Summary
In the liver of pregnant rats significant rises of activity of lactate-dehydrogenase, of fructose-diphosphate-aldolase, of glycerinaldehydphosphate-dehydrogenase, of the pyruvate-kinase and of the hexokinase can be found. Enolase and phosphoglycerate-kinase show unchanged activities compared with normal animals. The activity of glucose-6-phosphate-dehydrogenase is elevated at the beginning of gestation and decreases with progression of pregnancy. A significant decrease of activity which is independent of the course of gestation exists in the case of glucose-6-phosphatase.
The determination of the stationary concentrations of some metabolites of the carbohydrate metabolism in the liver of pregnant rats reveals a significant lowering of the amounts of glucose-6-phosphate, fructose-6-phosphate, dihydroxyacetone-phosphate and fructose-1,6-diphosphate. The glucose content of the liver as well as the glucose level of the peripheral blood decrease significantly during gestation. Against this are alterations of the stationary pyruvate-concentration in the liver and of the pyruvate content of the blood not significant.
Zusammenfassung
In der Leber trächtiger Batten finden sich signifikante Aktivitätssteigerungen der Lactat-Dehydrogenase, der Fructose-diphosphat-Aldolase, der Glycerinaldehydphosphat-Dehydrogenase, der Pyruvat-Kinase und der Hexokinase. Enolase und Phosphoglycerat-Kinase zeigen im Vergleich mit den Normaltieren unveränderte Aktivitäten. Die Aktivität der Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase ist zu Anfang der Gestation erhöht und nimmt im weiteren Verlauf ab. Eine erhebliche und vom Verlauf der Trächtigkeit unabhängige Aktivitätsverminderung besteht im Falle der Glucose-6-phosphatase.
Bei der Bestimmung der stationären Konzentrationen einiger Metaboliten des Kohlenhydratumsatzes in der Leber trächtiger Ratten ergibt sich eine signifikante Herabsetzung der Mengen an Glucose-6-phophat, Fructose-6-phosphat, Dihydroxyaceton-phosphat und Fructose-1,6-disphosphat. Sowohl der Glucosegehalt der Leber als auch der Glucosespiegel des peripheren Blutes nehmen während der Gestation erheblich ab. Die Veränderungen der stationären Pyruvatkonzentration in der Leber und des Pyruvatgehaltes im Blut sind dagegen nicht signifikant.
Similar content being viewed by others
Literatur
Adam, H., Sedlmayr, G.: s. bei H. Holzer, Kinetik und Thermodynamik enzymatischer Reaktionen in lebenden Zellen und Geweben. In: Ergebnisse der medizinischen Grundlagenforschung (K. Fr. Bauer). Stuttgart 1956.
Amano, Y.: Changes in the levels of blood glucose during pregnancy in the rat. Jap. J. Pharmacol.17, 105 (1967).
Ashmore, J., Hastings, A. B., Nesbett, F. B.: Effect of diabetes and fasting on liver glucose-6-phosphatase. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.)40, 673 (1954).
— — —, Renold, A. E.: Studies on carbohydrate metabolism in rat liver slices. VI. Hormonal factors influencing glucose-6-phosphatase. J. biol. Chem.218, 77 (1956).
Ashmore, J., Gahill, G. F., Jr., Hastings, A. B., Zottu, S.: Studies on carbohydrate metabolism in rat liver slices. VIII. Effect of ions and hormones on pathways of glucose-6-phosphate metabolism. J. biol. Chem.224, 225 (1957).
—, Weber, G.: The role of hepatic glucose-6-phosphatase activity in the regulation of carbohydrate metabolism. Vitam. and Horm.17, 92 (1959).
Bartels, H., Talke, H., Hohorst, H. J.: Über die Bestimmung von Glukose-6-phosphatase in Gewebshomogenaten. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem.336, 13 (1964).
Baumann, W., Rathgen, G. H.: Unveröffentl. Versuche.
