Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit untersucht an Herzglykosiden des Typs Genin-(Desoxyzucker)n-(Glucose). bzw. des Typs Genin-(Desoxyzucker)n die Verteilung der glucose- bzw. desoxyzucker-abspaltenden Fermente im tierischen Organismus. Der Anteil, den tierische Fermente und mikrobielle Enzyme der Darmflora an den Glykosidspaltungenhaben, wird durch in vitro-Versuche mit Kot und verschiedenen Mikroorganismen, mit Fermentpräparaten, Gewebsschnitten und intakten Geweben sowie durch ergänzende in vivo-Experimente bestimmt. Die Glykosidspaltungen werden mit Hilfe der papierchromatographischen Analyse verfolgt. Als Maß für die Fermentaktivität wird die unter Standardbedingungen gebildete Menge an zuckerärmeren oder zuckerfreien Metaboliten genommen.
Die körpervertrauteGlucose wird aus Herzglykosiden vorwiegend von mikrobiellen Enzymen abgetrennt. Dabei handelt es sich voraussichtlich um cellulolytische Fermente, die von den darmbewohnenden Bakterien aus der GattungClostridium gestellt werden. Jedenfalls wurde ein Zusammenhang zwischen dem Cellulosegehalt der Nahrung und der glykosidspaltenden Aktivität des Kots erkannt. Außerdem konnte der Nachweis geführt werden, daß die celluloseabbauenden BakterienCellvibrio vulgaris, Cellvibrio fulvus undSporocytophaga myxococcoides glatt die betreffende Spaltungsreaktion bewirken. — Tierische Fermente sind in der Regel an der Abspaltung der Glucose kaum oder nicht beteiligt. Die entsprechendeβ-Glucosidase läßt sich aber unter speziellen Bedingungen (pH 5) in Fermentpräparaten aus Leber nachweisen, jedoch entfaltet sie bei physiologischem PH gegenüber Herzglykosiden keine Aktivität.
Die körperfremdenDesoxyzucker werden aus Herzglykosiden kaum von mikrobiellen Enzymen, sondern ganz überwiegend von tierischen Fermenten abgespalten. Zwar lassen sich diese Fermente in den meisten Organen, darunter auch im Herzen, nachweisen, jedoch sind sie vor allem in der Leber angereichert.
In der Diskussion der Ergebnisse werden einige Besonderheiten der glykosidspaltenden Fermente besprochen und mögliche Zusammenhänge zwischen Glykosidspaltung und -Wirkung bzw. -kumulation erwogen.
Literatur
Ashley, J. J., B. T. Brown, G. T. Okita andS. E. Wright: The metabolites of cardiac glycosides in human urine. J. biol. Chem.232, 315 (1958).
Bine, R., andM. Friedman: The rate of disappearance of Lanatoside C and Digitoxin from the blood of the rat. Circulation1, 1181 (1950).
Bloch, R., S. Rangaswami u.O. Schindler: Die Konstitution von Cerberosid (Thevetin B), Thevetin A und Peruvosid. Helv. chim. Acta43, 652 (1960).
Bortels, H.: Die Bedeutung einiger Spurenelemente für Cellvibrio- und Cytophaga-Arten. Arch. Mikrobiol.25, 226 (1956).
Breed, R. S., E. G. D. Murray andN. R. Smith: Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. Baltimore: The Williams and Wilkins Comp. 1957.
Brown, B. T., D. Ranger andS. E. Wright: The excretory products of Lanatoside C and Digitoxin in the rat. J. Pharmacol. exp. Ther.113, 353 (1955).
Brown, B. T., E. E. Shepheard andS. E. Wright: The distribution of digitalis glycosides and their metabolites within the body of the rat. J. Pharmacol. exp. Ther.118, 39 (1956a).
Brown, B. T., andS. E. Wright: The cardioactive metabolites of Digitalis glycosides. J. biol. Chem.220, 431 (1956b).
Cox, E., G. Roxburgh andS. E. Wright: The metabolism of Ouabain in the rat. J. Pharm. (Lond.)11, 535 (1959).
Cox, E., andS. E. Wright: The hepatic excretion of Digitalis glycosides and their genins in the rat. J. Pharmacol. exp. Ther.126, 117 (1959).
Engler, R., P. Holtz u.H. W. Raudonat: Über die Spaltung herzwirksamer Glykoside im Tierkörper. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.233, 393 (1958).
Fischer, H.: Über Aufnahme, Bindung und Abbau von Digitalisstoffen und den sich daraus ergebenden Beziehungen zu ihrer Wirkung am Herzen. NaunynSchmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.130, 111 (1928).
