48 D-(-) -Milchsäure in Chlorella* 



Von Otto Warburg, Hans-Siegfried Gewitz und Wolfgang Völker 



Die Milchsäuregärung der Chlorella ist eine D-Milchsäuregärung. Es folgt daraus, daß die „Milch- 

 säuredehydrase" der Chlorella im Gegensatz zur Milchsäuredehydrase des Muskels, ein D-Ferment 

 ist. Dabei ist es nicht die Konfiguration des Pyridinnucleotids, sondern des Apoferments, das die 

 Konfiguration der entstehenden Milchsäure bestimmt. Andere D-Fermente haben wir bisher in 

 Chlorella nicht gefunden. 



Die anaerobe Milchsäurebildung in Chlorella ist in der letzten Zeit interessant ge- 

 worden, weil Milchsäure, durch Verschiebung des pH-Wertes in Chlorella, das 

 Ferment aktiviert, das Glutaminsäure in y-Aminobuttersäure und Kohlensäure 

 spaltet. Die hemmende Wirkung langdauernder O-2-Entziehung auf die Photo- 

 synthese ist wahrscheinlich durch die Glutaminsäure-Zersetzung verursacht, wozu 

 stimmt, daß bei Zugabe von Sauerstoff mit dem Wiederaufbau der Glutaminsäure 

 auch die Photosynthese wieder erscheint. Demgegenüber hat die sofortige Hem- 

 mung der Photosynthese bei O-2-Entzug mit Milchsäurebildung nichts zu tun, son- 

 dern ist eine Folge des Ausfalls der induzierten Atmung. 



Wie alle Lebensäußerungen der Chlorella, so hängt auch die Milchsäuregärung 

 in hohem Maß von den Bedingungen ab, unter denen die Chlorella gezüchtet wird. 

 Am stärksten gären die chlorophyllarmen mit sehr intensivem Licht gezüchteten 

 Zellen. Sie haben einen <2-Wert von etwa 6, während normal gezüchtete chloro- 

 phyllreichere Zellen O-Werte von 0,5 bis 0,7 haben. 



Bei der näheren Untersuchung der Milchsäuregärung der Chlorella haben wir 

 gefunden, daß es d-( — )-Milchsäure ist, die bei der Gärung entsteht. Da wir 

 früher gefunden haben 1 , daß die Milchsäure bei der Gärung durch die Reaktion: 



Brenztraubensäure Dihydro-nikotinsäureamid 

 = Milchsäure — Nikotinsäureamid 



entsteht, so ist also die Milchsäuredehydrase der Chlorella ein D-Ferment, sei es 

 wegen der Konfiguration der prosthetischen Gruppe — des Pyridinnucleotids — 

 sei es wegen der Konfiguration des Apoferments. 



Der Versuch hat ergeben, daß es die Konfiguration des Apoferments ist, die die 

 Konfiguration der Milchsäure bestimmt. Hydrieren wir Brenztraubensäure mit 

 Chlorella-Extrakt oder mit Muskel-Milchsäuredehydrase, in beiden Fällen mit 

 demselben Dihydro-diphospho-pyridinnucleotid, so erhalten wir im ersten Fall 

 D-Milchsäure, im zweiten Fall L-Milchsäure. 



Wir haben bisher in Chlorella keine andern D-Fermente gefunden. Zum Bei- 

 spiel liefert die Äpfelsäuredehydrase der Chlorella bei der Hydrierung der Oxal- 

 essigsäure L-Äpfelsäure. Die Glutaminsäure-Decarboxylase der Chlorella ist ein 

 reines L-Ferment, sie bringt von den beiden isomeren Glutaminsäuren nur die 

 L-Glutaminsäure zum Zerfall. Alanin, von dem Chlorella sehr viel in freiem oder 

 lose gebundenem Zustand erhält, ist nicht D-Alanin, sondern L-Alanin, da es durch 

 die D-Aminosäureoxydase nach Krebs nicht oxydiert wird. 



* Aus Zeitschrift für Naturforschung 12b (1957): 722. 



