This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

Pro2,o4 : Phe2,o2 • Von einer Probe wurden mit HBr/Tri-fluoressigsäure (1 Stde., 20°) die Schutzgruppen abge-spalten, worauf mit methanolischer Salzsäure verestert und mit Trifluoressigsäureanhydrid iV-trifluoracetyliert wurde. Der so erhaltene A-TFA-Nonapeptid-methylester zeigte im Massenspektrum (MS 9) den Molekularpeak bei m/e = 1167.

Spezifische Wirkung von Serum teilhepatekto-mierter Ratten auf Hepatom-Asciteszellen

in vitro

M . V O L M , H . W R B A u n d H . H I N D E R E R

Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg, Institut für Experimentelle Pathologie

(Direktor: Prof. Dr. Dr. H. W R B A )

( Z . Natur forschg . 22 b , 1085 [ 1 9 6 7 ] ; e i n g e g a n g e n a m 6. M a i 1967 )

Serum teilhepatektomierter Ratten (HS), das 48 Stdn. nach der Operation gewonnen wird, hat in vitro auf den Stoffwechsel verschiedener Tumoren eine depressive WirkungL-2> 6. In vivo wird das Tumorwachstum da-gegen nach Teilhepatektomie nicht beeinflußt oder — vor allem bei Hepatomen — gefördert3> 4. Es findet sich auch in vitro ein .vermehrtes Wachstum des He-patom-Ascites AH-130 unter Zusatz von HS5. Es ergab sich die Frage, ob auch bei Zajdela-Hepatom-Ascites-zellen der Ratte, die bei uns seit Jahren auf Ratten und in vitro gehalten werden, die bei anderen Tumoren in vitro übliche depressive Wirkung des HS auf den Stoffwechsel nachweisbar würde.

Zajdela-Hepatom-Asciteszellen der Ratte zeigen im Gegensatz zum Walker-Ascites-Tumor nach Inkubation im gleichen HS bei 6 durchgeführten Versuchen keinen verwertbaren Unterschied oder allenfalls die Tendenz zur Stimulierung der Atmung. (Material und Metho-den werden an anderer Stelle ausführlich beschrie-1 H . W R B A U . H . R A B E S , Cancer Res. 2 3 , 1 1 1 6 [ 1 9 6 3 ] . 2 H . W R B A , H . R A B E S U . A . G E O R G I I , Naturwissenschaften 5 2 ,

1 6 5 [ 1 9 6 5 ] . 3 K . E . PASCHKIS, A . C A N T A R O W , J . STASNEY, a n d J . H . H O O B S ,

Cancer Res. 1 5 , 5 7 9 [ 1 9 5 5 ] .

Nachweis von 3-Oxi-4.4'-dioxo-/?-carotin in den Grünalgen Chlorococcum wimmeri

und Haematococcus spec. F R A N Z - C H R I S T I A N C Z Y G A N u n d E R I C H K E S S L E R

Botanisches Institut der Universität, Erlangen ( Z . Natur forschg . 22 b , 1 0 8 5 — 1 0 8 6 [ 1 9 6 7 ] ; e i n g e g a n g e n am 24 . Jun i 1967)

Ketocarotinoide sind aus verschiedenen Grünalgen (Chlorococcales, Volvocales, Siphonales) bei Stickstoff-

1 G . DERSCH, Flora [Jena] 1 4 9 , 5 6 6 [ 1 9 6 0 ] ; E . K E S S L E R U . F . - C . C Z T G A N , Arch. Mikrobiol. 5 5 , 3 2 0 [ 1 9 6 7 ] ; E . K E S S L E R , Arch. Mikrobiol. 5 5 , 3 4 6 [ 1 9 6 7 ] ; F . - C . C Z Y G A N , in Vorbe-reitung [ 1 9 6 8 ] .

Der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s g e m e i n s c h a f t danken wir für eine Sachbeihilfe, Herrn Dr. A. P R O X für die Aufnahme von Massenspektren und Herrn Dr. H. TSCHESCHE für Aminosäureanalysen.

ben 6.) Die in der Tabelle dargestellten Werte stammen aus einem solchen Versuch.

Bei der Milchsäurebildung fanden wir bei He-patom-Asciteszellen der Ratte, wie auch bei Walker-Asciteszellen nach Inkubation im HS eine signifikante Hemmung. An Leberexplantaten findet sich nach Zu-satz von HS eine Stoffwechselsteigerung 2. Das unter-schiedliche Verhalten der Hepatom-Asciteszellen könnte vielleicht dadurch erklärt werden, daß die Hepatomzel-len noch Leber-spezifische Eigenschaften besitzen.

