Zusammenfassung
Es wird eine gaschromatographische Methode zur simultanen Bestimmung von Mannit und Trehalose in Pilzextrakten beschrieben und damit die Zusammensetzung der Neutralfraktionen einiger Basidiomyceten-species untersucht.
Die Anwendung des Verfahrens zur Analyse der einzelnen Teile von Sporokarpen verschiedener Entwicklungsstadien von Agaricus bisporus zeigt, daß dieser entgegen früheren Literaturangaben wie die meisten Basidiomyceten ebenfalls Trehalose enthält (0,03–0,3% des Frischgewichtes).
Es besteht ein negativer Gradient von Mannit in Richtung der Pilzlängsachse, welcher während der ganzen Lebensdauer des Fruchtkörpers aufrechterhalten wird und sich mit zunehmendem Alter akzentuiert. Für offene, sporulierende Fruchtkörper wurden Mannitgehalte von 4% (des FG) im Stiel, 3,3% im Hutplectenchym und 1% im Hymenium festgestellt. Hingegen waren keine dem Mannit entsprechende oder zu ihm inverse Konzentrationsgradienten von Trehalose nachzuweisen. Das Verhältnis von Mannit zu Trehalose weist zeitliche Variationen und örtliche Unterschiede innerhalb des Basidiokarps auf; der Quotient M/T erreicht in den “Pinheads” und in den Sporen den kleinsten Wert (4).
Die experimentellen Ergebnisse werden in bezug auf die stoffwechselphysiologische Bedeutung von Mannit und Trehalose in höhern Pilzen diskutiert.
Summary
A gaschromatographic method for the simultaneous determination of mannitol and trehalose in fungal extracts is described. It is used to determine the composition of the neutral fractions of some basidiomycetous species.
The application of the procedure to the analysis of the individual parts of sporocarps from Agaricus bisporus in different developmental stages shows that this species contains trehalose (0.03–0.3% of the fresh weight) like most basidiomycetes, contrary to the citations in the literature.
There exists a negative gradient of mannitol in the direction of the longitudinal axis of the mushroom which is maintained during the whole life of the fruit body and accentuated with increasing age. The mannitol contents of open, sporulating fruit bodies were 4% (of the fresh weight) in the stipe, 3.3% in the pileus and 1% in the hymenium. However, no gradient of trehalose corresponding to or inverse to that of mannitol was found. The ratio of mannitol to trehalose shows temporal and topographic differences within the basidiocarp; in the “pinheads” and the spores the ratio of M/T is lowest (4).
The experimental results are discussed in relation to the physiological rôle of mannito and trehalose in higher fungi.
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Literatur
Bonnet, J.-L.: Application de la chromatographie sur papier à l'étude de divers champignons (Basidiomycètes-Hymenomycètes). Thèse (Pharm.) Univ. Paris 1959.
Bourne, E.J.: The polyhydric alcohols. Acyclic polyhydric alcohols, In: Ruhland, Handbuch der Pflanzenphysiologie, Bd. VI, 345–362. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1958.
Bourquelot, E.: Les hydrates de carbone chez les champignons. Bull. soc. myc. France 6, 150–158 (1890).
—: Sur la présence et la disparition du tréhalose dans l'Agaric poivré (Lactarius piperatus Scop.). Bull. soc. myc. France 7, 5–9 (1891).
—: Sur la répartition des matières sucrées dans le Cèpe comestible (Boletus edulis Bull.) et le Cèpe orangé (Boletus aurantiacus Bull.). Bull. soc. myc. France 8, 13–19 (1892).
Cabib, E., and L.F. Leloir: The biosynthesis of trehalose phosphate. J. biol. Chem. 231, 259–275 (1958).
Chang Shu-Cheng and Li Kao-Hsiang: Identification of d-Mannitol in Geotrichum candidum Link and the mechanism of its formation. Scientia Sinica 13, 621–630 (1964).
Cochrane, V. W.: Physiology of fungi. New York: John Wiley & Sons 1959.
