17. November 1922. 
Heft 46. 










































Enzyme als Kolloide!). 
Von W. M. Bayliss, London. 
= Allgemein ist man sich jetzt darüber einig, 
_ daB die Aktivität eines Ferments in einer Lösung 
vergrößert wird, wenn seine Oberfläche zunimmt. 
Mit anderen Worten, das - zugrunde liegende 
“sy System ist ein heterogenes und dem Wesen nach 
ein Spezialfall dieser heterogenen Katalyse, die 
eine so große praktische Bedeutung erlangt hat. 
Ammoniak aus Wasserstoff und Stickstoff mag 
‚hier angeführt werden. Was auch immer der 
Mechanismus dieser Art von katalytischen Reak- 
“tionen sein mag, sicher ist er ganz andersartig 
als Vorgänge in homogenen Systemen und dem- 
"zufolge konnten auch die Untersuchungen von 
"Vorgängen der letzteren Art keine Klärung der 
Fermentwirkungen anbahnen. 
- Vielfach hat sich herausgestellt, daß Enzyme 
nachweisbare Wirkungen entfalten konnten, wenn 
s e als sichtbare feste Teilchen suspendiert waren 
in Flüssigkeiten, in welchen sie unlöslich waren, 
derart, daß nach Filtration mit gewöhnlichem 
Filtrierpapier das Filtrat sich als unwirksam 
‚herausstellte. Ich selbst habe bei Lipase, Emul- 
sin, Invertase, Laktase, Urease, Peroxydase, Kata- 
e und Papain solches Verhalten nachweisen 
können. Für Lipase hatten schon vorher Dietz, 
Vicloux und Tanaka das gleiche gezeigt sowie 
für das Emulsin Bourquelot und Bridel. Die 
Filtrate von Pepsin- und Trypsinlösungen in 
80proz. Alkohol waren schwach aktiv; offenbar 
‘enthielten sie eine geringe Menge Ferment in 
"kolloidaler Lösung. Besonders leicht kann dieses 
Phänomen am Beispiel der Urease gezeigt werden, 
wenn man sie in 80proz. Alkohol suspendiert, 
Beil der Harnstoff in Alkohol leicht löslich ist. 
Es ergibt sich daraus offenbar, daß die Wir- 
‘kung der Enzyme um so stärker ist, je größer die 
zur. Verfügung stehende Oberfläche der Enzym- 
|E teilchen. In’ dem eben erwähnten Experiment 
= tellt sich heraus, daß Ammoniumkarbonat um so 
i rascher gebildet wird, je kleiner die Teilchen 
| des unlöslichen Urcasepraparates, Dabei diirfen 
47 aber ‚Oberflächeneigenschaften, durch welche Ab- 
F sorption bedingt wird, nicht ausgeschaltet wer- 
den. So ergibt sich ganz von selbst die nahe 
Verwandtschaft zum kolloidalen Zustand. Bei 
iner. bestimmten Menge Ferment ist seine Ober- 
| fläche um so größer, je kleiner die Teilchen sind. 
Mit anderen Worten: Am besten nutzt man es 
Pn De Schriftleitung verdankt die Übersetzung aus 
em Original Herrn Dr. van ee Berlin, Patholo- 
ea ent der Charite. 
Die Hydrolyse der Fette und die Synthese yon — 
aus, wenn man es in eine kolloidale Lésung brin- 
gen kann. Nun könnte aber die Verteilung so 
weit getrieben sein, daß sich das Ferment in einer 
molekularen Lösung befindet. In diesem Falle 
fehlt eine definierte Phasengrenzfläche: Es muß 
immerhin möglich erscheinen, daß durch solche 
Überlegungen einzelne Fälle von Verlust der 
Aktivität zu erklären sind. Doch kann für diese 
Auffassung ein Beweis nicht erbracht werden. 
In praxi sind die stärkst aktiven Ferment- 
präparate anscheinend immer Lösungen. Wie 
können wir nun feststellen, ob es sich hier um 
kolloidale Fermentlösungen handelt? Das Ultra- 
mikroskop beweist nichts, denn die fraglichen 
Lösungen enthalten immer andere Kolloide, 
hauptsächlich Eiweißkörper, manchmal auch 
Stärke oder Lipoide. Der beste Beweis für die 
kolloidale Natur der Enzyme ist ihre Unfähigkeit 
zur Diffusion durch kolloidale Membranen, wie 
etwa eine Kollodiumhaut oder Pergamentpapier. 
Ich erinnere jedoch daran, daß gelegentlich Sub- 
stanzen, die wir unter anderen Umständen als 
Kolloide kennen, langsam durch solche Mem- 
branen diffundieren können, wenn ihre Teilchen- 
größe gering genug ist. Solche Beobachtungen 
sind aber bei Fermenten selten. Interessant ist 
das Verhalten der Malzamylase, welche Fränkel 
und Hamburg im zwei verschiedene Fermente 
getrennt zu haben vermuteten: eins, welches 
Stärke verflüssigt, und ein anderes, zuckerbilden- 
des. Wohl und Glimm zeigten, daß die diffun- 
dierenden Teilchen aktiver waren wegen ihrer 
größeren Dispersion und daß die Verflüssigung 
der Stärke das erste Stadium der Umwandlung 
in Zucker ist. 
Ein weiterer Vorteil des kolloidalen Zustan- 
des ist folgender: Da die Fermentteilchen im 
ganzen Volumen gleichmäßig dispergiert sind, 
spielen Diffusionserscheinungen eine sehr geringe 
Rolle. Die Moleküle des Substrates brauchen 
nur eine kurze Entfernung bis zur Ober- 
fläche des Katalysators zurückzulegen. Daß es 
gelegentlich sich ‚auch anders verhalten kann, 
geht aus den neuen Versuchen von Collin und 
Schaudinn mit Invertase hervor. Bei stärker 
konzentrierten Rohrzuckerlösungen kann die 
Viskosität die Diffusion so erschweren, daß der 
Effekt der Fermentwirkung vermindert erscheint. 
Bei Lösungen über 10% geht die Verringerung 
der Wirkung mit der Zunahme der Viskosität 
Hand in Hand, während bei der Säurehydrolyse 
(hierbei handelt es sich um ein homogenes 
System) der Viskositätsfaktor ausscheidet. 
Glycerin. ist bekanntlich ein ausgezeichnetes 
Lösungs- und Extraktionsmittel für Fermente 
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