Zur Alkali behandlung von Proteinen. 7. Mitt. Racemisierung und enzymatische Hydrolyse' 3 W. KRAUSE und U. FREIMUTH Nach einer zweistiindigen Alkalibehandlung von 12 verschiedenen Proteinen bei pH 12,O und Reaktionstemperaturen von 90 "C wurden mit einer enzymatischen Methode unter Verwendung von D-Aminosaureoxydase Racemisierungsgrade bis zu 20 % gemessen. Einzelne Aminosauren dieser Proteine, z. B. Ser, Thr und Phe wiesen Racemisierungsgrade bis zu 90 % auf. Die durch Trypsin katalysierte enzymatische Hydrolyse der alkalibehandelten Proteine wird in Geschwindigkeit und Rate im Vergleich zu den originaren Proteinen umso starker vermindert, je hoher der Wert des Racemisierungsgrades angestiegen ist. Eine Alkalibehandlung unterhalb von 30 "C fiihrt selbst nach einer 24-stundigen Einwirkungsdauer des alkalischen Mediums nur zu einer geringfiigigen Racemisierung und zu keiner signifikanten Veranderung der tryptischen Spaltbarkeit der so behandelten Proteine.Bei der Einwirkung von Alkalien auf Proteine im Zusammenhang mit ihrer Isolierung, Strukturierung und Modifizierung beobachtet man in Abhingigkeit von der Intensitat der Einwirkung (pH-Wert, Temperatur, Dauer) neben Veranderungen funktioneller Gruppen der Aminosauren [ 1-61 eine teilweise Umwandlung der originaren gebundenen L-Aminosauren in die unphysiologische D-Form [7-lo]. Dem Anteil an D-Aminosauren ist auf Grund folgender Erkenntnisse wiederholt Aufmerksamkeit geschenkt worden : 1) Proteasen des menschlichen und tierischen Verdauungstraktes sind nicht in der Lage, Peptidbindungen, an denen D-Aminosauren beteiligt sind, enzymatisch zu hydrolysieren. Dieses Unvermogen resultiert aus der stereospezifischen Bindung des Substratproteins an das aktive Zentrum der Proteasen, die nur im Fall von L-Aminosauren einen spaltbaren Enzym-Substrat-Komplex liefert [9, 11, 121. In vitro beobachtet man daher eine verminderte Hydrolysegeschwindigkeit und Hydrolyserate der alkalibehandelten Proteine im Vergleich zu originaren ; in vivo bewirkt die niedrigere Proteinausnutzungsrate Wachstumsverzogerungen der Versuchstiere [13-151. 2 ) Freie D-Aminosauren werden langsamer als L-Aminosauren aus dem Intestinum resorbiert. Daruber hinaus hemmen sie die Resorption der L-Aminosauren kompetitiv [ 14, 161.3) D-Aminosauren konnen zwar durch eine stereospezifische D-Piminosaureoxydase in Leber und Niere oxydativ zu a-Ketosauren desaminiert werden, doch ist die Kapazitat des Oxydasesystems begrenzt und die Ruckbildung der a-Ketosauren in L-Aminosauren Herrn Prof. H. RUITLOFF zum 60. Geburtstag gewidmet ' 6. Mitt Nahrung 25, 397 (1981).