DIE NATURWISSENSCHAFTEN
E lfter Jahrgang. Bi. August 1923. H eft 35.
Ostwalds Arbeit in der chemischen Verwandtschaftslehre
V o n Svante A . A rrh en iu s, Stockholm .
Ostwald hat selbst m it großer S ch ärfe hervor- g eihoben, wie außerordentlich w ic h tig die Jugend- und ersten M ännerjalire eines Forschers sind, in dem eigen tlich vor dem d reiß igsten Jahre alle die origin ellen Ideen in nuce schon dann bei ihm hervortreten, 'die später vo n ihm ausführ
licher bearbeitet werden. D ie ersten S ch ritte auf der wissenschaftlichen Bahn eines Forschers bieten demnach ein ganz besonderes Interesse.
Deshalb w ill ich m it ein igen W o rte n d ie W ir k samkeit Ostwalds in dem er.sten A bschnitte seiner wissenschaftlichen Bahn etwas näher be
leuchten, was um so natü rlich er erscheint, als ich während der k rä ftigsten 'E n tw icklu n g 'derselben, v ie l m it ihm zusammen arbeitete. Außerdem lie g t dieser A bschnitt so w e it in der Z e it zurück, daß er w ohl rela tiv w enig bekannt ist.
Schon auf dem Gym nasium in R ig a zeig te O st
wald eine große Liebe fü r naturwissenschaftliche E xperim ente und verw endete auf dieselben so v ie l Z eit, daß seine G ym nasialstudien dadurch um zw ei Jahre verlän gert wurden. In dieser Z e it hat er die starke A b n eigu n g gegen d ie da
m aligen Methoden und Gegenstände des Gym- nasialunterrichts bekommen, welche in seinen späteren S ch riften stark hervortreten.
A u f der U n iversitä t D orpat w id m ete Ostwald sich den Studien der P h ysik und Chem ie unter der L e itu n g der hervorragenden L eh rer Lem berg, von O ettin gen und Carl S ch m id t, denen er nachher die größte und au frich tigste D ankbar
kpit erwies. Im Jahre 1875 w urde er nach d re i
jä h rigen U niversitätsstudien ex m atrik u liert und e rh ielt im selben Jahre ein e Assiistentenstelle im physikalischen In stitu t, In d ie naturphiloso
phischen Ansichten, welche später Ostwald so stark charakterisieren, w urde er von dem dama
ligen P rivatd ozen ten Johann L em b erg ein gefü h rt, der ein begeisterter A n h än ger der Comteschen ,.philosophie positive“ war. L e m b e rg war auch Chem iker und Assistent im chemischen In stitu t von Professor S ch m id t, wo Ostwald seine ersten wissenschaftlichen A rb eiten ausführte. Lem berg regte auch Ostwald zu seiner E rstlin gsa rb eit an, der K an didaten sch rift, w elche in Auszug im Journal fü r praktische Chem ie unter dem T it e l
„Ü b e r die Massenwirkung des W assers“ (1875) v e rö ffe n tlic h t wurde. D iese S c h r ift behandelt die Zersetzung von W ism u tch lorid durch Wasser, also ein Gleichgewichtsproblem der Chemie.
V o n A n fa n g >an w ar 'demnach Ostwald in das G ebiet der physikalischen Chemie ein gefü h rt. E r
setzte da m it größtem E ife r ein. B ekanntlich hatte J u l. Thom sen m it H i l f e von k a lo rim e tri
schen Messungen die sogenannte A v id it ä t der Säuren, d. h. das V erteilu n gsverh ä ltn is einer Base zwischen zw ei Säuren, d ie in äquivalenten Verhältnissen anwesend waren, bestimmt. D iese w ich tigen Bestim m ungen w urden von Ostwald m it anderen physikalisch-chemischen H ilfs m it teln, näm lich Messungen der D ich te 'und der Lichtbrechung der Lösungen, an einem großen Versuchsm aterial vorgenom m en. Ostwald hob hervor, daß die Schwefelsäure, welche Thom sen als V ergleichskörper benutzt hatte, sich dafü r nicht gu t eign et w egen der dabei auftretenden Nebenreaktion der B ild u n g von sauren Sulfaten.
