Detection of 5-hydroxymethyl-2-methyl-3(2H)-furanone and of α-dicarbonyl compounds in reaction mixtures of hexoses and pentoses with different amines

Summary In reaction mixtures of hexoses with primary amines, heated at pH 5 and 7, distinctly higher amounts of fragmentation products are formed in the upper pH range. To estimate the amount of fragmentation, all-dicarbonyl compounds which react witho-phenylenediamine to quinoxaline derivatives were recorded. For the first time the-dicarbonyl intermediates in a pentose amine reaction mixture were determined and the formation of 2,3,4-pentantrione was detected. The 1,4-dideoxyosone was formed from hexoses and pentoses in higher yields in the presence of-amino acids, i.e. when Strecker degradation could take place. 5-Hydroxymethyl-2-methyl-3(2H)-furanone was identified as a new hexose product of Strecker degradation, and its structure established unequivocally by independent synthesis as well as by¹H and¹³C NMR.

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Nachweis von 5-Hydroxymethyl-2-methyl-3(2H)-furanon und von -Dicarbonylverbindungen in Reaktionsgemischen von Hexosen und Pentosen mit verschiedenen Aminen

Zusammenfassung In Reaktionsgemischen von Hexosen mit priären Aminen, die bei pH 5 und pH 7 erhitzt wurden, findet man im höheren pH-Bereich wesentlich größere Mengen an Fragmentierungsprodukten. Zur Abschätzung des Fragmentierungsanteils werden alle-Di-carbonylverbindungen herangezogen, die mito-Pheny-lendiamin im Umsetzungsgemisch zu Chinoxalinen reagieren. Erstmals werden die-Dicarbonyl-Zwischenstu-fen in Pentose-Amin-Reaktionsans ätzen untersucht und die Bildung des 2,3,4-Pentantrions nachgewiesen. Interessant ist, daß bei Hexosen und Pentosen das 1,4-Didesoxyoson in wesentlich größeren Mengen entsteht, wenn -Aminosäuren an der Umsetzung beteiligt sind, d.h. wenn ein Strecker-Abbau stattfinden kann. 5-Hydroxymethyl-2-methyl-3(2H)-furanon wird als neues Hexoseprodukt des Strecker-Abbaus identifiziert. Die Absicherung der Struktur erfolgt durch Synthese und NMR-Un-tersuchungen.

     

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.

     

St?chiometrische Zusammensetzung des Caseins in Abh?ngigkeit von Rasse, Standort und Jahreszeit

Zusammenfassung Durch Untersuchungen mit der freien Elektrophorese nachTiselius und durch Bestimmung der -Caseinanteils über den NPN-Gehalt und den Neuraminsäuregehalt der Proben wurde der Komponentenaufbau quantitativ festgestellt. Die mittlere stöchiometrische Zusammensetzung des Caseins entspricht der Bruttoformel ₉ ^s _{4 1 3}. Das einfachste Verhaltnis ist ₃ ^s ₁] _{0 1}. Von der Durchschnittszusammensetzung, die auf etwa 200 elektrophoretische Prüfungen aufgebaut ist, werden in einzelnen Fällen erhebliche Abweichungen gefunden. Sie entsprechen den Bruttoformeln ₁₂ ^s _{4 1 3} bis ₆ ^s _{1 1 3}. Auf der Basis von elektronenoptischen Aufnahmen und Mikrotomschnitten durch Caseinmicellen und unter Berücksichtigung anderer experimenteller Ergebnisse werden Vorstellungen über ein Raummodell der kleinsten Caseinpartikeln entwickelt, das aus annähernd kugeligen Elementarzellen von _s -, -, - und - Caseinteilchen besteht.FräuleinMonika Draxler danke ich für technische Assistenz bei der Durchführung der Versuche.Auszug aus der Habilitationsschrift von Dr. rer. nat.Otto Kirchmeier: Konstitution und Eigenschaften des Molekulkomplexes Casein. Habilitation Technische Hochschule München 1967.     

