - - 4 . ' . . .

5-8 . . . . 9-18 . . .

19-23 . . . 24 . . . .

0,39I 0,402 0,294 0,172 0,062

0,243 0,356 0,294 0,143 0,034

0,144 0,048

0,026 0,024

0,251 0,143

0,043

Der gesamte Lys in-N wird durch die sa lpe t r ige S~ure bei der vo lumet r i - schen Bes t immung nach, VAN SLVKE in F re ihe i t gesetzt . Das Molekular - gewicht des Lys ins bet, r ag t t 4 6 , i ; da im MolekiiI 2 N-Atome sind, i s t

2- 14. 100 der N-Geha] t 146,1 - - 19 , t7%. Folg l ich i s t der gefundene N-Wef t

19,17 mi t 100 - - 5 , 2 1 zu mul t ip l iz ieren.

Das Histidin gibt nur ein Dr i t t e l seines Gesamt-N ab. Das Mole- ku la rgewich t i s t t55,1. I m Molektil s ind 3 N-Atome entha l ten . Somi t i s t

3 �9 14 �9 100 der N-Geha l t 155,1 - - 27 ,~ i%. Der gefundene N - W e r t mul~ also

100.3 mi t 27,11 - - 1t~07 mul t ip l i z i e r t werden.

u Arginin-N wird nu t ein Vier te l des Gesamt-N erfal~t. Das Mole- ku largewieht i s t t74,1. Im Molekiil s ind 4 N-Atome en tha l ten . Somi t i s t

4 . 1 4 . 100 der N-Geha l t 174,1 - - 3 2 , t 8 % . Der gefundene N-Wer~ mul3 also

100 �9 4

m i t 32,1~ ~ t2,42 mul t i p l i z i e r t werden.

Bergehnung des Lysins: . (Fak to r 5,2t)

0,192.5,21. 100 11,9

I~raktion

2-4 5-8

8,3 g Lysin in 100 g Rein-Casein.

Amino-N-Elua~ ~loridin

0,144 0,048

insgesamt: 0,192

Bereehnung des Histidins: Sraktlon

(Fak to r 11,07) 9-18

0,043 �9 11,07 �9 100 11,9

4,0 g Histidin in 100 g Rein-Casein.

Amino-~-]~luat t~iltrol-:Neutrol

0,043

Page 12: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

Zur Kenfitnis der Adsorption yon Aminos/iuren.

Bereehnung des Arginins: (Faktor i2,42)

0,050.12,42. 100 11,9

577

Fraktion

19-23 24

8,2 g Arginin in 100 g Rein-Casein.

Amino-N-E luab ~ l o r ~ i n

0,026 0,024

insgesamt: 0,050

Die Summe der Amino-N-Werte der einzelnen FraktionsstammlSsungen soll mit dem Gesamt-Amino-N des Hydrolysates iibereinstimmen.

Die einzelnen Fraktionsl6sungen enthalten: g in 100 m l

Fraktion 1-4 , 0,39i Fraktion 5-8 0,402 Fraktion 9-18 0,294 Fraktion 19-23 0,172 Fraktion 24 0,062

insgesamt: 1,321

Der Gesamt-Amino-N des Hydrolysates betr~gt 9,75 g in i00 g. In 40 ml:

9,75 1,300 g enthalten. des Hydrolysates sind also 7,5 - -

Unter Beriicksiehtigung tier bereits besehriebenen experimentell healing- ten Fehler stimmt die Summe der in Einzelbestimmungen ermittelten Werte mit dem Gesamt-NH2-Gehalt gut iiberein. Zum Vergleich seien in nachfolgender fJbersicht (Tab. 8) die im Schrifttum fiir Casein angegebenen' Aminos/~uregehalte aufgefiihrt.

Tabelle 8. Aminos~iuregehalte des Caseins.

sau te Amino- , sallr~ii*

~krginin [ ~[ist idin

g i n 1 0 0 g

Lysin

G~iM~na [11] . . . . . . 12,0 4,8 2,6 5,8 ~LEtINARTZ [12] . . . . . 25,9 4,8 2,5 6,2 KESTNER [13] . . . . . . 17,0 3,8 3,8 8,4 Eigene Werte . . . . . . 19,4 5,2 4,0 8,3

* Glu~min + Asp~r~gins~ure.

