Stoffwechseluntersuchungen an lebensmitteltechnologisch wichtigen Mikroorganismen IX. Mitteilung Pyruvatcarboxylase aus Penicillium camemberti, var. candidum

Zusammenfassung Kinetische Eigenschaften der Pyruvatcarboxylase ausPenicillium camemberti, var. candidum, wurden an einem durch Ammoniumsulfatfraktionierung aus dem Rohextrakt gewonnenen Enzympräparat untersucht. Die Michaeliskonstanten wurden für Pyruvat (K _M = 6,6 · 10^–4 mol/l bei 25° C, pH 7,8) und Hydrogencarbonat (2,0 · 10^–8 mol/l bei 22° C, pH 7,8) bestimmt. Für die beiden anderen Substrate ATP und Magnesiumionen konnten die Michaeliskonstanten nicht ermittelt werden; sie sind nicht als zwei getrennte Substrate anzusehen. Pyruvatcarboxylase wird durch das SH-Reagens Jodacetamid gehemmt. Pyruvatcarboxylase wird außerdem durch Oxalsäure, Natriumfluorid, Asparaginsäure, Adenosindiphosphat, Cytosin- und Inosintriphosphat gehemmt.

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Metabolism of microorganisms important in food technology IX. Pyruvate carboxylase of penicillium camemberti, var. candidum2. Kinetics of the enzyme

Summary The kinetic behaviour of pyruvate carboxylase was studied with an ammonium sulfate preparation obtained from the crude extract ofPenicillium camemberti, var. candidum. The apparentK _M-values are as follows: 6,· 10^–4 mol/l at 25° C, pH 7,8 for pyruvate and 2,0 · 10^–3 mol/l at 22° C, pH 7,8 for hydrogencarbonate. The apparentK _M-values of the two other substrates adenosine-5-triphosphate and magnesium ions could not be determined, because they do not show as two separated substrates a kinetic behaviour of a reaction of first order. Pyruvate carboxylase is inhibited by jodoacetamid. Other inhibitors are oxalic acid, sodium fluoride, aspartic acid, adenosine diphosphate, cytosine triphosphate, and inosine triphosphate.

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Auszug aus der Promotionsarbeit von H.-J. STAN: Pyruvatcarboxylase ausPenicillium camemberti, var. candidum — Funktion und Eigenschaften. Diss. Techn. Univ. 1968 (D 83).     

Photobleaching of astaxanthin and canthaxanthin

Summary The quantum yield for the photobleaching of astaxanthin (the carotenoid of wild salmonoids) and of canthaxanthin (the closely related carotenoid used as a feeding additive for farmed salmonoids) has been determined for monochromatic light at different wavelengths and in different solvents. Astaxanthin is less sensitive to light than canthaxanthin. The photobleaching is strongly wavelength dependent, and the quantum yield for astaxanthin dissolved in chloroform at 22° C is 3.2×10^–1 mol·Einstein^–1 at 254 nm, 3.1×10^–2 at 313 nm, and 1.6×10^–6 at 436 nm, respectively. The quantum yields are less dependent on the nature of the solvent and show no simple correlation with oxygen solubility, i.e. for 366 nm excitation of astaxanthin the quantum yields are 6.1×10^–5 mol·Einstein^–1 in acetone, 1.2×10^–4 in saturated vegetable oil, 1.9×10^–4 in chloroform, and 3.4×10^–4 solubilized in water, respectively. The photobleaching quantum yield provides an objective measure of the light sensitivity of the carotenoids in relation to the discolouration of carotenoid-pigmented salmonoids. The quantum yield was also found to be independent of the carotenoid concentration and, in a homogenous solution, of light intensities. For astaxanthin solubilized in water, the quantum yield increases for low light intensities. Excitation of astaxanthin solubilized in water using visible light shows that the photobleaching quantum yield is independent of temperature, while excitation at 313 nm shows an increase in the quantum yield with increasing temperatures, corresponding to an energy of activation of 28 kJ·mol^–1. From the available photophysical data for -carotene, an upper limit of 3×10^–5 mol·Einstein^–1 for photooxidation quantum yields for carotenoids is estimated for a limiting non-radical mechanism, providing an estimate of 10⁴ for the chain length in a radical process initiated by 254 nm light.

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Die Lichtentfärbung von Astaxanthin und Canthaxanthin. Abhängigkeit der Quantenausbeute von Lösungsmittel, Temperatur und Wellenlänge der Bestrahlung in Relation zur Verpackung und Lagerung des Carotenoidpigmentierten Lachs