E r fand fern er, daß das Teilungsverihältnis un
abhängig von der angewandten Base (Am m oniak, K a li, N a tro n sowie Oxyde von M agnesium , Zin k und K u p fe r ) und von der Tem peratu r ist, wenn man 'Salpetersäure m it C h lorw asserstoff v e r gleicht. Dieser Satz t r i f f t dagegen nicht zu, wenn man Schwefelsäure m it den beiden genann
ten einbasischen Säuren vergleich t. Im Jahre 1878 untersuchte er auch (die chlorierten Essigsäuren, Ameisen-, Eissig-, Propion -, Butter-, Isobutter-, M ilch-, Glykol-, Bernstein-, Ä p fe l- und W e in säure nach dieser R ichtung. D iese U n te r
suchungen dienten auch als G ru n dlage fü r Ost
walds M agister- und D oktordissertationen (1877 und 1878). D ie A rb eiten im chemischen In s titu t veranlaßten Ostwald im Jahre 1879, seine A s s i
stentenstelle im physikalischen In s titu t gegen die
jen ig e im chemischen zu vertauschen. Im selben Jahre w urde er P riv a td o ze n t und las über che
mische Verwanditschaftslehre.
I n einem N ach trag zu seinen volum chem i
schen Studien bestim m t Ostwald 1877 die relative Stärke d er Salpetersäure und der Chlorwasser
s to ff säure durch p artielle F ä llu n g zw eier äquiva
lenten Lösungen von ihren Calciumsalzen m it einer äquivalenten M enge Oxalsäure b ei verschie
denen Tem peraturen und fin d e t seine frü h er g e fundenen Resultate bestätigt. D iese Versuche über G leichgew ichtsverhältnisse setzte er m it S ch w efelzink in Salzsäure und Schw efelsäure 1879 sowie bei Messungen, beschrieben in zwei kleinen Abhandlungen „L ö s lic h k e it des W e in steins in verdünnten Säuren“ und „L ö s lic h k e it der S u lfate von Barium, Stron tiu m und Calcium in Säuren“ fo r t (1884), teilw eise, seitdem er nach R ig a als P rofessor d er Chem ie am P o ly technikum (1881) ü bergesiedelt war.
H w . 1923. 94
730 Arrhenius: Ostwalds A rbeit in der chemischen Verwandtschaftslehre. [ Die Natur- Lwissenschaften E r w endete sich je tz t dem Studium der che
mischen Dynam ik zu und begann ,die ‘bekannten V ersuche über K atalyse, die von so großer B e
deutung- gew orden sind. E r untersuchte zuerst (1884) den katalytischen E in flu ß verschiedener Säuren auf den Z e r fa ll von A cetam id bei A n wesenheit von Wasser in Essigsäure und A m m o
niak, wobei das Am m oniak fa st vollkom m en m it der katalysierenden Säure Salz bildet. T ro tz v ie le r störenden Umstände, zu fo lge der W irk u n g des entstandenen Neutralsalzes, gelan g es Ostwald nachzuweisen, daß die Forderu n gen der G uldberg- Waageschen T h eo rie einigerm aßen e r fü llt sind.
Es ist jedoch au ffallend, daß die A cetam id ver- suche besonders fü r d ie schwachen Säuren zu gerin ge W erte ergeben. Ostwald g in g deshalb zu anderen M ethoden über, die von ähnlichen störenden W irk u n gen fr e i sind, näm lich die H yd rolyse von M ethylacetat (1883) und R o h r
zucker (1884). M it seinem großen M a teria l (23 Säuren) fand er eine v ie l bessere Ü berein stim m ung zwischen den von diesen Säuren be
w irkten Reaktionsgeschw indigkeiten in den b e i
den Fällen . M it R echt w ar er m it diesem E r fo lg sehr zufrieden:, w ie seine Schlußworte zei
gen. „D e r Charakter der A ffin itä ts z a h le n als die A ffin itä ts w irk u n g e n in w eitestem U m fan ge bedingender Naturkonstanten w ird 'dadurch in helles L ic h t gestellt und die B estim m ung der
selben erlan gt fü r die V erw andtschaftslehre eine Bedeutung, welche ider der A tom gew ich te fü r die S töchiom etrie an die Seite zu stellen ist.“
T ro tz dessen waren ein ige Besonderheiten, wie z. B. der E in flu ß von Neutralsalzen, be
sonders auf die W irk u n g schwacher Säuren un
erklärt (diese wurden später durch die D issozia
tionstheorie a u fgek lärt).