Wie aus der Tabelle 8 ersichtlieh ist, schwanken die im Schrifttum auf- gefiihrten Werte betr/~chtlich. Das mag zum Teil darauf beruhen, dab aueh die Zusammenser des Caseins groBen Schwankungen unterworfen isL die dutch die Beschaffenheit des Ausgangsmaterials und dureh den Auf- arbeitungsgang bedingt sind, vor allem abet durch die Unterschiede in der

Page 13: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

5 7 8 ' W. DIE~IAIt~ und H. N~u:

Z u s a m m e n s e t z u n g der Milch, die bekann t l i ch voli k l imat i schen Bedingungen, yon der Rasse, Zfichtung, Lac ta t ion , F i i t t e rung usw. abh~ngig ist . Hingegen sind die Differenzeli bed ing t dnrch die pr inzipiel le l i Unterseh iede der Ana- l y senme thoden und ihre Fehler .

Mit d iesem in der Hand eines gewissenhaf te l i Ana ly t ike r s e infachen Ver- fahren erfolg~e die q u a n t i t a t i v e Bes t immul ig der Aminos~uren im Molken-, Raps -1, Bucheckern- und Maiseiweifl. Vergleiehsweise wurdel i die Amino-

sf iuren des Molkeneiweit~es auch IIach der vA~ SLvKE-Methode e rmi t t e l t , d e r e n Ergebnis aus der IIachfolgenden Ubers i ch t hervorgeht .

Tabelle 9. Erge6nisse der van Slyke-Analyse eon Molkeneiweifl.

g in 100 g % yore Ges.-N

t tumin-N . . . . . . . . . . . . . . . . Ammoniak-N . . . . . . . . . . . . . . Gesamt-N der Basen . . . . . . . . . . . ~mino-N der Basen . . . . . . . . . . . . Nieh~-Amino-N der Basen . . . . . . . . . Arginin-N . . . . . . . . . . . . . . . . Histidin-N . . . . . . . . . . . . . . . . Lysin-N . . . . . . . . . . . . . . . . . ,.Cystin-N . . . . . . . . . . . . . . . . Gesam~-N des Basenfiltrates . . . . . . . .

.Amino-N des ]3asenfiltrates . . . . . . . .

.Nicht-Amino-N des Basenfiltrates . . . . . .

0,140 0,341 1,702 0,968 0,734 0,642 0,378 0,604 0,056 3,021 2,792 0,229

2,66 6,48

32,35 18,14 13,95 11,13 7,19

11,48 1,06

57,42 53,08 4,35

1 - ~ $ - 8

IlilJlfil]llll[llFIllllIllJlfi '

Abb. 101. u des Hydrolysates fiber Aktivkohle.

z Die Gewinnung eines EiweiBpr~Lpar~tes aus RapspreBkuchen kann ~uf zweierlei Arten geschehen; einmM wird das dutch Behandeln des PreBkuchens mit Wasser bei mggiger Temperatur in LSsung gegangene EiweiB dutch Hitze ~usgeschieden. Es ~ l l t Mer, bei geringer Ausbeute, ein sehr reines, stickstoffreiches Prgparat an. Beim anderen Verfahren handelt es sich im wesentlichen um die mechanische Entfernung der S~Inenschale, so'daB das verbliebene Produkt noch alle iibrigen Zellbestand~eile .(Cellulose, Hemicel]ulose, Rohf~sersubstanz usw.) ent~h~Llt. Diese Eiweiltpri~parate

Page 14: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

Zur Kenntnis der Adsorption yon Aminosfiuren. 579

Es folgen, fibersiehttieh zusammengestellt, die gefundenen Aminosiiure- gehalte sowie eine sehematisehe Darstellung des Auftrennungsganges am Beispiel RapseiweilL Die Abb. t01 und t02 zeigen die Vortrennung fiber Aktiv- kohle. Auf der ersten S~iule der Abb. t0t ist die Verteilung der Aminosauren

.q - 78

~ 8

~ 2 ~ % Am i n i n ~

Abb. 102. Vortrennung des :l~ydrolysa~es fiber Ak~ivkohle.

vor Beginn der Elution ersiehtlieh; die folgenden S•ulen zeigen die Vertei- lung naeh der 4., S., i8., 23. und 24. Fraktion. Die Zahlen bedeuten den Prozentgehalt Amino-lN der einzelnen Aminos~turen yore Gesamt-Amino-N. Die oberen nieht benannten Zahlen geben die Mengen Amino-N an, die yon

f~/lrol- f//ffol- A~.ZO 3 f/oNd/.q A~$O 3 flop/~'z A'LzO 3 #eu/pel flari&'z //eulpal

