Nr. 41. 1900. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



XV. Jahrg. 529 



echtes Enzym (z. B. Hefeinvertase) ; unter normalen Ver- 

 hältnissen wirken sie also als geformte Fermente nur 

 innerhalb der Zellen , losgelöst aber als Enzyme. Dafs 

 „Fermentwirkung" und Lebensprocefs sich nicht voll- 

 ständig decken, beweisen ferner die Fälle, in denen 

 Hemmung des einen Vorganges den anderen nicht oder 

 kaum beeinflufst und umgekehrt. So fand Fiechter, 

 dafs Blausäure den Lebensprocefs der Hefe völlig auf- 

 hebt, während die Fermentwirkung nicht sofort unter- 

 brochen wird; ferner giebt de Bary an, dafs der Bac. 

 amylobacter durch einige Minuten fortgesetztes Kochen 

 seine gährende Kraft, nicht aber seine Fortpflanzungs- 

 fähigkeit verliert, und andere Beispiele mehr. Durch 

 E. Buchners epochemachende Versuche, durch welche 

 es gelang, das den Traubenzucker vergährende Ferment 

 der Hefezellen als Enzym (Zymase) vom Lebensprocesse 

 zu trennen, ist jede Unterscheidung zwischen geformtem 

 Ferment und Enzym in ihrer theoretischen Bedeutung 

 hinfällig geworden und der Weg für eine einheitliche 

 energetische Auffassung des Fermentbegriffes gebahnt. 



Für die energetische Erklärung der als „Ferment- 

 wirkung" bezeichneten Umsetzungen mufs auf die Wärme- 

 tönung das Hauptgewicht gelegt werden. Bei allen Fer- 

 mentprocessen wird nun Wärme frei (ihre Wärmetönung 

 ist positiv) , und von dieser Thatsache aus gelangt Verf. 

 zu folgender Definition des Begriffes Ferment: „Ein 

 Ferment ist das materielle Substrat einer eigenartigen 

 Energieform , die von lebenden Zellen erzeugt wird und 

 mehr oder minder fest an ihnen haftet, ohne dafs ihre 

 Wirkung an den Lebensprocefs als solchen gebunden 

 ist; diese Energie ist im Stande, die Auslösung latenter 

 (potentieller) Energie chemischer Stoffe und ihre Ver- 

 wandlung in kinetische Energie (Wärme, Licht) zu be- 

 wirken, in der Weise, dafs der chemische Stoff dabei 

 so verändert wird, dafs der neu entstehende Stoff oder 

 die Summe der neu entstehenden Stoffe eine geringere 

 potentielle Energie , d. h. eine geringere Verbrennungs- 

 wärme besitzt als der ursprüngliche Stoff. Das Fer- 

 ment selbst bleibt bei diesem Procefs unverändert. Es 

 wirkt specifisch, d. h. jedes Ferment richtet seine Thätig- 

 keit nur auf Stoffe von ganz bestimmter structureller 

 und stereochemischer Anordnung." — In dieser Defini- 

 tion wird also die Grenze nicht zwischen organisirten 

 und ungeformten Fermenten , sondern zwischen Fer- 

 menten überhaupt und dem Lebensprocefs als solchem 

 gezogen, dessen endothermale Processe Zufuhr von 

 Energie von aufsen her nöthig haben , und bei denen 

 die Summe der potentiellen Energie der neu entstehen- 

 den Körper eine gröfsere ist , als die des Ausgangsmate- 

 rials. Es mufs aber andererseits betont werden, dafs 

 nicht alle exothermalen Processe fermentativer Natur 

 zu sein brauchen. Völlige Oxydationen , in denen die 

 lebende Zelle die vorhandene Spannkraft eines Stoffes 

 restlos für sich verwendet, indem sie seine sämmtlichen 

 Affinitäten mit Sauerstoff sättigt, gehören nicht zu den 

 Fermentprocessen , welch letztere unter Energieabgabe 

 aus labileren zwar stabilere, aber noch Spannkräfte ent- 

 haltende Gleichgewichte hervorbringen. Diese Beschrän- 

 kung vorausgesetzt, können nur zwei chemische Vor- 

 gänge zwanglos auf fermentative Wirkungen zurückgeführt 

 werden: die hydrolytische Spaltung, d. h. die Spaltung 

 unter Aufnahme der Elemente des Wassers (analog der 

 Spaltung, welche durch Säuren und Alkalien ausgeübt 

 wird) und die Oxydation, meist verbunden mit einer 

 Trennung der Molecüle: oxydative Spaltung. Dadurch 

 werden alle fermentativen Processe in zwei grofee Gruppen 

 getheilt und die vom Verf. durchgeführte systematische 

 Einordnung der einzelnen Fermentationen gestaltet sich 

 folgendermafsen : 



Zu den hydrolytischen Spaltungen gehört: 1. Der 

 Abbau der Kohlenhydrate durch die diastatischen Fer- 

 mente, Cytase, Maltase, Invertase, Trehalase u.s. w. 2. Die 

 Spaltung der Glucoside (z. B. durch Emulsin). 3. Die 

 Spaltung des Harnstoffs im Ammoniumcarbonat durch 



die Urase. 4. Der Abbau der Eiweifsstoffe durch Pepsin, 

 Trypsiu und das Labferment. 5. Die Fettspaltung, bei 

 der Glyceriuester in Fettsäure und Glycerin zerlegt wird. 