Beisenherz, G., Boltze, H. J., Bücher, Th., Czok, R., Garbade, K. H., Meyer-Arendt, E., Pfleiderer, G.: Diphosphofrukto-Aldolase, Phosphoglyceraldehyd-Dehydrogenase, Milchsäure-Dehydrogenase, Glycerophosphat-Dehydrogenase und Pyruvat-Kinase aus Kaninchenmuskulatur in einem Arbeitsgang. Z. Naturforsch.8b, 555 (1953).
Benjamin, F., Casper, D. J.: Oral versus intravenous glucose tolerance tests during pregnancy. Amer. J. Obstet. Gynec.94, 566 (1966).
Bücher, Th.: Intermediärstoffwechsel der Glucose unter zellphysiologischem Aspekt. 7. Sympos. Dtsch. Ges. Endokrinologie (H. Nowakowski), Berlin, 1961.
Burt, R. L.: Peripheral utilization of glucose in pregnancy and the puerperium. Obstet. and Gynec.4, 58 (1954).
—, Winston-Salem, N. C., Julian, N.: Carbohydrate metabolism in pregnancy: Observations on glucagon (hyperglycemic-glycegenolytic factor) in normal pregnancy and in the puerperium. Amer. J. Obstet. Gynec.74, 551 (1957).
—, Kimel, C. A.: Carbohydrate metabolism on pregnancy: Hepatic glycogen synthesis in the rat. Amer. J. Obstet. Gynec.74, 295 (1957).
—, Winston-Salem, N. C., Julian, N.: Liver glucose-6-phosphatase activity in pregnancy. Amer. J. Obstet. Gynec.77, 6 (1959).
—, Pulliam, R. P.: Carbohydrate metabolism in pregnancy: Lactic acid production following insulin administration. Obstet and Gynec..14, 518 (1959).
- Carbohydrate metabolism in pregnancy. In: Clinical obstetr. and gynec., vol. III. New York 1960.
—, Pulliam, R. P.: Liver phosphorylase activity in pregnancy. Amer. J. Obstet. Gynec.84, 764 (1962).
Chaikoff, J. L., Wyshak, G. H.: Metabolic defects in the liver of fasted rats as shown by utilisation of C14-labelled glucose and fructose. J. biol. Chem.200, 851 (1953).
—: Metabolic blocks in carbohydrate metabolism in diabetes. Harvey Lect.1951/52, 47 (1953).
Conrad, V., Frankson, J. R., Bastenie, M., Kestens, J., Kovacs, L.: Étude critique du triangle d'hyperglycémie intraveneux chez l'homme normal et determination d'une ≪Coéfficient d'assimilation glycidique≫. Arch. intern. Pharmacodyn.93, 277 (1953).
—: Mésure de l'assimilation du glucose; Bases théoretiques et applications cliniques. Acta gastro-ent. belg.18, 655 (1955).
Egeli, E. S., Alp, H.: Die Glukose-6-phosphatase-Aktivität der Leber bei normalen Menschen und bei Diabetikern. Z. klin. Med.155, 191 (1958).
Felts, J. M., Doell, R., Chaikoff, J. L.: Effect of insulin on pathways of conversion of glucose to fatty acid in liver. J. biol. Chem.219, 473 (1956).
Fiske, C. H., Subbarow, Y.: The colorimetric determination of phosphorus. J. biol. Chem.66, 375 (1925).
Fitch, W. M., Hill, R., Chaikoff, J. L.: Hepatic glycolytic enzyme activities in the alloxan-diabetic rat: Response to glucose and fructose feeding. J. biol. Chem.234, 2811 (1959).
—, Chaikoff, J. L.: Extent and pattern of adaption of enzyme activities in livers of normal rats fed diets high in glucose and fructose. J. biol. Chem.235, 554 (1960).
Freedland, R. A., Harper, A. E.: Metabolic adaptations in higher animals. I. Dietary effects on liver glucose-6-phosphatase activity. J. biol. Chem.228, 743 (1957).
