ZUR ANALYTIK UND BIOCHEMIE DER p–HYDROXY–β–PHENYL–ALKYLAMINE IN HORDEUM VULGARE L.

Zusammenfassung

Die vorliegende Untersuchung befaßt sich mit analytischen und biochemischen Fragen zum Vorkommen einiger p–Hydroxy–β–phenylalkylamine in Hordeum vulgare L.

Zum qualitativen Nachweis werden papierchromatographische und papier–ionophoretische Verfahren beschrieben, deren Empfindlichkeit bei Verwendung von Phosphorwolfram–Phosphormolybdänsäure (PWMS) als Farbreagenz für alle Amine zwischen 0,5 γ und 1 γ liegt. Die quantitative Bestimmung erfolgt photometrisch mit PWMS und basiert auf der papierchromatographischen Trennung der Amine. Die Organextrakte wurden zuvor an Wofatit KPS 200 gereinigt.

Neben den für Gerstenkeimwurzeln bereits bekannten Aminen Tyramin, N–Methyltyramin und Hordenin kann die quartäre Base Candicin nachgewiesen und isoliert werden. Nach Prüfung der normalen qualitativen und quantitativen Entwicklung sämtlicher Amine während einer 25tägigen Keimungsperiode ergibt sich aus weiteren Untersuchungen, daß starke Veränderungen der Keimungstemperatur wesentliche Verschiebungen im quantitativen Aminspiegel hervorrufen können.

Durch die nach Fütterung intakter Gerstenkeimpflanzen mit Tyrosin nachgewiesene verstärkte Tyraminbildung in den Keimwurzeln dürfte die Frage nach der Vorstufe des Tyramins zugunsten dieser Aminosäure entschieden sein. Weiterhin können die biogenetischen Beziehungen der Hordeninsynthese (Marion u. Mitarbeiter) durch erhebliche Quantitätssteigerungen der Folgeprodukte nach Fütterungen von Tyrosin und Tyramin auch von Seiten einer quantitativen Einflußnahme der Vorstufen her bestätigt werden. Fütterungen mit Hordenin demonstrieren eine stufenweise Demethylierung der Dimethyl–amino–Gruppe über N–Methyltyramin zu Tyramin und weisen auf die Reversibilität der biologischen Hordeninsynthese und damit auf den möglichen Abbaumechanismus der Methylbasen in den Keimpflanzen hin.

Summary

The present investigation deals with analytical and biochemical aspects of some p–hydroxy–P–phenylalkylamines of Hordeum vulgare L.

Paperchromatographic and paperionophoretic methods are described for the qualitative purposes. The sensitivity ist very high (0,5–1 γ for all amines) if phosphotungstic–phosphomolybdic acid(PWMS) is used as colouring reagent. The quantitative estimation is performed after separation of the amines by paperchromatography. The individual compounds are estimated spectrophoto–metrically using PWMS as colour–reagent. The first step of the method consists of a purification of the extracts by means of Wofatit KPS 200.

Besides the well–known amines tyramine, N–methyltyramine and hordenine the quaternary base candicin was demonstrated in germinating barley roots. This base could be isolated. The normal pattern of appearance and accumulation of these amines was studied during a germination period of 25 days. Furthermore the author demonstrates that radical changes in the temperature during germination may result in great changes in the synthesis and accumulation of the four amines under investigation.

On feeding intact germinating plants of Hordeum vidgare with tyrosine an increased synthesis of tyramine was observed. This indicates that tyrosine is indeed a precursor for the biosynthesis of tyramine. Moreover, the pathway of bordeninebiosynthesis postulated by Marion et al. could be corroborated through the quantitative estimation of the different amines present in seedlings after feeding with tyrosine and tyramine. Conversely if hordenine was administered demethylation via N–methyltyramine to tyramine was demonstrated indicating the reversibility of the biological hordenine synthesis and a possible mechanism of break–down for the methylated bases by germinating barley plants.