Frèrejacque, M., etV. Hasenfratz: Sur le tanghinoside, nouvel hétéroside des amandes fraiches de Tanghinia venenifera. C. R. Acad. Sci. (Paris)226, 268 (1948).
George, S. St., R. Bine andM. Friedman: Role of the liver in excretion and destruction of Digitoxin. Circulation6, 661 (1952).
Gröber, A.: Über Strophanthidin. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.72, 317 (1913).
Hess, J. C., A. Hunger u.T. Reichstein: Die Glykoside vonAdenium Boehmianum Schinz. Helv. chim. Acta35, 2202 (1952).
Hilton, J. G.: Rate of the enzymatic breakdown of Digitoxin. Proc. Soo. exp. Biol. (N.Y.)77, 335 (1951).
Holtz, P.: Resorption, Spaltung und Ausscheidung von k-Strophanthin bei Ratten. Min. Wschr.36, 238 (1958).
Jacobs, W. A., andA. Hoffmann: On k-Strophanthin-β and other kombé Strophanthins. J. biol. Chem.69, 153 (1926).
Kaiser, F.: Die papierchromatographische Trennung von Herzgiftglykosiden. Chem. Ber.88, 556 (1955).
Kaiser, F., E. Haack u.H. Spingler: Über die Mono- und Bis-digitoxoside des Digitoxigenins, Gitoxigenins und Gitaloxigenins. Justus Liebigs Ann. Chem.603, 75 (1957).
Keyl, A. C., andC. A. Dragstedt: The relationship of the sugar moieties of the cardiac glycosides to their toxicity on the intact embryonic duck heart. J. Pharmacol. exp. Ther.110, 411 (1954).
Langecker, H., A. Harwart u.K. Junkmann: 2,4,6-Trijod-3-acetaminobenzoesäure-Abkömmlinge als Kontrastmittel. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.220, 195 (1953).
Lauterbach, F., u.K. Repke: Spaltung von Herzglykosiden durch tierische Organe. Angew. Chem.71, 745 (1959).
Lauterbach, F., u.K. Repke: Die fermentative Abspaltung von D-Digitoxose,d-Cymarose undl-Thevetose aus Herzglykosiden durch Leberschnitte. NaunynSchmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.239, 196 (1960a).
Lauterbach, F., u.K. Repite: Über den Anteil tierischer und mikrobieller Fermente an der Glykosidspaltung im Organismus. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. (im Druck) (1960b).
Lawday, D.: Detection of Digitalis glycosides on paper chromatograms. Nature (Lond.)170, 415 (1952).
Lenz, E.: Analyse der Herzwirkungen des Digitoxigenins. Naunyn-Schmiedebergs' Arch. exp. Path. Pharmak.114, 77 (1926).
Mauli, R., Ch. Tamm u.T. Reichstein: Teilsynthese von Strophanthidol-β-d-glucosid. Helv. chim. Acta40, 284 (1957).
Mehnert, H.: Über die Prüfung der Kumulationsneigung verschiedener herzwirksamer Substanzen am Warmblüter. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.184, 181 (1937).
Neumann, W.: Zur Frage der enzymatischen Spaltung von Digitalisglykosiden im Organismus. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.208, 46 (1949).
Pigman, W.: Cellulases, Hemicellulases and related enzymes. In:J. B. Sumner, andK. Myrbäck: The Enzymes. Vol. 1, Part 2, p. 725. New York: Academic Press Inc., Publ. 1951.
Raudonat, H. W., u.R. Engler: Ausscheidungsprodukte des k-Strophanthin-γ und des Thevetins nach oraler Verabfolgung bei Ratten. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.232, 295 (1957).
Reichstein, T., andC. W. Shoppee: Chromatography of steroids and other colourless substances by the method of fractional elution. Discuss. Faraday Soc.7, 305 (1949).
Repke, K.: Diskussionsbemerkung zumVortrag H. W. Raudonat u.R. Engler: Ausscheidungsprodukte des k-Strophanthin-γ und des Thevetins nach oraler Verabreichung bei Ratten. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.232, 297 (1957).
Repke, K.: C12-Hydroxylierung von Herzsteroiden. Naturwissenschaften45, 366 (1958a).
Repke, K.: Die chemische Bestimmung von Digitoxin in Geweben und Ausscheidungen. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.233, 261 (1958b).
Repke, K.: Verteilung, Ausscheidung und Stoffwechsel von Digitoxin bei der Ratte. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.233, 271 (1958c).
Repke, K.: Über Spaltung und Hydroxylierung von Digitoxin bei der Ratte. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.237, 34 (1959a).
Repke, K.: Die Bis- und Mono-digitoxoside des Digitoxigenins und Digoxigenins: Metaboliten des Digitoxins. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.237, 155 (1959b).