Einsatz der HPLC bei der Verf?lschungskontrolle von Milch und Milchprodukten verschiedener Species

Zusammenfassung Die angewandte HPLC-Methode bietet die Möglichkeit eines schnellen und genauen Nachweises von Kuhmilch in Milch und Milchprodukten anderer Species. Die unproblematische Probenaufbereitung, die mittels Autosampler vollautomatisierte Einspritzung und Analyse erlauben zudem auch eine Bewältigung größerer Probenzahlen. Über das bovine-Lactoglobulin A als Parameter kann in Schaf- und Ziegenmilch Kuhmilch ab einer Zumischung von 1%, in Pecorinokäse ab einer Zumischung von 2% nachgewiesen werden. Durch Auswertung der-Lactalbuminpeaks von Kuh und Schaf als zusätzliche Kriterien gestattet diese Methode bei Mischkäsen, die aufgrund der Bestimmungen des Österreichischen Lebensmittelbuches bis zu 49% Kuhmilchanteil enthalten dürfen, eine gute Abschätzung der tatsächlichen Mischungsverhältnisse. In Stuten- bzw. Frauenmilch lassen sich Zusätze ab 3 bzw. 1% Kuhmilch in der Molke nachweisen. Der geringe Caseingehalt der Stuten- bzw. Frauenmilch erleichtert die Detektion von Kuhmilchzumischungen ab 1% in der Caseinfraktion.

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Use of HPLC for control of the adulteration of milk and milk products of different species

Summary A reversed-phase HPLC method for the identification of cow's milk in the milk and cheese of other species has been developed. It enables the detection of 1% cow's milk in human milk by (a) bovine-lactoglobulin (AB), (b) bovine-lactalbumin in the whey fraction and (c) -casein in the casein fraction. In the whey fraction of mare's milk containing 3% cow's milk both variants of bovine-lactoglobulin were detected, whereas in the casein fraction even 1% could be traced by _s1-and-casein. The adulteration of sheep's and goat's milk with cow's milk was detected by bovine-lactoglobulin A. Amounts of 2% cow's milk could be identified in 2-year-old cheese samples (Pecorino) with known adulteration. Using bovine, ovine or caprine-lactalbumin as further identification parameters, the HPLC method achieved good results especially controlling Mischkäse, which is allowed to contain up to 49% cow's milk according to a definition of theCodex Alimentarius Austriacus.

     

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.     

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.

     

Formation of aliphatic amines by oxidation of some brown pigments

Summary The brown pigments formed by reaction of glyoxal with some -amino acids are decolorized and degradated by oxygen and oxidizing agents. From the pigments, decarboxylated to various degrees and then oxidized, amines corresponding to the initial -amino acid are formed. Thus, methyl-, ethyl-,n-butyl-, isobutyl-,n-amyl-, isoamyl- and 2-methylbutyl-amines are formed from the pigments prepared from glyoxal with glycine, -alanine, norvaline, valine, norleucine, leucine and isoleucine even at ordinary temperatures. In enzymatically inactive tissues the same amines arise by thermal degradation of -amino acids.

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Zusammenfassung Braune Pigmente, die sick bei der Reaktion von Glyoxal mit Glycin und mit einigen Aminosäuren bilden, werden durch Einwirkung von Luftsauerstoff und einigen Oxidationsmitteln entfärbt und zersetzt. Aus den verschiedenen braunen Stollen entstehen durch Decarboxylierung und Oxydation Amine, welche den verwendeten Ausgangsaminosäuren entsprechen. Methyl-, Äthyl-,n-Butyl-, Isobutyl-,n-Amyl-, Isoamyl- und sec. Amylamin bilden sich aus braunen Steffen, die von Glyoxal mit Glycin, -Alanin, Norvalin, Valin, Norleucin, Leucin und Isoleucin, sogar bei der Zimmertemperatur, hergestellt werden. In enzymatisch inaktivem Material bilden sich dieselben Amine durch thermische Zersetzung von -Aminosäuren.

     

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.