Edmundowicz, J. M., and J. C. Wriston, Jr.: Mannitol dehydrogenase from Agaricus campestris. J. biol. Chem. 238, 3539–3541 (1963).
Elander, M.: Umsatz der Trehalose in Bäckerhefe. II. Die Synthese von Trehalosemonophosphat und Trehalose in verschiedenen Gärungssystemen aus Brauereiund Bäckerhefe. Ark. Kemi 13, 457–474 (1959).
—, and K. Myrbäck: Isolation of crystalline trehalose after fermentation of glucose by maceration juice. Arch. Biochem. 21, 249–255 (1949).
Frèrejacque, M.: Le mannitol chez les champignons. Rev. Mycol. 4, 89–97 (1939).
Gottschalk, A.: The enzymes controlling hydrolytic, phosphorolytic and transfer reactions of the oligosaccharides. (Hexosidases without the specific heterosidases). In: Ruhland, Handbuch der Pflanzenphysiologie, Bd. VI, S 87–124. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1958.
Hegnauer, R.: Chemotaxonomie der Pflanzen, Bd. I. Basel u. Stuttgart: Birkhäuser 1962.
Hughes, D. H., D. L. Lynch, and G. G. Somers: Chromatographic identification of the amino acids and carbohydrates in the cultivated mushroom Agaricus campestris L ex Fries. J. Agr. Food Chem. 6, 850–853 (1958).
Inagaki, S.: Untersuchung über Bestandteile der in Japan einheimischen Pilze. (1. Mitt.) Mannitgehalt der Pilze. J. pharm. Soc. Japan 54, 726–730 (1934).
Linskens, H. F.: Papierchromatographie in der Botanik, 2. Aufl. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1959.
Neish, A. C.: Seasonal changes in metabolism of spruce leaves. Canad. J. Bot. 36, 649–662 (1958).
Obaton, F.: Evolution de la mannite (mannitol) chez les végétaux. Rev. Bot. 41, 282–292, 365–387, 424–440, 498–512, 622–636 (1929).
Paris, R., M. Durand et J.-L. Bonnet: Etude de quelques champignons à l'aide de la chromatographie sur papier. Ann. pharm. franc. 15, 677–682 (1957).
Quillet, M., et G. Legrand: (I) Sur le métabolisme glucidique des Champignons supérieurs. II. Relation entre le glycogène et le mannitol chez Agaricus campester (Fr.) variété bispora. C. r. Acad. Sci. (Paris) 235, 311–313 (1952).
Rast, D.: Atmungsmechanismen des Kulturchampignons (Agaricus campester L. s.l.). Ber. Schweiz. bot. Ges. 71, 209–301 (1961).
—, A. G. McInnes, and A. C. Neish: Application of gas chromatography to the neutral, water-soluble constituents of twigs of some Gymnosperms. Phytochemistry 3, 103–108 (1964).
Schmidt-Lorenz, W.: Untersuchungen über den anaeroben Kohlenhydratstoffwechsel von Aspergillus niger van Tieghem. Arch. Mikrobiol. 25, 137–165 (1956).
Shafizadeh, F., and M.L. Wolfrom: Structure, properties and occurrence of the oligosaccharides. In: Ruhland, Handbuch der Pflanzenphysiologie, Bd. VI, S. 63–86 (1958).
Steiner, A., and C. F. Cori: The preparation and determination of trehalose in yeast. Science 82, 422–423 (1935).
Yamada, H., K. Okamoto, K. Kodama, F. Noguchi, and S. Tanaka: Enzyme studies on mannitol formation by Piricularia oryzae. J. Biochem. 49, 404–410 (1961).
Zellner, J.: Chemie der höheren Pilze. Leipzig: Wilhelm Engelmann 1907.
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Rast, D. Zur stoffwechselphysiologischen bedeutung von mannit und trehalose in Agaricus bisporus (Eine gaschromatographische studie). Planta 64, 81–93 (1965). https://doi.org/10.1007/BF00518625
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