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Gewinnung und Charakterisierung von Proteasen aus Thermoactinomyces vulgaris III. Untersuchungen zur Proteasebildung in einer kleintechnischen Versuchsanlage
Authors: Leuchtenberger A. , Klingenberg P. , Ruttloff H. 
Published: July 2010

AbstractUnter Einsatz von Thermoactinomyces vulgaris werden auf der Basis von im Labor durchgefürhrten Voruntersuchungen die Kulturbedingungen zur Gewinnung einer thermostabilen Protease in 30‐1‐WALDHOF‐Fermentoren optimiert. Im Verlaufe der Untersuchungen gelingt es, die proteolytische Aktivität von ca. 115 TE/ml (56 °C) auf ca. 850 TE/ml nach 22 Std. Kulturdauer zu steigern.Die Reproduzierbarkeit der Enzymausbeute sowie die statistische Absicherung der Ergebnisse liegen vor. Ausbeuteverluste durch Schaumaustritt aus dem Fermentor können durch Einsatz von Rapsöl als Entschäumer von ca. 15% auf 5% reduziert werden. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Beobachtung, daß Rapsöl eine stimulierende Wirkung auf die Proteasebildung ausübt. 0,25% Rapsöl ergeben eine Steigerung um 150%. Da auch Essigsäure eine aktivitätsfördernde Wirkung zeigt, wird angenommen, daß Fettsäuren für die Proteasebildung und ‐ausscheidung durch T. vulgaris von besonderer Bedeutung sind.
Gewinnung und Charakterisierung von Proteasen aus Thermoactinomyces vulgaris IV. Extrazelluläres Proteasespektrum im Verlauf der Kultivierung
Authors: Täufel A. , Behnke U. , Ruttloff H. 
Published: July 2010

AbstractAn Thermoactinomyces vulgaris wird die Bildung und Ausscheidung von extrazellulären Proteasen im Verlauf der Kultivierung in qualitativer und quantitativer Hinsicht untersucht. Die nach verschiedenen Zeiten entnommenen Kulturfiltrate werden fraktioniert (Alkoholfällung, Chromatographie an Sephadex G‐75), wobei jeweils 3 proteolytisch aktive Komponenten nachgewiesen werden. Ihre Verteilung bzw. ihr Anteil an der Gesamtaktivität in den einzelnen Kultivierungsstadien weist deutliche Unterschiede auf.Am Ende des logarithmischen Wachstums (7‐Std.‐Probe) wird folgende Verteilung ermittelt: Komponente I 67%, Komponente II 26%, Komponente III 7%. In der stationären Phase (22‐Std.‐Probe) ist die Verteilung wie folgt: Komponente I 33%, Komponente II64%, Komponente III 3%. Die elektrophoretische Auftrennung der 22‐Std.‐Probe an Polyacrylamidgel zeigt, daß insgesamt 5 proteolytische aktive Banden vorliegen, die sich unterschiedlich auf die Komponenten I, II und III verteilen. Die Temperatur‐ und pH‐Optima dieser Proteasen unterscheiden sich etwas und sind als thermophile, neutrale bis schwach alkalische Enzyme einzustufen. Die im Verlauf der Fermentation nachweisbare Dynamik, deren kausale Erklärung noch aussteht, unterstreicht die Notwendigkeit der Standardisierung der Kultivierungsbedingungen insbesondere industriell genutzter Mikroorganismen.
Wirkung von Tridemorph auf Torulopsis candida BERLESE
Authors: Bergmann H. 
Published: July 2010

AbstractFrom the results of application of various inhibitors, or combinations of inhibitors to cell suspensions of the yeast Torulopsis candida and by determination of O2‐consumption and growth rates it is concluded, that a main site of action of tridemorph is localized in the pathway of the respiratory chain.Tridemorph inhibits as well the respiration as the growth of T. candida depending on the concentration and the time of exposition. Tridemorph does not uncouple respiration but inhibits the uncoupled respiration to the same extent. Inhibition of respiration and growth by tridemorph is enhanced by suboptimal concentrations of antimycin A, oligomycin, rotenone, and 2,4‐dinitrophenole. That leads to the conclusion that these inhibitors essentially enlarge the permeability for tridemorph which can be more rapidly transported to the site of action.
Thermodynamik mikrobieller Prozesse
Authors: Globitza F. , Heinritz B. 
Published: July 2010