Stdn. nach Zusatz Abweichung

der Seren A B B gegen A Walker-Asciteszellen (in % )

2 100 ± 2 83 ± 1 - 17 4 74 ± 3 60 ± 4 - 19

Hepatom-Asciteszellen 2 97 ± 2 100 ± 3 + 3 4 90 ± 6 89 ± 2 - 1

Tab. 1. Sauerstoffverbrauch von Walker- und Hepatom-Ascites-zellen der Ratte in vitro nach Inkubation in Normalserum (A) und Serum teilhepatektomierter Ratten (B) im gleichen An-satz. Die Werte entsprechen der Abnahme des Druckes in Brodie. Mittelwerte aus 3 gleichartigen Ansätzen mit Stan-dardabweichungen. Ein Ansatz bestand aus 0,6 ml Tumorzell-suspension (Walker: 4-104 Zellen pro /ul. Hepatom 2-104 Zel-len pro zur Erreichung vergleichbarer Sauerstoffumsätze)

und 1,4 ml Serum. 4 N. L . T R O T T E R , Cancer Res. 21, 778 [1961]. 5 F. J. M O Y A , Exp. Cell Res. 31, 457 [1963]. 6 H. W R B A and M. V O L M , Europ. J. Cancer 3, 143 [1967].

mangel isoliert worden (Zusammenfassung: *). Nach den bisherigen Untersuchungen handelt es sich haupt-sächlich um Echinenon (4-Oxo-/?-carotin), Canthaxan-thin (4.4'-Dioxo-/?-carotin) und Astaxanthin (3.3'-Di-oxi-4.4'-dioxo-/3-carotin) (vgl. 1. c.1 ' 2) . Auffallender-weise konnte ein Trioxo- bzw. Monooxi-dioxo-Derivat des yS-Carotins noch nicht nachgewiesen werden.

Kürzlich isolierten wir aus Chlorococcum. wimmeri Rabenhorst 213-43 und aus Aplanosporen von Haemato-coccus spec. 4, die wir aus einer durch diese Organis-men blutrot gefärbten Regenpfütze bei Erlangen sam-

2 F . - C . CZYGAN, Experientia [Basel] 20, 573 [1964] ; Z . Na-turforschg. 21 b, 197 [1966].

3 Nr. der Algensammlung PRINGSHEIM, Göttingen; vgl. W. K O C H , Arch. Mikrobiol. 47, 402 [1964].

4 Es gelang uns nicht, eine Reinkultur dieser Algen herzu-stellen.

melten, neben Astaxanthin-Estern, Canthaxanthin und Echinenon ein viertes Oxocarotinoid. An der Säule und im Diinnschicht-Chromatogramm (zur Methodik: 1-2-5) wurde es nach der Verseifung zwischen Canthaxanthin und Astacin adsorbiert. Dieser Farbstoff entsprach da-mit in seiner Haftfähigkeit dem gesuchten Trioxo-Deri-vat des /^-Carotins. Zur weiteren Identifizierung trenn-ten wir das neue Algenpigment von den übrigen Poly-enen (neben den erwähnten Oxopolyenen: a- und ß-Carotin, Lutein, Luteinepoxid, Violaxanthin, Neoxan-thin) nach Verseifung des Farbextraktes an einer Stärke (Maizena)-Säule mit Petroläther (Sdp. 50 — 70 °C) /Aceton als Eluationsmittel über einen Fraktions-sammler (RadiRac, LKB, Stockholm). Die Eigenschaf-ten des neuen Oxopolyens (s. Tab. 1) stimmen mit den

authentisches Algenpigment Carotinoid

Maxima der Absorp-tionsspektren in:

Hexan Chloroform CS2 Pyridin

Reduktion mit LiAlH4 in Pyridin 2

Verteilung zwischen Hexan/Methanol (95%) als Oxim 2 Absorptions-maxima in Hexan

[nm]

4 6 6 - 4 6 8 486 498 490

hypophasisches Xanthophyll; Amax in Hexan: 424, 448, 476 nm

35/65

462—465 nm

[nm]

4 6 6 - 4 6 8 4 8 4 - 4 8 8 4 9 8 - 5 0 3 4 9 0 - 4 9 2

hypophasisches Xanthophyll; Amax in Hexan: 426, 448, 476 bis 478 nm

35/65

464 nm

Tab. 1. Vergleich des aus Chlorococcum wimmeri 213-4 und des aus Haematococcus spec, isolierten 3.4.4'-Trioxo-/?-caro-

tins mit authenthischer Substanz.

Charakteristika von authentischem 3.4.4'-Trioxo-/?-caro-tin überein. Auch Co-Chromatogramme beweisen die Identität beider Verbindungen. In den Algen liegt das 3.4.4'-Trioxo-/?-carotin ursprünglich als Ester des 3-Oxi-4.4'-dioxo-/?-carotins vor. Erst bei der Verseifung wer-den die Ester gespalten und das freie Monooxi-dioxo-Derivat zur Trioxo-Verbindung oxidiert (vgl. 1. c. 6). Die Fettsäure-Komponenten dieser Ester sind noch nicht bekannt. Es gelang uns bisher nicht, den neuen Farb-stoff kristallin darzustellen. Versuche, ihn auch aus an-deren Grünalgen zu isolieren, waren erfolglos Dieses oder ein sehr ähnliches Ketocarotinoid wurde jedoch kürzlich in den Federn des Flamingos 7, in den Blüten-blättern von Adonis annua 8 und in Acetabularia medi-terranea 9 nachgewiesen.