— —: Metabolic adaptations in higher animals. V. The study of metabolic pathways by mean of metabolic adaptations. J. biol. Chem.234, 1350 (1959).
Friedberg, V.: Physiologische Veränderungen des Gesamtorganismus. In: Gynäkologie und Geburtshilfe (O. Käser, V. Friedberg, K. G. Ober, K. Thomsen, J. Zander), Bd. II. Stuttgart 1967.
Glock, G. E., McLean, P.: A preliminary investigation of the hormonal control of the hexose monophosphate oxidative pathway. Biochem. J.61, 390 (1955).
— —, Whitehead, J. K.: Pathways of glucose catabolism in rat liver in alloxandiabetes and hyperthyreoidsm. Biochem. J.63, 520 (1956).
Graves, W. K., Neff, R., Mark, P.: Altered glucose metabolism in pregnancy. Amer. J. Obstet. Gynec.98, 602 (1967).
Hagemann, E., Schmidt, G.: Ratte und Maus. Berlin 1960.
Harper, A. E.: Effect of certain hormonal treatments on glucose-6-phosphatase activity. Biochem. J.64, 14 (1956).
—: Hormonal factors affecting glucose-6-phosphatase activity. (II) Some effects of diet and of alloxan-diabetes in the rat. Biochem. J.71, 702 (1959).
—, Young, F. G.: Hormonal factors affecting glucose-6-phosphatase activity. (I) Effect of hypophysectomy and replacement therapy in the rat. Biochem. J.71, 696 (1959).
Helmreich, E., Holzer, H., Lamprecht, W., Goldschmidt, St.: Bestimmung stationärer Zwischenstoffkonzentrationen. II. Die Entstehung der Ketokörper und ihre Beziehung zur Glykolyse. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem.297, 113 (1954).
- Zuckertransport in Zellen und Geweben. Ein Ort der Stoffwechselkontrolle? In: Klinische Physiologie (W. A. Müller), Bd. I. Stuttgart 1960.
Hohorst, H. J., Kreutz, F. H., Bücher, Th.: Über Metabolitgehalte und Metabolitkonzentrationen in der Leber der Ratte. Biochem. Z.332, 18 (1959).
Holzer, H.: Kinetik und Thermodynamik enzymatischer Reaktionen in lebenden Zellen und Geweben. In: Ergebnisse der medizinischen Grundlagenforschung (K. Fr. Bauer). Stuttgart 1956.
—, Sedlmayr, G., Kiese, M.: Bestimmung des Blutgehaltes von Leberproben zur Korrektur biochemischer Analysen. Biochem. Z.328, 176 (1956) [s. auch Biochem. Z.329, 117 (1957)].
Klingmüller, V.: Zur Technik der Mikro-Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl-Parnas. Analyt. Chemie131, 17 (1950).
—, Erdmann-Müller, G. J., Rausch-Stroomann, J. G., Brune, G.: Schnellbestimmung wasserdampfflüchtiger Stoffe: Stickstoff nach Kjeldahl, Ammoniak, Azetonkörper, flüchtige Fettsäuren und Mandelsäure. Arzneimittel-Forsch.5, 105 (1955).
Knitsch, W., Mohnike, G.: Über die Wirkung von N-(4-methylbenzolsulfonyl)-N-butylharnstoff auf die Glukose-6-phosphatase der Leber alloxandiabetischer Ratten. Naturwissenschaften43, 474 (1956).
Knoche, J., Hartmann, F.: Einfluß von Hunger und Bestscher Mangelkost auf Adenosinphosphate und glykolytische Enzyme in der Rattenleber. Biochem. Z.334, 269 (1961).
Kolb, E.: Körper- und Zellbestandteile. In: Biochemisches Taschenbuch (H. M. Rauen), 2. Aufl., Bd. 2, S. 330. Berlin 1964.
