Weinsäureabbau bei Milchsäurebakterien View Full Text


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DATE

1972-09

AUTHORS

F. Radler, C. Yannissis

ABSTRACT

Von 78 verschiedenen Stämmen der Gattungen Pediococcus, Leuconostoc und Lactobacillus vermochten vier Stämme der Species L. plantarum und ein Stamm von L. brevis Weinsäure umzusetzen. Bei beiden Organismen ist das Weinsäure abbauende Enzymsystem induzierbar. Die Induktion wird bei L. plantarum durch Glucose, nicht aber durch das ebenfalls vergärbare Mannit gehemmt. Mit ruhenden Zellen und zellfreien Extrakten wurden die Endprodukte des anaeroben Weinsäureabbaus bestimmt. Infolge der Instabilität der Enzyme konnte nur mit Rohextrakten gearbeitet werden. Je Mol Weinsäure werden von L. plantarum 1,5 Mol CO2, 0,5 Mol Essigsäure und 0,5 Mol d,l-Milchsäure, von L. brevis 1,33 Mol CO2, 0,67 Mol Essigsäure und ca. 0,3 Mol Bernsteinsäure gebildet. Oxalessigsäure wurde bei beiden Organismen als Zwischenprodukt nachgewiesen. Die Umsetzung von Weinsäure durch zellfreie Rohextrakte wird durch NAD oder NADH2 gefördert; ein Überschuß von NADH2 verhindert oder verringert die CO2-Entwicklung und führt zur vermehrten Bildung von Milchsäure oder Bernsteinsäure. Zum Nachweis des Abbauweges wurde eine Reihe von möglichen Zwischenprodukten untersucht. Danach ergibt sich für den Abbau der Weinsäure durch das homofermentative Milchsäurebakterium L. plantarum folgender Reaktionsverlauf: Nach Dehydratisierung von Weinsäure zu Oxalessigsäure (Weinsäure-Dehydratase) wird diese quantitativ zu Brenztraubensäure decarboxyliert (Oxalessigsäure-Decarboxylase). Die Hälfte der Brenztraubensäure wird — wahrscheinlich durch das Pyruvat-Dehydrogenase-System — zu CO2 und Essigsäure oxydiert, die andere Hälfte der Brenztraubensäure wird zu Milchsäure (Lactat-Dehydrogenase) reduziert. Der Weinsäureabbau durch den heterofermentativen L. brevis zeigt folgenden Reaktionsverlauf: Die durch Dehydratisierung entstandene Oxalessigsäure wird zu zwei Drittel zu Pyruvat decarboxyliert (spontan oder Oxalessigsäure-Decarboxylase). Pyruvat wird quantitativ zu Essigsäure und CO2 oxydiert. Das restliche Drittel Oxalessigsäure wird über Äpfelsäure, Fumarsäure zu Bernsteinsäure reduziert. Das Weinsäure abbauende System des homofermentativen Stammes (L. plantarum) unterscheidet sich im Reaktionsablauf, in der Sauerstoffempfindlichkeit, der Einwirkung von 2-Mercapto-äthanol, dem Einfluß von Glucose, der Stereospezifität und dem pH-Optimum der zellfreien Extrakte von demjenigen des heterofermentativen L. brevis. More... »

PAGES

219-239

Identifiers

URI

http://scigraph.springernature.com/pub.10.1007/bf00412194

DOI

http://dx.doi.org/10.1007/bf00412194

DIMENSIONS

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PUBMED

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4337553


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187 TRIPLES      21 PREDICATES      63 URIs      36 LITERALS      24 BLANK NODES

Subject Predicate Object
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40 schema:description Von 78 verschiedenen Stämmen der Gattungen Pediococcus, Leuconostoc und Lactobacillus vermochten vier Stämme der Species L. plantarum und ein Stamm von L. brevis Weinsäure umzusetzen. Bei beiden Organismen ist das Weinsäure abbauende Enzymsystem induzierbar. Die Induktion wird bei L. plantarum durch Glucose, nicht aber durch das ebenfalls vergärbare Mannit gehemmt. Mit ruhenden Zellen und zellfreien Extrakten wurden die Endprodukte des anaeroben Weinsäureabbaus bestimmt. Infolge der Instabilität der Enzyme konnte nur mit Rohextrakten gearbeitet werden. Je Mol Weinsäure werden von L. plantarum 1,5 Mol CO2, 0,5 Mol Essigsäure und 0,5 Mol d,l-Milchsäure, von L. brevis 1,33 Mol CO2, 0,67 Mol Essigsäure und ca. 0,3 Mol Bernsteinsäure gebildet. Oxalessigsäure wurde bei beiden Organismen als Zwischenprodukt nachgewiesen. Die Umsetzung von Weinsäure durch zellfreie Rohextrakte wird durch NAD oder NADH2 gefördert; ein Überschuß von NADH2 verhindert oder verringert die CO2-Entwicklung und führt zur vermehrten Bildung von Milchsäure oder Bernsteinsäure. Zum Nachweis des Abbauweges wurde eine Reihe von möglichen Zwischenprodukten untersucht. Danach ergibt sich für den Abbau der Weinsäure durch das homofermentative Milchsäurebakterium L. plantarum folgender Reaktionsverlauf: Nach Dehydratisierung von Weinsäure zu Oxalessigsäure (Weinsäure-Dehydratase) wird diese quantitativ zu Brenztraubensäure decarboxyliert (Oxalessigsäure-Decarboxylase). Die Hälfte der Brenztraubensäure wird — wahrscheinlich durch das Pyruvat-Dehydrogenase-System — zu CO2 und Essigsäure oxydiert, die andere Hälfte der Brenztraubensäure wird zu Milchsäure (Lactat-Dehydrogenase) reduziert. Der Weinsäureabbau durch den heterofermentativen L. brevis zeigt folgenden Reaktionsverlauf: Die durch Dehydratisierung entstandene Oxalessigsäure wird zu zwei Drittel zu Pyruvat decarboxyliert (spontan oder Oxalessigsäure-Decarboxylase). Pyruvat wird quantitativ zu Essigsäure und CO2 oxydiert. Das restliche Drittel Oxalessigsäure wird über Äpfelsäure, Fumarsäure zu Bernsteinsäure reduziert. Das Weinsäure abbauende System des homofermentativen Stammes (L. plantarum) unterscheidet sich im Reaktionsablauf, in der Sauerstoffempfindlichkeit, der Einwirkung von 2-Mercapto-äthanol, dem Einfluß von Glucose, der Stereospezifität und dem pH-Optimum der zellfreien Extrakte von demjenigen des heterofermentativen L. brevis.
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