Olive fruit glycosidases: factors affecting their extraction

Summary The enzymes - and -galactosidase, -mannosidase, and -arabinosidase have been detected in olives during the process of development and ripening. The extraction of enzymes can be achieved at low ionic strength of the medium, which shows that these are not associated with the cell wall. High concentrations of salt strongly inhibited all the enzymes. Consistent determination of activity can be done using thep-nitrophenyl method without appreciable interference below a control absorbance of 0.8 units. However, significant interference was found above this value. The apparent optimum pH for the four enzymes was between 4.3 and 5.3 units. The optimum temperature for a incubation time of 15 min was 50 and 60° for - and -galactosidase, and 40 and 50°C for -mannosidase and -arabinosidase. The respective activation energies were estimated. All the enzymes possess a relativelyl high thermal stability, mannosidase and -galactosidase being slightly more stable than -galactosidase and -arabinosidase.

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Glykosidasen der Oliven: Die Extraktion beeinflussende Faktoren

Zusammenfassung Die Enzyme- und-Galaktosidase, -Mannosidase und -Arabinosidase wurden während der Entwicklung und Reifung der Oliven entdeckt. Die Extraktion der Enzyme wird bei niederer lonenstärke erreicht, was belegt, daß diese nicht mit der Zellwand verbunden sind. Hohe Salzkonzentrationen hemmen diese Enzyme stark. Aktivitätsbestimmungen können mit derp-Nitrophenyl-Methode ohne wesentliche Interferenzen bis unter die Kontrollabsorption von 0,8 Einheiten durchgeführt werden; jedoch wurden signifikante Unterschiede über diesen Wert gefunden. Der optimale pHWert für diese vier Enzyme war zwischen 4,3 und 5,3 Einheiten. Die optimale Temperatur bei einer Bebrütungszeit von 15 min war 50–60°C für die - und -Galaktosidase und 40–50°C für die -Mannosidase und Arabinosidase. Die jeweiligen Aktivierungsenergien wurden ebenfalls bestimmt. Alle Enzyme besitzen eine relativ hohe thermische Stabilität, wobei die -Mannosidase und die -Galaktosidase etwas stabiler als die -Galaktosidase und die -Arabinosidase sind.

     

Untersuchungen zum Abbau von Maillard-Reaktionsprodukten durch amylolytische Enzyme

Zusammenfassung Es wird der Einfluß von Amadori-Verbindungen (Fructosyl-, Maltulosyl- und Maltotriulosylglycin) auf die Aktivität der Enzyme -Glucosidase (ausSaccharomyces cerevisiae), Glucoamylase (ausAspergillus niger) und -Amylase (aus Schweinepankreas) untersucht. Fructosylglycin wird durch alle drei Enzyme nicht hydrolysiert. -Glucosidase hydrolysiert Maltulosylglycin um den Faktor 10 langsamer als Maltotriulosylglycin. Glucoamylase und -Amylase katalysieren dagegen nur die Spaltung von Maltotriulosylglycin, wobei Glucose und Maltulosylglycin gebildet werden. Die Aktivitäten der -Glucosidase und Glucoamylase werden durch die Amadori-Verbindungen Fructosyl- und Maltulosylglycin gehemmt. Diese Amadori-Verbindungen haben auf die -Amylaseaktivität keinen Einfluß. Für die Hemmung können elektronische Effekte bzw. Wechselwirkungen zwischen der sekundären Aminofunktion der Amadori-Verbindungen und der Carboxyl- bzw. der Carboxylatgruppe des aktiven Zentrums verantwortlich sein.

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Studies on the degradation of Maillard reaction products by amylolytic enzymes. 1. Reversible inhibition of - and glucoamylase as well as -glucosidase by oligosaccharide-Amadori-compounds

The influence of Amadori-compounds (fructosyl-, maltulosyl- and maltotriulosylglycin) on the activity of the enzymes -glucosidase (fromSaccharomyces cerevisiae), glucoamyläse (fromAspergillus niger) and -amylase (from porcine pancreas) was studied. Fructosylglycin was not hydrolyzed by all three enzymes. -Glucosidase hydrolyzes maltulosylglycin 10 times slower than maltotriulosylglycin. Glucoamylase and -amylase catalyze only the cleavage of maltotriulosylglycin to form glucose and maltulosylglycin. The activities of -glucosidase and glucoamyläse are inhibited through the Amadori-compounds fructosyl- and maltulosylglycin. These Amadori-compounds don't influence the activity of -amylase. Electronic effects or interactions between the secondary amino function of Amadori-compounds and the carboxyl- or carboxylate groups of active centres could be responsible for such an inhibition.