Da kam von anderer S eite ein ganz neuer Anstoß. Im Jahre 1884 wurde der Parallelism us zwischen der Stärke der 'Säuren und ih rer L e it fä h ig k e it’ gefunden. D ie Säuren sowohl w ie andere E lek trolyte bestehen teils aus aktiven teils aus in aktiven Molekeln. N u r die aktiven sind chemisch wirksam und auch elektrisch leitend.
Später (1887) w urde nachgewiesen, daß die aktiven T e ile in ihre Ionen zerlegt sind. D ie L e itfä h ig k e it ein er Sä.ure g ib t auch ein Maß ihrer katalytischen W irkung.
U n m ittelbar nachdem Ostwald von dieser T h e o rie K en n tn is erhalten hatte, p rü fte er den letztgenannten Satz an 34 Säuren und fan d den
selben in au ffallen dem Miaße bestätigt. M an hatte, wie er selbst sagt, in der Bestim m ung der elek
trischen L e itfä h ig k e it „ein e M eßm ethode g e fu n den, durch welche A ffin itä ts g rö ß e n fr e i von allen 1\'ebenumständen m it einer nur durch die F eh ler der experim entellen A u sfü h ru n g be
grenzten G enauigkeit bestim m t werden können“ . Ostwald gin g jetzt zu Messungen des elektrischen Leitunjgsverm ögens über, d ie in einer R e ih e von Abhandlungen unter dem gem einsam en T ite l j,E lektrochem ische Studien“ v e rö ffe n tlic h t sind.
In den letzten „S tu d ien zur chemischen D ynam ik“
bewies er, daß die katalytische W irk u n g einer Säure bei verschiedenen V erdünnungen sich genau im selben V erh ältn is verän dert w ie ihre elektrische L e itfä h ig k e it. Danach bestim m t Ost
wald das elektrische L eitu n gsverm ögen von zw anzig Säuren bei verschiedenen Verdünnungen, wonach w eitere etwa hundert Säuren von der v e r
schiedensten Zusammensetzung untersucht w u r
den (1885). Danach kom m t im Jahre 1886 die U n tersuchung des Leitungsverm ögens von 24 Basen und zuletzt p rü ft und bestätigt Ostwald „idas G e
setz von K oh lra u sch “ an Lösungen von zahl
reichen Salzen (1887). Danach kom m t seine letzte A r b e it in R ig a „S tu d ien zur K o n ta k te le k trizitä t“
(1887). Ostwalds „A rb e ite n über K a ta lyse sowie seine d a fü r grundlegenden U ntersuchungen über chemische G leichgew ichte und R eaktionsgeschw in
d igk eiten “ , wurden 12 Jahre später m it dem Nobelpreis fü r Chem ie gekrönt.
Mit- diesen 'zahlreichen Untersuchungen v e r fo lg te auch Ostwald ein anderes großes Z iel, die V erw andtschaftslehre so zu vervollstän d igen , daß er sie zu einem gewissen Abschluß brin gen konnte.
E r war näm lich in seinen letzten R ig a e r Jahren m it der A bfassu ng seines großen W erkes „ L e h r buch der allgem einen Chemie“ besch äftigt, dessen zw eiter T e il im Jahre 1887 erschien. In dem selben kann man den W erd egan g seiner dam aligen Ansichten und Untersuchungen in allen D etails verfolgen . Das Lehrbuch zeigte der erstaunten W elt, w ie viele erhebliche Schätze durch die physikalische Chem ie erschlossen worden waren und bildete dadurch Epoche auf diesem Gebiet.
1887 w urde Ostwald nach L e ip z ig berufen.
In diesem Jahr erschien m eine Abhandlung, in w elcher gezeigt wurde, daß die elektrischen Messungen zu demselben R esu ltat fü h rten w ie d iejen igen über die G efrierp u n k te der Lösungen, wonach d ie aktiven T e ile eines E lek tro ly ten seine Ionen sind, in welche er teilw eise zerfa llen ist.
Im Januar 1888 erw ies Ostwald, daß die schwachen Säuren dem G uldberg-W aageschen Gesetze fo lgen und stellte sein entsprechendes Verdünnungsgesetz auf. E r unternahm dann eine neue Untersuchung des Leitungsverm ögens vo:.