AbstractThe unique description of the dependences of the specific consumption coefficients on the process state known from the literature is an important prerequisite to the further increase of the intensity and efficiency of the process for the industrial protein synthesis. Suitable measuring quantities for it are entropy production, an important quantity of thermodynamics of irreversible processes, and differential heat flow which can be measured by microcalorimetry.The description of the dependences of consumption coeffients by thermodynamics of irreversible processes allows an ingenious statement of calorimetric measurements of the fermentation process the confirm and to make precise the knowledge from thermodynamics.Thermodynamical considerations and calorimetric measurements are used to describe the dependences of consumption coefficients on substrate concentration, nature of limitation, and periodical perturbations of the process.
Properties of Thermoactinomyces vulgaris phage Ta1 and its extracted DNA
Authors: Sarfert Eva , Kretschmer Sigrid , Triebel H. , Luck G. 
Published: July 2010

AbstractThe virulent phage Ta1 was obtained in good yields from infected cultures of Thermoactinomyces vulgaris 1227. The purified phage was found to sediment with a single band, the sedimentation constant being (519 ± 14)S, and to exhibit a typical nucleoprotein behaviour in UV‐spectrophotometric and CD experiments. The Ta1 phage consists of a hexagonal head about 0.056 μm in diameter and a very short tail. It is morphologically similar to the temperate Salmonella phage P22.The nucleic acid extracted from the phage was found to be a double‐stranded linear DNA with a G+C content of 42 mole‐% as deduced both from its melting temperature and buoyant density in CsCl. Analytical sedimentation revealed a high degree of molecular homogeneity of Ta1 DNA. The sedimentation constant of this DNA amounts to (35.9 • 0.3)S, corresponding to a DNA molecular weight of about 29 millions daltons. The biological activity of Ta1 DNA was indicated by its ability to infect the mycelium of the competent T. vulgaris strain 1227 and to give rise to mature phages.
Inhibition by glycine of the catabolic reduction of proline in Clostridium sticklandii: Evidence on the regulation of amino acid reduction
Authors: Schwartz A. C. , Quecke W. , Brenschede Gundel 
Published: July 2010

AbstractThe growth of Clostridium sticklandii on the substrate pair L‐alanine‐L‐proline (reductant‐oxidant each 40 mM) in a medium containing 2 g/l yeast extract was completely inhibited by equimolar amounts of glycine, although glycine itself should be used as oxidant by the cells. The effect of glycine was the same, whether L‐alanine, L‐arginine, or L‐serine were used as reducdants. Performance of the growth experiments in media of high osmolarity excluded the possibility that the inhibition effected by glycine was caused by the synthesis of defective cell wall peptidoglycan. In cell‐free extracts an inhibition of L‐proline reduction by glycine was observed that did not belong to anyone of the known types of kinetic inhibition. It depended upon the presence of a functioning glycine‐reducing enzyme system, besides glycine itself, and was lost after the purification of D‐proline reductase. It was concluded from these results that a protein, besides glycine, participated in the inhibition of L‐proline reduction. The regulatory implications of the inhibition for the energy metabolism of C. sticklandii are discussed.
Aufnahme von organischen Säuren durch Acinetobacter calcoaceticus
Authors: Haferburg D. , Kleber H.‐P. , Aurich H. 
Published: July 2010

AbstractDie Aufnahme von Pyruvat, α‐Ketoglutarat, Succinat und L‐Malat durch intakte nicht wachsende Zellen von Acinetobacter calcoaceticus wird in Abhängigkeit von der C‐Quelle (Acetat, n‐Alkane, Succinat, L‐Malat, Hefeextrakt) untersucht, und einige kinetische Parameter der Aufnahme dieser organischen Anionen werden ermittelt.Der „scheinbare”︁ KM‐Wert für die Aufnahme von Pyruvat beträgt 1,8 × 10−3 M, für α‐Ketoglutarat 7,6 × 10−4 M, für Succinat 3,3 × 10−4 M und für L‐Malat 1,4 × 10−4 M. Die Aufnahme von Pyruvat wird von α‐Ketoglutarat und den untersuchten Dicarbonsäuren nicht‐kompetitiv gehemmt. Die Dicarbonsäuren hemmen einander bei der Aufnahme kompetitiv. α‐Ketoglutarat beeinflußt den Transport von Succinat und L‐Malat nicht. Umgekehrt dagegen wird die Aufnahme von α‐Ketoglutarat durch Dicarbonsäuren kompetitiv (durch Oxalacetat allerdings nicht‐kompetitiv) gehemmt.Uranylacetat, Hemmstoffe der Atmungskette und Protonenleiter hemmen die Aufnahme von Pyruvat, α‐Ketoglutarat, Succinat und L‐Malat z. T. vollständig.
Alternative carboxylation reactions in type II Methylotrophs and the localization of carboxylase activities in the intra‐cytoplasmic membranes
Authors: Naguib M. 
Published: July 2010