Abb. 103. Abb. 104. Auitrennung des Hydrolysates fiber die speziellen Adsorben~ien.

unbekannten, nicht analysierten Aminos~turen herriihren. Die Abb. i03 bis 105 zeigen die weitere Auftrennung der vereinigten Fraktionen fiber die ent- sprechehden Adsorbentien : Aluminiumoxyd, Floridin X X F ,,extra", Filtrol- Neutrol. (Tab. ~0.)

fallen nach dem Abtrennen i~ Form qu~rk&hnlicher Substanzen yon gelblichgrfiner Farbe an, die getrocknet ein graugriines Pulver mi t ziemlich indifferentem Geschmack ]iefern.

Page 15: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

580 W. D I ~ I a und H. NEu:

b~

~ I:l a ) .~@~

I { ~

' % % % % % %

% ~ % % % %

�9 , �9 . ~ ~

�9 . ~ . �9 .

.'a .~ ~ ~ 1 7 6

�9 , ~ 3

- ~ ~ ~

Bestimmung des Tryptophans in den verschiedenen Eiweillstoffen.

Neben den genannten Aminosfiuren wurde in dem unf, ersuehten Ausgangsmaterial aueh noeh das Tryptophan bestimmt. Naeh W. C. Rose [14] gehSrt das Tryptophan zu den unentbehrliehen Aminos~iuren. fiber seine spezielle Wirkungsweise im Organismus herrseht noeh keine Klarheit. So bestreitet z. B. M. C. KIK [t5] seine Wirkung auf das Wachstum, w~hrend diese yon W. G. GoR- Do~ [16] festgestellt wurde. Allgemein wird abet anerkannt, dal] das Tryptophan zur Aufrechterhaltung eines N-Gleichgewichtes im mensehlichen KSrper notwendig ist, wie aus Arbeiten yon P.A. WOLF und R. C. COnLEu [17] und yon H. S. BunnouGs und H. H. MITSC~ELL [18] hervorgeht.

Das Tryptophan wird bei der Saurehydro- lyse weitgehend zerstOrt. Deshalb wurde es nach der Methode yon H. ROTK und P. SCHUSTER

[19] im Ausgangsmaterial bestimmt. Bei diesem Analysenverfahren wird die Xanthoproteinreak- tion colorimetrisch aus- gewertet.

H. Row~I and PH. SCHU- STEn haben nach dieser Methode in Trockenge- miisen das Tryptophan bestimmt. Naeh den An- gaben der Autoren ist das Yerfahren abet auch fiir

u!p.[ua/j

Abb, 105, A~.fbrenmmg des ~ydroIFs~es tiber

die speziellea Ab- sorbentien.

andere Pro~eine rait entsprechend weniger Substanz geeignet.

Arbehsgang: 0,5 g der einzelnen Subst~nzea (yon Molkeneiweil3 I g) werden in einem ERL~N- M~u (50 ml) in 9 mlWasser suspen- diert. Zu dieser Aufschl~mmung 1~13~ m~n under vorsichtigem Sohii~teln 40 ral eines Gemisches aus 100 ml 70%iger tI~SO~ (reins~) und 60 ml 25%iger ttNOa (reins~) ~us einer Biiret~e za-

Page 16: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

Zur Kenn~nis der Adsorption yon Aminos~iuren. 58i

fliei]en. Man l~gt 10 Minuten lang bei Zimmertemperatur stehen, dann setz$ m a n

die LSsung 1 Stunde lang auf ein siedendes Wasserbad und schwenkt yon Zeit zu Zeit urn. Nach dem Abkiihlen wird durch ein befeuchtetes Blaubandfilter (Sehleieher und Schiill Nr. 589 a) in ein IV[eBkSlbehen yon 50 ml filtriert und mit 70%iger tt2SO 4 solange nachgewasehen, his die Flfissigkeit bei der Marke steht. In einem Tell der L6sung wird in einem ~uLFRIcmStufenphotometer unter Benutzung des Filters S 43 und der 3 cm Kiivette die Ex~inktion gemessen.

Zur Berechnung des Tryptophans benutz~ man die Eichkurve (Abb. 106). Fiir diese Arbeitsbedingungen ergibt sieh die Menge Tryptophan (Abszisse) aus der an der Photometertrorarael abgelesenen Extinktion (Ordinate). In Tabelle t i sind die gefundenen Werte zusamraengestellt.