     

Relationship between gliadin peptide structure and their effect on the fetal chick duodenum

Summary The tendency to form a-turn in-gliadin was estimated using the B-cell determinant prediction program based on the Chou and Fasman probability of-turn formation. Six sequences possessing a high probability of-turn formation were found. A statistically high agreement was found between these six sequences and three areas in-gliadin with the occurrence of Pro-Ser-Gln-Gln sequence which has recently been considered responsible for toxicity in coeliac disease. By means of solid-phase synthesis seven peptides were obtained covering the above-mentioned regions. Their toxicity was tested using the fetal chick duodenum. The results support the suggestion that peptides containing the sequences Pro-Ser-Gln-Gln and Gln-Gln-Gln-Pro may be involved in the pathogenesis of coeliac disease.

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Beziehung zwischen der Gliadin-Peptid-Struktur und ihr Einfluß auf den fetalen Kückendarm

Zusammenfassung Die Tendenz zur Bildung einer-Umwandlung im-Gliadin wurde bei Anwendung eines mathematischen Programms zur Vorhersage von B-Zelldeterminanten bestimmt, welches auf der Wahrscheinlichkeit der-Umwandlung nach Chou und Fasman basiert. Es wurden 6 Sequenzen gefunden, die eine hohe Wahrscheinlichkeit für die Bildung von-Umwandlungen aufwiesen. Zwischen diesen 6 Sequenzen und 3 Regionen im-Gliadin mit der Sequenz Pro-Ser-Gln-Gln, die kürzlich als verantwortlich für die Toxizität bei Cöliakie angesehen wurden, konnte eine statistisch gesicherte Beziehung gefunden werden. Mittels Festphasensynthese wurden 7 Peptide erhalten, die die oben genannten Regionen überdeckten. Ihre Toxizität wurde im fetalen Kückendarm getestet. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß Peptide, welche die Sequenz Pro-Ser-Gln-Gln und Gln-Gln-Gln-Pro enthalten, an der Pathogenese der Cöliakie beteiligt sein könnten.

     

Ripening changes in Ras cheese prepared from ultrafiltered milk

Summary The changes in the proteins and fats of Ras cheese prepared from ultrafiltered milk (UF) were followed during ripening. The soluble protein fraction was made up of whey protein which resisted hydrolysis during ripening. The insoluble protein fraction of fresh cheese was made up mainly of-casein,-casein ands₁-I, indicating pronounced proteolysis during the salting step. Further ripening was accompanied with decrease ins₁-I and increase in-casein. The free fatty acids (FFA) of UF Ras cheese increased with advanced ripening. The pattern of FFA in Ras cheese was similar to that of bovine milk triacylglycerols.

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Veränderungen in der Zusammensetzung von Ras-Käse aus ultrafiltrierter Milch während der Reifung

Zusammenfassung Es wurden die Veränderungen der Proteine und der Fettfraktionen von Ras-Käse aus ultrafiltrierter Milch während der Reifung studiert. Die lösliche Proteinfraktion bestand aus Molkeproteinen, die der Hydrolyse während der Reifung widerstand. Die unlösliche Proteinfraktion des frischen Käses bestand aus-Casein,-Casein unds₁-I, was auf starke Proteolyse während des Einsalzens hinweist. In der nachfolgenden Reifung wurde eine Abnahme dess₁-Caseins und eine Zunahme der-Caseine beobachtet. Die freien Fettsäuren des Ras-Käses nahmen während der Reifung zu. Das Muster der freien Fettsäuren des Ras-Käses und das der Milchtriglyceride sind ähnlich.

     