     

Activity of glycosidases during development and ripening of olive fruit

Summary We have studied the activity of variousp-nitrophenyl-d-glycosidases during development and ripening of olive fruit in three seasons (1987–88, 1988–89, 1989–90). Activity was absent in the first phases of ripening but appeared in the completely developed fruit,-Galactosidase,-galactosidase,-mannosidase,-arabinosidase, and-xylosidase activities were detected and their relative molecular mass determined by gel filtration chromatography using Sephadex G-100. There is a temporal correlation between enzymatic activity and decrease in non-cellulosic cell-wall neutral sugar composition.

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Glycosidase-Aktivität während der Entwicklung und Reifung der Oliven

Zusammenfassung Es wurde die Aktivität von verschiedenenp-Nitrophenyl-d-glycosidasen während der Entwicklung und Reifung der Oliven in drei Jahren (1987–88; 1988–89, 1989–90) untersucht. Es wurde keine Aktivität in der voll entwickelten Frucht festgestellt. Es wurden die Aktivitäten-Galactosidase,-Galactosidase,-Mannosidase,-Arabinosidase und-Xylosidase entdeckt und ihre Molekularmassen durch Gelfiltration-Chromatographie mit Sephadex G-100 bestimmt. Es gibt eine zeitliche Wechselwirkung zwischen der enzymatischen Aktivität und der Abnahme in der Zuckerzusammensetzung in dem Nichtcellulose-Anteil der Zellwand.

     

Organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls in cod from the southern Baltic, 1983

Summary Hexachlorobenzene (HCB), -, -, - and -benzenehexachloride (BHC; HCH),p,p-DDE,o,p-DDD,o,p-DDT,p,p-DDD and p,p-DDT (DDT) and polychlorinated biphenyls (PCB) levels have been determined in muscle tissue of 207 cod (Gadus morhua) netted during 1983 in different regions in the southern part of the Baltic Sea. The mean levels found for cod muscle tissue (g/kg) related to wet weight were: 0.65 HCB, 1.2 -BHC, 9.0 -BHC, 2.8 -BHC, -BHC remained undetected, 13 BHC, 4.4p,p-DDE,o,p-DDD ando,p-DDT remained undetected, 4.0p,p-DDD, 1.8p,p-DDT, 10 DDT and 55 PCBs. The results are compared with levels found in cod caught in different regions of the Baltic Sea during 1967–1983, and reported previously by other authors.

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Organochlorpesticide und polychlorierte Biphenyle in Kabeljau aus der südlichen Ostsee,1983

Zusammenfassung Die Werte für Hexachlorbenzol (HCB), -, , -, und -Benzolhexachlorid (BHC; HCH),p,p-DDE,o,p-DDD,o,p-DDT,p,p-DDD undp,pDDT (DDT) und polychlorierte Biphenyle (PCB) wurden im Muskelgewebe von 207 Kabeljaus (Gadus morhua), mit Netz in verschiedenen Regionen der südlichen Ostsee 1983 gefangen, bestimmt. Die mittleren Werte, bezogen auf das Frischgewicht, waren: 0,65 g/kg HCB, 1,2 g/kg -BHC, 9,0 g/kg -BHC, 2,8 g/kg -BCH, -BHC blieben unbestimmt, 13 g/kg BHC, 4,4 g/kgp,p-DDE,o,p-DDD undo,p-DDT blieben unbestimmt, 4,0p,p-DDD, 1,8p,p-DDT, 10 g/kg DDT und 55 g/kg PCB. Die Ergebnisse wurden mit den Werten früherer Jahre von 1967–1983 und mit denen anderer Autoren verglichen.

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Partially with financial support under grant PR-4 (Sea Fisheries Institute)     

Dinkel und Z:oliakie

Zusammenfassung Über Dinkel (Triticum spelta L.) liegen bezüglich sciner Wirkung auf Zöliakiekranke keine Untersuchungen vor. Da eine klinische Testung aus ethischen Gründen nicht in Betracht kommt, wurden Dinkel und Weichweizen (Triticum aestivum L.) in den für die Zöliakieauslösung relevanten N-terminalen Sequenzen der -Gliadine verglichen. Dazu wurden die Gliadinfraktionen der Dinkelsorten Roquin und Schwabenkorn sowie der Weichweizensorte Rektor durch RP-HPLC präparativ getrennt und dominierende -Gliadine N-terminal sequenziert. Innerhalb der ersten 25 Positionen war kein signifikanter Unterschied zwischen den Dinkel- und Weichweizensorten zu erkennen. Zur Erfassung der vom N-Terminus weiter entfernt liegenden Sequenzabschnitte wurden die Gliadinfraktionen der Dinkelsorten mit Pepsin und Trypsin hydrolysiert. Die Partialhydrolysate wurden nacheinander durch Gelpermeationschromatographie und RP-HPLC aufgetrennt. Die aus dem N-terminalen Bereich von -Gliadinen stammenden Peptide wurden mit Hilfe von Referenzpeptiden identifiziert, die in einer früheren Arbeit [diese Zeitschrift 194 229 (1992)] aus einem Gliadinhydrolysat von Weichweizen isoliert wurden. Übereinstimmende Retentionszeiten bei der HPLC und Aminosäurezusammensetzungen der entsprechenden Peptide weisen darauf hin, daß auch in einem längeren N-terminalen Abschnitt (Positionen 3–56) der -Gliadine von Dinkel und Weichweizen identische Sequenzen vorliegen. Es muß daher davon ausgegangen werden, daß auch Dinkel Zöliakie auslöst und von Zöliakiekranken gemieden werden muß.

