DE643142C - Verfahren zur Gewinnung wasserloeslicher Abbauprodukte aus Geruesteiweissstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung wasserlöslicher Abbauprodukte aus Gerüsteiweißstoffen E s ist bekannt, daß die durch den oxydativen Abbau von Keratin, beispielsweise durch Brom-Eisessig-Behandlung, erhaltenen Abbauprodukte durch die Einwirkung von priteolytischen Fermenten in wasserlösliche Stoffe übergeführt werden können. Bei der oxydativen Behandlung von Keratin findet ein sehr tief,greifender Abbau statt, wobei der Schwefelgehalt des Keratins weitgehend verändert und die darin enthaltenen aromatischen Aminosäuren, wie z. B. Tryptophan, und außerdem das ebenfalls darin enthaltene Cystin zum größten Teil zerstört bzw. verändert werden. In der Literatur wird sogar die oxydative Veränderung einzelner Aminosäuren als Erfordernis für die enzymatische Angreifbarkeit betrachtet.
• Es wurde nun gefunden,- daß man auch die durch Auflösung von Keratinen in Me-Ilamminlösungen und Wiederausfällung mit Säuren entstandenen Produkte m:t,els Proteinasen außerordentlich leicht zu wasserlöslichen Produkten abbauen kann. Die Behandlung der Keratine mit der Metallamminlösung kann beispielsweise nach dem von Schweitzer (journal f. prakt. Chemie 72 118571, S. iog) angegebenen Verfahren erfolgen. Außer ammoniakalischer Kupferoxydlösung sind auch die Lösungen anderer entsprechender Metallammine in gleicher Weise C#eci-net. Auch die nach dem Verfahren der Patentschrift 445 503 erhaltenen Produkte können dem Abbau mit proteolytischen Enzymen unterworfen werden.
• Es ist überra-schend, daß die durch Umfällung mit Metallamminlösungen erhaltenen Z, Z, - Produkte sich in so glatter Weise durch Proteinasen verdauen lassen. -Keratine und andere Gerüsteiweißstoffe zeichnen sich näm-]ich von allen anderen Protein#en dadurch aus, daß sie von Fermenten nicht oder nur außerordentlich langsam angegriffen werden. Die mittels Metallamminlösungen gewonnenen Produkte sollen nun gemäß der Beschreibung der Patentschrift 445 503 unverändertes Keratin darstellen. Sie stehen sicherlich, im Gegensatz zu den durch einen vorwieuend oxvd,itiven- Abbau gewonnenen Produkten, d ein unveränderten Keratin noch sehr nahe.
• Außer Keratinen, wie Haare-, Federn, Horn, Hufe und Wolle, können auch andere in entsprechender Weise mit Metallamminlösungen vorbehandelte Gerüsteiweißkörper (Scleroproteine), wie z. B. Seide, Elastin, Fischschuppen u. dgl., in der beschriebenen Weise enzy--matisch abgebaut werden.
• Die für die Zwecke vorliegender Erfindung in Betracht kommenden Enzyme ge- hören zu den Proteinasen und sind beispielsweise Pepsin, Trypsin, aktiviertes Papain und Kathepsin. Mit besonderem Vorteil sind Pankreasauszüge bzw. Trypsin-Kinase zu verwenden. je nach der Einwirkungszeit und dem beabsichtigten Verwendungszweck der erhaltenen Abbauprodukte kann der enzymatische .Abbau verschieden weit geführt werden. So können einerseits wasserlösliche Produkte von größerem Molekulargewicht, wie beispielsweise Peptone, erhalten werden, andererseits kann der Abbau aber auch bis zu den Amminosäuren durchgeführt werden. Wenn man eine besonders weitgehende enzymatische Spaltung bewirken will, dann empfiehlt sieh unter Umständen auch noch eine Behandlung mit Erepsin bzw. geeigneten Peptidasen.
• Die bei vorliegendem Verfahren erhaltenen wasserlöslichen Endprodukte untersch#eideiisich -, soweit Keratine als Ausgangsstoff in Betracht kommen, von den durch enzyniatische Behandlung aus den oxydativen Abbauprodukten des Keratins erhaltenen Stoffen dadurch, daß ihr Schivefelgehalt sowie ihr Gehalt an hochwertigen Eiweißbausteinen, z.B. Tryptophan, weitgehend unverändert geblieben ist. Sie können daher mit Vorteil zur Darstellung der verschiedensten Aniinosäuren benutzt werden, insbesondere auch solcher -, deren Gewinnung durch Hydrolyse mit Säuren oder Alkalien schwierig bzw. unmöglich ist, da sie bei dieser Behandlung zerstört oder verändert werden (Racemisi,2-rung). Die bei dem vorliegenden schonenden z' ZD Abbauverfahren gewonnenen Produkte können wegen ihres hohen Gehalts an freien oder peptidartig gebundenen physiologisch wertvollen Aminosäuren eine ausgedehnte therapeutische Verwendung finden, wie z. B. zur Behandlung von Ekzemen, als Haut- und Haarpflegemittel u. dgl. Infolge des hohen Gehalts an aromat'schen Aminosäuren, w,e Tryptophan, und des Gehalts an anderen selteneren und empfindlichen Ei%#,#eißbatisteinen kommen sie auch als Nährböden für Bakterien- und Gewebskulturen in Bctrach,. Beispiel 1 i5o,- durch Auflösen in ammoniakalischer Kupferoxydlösung und Behandlung mit C Säuren uni,gefälltes, durch gründliche3 Auswaschen gereinigtes Keratin werden mit 500ccill -.i-i-.\H,CI-NH3-Puffer (bestehend aus -2 Teilen ii-i-Ammonial, und i Teil n-i-Ammonchloridl#sung) und 303ccmGlycerinauszug ans Trockenpankreas (i:io), der mit Eilterokinase aktiviert worden ist, angesetzt und mit Wasser auf 51 aufgefüllt. In einer halben Stunde ist das Keratin vollkommen in Lösung gegangen und kann durch z# ZD Säuren nicht wieder ausgefällt werden. Durch Eindampfen der Lösung und Behandlung mit beispielsweise Methylalkohol erhält man das abgebau-e Keratinat in Form einer weißlich-,grauen Masse, die eLwa 2ooo Ammonchlorid enthält. Die Analyse die-zer Mischung ergibt, auf salzfreies Produkt umgerechnet, einen Stickstoffgehalt von i einen Cvstiii-5,4 halt von 500 und einen Tryptophangehalt von 1,120 'Q, während das als Aus rial verwendete Horn einen Cystingehalt von etwa 6 bis 170o und einen Tryptophangehalt von etwa i,i9#,o hatte. Das Tryptophan ist also vollständig und das Cystin zum größten TeiJ bei dem Abbau erhalten geblieben.
• Beispiel 2