Tabelle 11. Tryptophan-Gehalt der cerschiedenen Eiwei/3stoHe.

kusgangsmate r ia l g in 100 g Trockensubstanz

MolkeneiweiB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . l~apsschrot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

:Bucheckernschrot . . . . . . . . . . . . . . . . . . Maisschro~ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1,63 0,75 0,45 0,16

Bestiramung des organisch gebundenen Schwelels.

Aul3er den genannten kminostiuren sind die sehwefelhaltigen (Cystein, Cystin, Methionin) fiir den biologischen Wert eines Eiweil~stoffes yon groBer Bedeutung. Ober die Funktion des Cystins ira K0rper ist noeh wenig bekannt. Sehr wahrseheinlieh spielt das Redoxsystera Cystin-Cystein bei den Atraungsvorgangen im Gewebe eine wesentliehe l~olle. J. DOBBERSTEIN [20] hat bei cystinfrei ern~ihrten Ratten neben anderen Organ~Ceriinderungen eine ganz spezifische Form des Leber- zerfalls festgestellt. C.E. SKI~ER [2i] und Mitarbeiter konnten den EinfhB des Cystins auf das Wachstum yon Ratten,. die rait SchiramelpilzeiweiB gefiittert wurden, zeigen. K. DIRR und O. v. SODE~ haben vorgeschlagen, cy-

~t

t 4~

J . /

/

48 /~ I

f //4' /

/ /

D 1 2 3 q 5 8 7 g 9 70 ~,yploph~n ~ Tag

Abb. 106. Eichkur~e des Tryptophan- :Ni~rierungsproduktes nach 60 :~Lin. l angem

Erhi tzen bei 100 ~ C.

stinarrae, besonders pflanzliehe Proteine durch Zulage yon Cystin auf- zuwertem So konnten in eingehenden Fiitterungsversuchen an Ratten H. Fi~K und A. Hock [22] zeigen, dal~ das Hefeeiweis naoh Zugabe yon 2% Cystin in seinera biologischen Weft dera Milcheiweil~ gleichkorarat.

Ura einen ungef~hren 0berblick tiber de n Cystingehalt der untersuchten Stoffe zu gewinnen, wurde der organisch gebundene Sehwefel bestirarat. Der organisch gebundene Sehwefel ist der Gesamt-S-Gehalt abziiglieh dem Snlfat-S-,Gehalt.

Page 17: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

582 W. DIE~IAIR und H. N~u:

Arbeitsgang: I g Substanz wird mit 20 g KOI:[ and 4 g KNO~ n~ch Zug~be yon etwas "VYasser geschmolzen. Die Mare und farblose Sehmelze wird nach dem Erkalten mi~ Wasser aufgenommen uad die LSsung dureh ein Faltenfilter filtrierb. Dann wird mit 50 ml 25%iger HC1 anges~uer~ und in der Siedehitze mit BaCl~ gef/~llt. Man fil~riert dutch ein quanti~atives Fi]~er und verascht im l~latintiegel.

Zur Bestimmung des Sulfatschwefels werden 5 g Substanz mi~ 50 ral 5%iger tiC1 bei Zimmertemperatur ausgezogen. Der Filterrficks~and wird ~usgewaschen und das Filtra~, wie oben beschrieben, mi~ BaCl~ in der Hitze gef~llt.

Die Ergebnisse der Sehwefelbest immung sind in Tabelle t2 zusammen- gestellt.

Tabelle 12. Schwe#lgehalt der verschiedenen Ei~eiflsto]]e.

Gesamt-S I SOa-S I organ.geb. Schwefe~ AusgangsmateriM

g in 100 g Troekensubstanz

Molkeneiweig . . . . . . . l~apsschro~ . . . . . . . . Bucheckernsehro~ . . . . . MMsschro~ . . . . . . . .

1,76 1,74 0,78 0,39

0,12 0,37 0,26 0,07

1,64 1,37 0,52 0,32

Der organisch gebundene Schwefel ist zwar nieht dem Cystinschwefel gleichzusetzen, denn die untersuch~en Materialien enthal ten auBer Cystin auch noch andere Stoffe mi t Schwefel in organiseher Bindung. So ist z. B. der hohe Sehwefelgehalt des Rapsprel3kuehens zu einem wesentlichen Teil den SenfSlglucosiden zuzuschreiben, die bei der Aufarbei tung unter Bi ldung yon H~S zerfallen.