AbstractThe peripheral arrangements of the intra‐cytoplasmic membranes (ICM) as well as the guanine + cytosine (G + C) content of 63% indicate that our obligate methanotrophic strain M 102 would belong to the type II Methylotrophs.There are no active transport mechanisms for some organic additives, some of which are known to stimulate CO2‐fixation. The CO2‐acceptor molecules, Pyr (pyruvate) and PEP (phospho‐enolpyruvate), must be metabolically intracellularly furnished.More than one carboxylating system could be induced in cell fractions. The carboxylating activities were variably registered in cell‐free extracts and fragments. Indications that the site of the carboxylating activities are the ICM are discussed.The fact that the CO2‐fixation intensities decreased at about the middle of the active growing phase indicates that the formation of the intermediate C4‐compound OAA (oxaloaccetate) must be furnished through some reactions by‐passing the PEP‐carboxylation step.The common serine‐pathway for C1‐assimilation is rearranged so as to fit in the discussed findings.
Chitin structures of the cell walls of synchronously grown virgin cells of Saccharomyces cerevisiae
Authors: Vršanská M. , Krátký Z. , Biely P. , Machala S. 
Published: July 2010

AbstractThe ability of a lytic β‐glucanase of Arthrobacter GJM‐1 to dissolve cell walls of Saccharomyces cerevisiae with exception of the chitin‐containing fraction was employed for the isolation of chitin‐rich residues of the cell walls of synchronously growing populations of virgin cells. Electron microscopical examination of such wall residues isolated from cells at various stages of the budding cycle showed that the first phase of chitin deposition in the wall corresponds to the formation of an annular structure found as a part of the bud scar after cell division. The annular chitin‐rich structure could not be isolated at cell cycle stages preceding the bud emergence and at earliest stages of bud development. The observations confirmed that the annular structure (chitin ring) formed during bud growth represents a major part of total chitin present in the bud scar after septum closure.
Steroidumwandelnde Enzyme aus Mikroorganismen X. Anreicherung einer 4‐En‐3‐oxosteroid‐5α‐Reduktase aus Mycobacterium smegmatis sowie Abtrennung und Anreicherung des Apoenzyms mit Hilfe der Affinitätschromatographie
Authors: Atrat P. , Deppmeyer V. , Groh H. , Hörhold C. 
Published: July 2010

AbstractThe 4‐en‐3‐oxosteroid‐5α‐reductase from Mycobacterium smegmatis was bound biospecifically on the affinant containing an immobilized testosterone ligand. The enzyme obtained by elution with ethylene glycol and urea in a 32 fold purity has a S. A. of 8.73 × 10−3 μM androstenedione min−1 mg−1.The coenzyme (FAD) could be separated from the immobilized enzyme substrate complex on the affinity matrix, in the presence of (NH4)2SO4 at pH 3.0. After elution of the apoenzyme 97% of the initial enzyme activity was obtained by incubation with FAD. The reactivated enzyme results in a 40 fold enrichment.
Alcohol dehydrogenase (ADH) in yeasts II. NAD+‐and NADP+‐dependent alcohol dehydrogenases in Saccharomycopsis lipolytica
Authors: Barth G. , Künkel W. 
Published: July 2010