Kopelovich, L., Abraham, S., Bartley, J. C., Chaikoff, J. L.: Activity patterns of glucose, ATP and phosphotransferases in livers of virgin, pregnant, lactating and postlactating mice. Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.)121, 478 (1966).
Lamprecht, W.: Stationäre Zwischenstoffkonzentrationen und ihre Bedeutung für den intermediären Stoffwechsel. Diss. TH München 1954.
—, Trautschold, J. H.: Nachweis eines direkten Insulineffektes auf den Kohlen-hydratstoffwechsel der Leber. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem.311, 245 (1958).
Langdon, R. G., Weakley, D. R.: The influence of hormonal factors and diet upon hepatic glucose-6-phosphatase activity. J. biol. Chem.214, 167 (1955).
Lee, M., Debro, J. R., Lucia, S. P.: Effects of thyroxine and the pattern of food intake on the activities of glucose-6-phosphate-dehydrogenase and 6-phosphogluconate-dehydrogenase. Arch. Biochem.98, 49 (1962).
Leloir, L. F., Olavarria, J. M., Goldemberg, S. H., Carminatti, H.: Biosynthesis from uridine diphosphate glucose. Arch. Biochem.81, 508 (1959).
Linke, A.: Experimentelle Untersuchungen über die Bedeutung der Glukose-6-phosphatase in der Leber für die Regulation des Kohlenhydratstoffwechsels. Med. Welt1960, 2475.
—, Hess, B.: Über den Intermediärstoffwechsel der Kohlenhydrate während der Glukagonprobe. Verh. Dtsch. Ges. inn. Med.66, 203 (1960).
Patrick, S. J., Tulloch, J. A.: Glucose-6-phosphatase activity in human diabetes. Lancet1957 I, 811.
Pietro, D. L. di, Weinhouse, S.: Hepatic glucokinase in the fed, fasted and alloxan-diabetic rat. J. biol. Chem.235, 2542 (1960).
Rathgen, G. H., Evers, K.: Das Verhalten der Pyridin-Nukleotide in der Rattenleber während der Trächtigkeit. Klin. Wschr. (im Druck).
Reid, E., O'Neal, M. A., Lewin, I.: Hormones and liver cytoplasm. 2. Adenosine triphosphatase, glucose-6-phosphatase and xanthine oxidase as affected by hypophysectomy, growth hormone treatment and adrenalectomy. Biochem. J.64, 730 (1956).
Schimassek, H., Mitzkat, H. J.: Über eine spezifische Wirkung des Glukagon auf die Embden-Meyerhof-Kette in der Leber. Biochem. Z.337, 510 (1963).
Schmidt, E., Schmidt, F. W., Wildhirt, E.: Vergleichende Aktivitäts-Bestimmungen von Enzymen des energieliefemden Stoffwechsels in der menschlichen und in der Rattenleber. Klin. Wschr.36, 172 (1958).
— — —: Ergebnisse der Untersuchung weiterer 7 Enzyme des energieliefernden Stoffwechsels in der normalen und pathologisch veränderten Leber. Klin. Wschr.37, 1221 (1959).
— —: Enzym-Muster in der menschlichen Leber bei Diabetes. X. Ferment-Aktivitätsbestimmungen in der menschlichen Leber. Klin. Wschr.41, 637 (1963).
Schümichen, C., Rathgen, G. H.: Unveröffentlichte Versuche.
Scow, R. O., Chernick, S. S., Brinley, M. S.: Hyperlipemia and ketosis in the pregnant rat. Amer. J. Physiol.206, 796 (1964).
Silverstone, F. A., Solomons, E., Rubricius, J.: The rapid intravenous glucose tolerance test in obstetrical patients with a family history of diabetes. Diabetes12, 398 (1963).
Söling, H. D., Willms, B., Friedrichs, D., Kleinecke, J.: Regulation of gluconegenesis by fatty acid oxidation in isolated perfused livers of non starved rats. Europ. J. Biochem.4, 364 (1968).
