Quelques observations concernant la mesure de l'activité chlorate-réductase des extraits enzymatiques bactériens par une méthode manométrique

Summary

For measuring chlorate reductase activity a manometric method is used which employs molecular hydrogen as the primary source of reducing power. The reduction of ClO₃-is coupled with the oxidation of H₂ through three catalytic components, including two enzymes, hydrogenase and a reductase, and a chemical electron carrier having a low redox potential, i.e. benzyl viologen of FMN:

$${\text{H}}_{\text{2}} \to {\text{hydrogenase}} \to {\text{carrier}} \to {\text{reductase}} \to {\text{ClO}}_{\text{3}} - .$$

The activity is deduced from the velocity of H₂ consumption measured by the manometric technique of Warburg. The aim of this paper was to determine the stoichiometry of H₂ oxidation and chlorate reduction under experimental conditions used.

We conclude that the chlorite produced by enzymatic reduction of chlorate is chemically reduced to hypochlorite and then to chloride. Our balances do not correspond exactly to the reaction:

$${\text{ClO}}_{\text{3}} - + {\text{ 3H}}_{\text{2}} = {\text{Cl}} - + {\text{ 3H}}_{\text{2}} {\text{O}}{\text{.}}$$

They display a hydrogen deficit which seems to be caused by secondary reactions due to the reaction of ClO₂- or ClO- with organic substances present in the hydrogenase preparation or in the bacterial extract.

Résumé

Pour mesurer l'activité chlorate-réductase, on se sert d'une méthode manométrique qui repose sur l'emploi de l'hydrogène moléculaire comme source primaire du pouvoir réducteur. La réduction de ClO₃-est couplée avec l'oxydation de H₂ par l'intermédiaire de trois catalyseurs, comprenant deux enzymes: l'hydrogénase et une réductase, et un transporteur chimique d'électrons ayant un faible potentiel d'oxydoréduction: le benzyl-viologène ou le FMN:

$${\text{H}}_{\text{2}} \to {\text{hydrog}}\begin{array}{*{20}c} ' \\ {\text{e}} \\ \end{array} {\text{nase}} \to {\text{transpoteur}} \to {\text{r}}\begin{array}{*{20}c} ' \\ {\text{e}} \\ \end{array} {\text{ductase}} \to {\text{ClO}}_{\text{3}} - .$$

On déduit l'activité de la vitesse de consommation de H₂ qui est mesurée par la technique manométrique de Warburg. Le présent travail avait pour but de déterminer combien de moles d'hydrogène étaient nécessaires pour réduire complètement une mole de ClO₃- dans les conditions expérimentales utilisées.

Nous pensons que le chlorite, produit par la réduction enzymatique du chlorate, est réduit chimiquement en hypochlorite, puis en chlorure. Nos bilans ne correspondent pas exactement à la réaction:

$${\text{ClO}}_{\text{3}} - + {\text{ 3H}}_{\text{2}} = {\text{Cl}} - + {\text{ 3H}}_{\text{2}} {\text{O}}{\text{.}}$$

Ils laissent apparaître un déficit en hydrogène qui a peut-être pour origine des reactions secondaires dues à l'action oxydante de ClO₂- ou ClO- sur des substances organiques présentes dans la préparation d'hydrogénase ou l'extrait bactérien.