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Spelt wheat and coeliac disease

Spelt wheat (Triticum spelta L.) has not been investigated for the toxicity on coeliac disease patients until now. Because clinical studies are out of considerations for ethical reasons, spelt wheat and coeliac-active bread wheat (Triticum aestivum L.) were compared by the analysis of N-terminal sequences of -gliadins, which have been proposed to be responsible for the toxic effect. The gliadin fractions of the spelt wheats Roquin and Schwabenkorn and of the bread wheat Rektor were preparatively separated by RP-HPLC and major -gliadin components were then compared by N-terminal sequence analysis. The results did not reveal any significant difference between spelt and bread wheats within the first 25 positions. For the determination of sequences further from the N-terminus, the gliadin fractions of the spelt wheats were hydrolyzed with pepsin and trypsin. The resulting peptides were successively separated by gel permeation chromatography and RP-HPLC. Those peptides derived from the N-terminal part of -gliadins were identified by reference peptides isolated previously from bread wheat [this journal 194: 229 (1992)]. Retention times upon RP-HPLC and amino acid compositions of corresponding peptides confirmed the identity of spelt and bread wheat concerning the N-terminal sequences of -gliadins from position 3 to 56. For these reasons, it can be concluded that spelt wheat is a coeliac-toxic cereal and has to be avoided by coeliac patients.

     

Untersuchung von Edelpilzk?se-Aroma

Zusammenfassung Durch Kombination verschiedener chromatographischer Methoden wiesen wir im Aroma von Edelpilzkäse folgende Verbindungen nach: Unsubstituierte aliphatische Carbonsäuren: Essigsäure, Propionsäure, n-Buttersäure, i-Buttersäure, Valeriansäure, Capronsäure, Heptansäure, Octansäure, Nonansäure, Decansäure, Decensäure, Undecansäure, Dodecansäure, Dodecensäure, Tridecansäure, Tetradecansäure, Pentadecansäure, Hexadecansäure, Hexadecensäure, Stearinsäure, Ölsäure. Wahrscheinlich gemacht: Verzweigte Tridecan-, Tetradecan-, Pentadecan-, Hexadecan- und Heptadecansäure.

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Investigation of the flavour of Edelpilzkäse, a german blue mould cheese

Summary During our investigations of the flavour of Edelpilzkäse, a german cheese of the blue mould type, we found the following compounds by combination of different chromatographic method. Unsubstituted aliphatic carboxylic acids: Acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, caproic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, decenoic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, dodecenoic acid, tridecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid, hexadecanoic acid, hexadecanoic acid, octadecanoic acid and oleic acid. Tentatively identified: branched tridecanoic-, tetradecanoic-, pentadecanoic-, hexadecanoic- and heptadecanoic acid. -keto-acids: Glyoxylic acid, pyruvic acid, hydroxypyruvic acid,-keto--hydroxy-butyric acid,-keto-iso-valeric acid,-keto-iso-caproic acid,-keto-ante-iso-caproic acid,-guanidino--keto-valeric acid,-amino--keto-caproic acid, phenylpyruvic acid, p-hydroxy-phenyl-pyruvic acid,-irnidazolylpyruvic acid, oxalacetic acid,-keto-glutarie acid. Neutral carbonyl compounds: Acetone, 2-pentanone, 2-heptanone, 2-nonanone, 2-undecanone, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, iso-butyraldehyde, valeraldehyde, iso-valeraldehyde, phenylacetaldehyde. Alcohols: 1-Butanol, iso-pentanol-1, 2-pentanol, 2-heptanol, 2-nonanol. Esters: Ethyl butanoate, ethyl hexanoate, ethyl octanoate, ethyl decanoate. Amines: Methylamine, ethylamine, n-butylamine, iso-butylamine, iso-pentylamine, di-methylamine, di-ethylamine, di-n-propylamine, di-n-butylamine.

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Fräulein L. Liebherr, Frl. U. Dahncke und Fran B. Goebel danken wir für die Durchführung der Versuche; Dr. H.-D. Pruss für die Hilfe bei den Aminosäureanalysen sowie Dr. A. Zeman für die Durchführung der GC-MS-Untersuchungen.