Repke, K., u.F. Lauterbach: Cardenolid-Aglykone als Wasserstoff-Überträger zwischen Pyridinnucleotid-Systemen. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.238, 46 (1960).
Schenker, E., A. Hunger u.T. Reichstein: Zur Papierchromatographie von stark polaren herzwirksamen Glykosiden und Aglykonen. Helv. chim. Acta37, 680 (1954).
Schreglmann, A. : Untersuchungen zur Frage der enzymatischen Spaltung und der Serumbindung von Digitalisstoffen, zugleich Beiträge zur papierchromatographischen Methodik. Inaug-Disc. Würzburg 1952.
Stary, Z.: Leber und Galle. In:B. Flaschenträger u.E. Lehnartz: Physiologische Chemie. Bd. II/2a, S.527ff. Berlin, Göttingen, Heidelberg: Springer 1956.
Steppuhn, O., u.J. Nolle: Fermentative Prozesse als Ursache der Gottliebschen Entgiftung herzverankerter Digitalissubstanzen. Biochem. Z.193, 409 (1928).
Stoll, A., u.W. Kreis: Die genuinen Glykoside der Digitalis lanata, die Digilanide A, B und C. Helv. chim. Acta16, 1049 (1933).
Stoll, A., W. Kreis u.A. v. Wartburg: Die hydrolytische Spaltung von herzwirksamen Glykosiden der weißen Meerzwiebel. Helv. chim. Acta35, 2495 (1952).
Stoll, A., A. Pereira u.J. Renz: Über herzwirksame Glykoside und Aglykone der Samen von Coronilla glauca. Helv. chim. Acta32, 293 (1949).
Stoll, A., u.J. Renz: Über Herzglykoside spaltende Enzyme im besonderen der Strophanthussamen. Enzymologia7, 362 (1939).
Stoll, A., u.J. Renz: Spaltung von Herzglykosiden mit Enzympräparaten aus tierischen Organen. Helv. chim. Acta34, 782 (1951).
Stoll, A., J. Renz u.A. Brack: Spaltung von Herzglykosiden durch Pilzenzyme. Helv. chim. Acta34, 397 (1951).
Stoll, A., J. Renz u.W. Kreis: k-Strophanthosid, das Hauptglucosid der Samen vonStrophanthus kombé. Helv. chim. Acta20, 1484 (1937).
Straub, W.: Chemischer Bau und pharmakologische Wirksamkeit in der Digitalisgruppe. Biochem. Z.75, 132 (1916).
Straub, W.: Bau, Resorption und Bindung der Digitalisstoffe. In:A. Fraenkel: Der Weg zur rationellen Therapie. Leipzig: Thieme 1933.
Tamm, Ch.: Neuere Ergebnisse auf dem Gebiet der glykosidischen Herzgifte: Grundlagen und die Aglykone. Fortschr. Chem. org. Naturstoffe13, 137 (1956), siehe insbesondere S. 151 ff.
Tamm, Ca., u.A. Gubler: Umwandlung von Cardenoliden durch Mikroorganismen III. Umsetzung von Aglykonen und Glykosiden mitFusarium lini (Bolley). Helv. chim. Acta42, 239 (1959).
Tanret, M. G.: Sur le glucoside des graines de Coronille. C. R. Acad. Sci. (Paris)198, 1637 (1934).
Tschesche, R.: Die Konstitution des Thevetins. Ber. dtsch. chem. Ges.69, 2368 (1936).
Tschesche, R., B. Niyomporn u.H. Machleidt: Zur Stellung der Acetylgruppe in den Lanatosiden und Acetyldigoxinen. Chem. Ber.92, 2258 (1959).
Tschesche, R., K. Sellhorn u.K. H. Brathge: Zur Spaltung von Herzgiftglykosiden mit Luizym. Chem. Ber.84, 576 (1951).
Walther, R.: Über Wirkungsunterschiede in der Digitalisreihe. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.201, 611 (1943).
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Untersuchungen mit Herzsteroiden, B. Mitteilung. — Über einen Teil der Ergebnisse wurde schon auf den Tagungen der Gesellschaft für Physiologische Chemie am 24.9.1959 in Berlin (Lauterbach u.Repke 1959) und der Deutschen Pharmakologischen Gesellschaft am 29.4.1960 in Mainz (Lauterbach u.Repke 1960b) berichtet.
Herrn Professor Dr. Dr. A. W. FORST zum 70. Geburtstag gewidmet.
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Lauterbach, F., Repke, K. & Nítz, D. Über die Verteilung herzglykosidspaltender Fermente im tierisehen Organismus. Naunyn - Schmiedebergs Arch 240, 45–71 (1960). https://doi.org/10.1007/BF02308364
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