Beitrag zur Kenntnis der antimikrobiellen Wirkung der schwefligen S?ure

Zusammenfassung Es werden Dissoziation und antimikrobielle Wirkung einiger Sulfonate untersucht. Zu diesem Zweck wurden-Hydroxy-äthan-sulfonsaures Kalium, Gluconsulfonsaures Kalium, Aceton-sulfonsaueres Natrium, Benzaldehyd-sulfonsaures Natrium, Brenztraubensäure-sulfonsaures Natrium;-Ketoglutarsäure-sulfonsaures Natrium und Salicylaldehyd-sulfonsaures Natrium kristallin hergestellt. Die Dissoziation dieser Salze bei 15° C und 30° C wurde bei unterschiedlichen pH-Werten bestimmt.-Ketoglutarsäure-sulfonsaures Natrium und -Hydroxy-äthansulfonsaures Kalium haben eine deutliche Hemmwirkung auf die Atmung vonSaccharomyces cerevisiae. Die Hemmwirkung von Benzaldehyd-sulfonsaurem Natrium, Brenz traubensäure-sulfonsaurem Natrium und Aceton-sulfonsaurem Natrium ist noch stärker als die der erstgenannten Sulfonate.Neben der sehr starken antimikrobiellen Wirkung der freien schwefligen Säure wird die relativ geringe Wirkung einiger Sulfonate aber in praxi nur eine untergeordnete Bedeutung haben.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sind wir für die Unterstützung der Arbeit sehr dankbar.FrauE. Nieräumer danken wir für die sorgfältige technische Unterstützung.Herrn Prof. Dr.Diemair zum 65. Geburtstag gewidmet.Gast aus dem II. Chemischen Institut der Universität Istanbul/Türkei. Von H.Keskin wurde die präparative Herstellung der sulfonsauren Salze vorgenommen.     

Studies on the germination specific α-amylase and its inhibitor of rye (Secale cereale) 3. Estimation of a-amylase inhibitor activity

Summary A method is presented for estimating the -amylase II inhibitor activity in rye and isolated preparations (inhibition of germination-specific -amylase II from germinated rye). It was established that the residual activity of -amylase activity did not decrease linearly but was retarded in dependence on the inhibitor concentration. A plot of the reciprocal of the-amylase II residual activity in dependence on the inhibitor/-amylase II mass ratio showed linearity up to 50% residual activity. From this, an estimation method has been derived. Further, a computer program has been developed to calculate the results. Finally a simplified procedure (two-point method) is proposed in order to rationalize the application. The formation of the enzyme-inhibitor complex is complete after 10 min at 35° C and a preincubation time of no more than 15 min is needed before determining the inhibitor activity. The method has been found to be convenient for the inhibitor analysis of the cereal grain, flour and purified fractions and the characterization of the -amylase II inhibitor.

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Untersuchungen zur keimungsspezifischen -Amylase und deren Inhibitor im Roggen (Secale cereale) 3. Bestimmung der -Amylase-Inhibitor-Aktivität

Zusammenfassung Es wird eine Methode zur Bestimmung der -Amylase-II-Inhibitor-Aktivität in Roggen sowie daraus isolierten Präparaten (Hemmung der keimungsspezifischen -Amylase-II aus gekeimtem Roggen) vorgestellt. Bei den Untersuchungen wird festgestellt, daß die -Amylase-II-Restaktivität mit steigendem Inhibitorzusatz nicht linear, sondern von Anfang an verzögert abnimmt. Bei reziproker Darstellung der -Amylase-II-Restaktivität gegen das Inhibitor--Amylase-II-Verhältnis besteht bis etwa 50% Restaktivität Linearität. Hieraus wird ein Bestimmungsverfahren abgeleitet. Die Berechnung erfolgt über ein speziell entwickeltes Computerprogramm. Ferner wird ein vereinfachtes Verfahren (Zwei-Punkt-Methode) vorgeschlagen, um seine Anwendung zu rationalisieren. Die Ausbildung eines stabilen Enzym-Inhibitor-Komplexes ist bei 35 °C bereits nach 10 min abgeschlossen, so daß vor der Bestimmung der Inhibitor-Aktivität eine Präinkubationszeit von 15 min ausreicht. Das Verfahren hat sich bei Untersuchungen zur Reinigung und Charakterisierung von -Amylase-II-Inhibitoren aus Roggen bewährt (vgl. 2. Mitt.).