Zusammenfassung Die Quantenausbeute bei der Lichtentfärbung von Astaxanthin (das Carotenoid von Wildlachs) und von Canthaxanthin (das eng verwandte Carotenoid als Futterzusatz für gezüchteten Lachs) wurde bei monochromatischem Licht und unterschiedlichen Wellenlängen und in unterschiedlichen Lösungsmitteln bestimmt. Astaxanthin ist weniger lichtempfindlich als Canthaxanthin. Die Lichtentfärbung ist von der Wellenlänge stark abhängig, und die Quantenausbeute von Astaxanthin (gelöst in Chloroform) bei 22°C beträgt bei 254 nm 3,2×10^–1 mol·Einstein^–1, bei 313 nm 3,1×10^–2 und bei 436 nm 1,6×10^–6. Die Quantenausbeuten sind weniger abhängig von der Art des Lösungsmittels; sie zeigen keine einfache Wechselbeziehung mit der Sauerstofflöslichkeit, das heißt, bei 366 nm Erregung von Astaxanthin gelöst in Aceton 6,1×10^–5 mol·Einstein, in gesättigtem Pflanzenöl 1,2×10^–4, in Chloroform 1,9×10^–4 und in Wasser 3,4×10^–4. Die Quantenausbeute der Lichtentfärbung liefert ein objektives Maß für die Lichtempfindlichkeit der Carotenoide in Relation zu der Entfärbung von Carotenoid-pigmentiertem Lachs und wurde von der Carotenoidkonzentration und in homogener Lösung, unabhängig von der Lichtintensität gefunden. Die Quantenausbeute von in Wasser solubilisiertem Astaxanthin steigt bei niedrigen Lichtintensitäten. Die Quantenausbeute der Lichtentfärbung für die Erregung mit sichtbarem Licht von Astaxanthin, in Wasser solubilisiert, ist von der Temperatur unabhängig, obwohl die Quantenausbeute bei einer Erregung von 313 nm bei zunehmenden Temperaturen steigt, gemäß einer Aktivierungsenergie von 28 kJ·mol^–1. Aus den bei der Photooxidation verfügbaren photophysikalischen Daten über -Carotin wird für die Quantenausbeute der Carotenoide die obere Grenze von 3×10^–5 mol·Einstein^–1 für einen nicht-radikalen Mechanismus geschätzt. Dieses Resultat erlaubt eine Schätzung von 10⁴ für die Länge der Ketten in einem von 254 nm Licht angeregten radikalen Prozeß.

     

Getreide, Getreideerzeugnisse u. dgl. Speiseeis

Summary Sulfhydryloxidase could be concentrated with Sephadex G 2000 after centrifugation at 0° C. The inactivation-constant was 2.5–3.1 X 10^a at temperatures between 65 and 69° C; the Arrhenius-energy was 6723 cal mol^–1. The enzyme could be seperated incompetetively with KCN respectively with ascorbic acid and competetively with semicarbazide and guanin. Activation of sulfhydryloxidase by FAD was possible up to a maximum, which was not inereased even by further addition of FAD.

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Zusammenfassung Nach Zentrifugation in einer Kühlzentrifuge bei 0° C konnte mit Sephadex G 2000 die Sulfhydryloxydase angereichert werden. Die Inaktivierungs-GesehwindigkeitsKonstante betrug bei Temperaturen zwischen 65–69° C: 2,5–3,1 X 10³; die Arrheniusenergie 6723 cal mol^–1. Das Enzym konnte mit KCN bzw. Ascorbinsäure unkompetitiv mit Semicarbazid und Guanin kompetetiv getrennt werden. Durch FAD war eine Aktivierung der Sulfhydryl-Oxydase bis zu einem Höchstwert möglich, der selbst durch Zugabe weiterer Mengen von FAD nicht überstiegen wurde.

     

Light sensitivity of colourants used in alcoholic beverages

Quantum yields for photobleaching in ethanol solutions of Hexacol Red 2G Supra (E 128), Hexacol Sunset Yellow FCF Supra (E 110), caramel colour (E 150) and Liquid Red Colour (E 128) based on carminic acid, have been determined at 25° C in continuous photolysis experiments using monochromatic light at each of three wavelengths 334 nm, 366 nm and 436 nm, in order to obtain an objektive measure of the sensitivity to ultraviolet and visible light of colourants used in alcoholic beverages. For photobleaching of carminic acid from Liquid Red Colour in fruit wine [pH 3.1, with 15% (v/v) ethanol] quantum yield was determined as 2.1·10^–2 mol·einstein^–1 for 334 nm irradiation, 1.3·10^–3 mol·einstein^–1 for 366 nm irradiation and 5.6·10^–5 mol·einstein^–1 for 436 nm irradiation, respectively. For Hexacol Sunset Yellow FCF Supra in fruit wine, the quantum yield for 334 nm irradiation was determined as 5.9·10^–4 mol·einstein^–1 and for 366 nm irradiation as 2.4·10^–4 mol·einstein^–1. Hexacol Red 2G Supra in fruit wine had a quantum yield of 3.7·10^–5 mol·einstein^–1 for 366 nm irradiation. For Hexacol Red 2G Supra and Hexacol Sunset Yellow FCF Supra for 436 nm irradiation and for Hexacol Red 2G Supra for 334 nm irradiation the quantum yields were less than 10^–6 mol·einstein^–1. The following order was determined for light sensitivity in fruit wine (366 nm light): Liquid Red Colour > Hexacol Sunset Yellow FCF Supra > Hexacol Red 2G Supra. The caramel colour in aquavit [pH 7.1, with 42% (v/v) ethanol] was moderately sensitive to light with a quantum yield almost independent of irradiation wavelength. Relative quantum yields were determined as 1.6 for 334 nm irradiation, 1.0 for 366 nm and 1.0 for 436 nm irradiation. The latter value corresponded to 2.6 g caramel per einstein absorbed.