AbstractIn Sm. lipolytica one NAD+‐dependent and three NADP+‐dependent alcohol dehydrogenases are detectable by polyacrylamide gelelectrophoresis.The NAD+‐dependent ADH (ADH I), with a molecular weight of 240,000 daltons, reacts more intensively with long‐chain alcohols (octanol) than with short‐chain alcohols (methanol, ethanol). The ADH I is not or only minimally subject to glucose repression. Besides the ADH I band no additional inducible NAD+‐dependent ADH band is gel‐electrophoretically detectable during growth of yeast cells in medium containing ethanol or paraffin. The ADH I band is very probably formed by two ADH enzymes with the same electrophoretic mobility. The NADP+‐dependent alcohol dehydrogenases (ADH II–IV) react with methanol, ethanol and octanol with different intensity. In polyacrylamide gradients two bands of NADP+‐dependent ADH are detectable: one with a molecular weight of 70,000 daltons and the other with 120,000 daltons. The occurrence of the three NADP+‐dependent alcohol dehydrogenases is regulated by the carbon source of the medium.Sm. lipolytica shows a high tolerance against allylalcohol. Resistant mutants can be isolated only at concentrations of 1 M allyalcohol in the medium. All isolates of allylalcohol‐resistant mutants show identical growth in medium containing ethanol as the wild type strain.
Einfluß der Temperatur auf die RNA‐Synthese von Escherichia coli CRT 266 (dna Bts) nach Infektion mit dem Bakteriophagen T3
Authors: Brux B. , Michel S. , Mann W. , Richter G. , Adrian K. , Jähnig R. 
Published: July 2010

AbstractInfection of the temperature‐sensitive E. coli CRT 266 (dna Bts) with T3‐phages at the temperature of 30°C and 35°C, respectively, induced T3‐specific RNA synthesis with a maximum rate at 7 min (30°C) and 4.5 min (35°C) afte infection. At temperatures above 40°C no T3‐induced RNA synthesis could be observed. Infection of E. coli CR 34–45 (dna B+) with T3 phages at 30°C, 35°C and at temperatures above 40°C, however, produced T3‐specific RNA synthesis. The maximum of T3‐induced RNA synthesis could be observed between 7 min and 3 min depending on the temperature during infection. The inability to form T3‐specific RNA after infection of E. coli CRT 266 at nonpermissive temperatures may be a cause for the absence of the formation of T3 phages and lysis of the host cells.
Vorkommen von NAG‐Vibrionen in Berliner Gewässern
Authors: Juras Heidemarie , Futh Ursula , Winkler D. , Friedemann J. , Hillig T. 
Published: July 2010

Abstract1974/75 wurden in 12 aufeinanderfolgenden Monaten 221 Proben aus Berliner Oberflächengewässern und 39 Proben aus Abwäsern auf Vibrionen untersucht. Isolierte Keime wurden mit kulturellen, mikroskopischen, biochemischen und serologischen Methoden und auf Phagenempfindlichkeit getestet. Aus den Oberflächenwässern wurden 105 NAG‐Vibrio‐Stämme isoliert und identifiziert, die vorwiegend den HEIBERG‐Gruppen I und II zuzurechnen sind. In den Monaten Juni bis Dezember lagen die Isolationen gehäuft vor. Aus den Abwässern wurden nur 3 Stämme der HEIBERG‐Gruppe II nachgewiesen.
Wirtsbereichsverhalten der Bakteriophagen T3 und T7 an Escherichia coli K12‐Stämmen
Authors: Krüger D. H. , Hansen Sigrid , Presber W. , Rudolph M. , Scholz D. , Rosenthal H. A. 
Published: July 2010

AbstractThe closely related phages T3 and T7 exhibit different growth patterns on Escherichia coli W host cells (E. coli K12 derivatives). T7 grows normally while T3 does not adsorb. T3hw mutants displaying a T7‐like host range were isolated and described.
Geomikrobiologische Untersuchungen. XIII. Mikroorganismen und Lagerstätten‐Entstehung in heißen Schwefelseen auf Hokkaido (Japan)
Authors: Schwartz Adelheid , Schwartz W. 
Published: July 2010

AbstractUnter Einbeziehung des umgebenden Geländes werden die mikrobiologischen Verhältnisse in zwei Gruppen von heißen Schwefelseen auf Hokkaido (Japan) untersucht und zu Vorgängen bei der sedimentären Lagerstättenbildung von Schwefel und Schwermetall‐Sulfiden unter hydrothermalen Bedingungen im Grenzbereich der Biosphäre in Beziehung gesetzt.
Interferometrische Untersuchungen zur Dynamik von Hydratur und Trockenmassegehalt während der lichtabhängigen Keimung der Akineten von Anabaena variabilis KÜTZING
Authors: Braune W. , Sanke Heidi 
Published: July 2010

