Die Kinetik der Umsetzung von Oestron und Oestradiol-17β durch Hefe

Zusammenfassung

In der vorliegenden Untersuchung wurde gefunden, daß Hefe nicht nur Oestron zu Oestradiol-17β reduziert, sondern auch Oestradiol-17β, nicht dagegen Oestradiol-17α, zu Oestron dehydrogeniert. Die Umsetzungsprodukte wurden durch ihre biologische Aktivität, spezielle Bestimmungsverfahren, papierchromatographisches Verhalten und Schwefelsäurechromogen-Spektren identifiziert. Bei den Versuchen bewährte sich eine neue Modifikation der bekannten Ketosteroid-Bestimmungsmethode mit m-Dinitrobenzol. Der Einfluß der Steroid- oder Hefekonzentration, der Temperatur, des Sauerstoff-Partialdrucks, desph, des Entzugs oder Zusatzes von Metaboliten sowie verschiedener Fermentgifte auf die Geschwindigkeit der beiden Prozesse wurde untersucht. Die Versuchsergebnisse zeigten, daß bei der Inkubation der Steroide mit Hefe zwischen Oestron-Reduktion und Oestradiol-17β-Dehydrogenierung ein Gleichgewicht eintritt, dessen Lage sich über den Kohlenhydrat-Stoffwechsel als steuerbar erwies. Für die Geschwindigkeiten der beiden Prozesse wurde gefunden, daß sie die Charakteristika von Reaktionen erster Ordnung in bezug auf die Substratkonzentrationen besitzen. Im p-Benzochinon wurde ein Hemmstoff gefunden, welcher vorzugsweise die Oestron-Reduktion unterdrückt. Damit eröffnete sich ein weiterer Weg, die normale Einstellung des Gleichgewichts zu verhindern und die von der Hefezelle bewirkten Steroidumsetzungen, die unter gewöhnlichen Bedingungen ganz auf der Seite der Oestron-Reduktion liegen, in Richtung Dehydrogenierung von Oestradiol-17β zu steuern. Bei vergleichenden Untersuchungen über die Aktivität verschiedener Hefen erwiesen sich die gut atmenden Oberhefen (Bäckerhefe, Torulopsis) den schlecht atmenden Unterhefen (Brauerei-Hefen) als überlegen. Die Ergebnisse wurden unter dem Gesichtspunkt der Bedeutung von Gärung und Atmung der Zelle und im Hinblick auf den Mechanismus der Reaktionen sowie auf die Natur und Spezifität des vermuteten Steroidferments diskutiert.