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Lichtempfindlichkeit von Farbstoffen in alkoholischen Getränken

Zusammenfassung Um einen objektiven Wert für die Empfindlichkeit von Farbstoffen in alkoholischen Getränken gegenüber ultraviolettem und sichtbarem Licht festlegen zu können, wurde die Quantenausbeute für Photobleichung in ethanolischen Lösungen von Hexacol Red 2G Supra (E 128), Hexacol Sunset Yellow FCF Supra (E110), Caramel Farbe (E 150) und Liquid Red Colour (E 128; auf Carminsäure basieren) bei 25 °C in kontinuierlichen Photolyse-Experimenten mit monochromatischem Licht mit den Wellenlängen 334 nm, 366 nm und 436 nm bestimmt. Die Quantenausbeute für Photobleichung von Carminsäure in Liquid Red Colour in Fruchtwein (pH 3,1 mit 15%, v/v, Ethanol) war 2,1·10^–2 Mol·Einstein^–1 bei 334 nm; 1,3·10^–3 Mol·Einstein^–1 bei 366 nm und 5,6·10^–5 Mol·Einstein^–1 bei 436 nm. Die Quantenausbeute für Hexacol Sunset Yellow FCF Supra in Fruchtwein war 5,9·10^–4 Mol·Einstein^–1 bei 334 nm und 2,4·10^–4 Mol·Einstein^–1 bei 366 nm. Die Quantenausbeute für Photobleichung für Hexacol Red 2G Supra war 3,7·10^–5 Mol·Einstein^–1 bei 366 nm Bestrahlung. Für Hexacol Red 2G Supra und Hexacol Sunset Yellow FCF Supra war die Quantenausbeute bei 436 nm Bestrahlung geringer als 10^–6 Mol·Einstein^–1, das gleiche gilt für Hexacol Red 2G Supra bei 334 nm Bestrahlung. Folgende Reihenfolge der Lichtempfindlichkeit in Fruchtwein wurde festgestellt (bei 366 nm): Liquid Red Colour > Hexacol Sunset Yellow FCF Supra > Hexacol Red 2G Supra. Caramel Farbe in Aquavit (pH 7,1, mit 42%, v/v, Ethanol) war mäßig lichtempfindlich; die Quantenausbeute war fast unabhängig von der Bestrahlungswellenlänge. Relative Quantenausbeuten von 1,6 bei 334 nm, 1,0 bei 366 nm und 1,0 bei 436 nm wurden bestimmt. Der letzte Wert entspricht 2,6 g Caramel per Einstein.

     

Spezifische Bestimmung von Mono-, Di- und Triglyceriden in Modellmischungen und in Soja?l

Zusammenfassung Es wird eine Methode zur spezifischen Bestimmung von Mono-, Di- und Triglyceriden beschrieben. Dazu werden nach dünnschichtchromatographischer Trennung des Glycerid-Gemisches die Mono-, Di- und Triglyceride nach der Verseifung enzymatisch bestimmt. Die Genauigkeit der Methode wurde an Gemischen aus Glycerin-mono-, -di- und -tristearat sowie Glycerin-monostearat, Glycerin-distearat und Glycerin-trioleat überprüft. Der Mono- und DiglyceridGehalt einiger Sojabohnen-Öle wurde bestimmt.Diese Methode eignet sich sowohl für die Ermittlung größerer Mono- und Diglycerid-Gehalte als auch zur Analyse von Spuren von Mono- und Diglyceriden neben Triglyceriden. Ohne eine spezielle Anreicherung können im Öl noch 6g (5 · 10^–3%) Mono- und 10g (1 · 10^–2 %) Diglycerid analysiert werden.

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Specific determination of mono-, di- and triglycerides in model mixtures and in soyabean-oil

Summary A method for the specific determination of mono-, di- and triglycerides is described. After the thin-layer chromatographic separation of the glyceride mixture, the mono-, di- and triglycerides are determined enzymatically after saponification. The accuracy of the method was tested with mixtures of glycerol-mono-, -di- and -tristearate. The content of mono- and diglycerides of some soyabean oil samples was determined.The method proved suitable for the detection of larger contents of mono- and diglycerides as well as for the analysis of trace amounts of mono- and diglycerides besides triglycerides. Without a special enrichment process it is possible to analyse as low amounts as 6 g (5 · 10^–3%) mono-and 10g (1 · 10^–2%) diglycerides in the oil.

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Für die sorgfältige und gewissenhafte Ausführung der Analyse danke ich Fräulein R.Kröger und Fräulein M.Kröpelm.