242 Säuren, um z;u finden, daß dieses Gesetz a ll
gem ein z u tr ifft. Nachdem diese Großtat, die ja allgem ein bekannt und gew ü rd igt ist, vo lle n d e t war, schloß er seine Untersuchungen au f diesem G ebiet m it ein igen Abhandlungen ab, w o v o n die bedeutendsten sind: „Zusam m ensetzung der Ion en und ihre W anderungsgescliw inciigkeit“ ,
„ö x y d a tio n s- und R edu ktion svorgän ge“ und „ B e stimmungen der Basizität der Säuren, ihre Z u sammensetzung und K o n s titu tio n “ (a lle 1888),
„E lek trisch e E igen sch aften 11a lbd u rch 1 äss i ge i Scheidewände“' (1890),. „F a r b e der Io n en “ (1892) und „D issoziation des W assers“ (1893).
Ostwald entw ickelte eine geradezu explosive W irk sam k eit auf diesem Gebiete. In seinem I n stitu t in L e ip z ig versam m elten sich Schüler aus
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31. 8. 19231 Freundlich: W ilhelm Ostwald zum siebzigsten Geburtstag. 731
der ganzen W e lt und die von ihm 1887 gegrü n dete und red igierte Z e its c h rift sammelte alle K r ä fte , d ie sich der physikalischen Chem ie w id meten. In dieser v e rö ffe n tlic h te er seine zahl
reichen wissenschaftlichen Abhandlungen und die leibhaft geschriebenen präch tigen K ritik e n über anderswo erscheinende A rb eiten in seiner mächtig auifblühenden W issenschaft, wodurch er die E ntw icklu ng auf diesem G ebiete in höchstem Maße b eförd erte und ih r F o rm und R ich tu n g gab.
Es ist -kein W under, daß Ostwald sich bei diesen gigantischen A rb e ite n überanstrengte. Das ge
schah damals regelm äßig im F rü h lin g jedes Jahres.
Aber ebenso bew underungsw ürdig w ie seine A rb eitsfä h igk eit war die G eschw indigkeit, m it
welcher er sich in ein igen Wochen, erholte. Und wenn man seine je tz ig e R ü s tig k e it sieht, muß man sagen, daß nur äußerst selten ein G elehrter so von der N a tu r zur A u sfü h ru n g einer Riesenarbeit veran lagt gewesen ist. B evor er noch, seine große A r b e it über die Chem ie der Lösungen abgeschlossen hatte, wendete er sich ei ner w eitu m f assenden erkenntnistheoretischen A rb e it zu, indem er seine ersten ,,Studien zur E n ergetik “ (1892) ausführte. Und in den seitdem verflossenen d reiß ig Jahren hat er mehrmals neue A rb eitsfeld er a n g e g riffe n und aufgearbeitet.
W ir h offen , daß der Jubilar uns noch manchen köstlichen Fund m it H i l f e seiner unerm üdlichen E n ergie zutage fördern! w ird.
Wilhelm Ostwald zum siebzigsten Geburtstag.
(A m 2. September 1923.) V o n H . F re u n d lic h , B e rlin -D a h le m . D er N am e W ilhelm Ostwald schlug m ir zum
erstenmal entgegen, als ich im W in te r 1898/99 bei R o th m v n d , der damals P riv a td o ze n t in M ünchen war, eine V orlesu n g über E lek tro
chemie hörte. A ls w äre es gestern, so ist m ir noch das freu d ige Erstaunen lebendig, das mich erfü llte, als sich das schön verk n ü p fte Gewebe der T h eorie der verdünnten Lösungen und der Dissoziation vor meinen A u gen en tfaltete. A lles wurde dadurch frisch er und gegen w ä rtiger, daß R oth m u n d selbst als Schüler Ostwalds jen e glä n zendste Z e it des L e ip z ig e r physikalisch-chemischen In stitu ts zu A n fa n g der neunziger Jahre m iterlebt hatte. D iese Eindrücke lösten zu gu terletzt bei m ir 'den Entschluß aus: ich gehe nach Leip zig und suche im Ostwald sehen Laboratoriu m vom Standpunkt der neueren Lösu n gsth eorie aus die K o llo id e verstehen zu lernen. N u n sah es im L e ip z ig e r In s titu t um die Jahrhundertw ende in mancher H in sich t anders aus als zehn Jahre v o r her. Nachdem. Ostwald der lon en th eorie zum S iege verh elfen hatte, w ar er in einen neuen K re is von A u fgaben getreten : ihn bewegte der K a m p f der E n ergetik m it der A tom istik , und technische F ragen begannen ihn bald darau f zu fesseln, so dal.] er selbst n ich t mehr sein Herz, rein physikalisch-chemischen D in g en zuwandte.