Sönnichsen, N., Frunder, H., Bornig, H., Richter, G.: Der Stoffwechsel geschädigter Gewehe. X. Glukose- und Glukose-6-phosphatspiegel in der Leber alloxan-diabetischer Mäuse. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem.316, 209 (1959).
Stark, G., Schlund, D.: Die Brenztraubensäure im Blut während der normalen und pathologischen Schwangerschaft, unter der Geburt sowie beim Neugeborenen. Arch. Gynäk.199, 134 (1963).
Tarnowski, W., Kittler, M., Hilz, H.: Die Wirkung von Cortisol auf die Umwandlung von Hexosephosphaten in Glykogen. Biochem. Z.341, 45 (1964).
Tepperman, J., Teppermann, H. M.: Effects of antecedent food intake pattern on hepatic lipogenesis. Amer. J. Physiol.193, 55 (1958).
Thielmann, K., Frunder, H., Richter, G., Börnig, H.: Der Stoffwechsel geschädigter Gewebe. XI. Pyridinnukleotid-, Milchsäure- und Brenztraubensäure-Konzentrationen in Lebern normaler und alloxandiabetischer Mäuse nach Glukose- und Fruktosebelastung. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem.320, 58 (1960).
—, Kraul, M., Blume, E., Frunder, H.: Der Stoffwechsel geschädigter Gewebe. XIII. Konzentrationen von Glukose, Glukose-6-phosphat, Milchsäure und Brenztraubensäure in der Tetrachlorkohlenstoff-geschädigten Leber. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem.322, 231 (1960).
Thorn, W., Jacobs, G.: Metabolitgehalt der Rattenleber nach Nahrungsentzug. Biochem. Z.335, 440 (1962).
Traut, R. R., Lipman, F.: Activation of glycogen synthetase by glucose-6-phosphate. J. biol. Chem.238, 1213 (1963).
Wallenfels, K., Creutzfeld, W., Summ, H. D.: Die Enzyme des Kohlenhydratstoffwechsels in Leberpunktaten von Normalpersonen und Diabetikern. 3. Internat. Kongr. d. Diabetes-Federation 1958, Stuttgart 1959.
Weber, G., Cantero, A.: Glucose-6-phosphatase activity in fasting. Science120, 851 (1954).
—, Allard, C., Lamirande, G. de, Cantero, A.: Liver glucose-6-phosphatase activity and intracellular distribution after cortison administration. Endocrinology58, 40 (1956).
—, Cantero, A.: Studies on hormonal factors influencing hepatic glucose-6-phosphatase. Endocrinology61, 701 (1957).
— —: Behavior of enzymes involved in glucose-6-phosphate utilization during 6-day fasting. Study of hepatic glucose-6-phosphatase, phosphohexoisomerase and phosphoglucomutase. Expt. Cell Res.14, 596 (1958).
—, Harper, E. R.: Liver enzymes in glycogen storage disease. Metabolism9, 880 (1960).
Weinhouse, S., Millington, R. H., Friedman, B.: The effect of carbohydrate on the oxidation of fatty acids by liver slices. J. biol. Chem.181, 489 (1949).
Weichselbaum, T. E.: Determination of protein in blood serum and plasma. Amer. J. clin. Path.10, 40 (1946).
Wulf, H. de, Hers, H. G.: The stimulation of glycogen synthesis and of glycogen synthetase in the liver by the administration of glucose. Europ. J. Biochem.2, 50 (1967).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Herrn Prof. Dr. H. Schwalm zum 65. Geburtstag gewidmet.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Rathgen, G.H., Baumann, W., Schümichen, C. et al. Untersuchungen zum Kohlenhydratstoffwechsel in der Leber während der Gestation. Arch. Gynak. 208, 353–372 (1970). https://doi.org/10.1007/BF00668251
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00668251