Zur Pyruvat- und α-Ketoglutaratausscheidung durch Streptomyces rimosus

Summary

Submerged cultures of Str. rimosus excrete pyruvic and α-oxoglutaric acid in glucose-containing mediums in the presence of casaminoacids. After buffering with carbonates the amounts of keto acids increase about threefold.

N-free cultures show smaller amounts of keto acids, but after 24 h we can see an antagonistic behaviour of both curves: pyruvic acid is converted stoichiometrically to oxoglutaric acid.

Succinate and α-oxoglutarate delay the secondary reception of pyruvate without changes in primary excretion.

Replacement of glucose by glycerine-containing cultures shows that pyruvate excretion is not due to a glucose-effect in the sense of enzyme-repression.

NH₄-ions depress, pyruvate-excretion and induce a very good growth. A NH₄-dependent pyruvate peak appears only in the presence of succinate.

The excretion of keto acids by Streptomycetes is caused by two unequal metabolic disturbances: the initially inhibited pyruvate-oxidation with failed pyruvate dehydrogenase, and the associated competition from pyruvate and/or α-oxoglutarate oxidation based on a previously formulated regulation principle.

Zusammenfassung

Submerskulturen von Streptomyces rimosus scheiden auf glucosehaltigen Medien in Gegenwart von Casaminoazids Pyruvat und α-Ketoglutarat aus, deren Konzentration durch Zugabe von puffernden Carbonaten erheblich erhöht werden kann.

N-freie Versuchsansätze enthalten geringere Ketosäuremengen, zeigen jedoch innerhalb der späteren Entwicklungsabschnitte ein antagonistisches Verhalten von Pyruvat und α-Ketoglutarat. Von der 24. Std bildet sich α-Ketoglutarat unter Abnahme des ausgeschiedenen Pyruvates. Die Umbildung erfolgt stöchiometrisch.

Zusätze von Succinat oder α-Ketoglutarat verzögern lediglich die Wiederaufnahme der extracellularen Brenztraubensäure, sie beeinflussen nicht die Anstiegswerte der Pyruvatbildung.

Versuchsansätze mit Glycerin anstelle von Glucose zeigen, daß die Pyruvatstauung keinem Glucoseeffekt im Sinne spezieller Enzymrepressionen zugeordnet werden kann.

Aus den Ergebnissen der NH₄ ^.-Versuche geht hervor, daß Wachstumsvorgänge und Pyruvatstauung Antagonisten sind. Eine NH₄ ^.-bedingte Pyruvatanhäufung erfolgt nur bei Anwesenheit von Succinat.

Die Ketosäureausscheidung der Streptomyceten wird auf zwei ungleiche Stoffwechselstörungen zurückgeführt: die anfängliche gehemmte Pyruvatoxydation und die anschließende Konkurrenzbeziehung der Pyruvat-bzw. α-Ketoglutaratoxydation auf der Basis eines früher formulierten Kontrollprinzipes.