Advertisement

Springer Nature is making Coronavirus research free. View research | View latest news | Sign up for updates

Trehalose-Umsatz wärmeaktivierter Sporen vonPhycomyces blakesleeanus

Turnover of trehalose in heat-activated spores of Phycomyces blakesleeanus. VI

VI. Beitrag zur Kausalanalyse der Wärmeaktivierung von Pilzsporen

  • 24 Accesses

  • 21 Citations

Summary

Only 1–3% of untreated spores ofPhycomyces blakesleeanus germinate in a standard nutritive solution. These dormant spores can be activated by a heat shock (3 min 50°C) so that more than 90% germinate. Heat-activated spores not supplemented with substrate become dormant again.

Some time ago we demonstrated that also a homogenate of dormant spores can be activated by higher temperatures; such a homogenate produces certain amounts of pyruvic acid and lactic acid.

We analyzed the sugars in dried dormant spores and ca. 35% trehalose were found; other sugars we could not discover. Immediately after heat activation relative large amounts of glucose are found enzymatically in the spores and in the surrounding medium.

Significant amounts of glucose-6-phosphate could not be measured. This leads us to the opinion that the stimulation of trehalose degradation to glucose after a heat activation is much faster than the following steps of glycolysis. But we don't think that the dormancy ofPhycomyces spores lies in their inability to utilize trehalose and that is mainly e.g. the activation of trehalases by heat which finally leeds to germination.

Zusammenfassung

Wärmeaktivierte Sporen, die im Gegensatz zu unvorbehandelten in Standard-Nährlösung zu mehr als 90% keimen, gehen, falls man nach der Aktivierung kein exogenes Substrat bietet, erneut in einen Ruhezustand über.

Die dünnschichtchromatographische Analyse der in getrockneten, unvorbe handelten Sporen enthaltenen Zucker ergibt, daß dieses Sporenmaterial im wesentlichen nur Trehalose enthält (bis zu 35% des Trockengewichtes).

Sofort im Anschluß an die Aktivierung setzt ein sehr rascher Trehalose-Umbau ein; Glucose tritt auf; sie staut sich vorübergehend im Sporeninnern an; darüber hinaus ist sie auch im Außenmedium reichlich nachzuweisen.

Glucose-6-phosphat konnte bei dem hier verwendeten Arbeitsgang selbst bei aktivierten Sporen weder dünnschichtchromatographisch noch enzymatisch sicher erfaßt werden.

Das bedeutet, daß der Abbau der Trehalose zu Glucose sehr stark durch eine Wärmebehandlung stimuliert wird, so stark, daß die Durchsatzkapazität folgender Systeme nicht ausreicht, um die anfallende Glucose umzusetzen; trotzdem ist die Leistungsfähigkeit z. B. der Systeme, die Glucose bis zu Brenztraubensäure abbauen, nach Aktivierung der Sporen wieder weitaus größer als die der Systeme des oxydativen Endabbaus, denn im Anschluß an eine Wärmeaktivierung kommt es, wie früher nachgewiesen, trotz stimulierter Atmung auch zu einem Stau verschiedener Glykolyse-Produkte.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

Literatur

  1. Brinckmann, M.: Über das die Keimung vonPhycomyces-Sporangiosporen fördernde Prinzip heiß-sterilisierter Glucose-Substrate. Arch. Mikrobiol.37, 161–187 (1960).

  2. Borchert, R.: Über die Azetat-Aktivierung der Sporangiosporen vonPhycomyces Bl. Beitr. Biol. Pflanz.38, 31–61 (1962).

  3. Budd, K., A. S.Sussman: and F. I.Eilers: Glucose-C14 metabolism of dormant and activated ascospores ofNeurosporo. J. Bact.91, 551–561 (1966).

  4. Halbsguth, W., u. H.Rudolph: Untersuchungen über die Wärmeaktivierung der Sporangiosporen vonPhycomyces blakesleeanus. I. Arch. Mikrobiol.32, 296–308 (1959).

  5. Hill, E. P., and A. S.Sussman: Purification and properties of trehalase (s) fromNeurospora. Arch. Biochem.102, 389–396 (1963).

  6. ——: Development of trehalase and invertase activity inNeurospora tetrasp. J. Bact.88, 1556–1566 (1964).

  7. Horikoshi, K., and Y.Ikeda: Trehalase in conidia ofAspergillus oryzae. J. Bact.91, 1883–1887 (1966).

  8. Kandler, O., u. M.Senser: Vorkommen von Trehalose inBotrychium lunaria. Z. Pflanzenphysiol.53, 157–161 (1965).

  9. Rast, D.: Zur stoffwechselphysiologischen Bedeutung von Mannit und Trehalose inAgaricus bispoms (eine gaschromatographische Studie). Planta64, 81–93 (1965).

  10. Rudolph, H.: Weitere Untersuchungen zur Wärmeaktivierung der Sporangiosporen vonPhycomyces blakesleeanus. Planta (Berl.)54, 505–529 (1960).

  11. —: Weitere Untersuchungen zur Wärmeaktivierung der Sporangiosporen vonPhycomyces blakesleeanus. II. Planta (Berl.)55, 424–437 (1960).

  12. —: Über die keimungsfördernde Wirkung verschiedener Acetaldehyd-Präparate. Z. Naturforsch.16b, 611–614 (1961).

  13. —: Weitere Untersuchungen zur Wärmeaktivierung der Sporangiosporen vonPhycomyces blakesleeanus. III. Planta (Berl.)57, 284–312 (1961).

  14. Ch. Krüger u J.Siebelds: Über Änderungen des Brenztraubensäure- und ATP-Gehaltes wärmeaktivierter Sporen vonPhycomyces blakesleeanus. Z. Pflanzenphysiol.55, 415–428 (1966).

  15. Sommer, L., u. W.Halbsguth: Grundlegende Versuche zur Keimungsphysiologie von Pilzsporen. Forschungsberichte d. Wirtschaft-u. Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen Nr.411 (1957).

  16. Sprecher, E.: Über Stoffausscheidungen von Pilzen. Arch. Mikrobiol.38, 144–155 (1961).

  17. Sussman, A. S.: The role of trehalose in the activation of dormant ascospores ofNeurospora. Quart. Rev. Biol.36, 109–116 (1961).

  18. Yemm, E. W., and A. J.Willis: The estimation of carbohydrates in plant extracts by Anthrone. Biochem. J.57, 508–514 (1954).

Download references

Author information

Additional information

Herrn Prof. Dr. F.Overbeck zum 70. Geburtstag gewidmet.

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Cite this article

Rudolph, H., Ochsen, B. Trehalose-Umsatz wärmeaktivierter Sporen vonPhycomyces blakesleeanus . Archiv. Mikrobiol. 65, 163–171 (1969). https://doi.org/10.1007/BF00693318

Download citation