 G. Die Milchsäurebildung aus Zucker. 



Zu der zweiten Gruppe , der Gruppe der oxydativo 

 Spaltungen erzeugenden Fermente, gehören 1. die Oxy- 

 dasen, die den zur Oxydation nöthigen Sauerstoff von 

 aufsen her entnehmen, und zwar entweder aus der atmo- 

 sphärischen Luft (wie ■ bei der Oxydation des Aethyl- 

 alkohols durch Essigsäuregährung , und bei der Thätig- 

 keit der echten Oxydasen , die als Sauerstoflubertrager 

 functioniren) oder durch Zersetzung von Wasserstoff- 

 superoxyd, dessen Sauerstoff zur Oxydation benutzt wird 

 (iudirecte Oxydasen); 2. die Enzyme der alkoho- 

 lischen Gährung, die ganz gesondert von den 

 anderen enzymatischen Processen, gewissermafsen eine 

 intramoleculare Oxydation darstellt, bei der sich unter 

 Wärmeabgabe das neue Gleichgewicht nach der Formel 

 C,H 12 6 = 2C 2 H 5 OH -f- CO» in der Art vollzieht, „dafs 

 sich ein Theil des im Molecül enthaltenen Kohlenstoffes 

 auf Kosten des auderen Theiles bis zur Sättigung oxydirt". 



Um sich von dem inneren Wesen des fermentativen 

 Vorganges eine Vorstellung zu machen, kann man sich 

 der Nägelischen Theorie bedienen, welche diesen auf 

 eine kataly tische oder Contactwirkung zurückführt: 

 Die Atomschwingungen eines labilen Atomsystems er- 

 halten von den den Fermenten innewohnenden Kräften 

 einen Stofs, oder werden von den in derselben Richtung 

 schwingenden Atomen der Fermente so verstärkt, dafs 

 ein Einsturz des Molecüls erfolgt, was zu einem neuen 

 Zustande eines stabileren Gleichgewichtes führt. Solche 

 katalytischen Processe finden nicht nur bei den Fermen- 

 tationen statt , sondern auch bei zahlreichen Vorgängen 

 der anorganischen Natur (z. B. die oxydirende Wirkung 

 feinvertheilten Platins — vergl. Rdsch. 1900, XV, 137 — ), 

 sowie die hydrolytische Wirkung verdünnter Säuren) 

 und man hat auch die Enzymwirkung der mineralischen 

 Contactsubstanz gleichgestellt. — ■ Loews Anschauung, 

 der die Fermentwirkung durch die gleichzeitige An- 

 wesenheit von Aldehyd- und Amidogruppen bedingt 

 wissen will, kann hier nur gestreift werden. — Die mo- 

 dernen Theorien der elektrischen Dissociation haben 

 natürlich auch hier , wie in anderen Gebieten der che- 

 misch-biologischen Forschung, umgestaltend eingewirkt, 

 und nach Verf. liegt hier der Weg, auf dem die Lösung 

 der noch dunklen Vorgänge schliefslich gelingen wird. 

 Von grofsem Interesse sind in dieser Richtung die Unter- 

 suchungen Nasses, nach denen die elektrische Leitungs- 

 fähigkeit eines Gemisches von frischem Ferment und 

 seines specifischen Substrates (z. B. Rohrzucker und 

 Diastase) gröfser ist als die des Gemisches desselben 

 Materials mit dem durch Kochen vernichteten Ferment; 

 während zwischen der Leitungsfähigkeit des frischen 

 und gekochten Fermentes gemischt mit Wasser kein 

 Unterschied sich zeigte. Es scheint demzufolge eine 

 Dissociation des Fermentes im Stadium der specifischen 

 Wirksamkeit einzutreten, das Ferment mufs in diesem 

 Moment active, freie Ionen enthalten, die durch ihre 

 kinetische Energie den Procefs einleiten sollen. Andere 

 Versuche in dieser Richtung werden hoffentlich zu 

 weiteren interessanten Ergebnissen führen. — Die grofse 

 Aehnlichkeit zwischen Ferment- (namentlich hydrolyti- 

 scher) und Säurespaltung führte, wie schon oben an- 

 gedeutet, vielfach zu der Annahme, dafB die echte 

 Spaltung nur auf eine Säurespaltung hinausliefe, die 

 Fermente hätten nur die Aufgabe, diese Säurespaltung 

 zu beschleunigen und zu verstärken. Exacte chemisch- 

 physikalische Untersuchungen, von denen besonders die 

 von Tarn mann erwähnt werden müssen, haben aber 

 tiefgreifende Unterschiede zwischen beiden Processen 

 dargelegt. In diesem Referat können wir auf diese 

 interessanten Arbeiten nur hinweisen. 



Vor allem spricht gegen die Identität der Ferment- 

 wirkuugen mit den Säurespaltungen die Specifität der 