Grünalgen bilden Oxocarotinoide bevorzugt bei Stick-stoffmangel als sogenannte Sekundär-Carotinoide 1. Bis-her konnten wir immer bei ausreichender Versorgung mit Stickstoff grüne, von Sekundär-Carotinoiden freie Organismen heranziehen. Dies gelang uns nicht mit Chlorococcum wimmeri (entsprechende Versuche mit dem in diesen Experimenten benutzten Haematococcus-Stamm konnten wir nicht durchführen; vgl. I.e.4). Er-setzten wir das Nitrat der Standard-Kulturlösung10

durch äquivalente Mengen NH4C1 n , Harnstoff, Glycin oder Glutaminsäure, änderten wir den Ausgangs-pH-Wert von 6,5 auf 8,0, verdünnten wir die Normal-Nährlösung mit dest. Wasser auf ein Viertel, setzten wir dem Nährmedium Pepton (7216 M e r c k ; 0,1 bis 0,3%), Fleischextrakt (3979 M e r c k ; 0,1 - 0,3%), Proteose-Pepton (No. 3 Difco; 0,1 — 0,3%), Hefeextrakt (3753 M e r c k ; 0,1%), Glucose (Dextropur; 0,1 bis 0,2%), EDTA (Titriplex III, M e r c k ; 2-10-5-m.) und Na-Acetat (0,05 — 0,3%) einzeln oder in verschie-denen Kombinationen zu oder kultivierten wir diese Algen in Vitamin-Nährlösung nach H U T N E R 12, so wuch-sen sie stets mit ziegelroter bis brauner Färbung heran. Bei Kultur mit Nitrat betrug der Chlorophyll-Gehalt ca. 0,3 mg/g Trockengewicht und damit nur ein Bruch-teil der von anderen Chlorococcalen bekannten Werte Mit 0,3% Proteose oder Pepton als zusätzlicher N-Quelle oder in Gegenwart von EDTA wurde die Chloro-phyll-Konzentration auf das 3 — 7-fache gesteigert. In allen Fällen waren jedoch größere Mengen an Keto-carotinoiden zu finden (z. B. nach 4 — 6-wöchiger Kultur mit Nitrat: 10,2 mg; mit 0,3% Pepton bzw. Proteose: 15,5 mg; mit EDTA: 0,9 mg/g Trockengewicht). Der Anteil des Trioxo-/?-carotins [ E ^ : für Pyridin bei 498 nm: 1700) am Gesamtgehalt der Oxopolyene schwankte zwischen 5 und 9 Prozent. In Stickstoffman-gel-Kulturen (Nitratgehalt auf 1/10 reduziert: 10) war 4 Wochen nach Beginn des Wachstums auch die geringe anfängliche Chlorophyllmenge verschwunden.

Wir nehmen an, und die bis drei Wochen lange Lag-Phase vom Überimpfen der Algen bis zum Beginn des Wachstums scheint es zu bestätigen, daß trotz ausrei-chender Stickstoff-Versorgung ein „physiologischer Stick-stoffmangel" besteht (vgl. 1. c. 5). Möglicherweise hem-men unbekannte Faktoren die Aufnahme und Verwer-tung des angebotenen Stickstoffs.

Herrn Prof. Dr. B. C. L. WEEDON (London) sind wir für das uns zur Verfügung gestellte authentische 3.4.4'-Trioxo-/#-carotin zu großem Dank verpflichtet. Fräulein C. HACH und Frau R . HELLMANN danken wir für ihre zuverlässige Mitarbeit bei den Versuchen und der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s -g e m e i n s c h a f t für Sachbeihilfen.

5 E . KESSLER U. F . - C . CZYGAN, Ber. dtsch. bot. Ges. 7 8 , 3 4 2 [ 1 9 6 5 ] .

6 R . KUHN U. N . A . SÖRENSEN, Ber. dtsch. chem. Ges. 7 1 , 1 8 7 9 [ 1 9 3 8 ] .

7 D. L. Fox u. T. S . HOPKINS, Comparat. Biochem. Physiol. 1 7 , 8 4 1 [ 1 9 6 6 ] .

8 K . EGGER, Phytochemistry 4 , 6 0 9 [ 1 9 6 5 ] . 9 H. KLEINIG U. K . EGGER, Phytochemistry 6 , 6 1 1 [ 1 9 6 7 ] .

1 0 E . KESSLER, W . LANGNER, I . LUDEWIG U. H . WIECHMANN, S t u -dies on Microalgae and Photosynthetic Bacteria, p. 7, To-kyo 1963.

11 Falls nicht anders vermerkt, entspricht der Reinheitsgrad der Chemikalien M e r c k „pro analysi" bzw. „f. biochem. Zwecke".

12 S. H . HUTNER, L . PROVASOLI U. J . FILFUS, Ann. N . Y . Acad. Sei. 56, 852 [1953].

Nachdruck — auch auszugsweise — nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages gestattet. Verantwortlich für den Inhalt : H. FRIEDRICH-FKEKSA

Satz und Druck : Konrad Tri l tsdi , Würzburg