AbstractCalculations following interference‐microscopical measurements performed on akinetes (A), heterocyts (H), and “vegetative” cells (F) of the Cyanobacterium (blue‐green alga) Anabaena variabilis resulted in significant higher values of mean absolute dry matter content of the akinetes (2.06 · 10−10 g; as compared to 0.46 · 10−10 g and 0.31 · 10−10 g for H and F, respectively). The water content of these resting cells (63%) was significantly lower than in the other two types of cells (H: 85%, F: 77%). Light exposition of the akinetes in fresh nutrition medium (i. e., conditions allowing germination within 30–50 h) resulted in a decrease of the relative dry matter content so that already in the period preceding the outgrowth of the germling the water content of the vegetative cells was achieved. Simultaneously their volume increased by the uptake of water; whereas the absolute content of dry matter remained constant or was even temporarily diminished during the first period. Only in the second period the values increased in some cases and then remained constant up to germination. The increased dry matter content, however, was not a precondition necessary for the germination of the akineties. In darkness under otherwise unaltered conditions the values remained unchanged or, after a light period, came back to the initial level.The results demonstrate that formation and germination of the resting cells of Cyanobacteria as well are connected with an alteration in the hydratation level, i.e., in cells which continuously are kept under water saturated conditions. This increase in hydratation during the germination period is, as the germination process itself, strictly controlled by light.
Microbial introduction of a 16α‐hydroxyl function into the steriod nucleus
Authors: Iida M. , Shinozuka T. , Iizuka H. 
Published: July 2010

AbstractThe introduction of a 16α‐hydroxyl function into the steroid nucleus was studied in resting cells of Streptomyces roseochromogenes NRRL B‐1233. The oxidation product of dehydroepiandrosterone (DHEA) was identified as 16α‐hydroxy DHEA by suing thin‐layer and gas‐liquid chromatography. A linear relation between cell concentration and 16α‐OH‐DHEA formation was observed. 16α‐Hydroxylase showed good activity at pH 8.0 for 16α‐OH‐DHEA formation. The enzyme showed good activity at 3.1 × 10−4 M DHEA. The oxidation products of pregnenolone, 4‐androstene‐3,17‐dione, estrone, and 5‐androstene‐3β, 17β–diol as well as of other substrates were identified as the 16α‐hydroxy steroid, respectively. The rates of microbial 16α‐hydroxylation were as follows: 76.9% for DHEA, 50.4% for pregnenolone, 43.9% for 4‐androstene‐3,17‐dione, 34.3% for estrone, and 19.6% for 5‐androstene‐3β, 17β‐diol. The organism tested catalyzes 16α‐hydroxylation of a wide variety of steroids.
Glucoamylase aus Endomycopsis bispora II. Verschiedene morphologische Formen des Enzymbildners
Authors: Winkler K. , Zickler F. , Ruttloff H. 
Published: July 2010

AbstractBei der Kultivation von E. bispora werden – in Abhängigkeit von den Kulturbedingungen – verschiedene morphologische Formen beobachtet. Es sind dies: Septiertes Mycel (Hyphenform), Pseudomycel (sproßzellenförmige Übergangsform), Sproßzellen (Hefeform), Ascosporen, Blastosporen, Arthrosporen (Gliedersporen) und Protoplasten. Die Bedingungen für ihre Ausbildung werden beschrieben, und es werden die lichtmikroskopischen Bilder der einzelnen Strukturen gezeigt.
Wirkung von Ölen und Fettsäuren auf Wachstum und Enzymbildung bei Thermoactinomyces vulgaris I. Einfluß von Ölen und Fettsäuren auf den Stoffwechsel von Mikroorganismen (Literaturüberblick)
Authors: Leuchtenberger A. , Ruttloff H. 
Published: July 2010