A b er der Geist, den er erweckt hatte, lebte in dem von L u th e r, B red ig ' und B od en stein geleiteten Institut w eiter, jen er „ G e is t brüderlicher O ffe n h e it und b egeisterter A rb e its fre u d e “ , den so mancher Ostwaldschüler später in seinem eigenen Laboratorium w iederzuerw ecken gesucht hat und dabei entdecken mußte, w elch ein außer
ordentliches Maß von Ü berlegen h eit und Sach
lichkeit, von F risch e und u n tilgbarer, stets be
reiter A rb eitsk ra ft dazu gehört. W e r jenen goldenen Spätsommer des Ostwaldsehen In stitu ts m iterleb t hat, dem ist er in unauslöschlicher E r innerung. Daß durch Ostwalds B eispiel die kinetische T h eorie der Gase m it ein er gewissen G leich g ü ltig k eit und A b n eigu n g behandelt wurde,
und daß man sich deshalb ihr H andw erkszeug nicht in der Z e it ju gen d lich er A u fn a h m efä h ig keit angeeignet hat, em pfin det mancher je tz t v ie l
leicht als einzigen leichten Schatten.
Mau t r i f f t n icht den K e r n von Ostwalds Wesen, wenn man ihn bloß als N atu rw issen
schaftler ansieht. D er leid en sch aftlich e Wunsch, irgendeine N aturerscheinung so grü n d lich w ie m öglich zu begreifen, is t wohl zu keiner Z e it seines Lebens d ie ein zige T r ie b k r a ft gewesen, die in ihm w irkte. Es ist vielm eh r ein Übermaß von Tatenlu st und E n ergie, die ihn zum Schaffen zw ingt, und der D rang, im m er w eitere K re is e von Menschen an dem G ew inn seiner Erkenntnisse teilhaben zu lassen und sie in den Bann seiner Anschauungen zu ziehen. M it diesen außerordent
lichen Eigenschaften des W ille n s ist eine auch sonst glänzende Begabung gepaart: ein großes H a n d geschick, ein gu ter Sinn fü r das Praktische, ein erstaunliches Gedächtnis, ein rascher B lick und ein u ich t m inder rasches, klares U rte il, eine t r e f f sichere Feder, die reibungslos 'das rechte W o rt an die rechte Stelle setzt. D en kühnen B ergsteiger reizen die Felsen, die noch kein Fuß betreten hat.
So locken Ostwald nur Gebiete, die unbeachtet oder verkannt brach da liegen . In den siebziger Jahren, in denen sich fast jed er ju n ge Chem iker der Bearbeitung der arom atischen V erbindungen zuwandte, w eil die B en zolth eorie die schönsten w issenschaftlichen w ie technischen G ew inne v e r sprach. und gewährte, begin n t Ostwald seine wissenschaftliche T ä tig k e it an der D o rp a te r Hochschule, indem er, von seinem L eh rer L e m berg angeregt, das chemische G leich gew ich t in wässrigen Lösungen untersucht. Und das che
mische G leichgew icht war damals fü r die meisten trotz G uldberg und Waage nichts mehr als eine w issenschaftliche Sonderbarkeit, und es gelangte m it durch Ostwalds A rb eiten erst zu der Bedeu
tung, die ihm gebührte.
iSo m a n n ig fa ltig seine B e tä tig u n g dem ober
flächlichen Beobachter zunächst erscheint, man
732 Kuhn: Spezif. N atu r u. W irkungsm ech. kohlehydrat-u. glykosidspaltender Enzyme, f D ie N a tu r
w isse n sc h a ften erkennt bald, wie unverändert seine W esensart
zur G eltu n g kommt. Ohne Zögern, ohne Schwan
ken w an delt er neue Bahnen, und m it der ihm eigenen F u rch tlosigk eit und Freu de am geistigen K a m p fe scheut er sich nicht, unerm üdlich in W o rt und S c h rift die M einungen zu vertreten , zu denen er durchgedruingen ist, mögen sie der näheren und fern eren Ö ffen tlich k eit noch so frem d und überraschend erscheinen. S ein L e h r buch der allgem einen Chemie, das er 1884 in erster A u fla g e verö ffe n tlic h te , gab der physika
lischen Chem ie den Platz, der ihr zukam. Im folgenden Jahr begann das Jahrzehnt der neueren Lösungstheorie. W as es bedeutet hat, daß Ostwald fü r sie sein ganzes W o lle n und K ö n nen in die W agschale w a rf, ist jedem bekannt;
man braucht sich bloß der T ä tig k e it des L e ip z ig e r physikalisch-chemischen Institutes, seiner L e h r
bücher, der G ründung der Z e its c h rift fü r physi
kalische Chemie und der Bunsengesellschaft zu erinnern. U nd in dem nach ih m benannten V e r dünnungsgesetz gelang ihm in besonders glü ck
e n er W eise die E rk läru n g 'der Ergebnisse seiner älteren Gleichgew ichtsversuche a u f G rund der Dissoziationstheorie.