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Explanation of symbols used for calculation A -amylase II activity (U/g) without inhibitor addition;A=1/Y - A(I) -amylase II activity in the presence of inhibitor (U/g);A (I)=O(I)·F·D/(C·t·0.1) - AI -amylase II inhibitor activity (IU/g);AI=0.5·A/X - B regression coefficient [(g amylase/U)/(g inhibitor/g amylase];B=Y/X - C -amylase II mass (g) - D -amylase II dilution (ml); volume to whichC was diluted - E -amylase II in test volume (g/0.1 ml);E=C·0.1/D - F factor for calculating maltose equivalents from the calibration curve (mol maltose) - I designation of measured values (no.) - IU inhibitor unit - J(I) inhibitor mass (g) - K(I) inhibitor dilution (ml); volume to whichJ (I) was diluted - L(I) inhibitor in test volume (g/0.1 ml);L(I)=J(I)·0.1/K(I) - N number of measured values - O(I) absorbance at 530 nm in 1-cm cell - P(I) -amylase II activity (%), relative toA(I)=-amylase II activity without inhibitor addition=100%;P(I)=A (I)·100/A(I) - R correlation coefficient - t incubation time (min); t=15 min - U -amylase II activity unit - X inhibitor/-amylase II mass ratio at 50% residual activity;X=Y/B - X(I) inhibitor/-amylase II mass ratio;X(I)=L(I)/E - Y reciprocal -amylase II activity (g/U) without inhibitor addition, calculated from the regression equation;Y(I)=Y+B·X(I);Y=1/A - Y(I) reciprocal -amylase II activity;Y (I)=1/A(I)=C·t·0.1/[O(I)·F·D]     

Proteinhydrolyse w?hrend der Kakaofermentation in Abh?ngigkeit von Wechselwirkungen mit Polyphenolen unter anaeroben und aeroben Bedingungen

Zusammenfassung Fermentationsversuche in vitro mit Gefrier- und Acetontrockenpulvern unfermentierter Kakaosamen brachten als Ergebnis, daß unter anaeroben Bedingungen in Gegenwart der Polyphenole Wasserlöslichkeit und Hydrolyse des Kakaoproteins durch sauerstoffunabhige Gerbung herabgesetzt, aber nicht grundsätzlich unterbunden wird. Durch Wechselwirkungen mit Polyphenolen unter aeroben Bedingungen (Chinongerbung) werden jedoch die Proteine nahezu vollständig wasserunlöslich, und eine Hydrolyse wird glich unterbunden. Bei einer strengen Folge von anaeroben und aeroben Bedingungen kommt es zu einer Hydrolyse in der ersten Phase. In der folgenden aeroben Phase wird das restliche, unhydrolysierte Protein wasserunlöslich und wahrscheinlich reagieren auch Peptide und Aminosäen mit Chinonen. Die im Verlaufe der Fermentation nachweisbare Reduktion des freien -Aminostickstoffes im HCl-Hydrolysat ist sauerstoffunabhängig. Eine chemische Reaktion freier -Aminogruppen der Proteine mit oxydierten Polyphenolen läßt sich durch Veränderungen des freien -Aminostickstoffes im HCl-Hydrolysat des Kakaosamens nicht erfassen. Die Reduktion des wasserlöslichen, freien -Aminostickstoffes bei Fermentierung unter Luft spricht für eine oxydative Wechselwirkung freier Aminosäuren oder Peptide mit den Polyphenolen der Kakaosamen.Diese Arbeit wurde vom Forschungsinstitut für Kakaowirtschaft e. V., Hamburg und vom Forschungsrat der Hansestadt Hamburg finanziell unterstützt. FrauK. Prüser danke ich für chemisch-technische Arbeiten, Herrn Dipl.-Chem.G. Müller für die Unterstützung bei Aminosäure-Analysen, Herrn Dr. Dr.Bieber und HerrnE. Mylord für die Beschaffung frischer Kakaofrüchte.Polyphenole als Kurzbezeichnung für Polyhydroxyphenole.     

Rapid determination of α-tocopherol in muscle and adipose tissues of pork

A fast, sensitive and reproducible method for the analysis of -tocopherol in pork tissues is presented. It combines saponification of the tissue and -tocopherol extraction in a single vessel, followed by HPLC separation and fluorescence detection. Added -tocopherol was recovered quantitatively. The reduction of lipid peroxides with potassium iodide before the saponification step did not alter the amounts of -tocopherol detected. Membranebound -tocopherol was not oxidized by lipid peroxides during the procedure. The coefficient of variation of -tocopherol analysed using this method was ±4.2% for muscle and ±2.5% for adipose tissues.