Zusammenfassung.

Zur quant i ta t iven Bes t immung yon Aminos~uregemischen ist die Auftren- hung mit aktivierter Kohle (Carboraffin C) u n d naehfolgender Adsorpt ion an Floridin X X F , e x t r a " und Fil trol-Neutrol sehr gut geeignet. Bet rachte t man die an Hand dieses Verfahrens erhal tenen Ergebnisse, so zeigt das Molkeneiweil3 im Vergleich zum Casein einen geringen Gehalt an sauren Aminos~turen und Histidin.

Die Eiweil3stoffe yon Raps und Bucheckern fallen als pflanzliche Pro- teine s tark gegen das Casein ab und zeigen eine fihnliehe Zusammensetzung wie das EiweiB der N~hrhefe. Der Gehalt des Maisschrotes an biologisch wertvollen Aminosfiuren ist gering.

Sehrifttum. [lJ FI~K, It. u. A. HocK: Z. Nat~urforsch. 2 b, 187, 203 (1947); FI~K, ~i.: Die

~ilchwissenschaf~ 1 (1947). - [2] TU~BA, F.: Ber. dtsch, chem. Ges. 74, 1829 (1941); WI~L)~ND, Tin: Na~urwiss. 30, 374-76 (1942); ~ Die Chemie 56, 213 (1943); Z. physiol. Chem. 273, 24 (1943); WIE~AND, Tm u. L. WfRTE : Bet. dtseh, chem. Ges. 76, 823 (1943).; SCHRkM~, G. u. J. ~P~IMOS~H: Ber. d~sch, chem. Ges. 76, 373 (1943); Kosc~A~A, W.: Z. physiol. Chem. 280, 55 (1944). - [3] VA~ SLYK~, D. D.: J. bloL

Page 18: Zur Kenntnis der Adsorption von Aminosäuren

Zu r K e n n t n i s de r Adso rp t ion yon Aminosauren . 583:

Chem. 9, 185 (1911). - [3a] DENIS, W.: J . biol. Chem. 8, 365 (1910). - [4] DIaR, K. u. 0 . v. SoDEr~: Bioehem. Z. 309, 329 (1941). - [5] WIELA~D, T~{.: 1. c. Nr. 2; WI~LAND, TH. U. L. WIRT~: 1. e. Nr . 2; TU~EA, F. u. M. I%IC~TER: Bet . d t seh . chem. Ges. 75, 340 (1942). - [6] DIgMAIR, W. u. A. CURTZE: Z. Lebensm.-Unters . u. Forseh. -- [7] KOSCHARA, W.: 1. e. Nr. 2. - [8] WIELAND, TH.: 1. e. Nr. 2. - [9] KOSCHARA, W. : 1. e. Nr. 2. - [10] TuaEA, F. : 1. e. Nr. 2. - [11] Gaira~ER, W.: Lehrbueh der Chemie undPhysiologie der ~[fleh. P. P~rey, Berl in 1926. - [12] LEHN- ),RTZ, E.: Einff ihrung in die chemisehe Physiologie, J . Springer, Berl in 1942. - [13] KESTN~R, O.: Chemie der EiweiBkhrper. Fr. Vieweg & Sohn, Braunsehweig 1925. - [14] l%osE, W. C.: Science 86, 29~ (1937). - [15] KIx , 1~. C.: Cereal Chem. 17, 473 (1940). - [16] GOl~DON, W. G.: J . biol. Chem. 129, 309 (1939). - [17] WOLF, P. A. U. 1%. C. CORLEV: Am. J . Physiolog. 127, 589 (1939). - [18] BURROUGS, E. W., i . S. BURROUGS u. H. H. MITSdHELL: J . Nutr i~ 19, 363 (1940). - [19] ROTH, H. U. PH. SCHCSTEa: Angew. Chem. 52, 149 (1939). - [20] DO~EEI~- STEIN, J . U. A. HOCK: Z. physiol. Chem. 28, 21 (1944). - [21] SXINNER, C. E. u. A. E. M6LZER: Zbl. B~k~eriol. Pa ras i t enkande 91, 488 (1941). - [22] F~NK, I-I. u.. A. HocK: Z. physiol. Chem. 278, 136 (1942); 279; 187 (1943).