  el,

  . A ##5 0. M .4.e werden mit einer Lösung von

  -5( _* Mmelbulfat, 1 1 konzentriertem Ammo-

  niak und 'go g 33prozentiger Natronlauge unter Schütteln behandelt. Das nach 23 Stunden in Lösung gegangene Keratin wird durch Ansäuern abgeschieden, abfiltriert, mit verdünnter Säure nickelfrei gewaschen und getrocknet. Das erhaltene Produkt weist einen Cystingehalt von 4,i0,'o auf.
• 5 g des so gewonnenen Ausgangsstoffes r' werden mit ioccm ii-i-NH,CI-NH3-Puffer (bestehend aus ?- Teilen n-i-Ammoniak und i Teil ii- i -,Aminonchlorid), 20 CCM wäßrigem Pankreasatiszug (i:io) und 50ccm Wass?r versetzt. Nach 3 Tagen ist bei einer Temperatur VOn 40' das gesamte Keratinat bis auf einen ganz geringfügigen Rückstand (etwa 5%) in Lösung gegangen, und beim Ansäuern erfolgt keinerlei Abscheidung mehr. Die eingeengten Verdauungslösungen werden mit Aceton ausgefällt, und das erhaltene Produkt, das noch etwa 2,5#,o Ammonchlarid enthält, ergibt bei der Analyse einen auf salzfreies Produkt umgerechneten Stickstoffgehalt von i4,90,"o, einen Cvstingehalt von 4()'o und einen Tryptophangehalt vono,8%. C Beispiel 3 5,-, des nach Beispie12 durch Umfällung mit ammonialalisciier Nickellösung gewonne- 7 nen Keratins werden mit 8occm n-ioo-Salzsäure auf ein pl, von etwa 2 gebracht und mit 2oo mg Pepsin versetzt. Nach 2 Tagen ist bei einer Temperatur von 4o' das angewendete Keratinat bis auf einen Rückstand von etwa i5%, der abzent'rifugiert wird, in Lösung gegangen. Die Lösung wird.im Vakuum bei etwa 4o' eingedampft und mittels Acetons ein salzfreies Produkt ausgeschieden, das einen Stickstoffgehalt von i5,io/o, einen Cystingehalt von 2,io,10 und einen Tryptophangehalt von o,.3(),o zeigt.

Claims (1)

1. PA T E- N TA N S PR U C 11 : Verfahren zur Gewinnung was.ser,öslicher Abbauprodukte aus Gerüsteiweißstofien auf enzymatischem Weg, dadurch gekennzeichnet, daß man die nach bekannten Methoden durch Umfällung aus Metallamminlö3ungen erhaltenen Abbauprodukte von Gerüsteiweißstoffen einer Verdauung mit protcolytischen Fermenten unterwirft.