AbstractEigene Untersuchungen bei Thermoactinomyces vulgaris haben gezeigt, daß die Proteasebildung dieses Stammes durch Rapsöl stimuliert werden kann. Über ähnliche Effekte tierischer und pflanzlicher Öle bzw. Fette sowie Fettsäuren auf den Stoffwechsel von Mikroorganismen im allgemeinen sowie auf die Enzymbildung und ‐wirkung im besonderen berichten auch andere Autoren. Die nachfolgende Literaturübersicht faßt diese Angaben zusammen und versucht, aus den verschiedenen Hypothesen über die Ursache derartiger Effekte einige allgemeingültige Schlußfolgerungen abzuleiten.
Etude d'un mutant modifiant le métabolisme du méthanol chez une souche de Pseudomonas
Authors: Ratomahenina R. , Arthaud J. F. , Cabane B. , Galzy P. 
Published: July 2010

AbstractA glycine‐resistant mutant was isolated from a methylotrophic strain of Pseudomonas species possessing serine pathway. This mutant presents some improvements in regard to growth parameters, and is able to excrete a fluorescent pigment under certain culture conditions. This pigment is capable of accelerating the reduction rate of formaldehyde to formate coupled with NAD. The same cannot be said for the wild type.
Einfluß von Tonmineralien auf das Verhalten von acidophilen Thiobacillus‐Arten in Suspensionen
Authors: Rinder G. 
Published: July 2010

AbstractUntersucht wurde der Einfluß der Tonmineralien Montmorillonit und Kaolinit auf die Oxydation von S°, FeSO4 und Kupferkies durch Thiobacillus thiooxidans und Th. ferrooxidans. Die Adsorptionskapazität von Montmorillonit war größer für Th. thiooxidans‐ als für Th. ferrooxidans‐Zellen, die von Kaolinit geringer als von Montmorillonit. Auch bei niedrigen Zellgehalten je ml der Suspension wurden nicht mehr als etwa 50% der Zellen an Montmorillonit und Kaolinit adsorbiert.Mit Schwefel (Th. thiooxidans) und FeSO4 (Th. ferrooxidans) fanden wir bei Tonmineralzugabe eine leichte Steigerung der Oxydationsgeschwindigkeit sowie der Wachstumsrate im Anfangsbereich der exponentiellen Phase; die lag‐Phase war verkürzt. Die Kupferfreisetzung aus Kupferkies mit einer Th. thiooxidans/Th. ferrooxidans‐Mischkultur wurde mit Tonzusatz anfangs gefördert, jedoch nach 4 Tagen gehemmt. Höhere Tonkonzentrationen, vor allem von Montmorillonit (ab 2%), verzögerten bei hohen Zellgehalten das Wachstum. Kaolinit hatte im Vergleich zu Montmorillonit stets einen schwächeren Einfluß auf die beiden Thiobacillus‐Arten.
Bewertung von Substraten für das mikrobielle Wachstum auf der Grundlage ihres Kohlenstoff/Energie‐Verhältnisses
Authors: Babel W. 
Published: July 2010

AbstractAusgehend von der Tatsache, daß sich die Verbrennungsenthalpien mikrobieller Biomassen, unabhängig von der Kohlenstoff‐ und Energiequelle, bei nicht‐limitiertem Wachstum praktisch nicht unterscheiden, wurde das Kohlenstoff/Energie‐Verhältnis von 23 Substraten berechnet. Gemessen an der Verbrennungsenthalpie der Biomasse lassen sich die Substrate einteilen in Substrate 1. mit Energieüberschuß (z. B. Äthanol), 2. mit einem nahezu ausgewogenen Kohlenstoff/Energie‐Verhältnis (z. B. Glycerin), 3. mit Energiemangel (z. B. Acetat, Succinat).Durch Kombination von Substraten in einem bestimmten Mischungsverhältnis sollte ein Ausbalancieren möglich sein, was zur Verbesserung der Ertragskoeffizienten, zu Erhöhung der spezifischen Wachstumsgeschwindigkeit und zur Verkürzung von lag‐Phasen beim Start von Fermentationsprozessen führen könnte, vorausgesetzt, das Auxiliar‐Substrat („suppline”︁) wird simultan verwertet. Für Substrate, die durch Fixierung an einen Akzeptor assimiliert werden und/oder deren Assimilationssequenz heterotrophe CO2‐Fixierung einschließt, ist dieses Prinzip vorgebildet. Die simultane Verwertung von Substraten sollte danach eher ein biologisches Prinzip sein und nicht eine Ausnahme.