Insecticide organische Phosphorsäureester als Substrate und Inhibitoren der Aryl-Esterase der Milch

Summary

The reactions of aryl-esterase in cow milk with organic phosphoric compounds effective as insecticides (dimethyl-, diethyl-, di-n-propyl-paraozon and-parathion) were investigated. The enzyme could be isolated from colostrum and its activity was constantly kept for two months by stabilisation and deep freezing. The enzymatic hydrolysis of diethyl- and di-n-propyl-paraozon by aryl-esterase was demonstrated and the Michaelis constantsK _m could be determined. However, using p-nitrophenyl-acetate as substrate, the organic phosphoric acid esters are able to inhibit the enzyme competitively. This inhibition can be seen as competitition between the usual substrate and the organo-phosphates as substrates for the active center of the enzyme, whereby the inhibitary intensity depends on the alkyl rest and increases with increasing length of the alkyl-rest: dimethyl-<diethyl-<di-n-propyl-rest.

Zusammenfassung

Das Verhalten der Aryl-Esterase aus Kuhmilch gegenüber insecticid-wirksamen Organophosphorverbindungen (Dimethyl-, Diäthyl- und Di-n-propyl-Paraozon und -Parathion) wurde untersucht. Das Enzym konnte aus Colostralmilch isoliert und die Aktivität mit Hilfe von Stabilisatoren und durch Tiefgefrieren über einen Zeitraum von 2 Monaten konstant gehalten werden. Die enzymatischeHydrolyse von Diäthyl- und Di-n-propyl-Paraozon durch Aryl-Esterase konnte nachgewiesen und die dazugehörenden Michaelis-KonstantenK _m bestimmt werden. Organische Phosphorsäureester vermögen jedoch gegenüber p-Nitrophenylacetat als Substrat das Enzymkompetitiv zu hemmen. Diese Hemmung ist als Konkurrenz zwischen herkömmlichem Substrat und Organophosphaten, ebenfalls als Substrate, um das aktive Zentrum des Enzyms zu verstehen, wobei die Hemmintensität vom Alkyl-Rest dieser Verbindungen abhängt und mit zunehmender Länge des Alkyl-Restes zunimmt: Dimethyl-<Diäthyl-<Di-n-propyl-Rest.