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Methode zur schnellen Bestimmung von -Tocopherol in Muskel- und Fettgeweben des Schweines

Zusammenfassung Es wird eine schnelle, empfindliche und reproduzierbare Methode zur Bestimmung von -Tocopherol im Schweinefleisch vorgestellt. Die Methode verbindet die Verseifung des Gewebes und die Extraktion in einem Gefäß. Nach HPLC-Abtrennung wird das -Tocopherol mit einem Fluoreszenzdetektor bestimmt. Zugesetztes -Tocopherol wurde quantitativ wiedergefunden. Die Reduktion der Lipidperoxide mit Kaliumjodid vor der Verseifung hatte keinen Einfluß auf die im Gewebe bestimmten -Tocopherolgehalte. Das membrangebundene -Tocopherol wird während der Bestimmung nicht durch Lipidperoxide oxidiert. Der Variationskoeffizient der Methode lag für Muskelgewebe bei ±4,2% und für Fettgewebe bei ±2,5%.

     

Chemilumineszenzmethode zum Nachweis strahleninduzierter Oxidationsprodukte in fetthaltigen Lebensmitteln

Zusammenfassung Mit der Chemilumineszenzmethode wurde die strahleninduzierte Oxidation der fetthaltigen Lebensmittel Haselnüsse, Erdnüsse und Geflügelfleisch nachgewiesen. Für weitere Untersuchungen wurde eine Modellmischung und Sonnenblumenöl verwendet. Die Bestrahlung erfolgte in einem Röntgen-Fluoreszenz-Gerät, wobei zu beachten ist, daß der G-Wert der Röntgenstrahlung zur Erzeugung von Radikalen erheblich höher liegt als der entsprechende G-Wert einer für die Bestrahlung von Lebensmitteln mit Gammastrahlung üblichen Cobalt-60-Quelle.Es ergab sich eine Abhängigkeit des Integrals von der Bestrahlungsdosis. Durch Bestrahlungsversuche mit Modellmischungen, denen unterschiedliche Konzentrationen an -Tocopherol zugesetzt worden waren, konnte gezeigt werden, daß -Tocopherol bei niedrigen Bestrahlungsdosen das Chemilumineszenzsignal verkleinert. Bei höheren Bestrahlungsdosen vergrößert sich das Chemilumineszenzsignal mit zunehmender Menge an -Tocopherol, da hierbei Bestrahlungsprodukte des -Tocopherols dessen antioxidative Wirkung überlagern. Bestrahlte Geflügelfleischproben sind auch nach einer Tiefkühllagerung von 26 Wochen noch signifikant von unbestrahlten Proben zu unterscheiden. Eine Quantifizierung der aufgenommenen Strahlendosis ohne Kenntnis der Lagerungsdauer ist aber nicht möglich, da die Integrale nach der Bestrahlung während einer Lagerung unterschiedlich stark abnehmen. In jedem Fall bietet sich jedoch die Chemilumineszenz-Methode mit der Möglichkeit der Automation bei hoher Empfindlichkeit als Screeningmethode für den Nachweis einer Lebensmittelbestrahlung an.

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Chemiluminescence method for the detection of radiation-induced oxidation products in fatty foods

Radiation-induced oxidation of fatty foods was detected by a chemiluminescence method. Hazelnuts, peanuts and poultry were used as foodstuff samples. Additional investigations were performed with a model system and sunflower oil. The irradiation of the samples was carried out in a x-ray-fluorescence-apparatus. Thereby it is to note that the G-value of the x-ray-radiation is much higher than the G-value of a cobalt-60-source normally used for irradiation of food. A dependance of the integral of the light curve on the irradiation doses could be proved. Investigations with model systems which contained different amounts of -tocopherol showed a decreasing chemiluminescence signal at low irradiation doses in presence of -tocopherol. At higher doses the chemiluminescence signal enlarges with increasing amounts of -tocopherol because irradiation products of -tocopherol overlay its antioxidative effect. Irradiated poultry samples differ significantly from unirradiated samples after a deep-freeze storage of 26 weeks. A quantification of the doses is not possible without knowledge of the storage time, because the integrals decrease differently after irradiation during storage. In any case the chemiluminescence method is useful as a screening method for the detection of irradiation of foodstuffs with the possibility of automation and high sensitivity.