Es war wohl die B esch äftigu n g m it den th er
modynamischen Studien des großen Theoretikers Gibbs, die Ostwalds Denken und Plan en eine neue R ich tu n g gaben. D er B e g r if f der E n e rg ie rückte in den M ittelp u n k t seiner W eltansicht.
E r bekäm pft deshalb zunächst die m olekularkine
tischen Anschauungen, w ie sie w eitgehend die P h ysik und Chem ie beherrschten, w ie w ir je tz i wissen, m it R ech t beherrschen. Dann geht er w eiter und macht die E n ergie zum K e r n eines W eltbildes, indem er die D in ge danach zu be
w erten sucht, ob man die E n ergie w irksam aus
nutze oder sie vergeude. Es ist verständlich, daß in dieser Z e it technologische A u fgab en fü r ihn an Bedeutung gewinnen. V on den mancherlei F ragen , die ihn beschäftigten, brachte einp, die von ihm zuerst durchgeführte V erbren n u n g des Am m oniaks z u r . Salpetersäure, einen bemerkens
w erten E r fo lg ; sein V erfa h ren w urde ja fü r uns im K r ie g e entscheidend w ich tig. Dann erschien ihm alles, was Reibungen verm inderte und a u f
hob, besonders w ertvoll, und so tra t er fü r eine W eltsprache ein, fü r den W e ltfrie d e n , fü r ein W eltgeld , kurz fü r alle Bestrebungen, die schein
bar oder w irk lich unfruchtbare U nterschiede und Gegensätze beseitigen wollten.
A ls müßte die N a tu r zeigen, daß ein solch verstandesmäßiges W eltb ild ihrem W esen noch lange nicht gerecht würde, so ließ sie die entsetz
liche E nergievergeu du n g des W e ltk rieg es los
brechen und zerriß dam it fast alle vö lk erverb in denden Fäden. Osttvalds T a tk r a ft w urde durch diese Enttäuschung n icht gelähm t. V on jeher war ihm das M alen eine liebe E rh olu n g gewesen, n icht m inder die B esch äftigu n g m it F ra gen der malerischen Technik. H ie r knüpfte er an, v e r tie fte sich in d ie Farbenlehre, gestaltete sie so aus, daß sie kunstgewerblichen A rb eiten dienen konnte, und gewann so eine neue M öglich k eit, in die W eite zu wirken. Denn es ist eine F ord eru n g unserer Z e it und vielleich t eine Quelle, aus der k ü n ftig eine neue, glücklichere K u n stb etä tigu n g entspringen w ird, daß auch größere V olkskreise der Freude am Schönen te ilh a ftig gem acht werden.
M öge Ostwald in seiner unüberwindbaren T a t k ra ft und dem M ut, m it dem er fü r die als gut und ric h tig erkannten Gedanken e in tritt, uns noch lange Jahre Leh rer und V o rb ild bleiben!
Ü ber die spezifische Natur und den Wirkungsmechanismus kohlehydrat- und glykosidspaltender Enzyme1).
V on R ich a rd K u h n , M ünchen.
D er A n reiz, den zahllosen Beobachtungen, die über den V e rla u f enzymatischer K atalysen v o r liegen, neue Messungen hinzuzufügen, geht aus von den Ergebnissen der präparativ gerich teten U n te r
suchungen R . W ü lstä tters, der g e le h rt hat, d ie E nzym e durch Adsorptionsm ethoden von dem außerordentlichen B allast an B e g le its to ffe n w e it
gehend zu befreien, von dem sie in den n atü r
lichen O rganen und Sekreten b e g leitet w erden (1 ).
Schon heute scheint es in einzelnen F ä lle n m ö g
lich durch V erg le ic h der W irku n gen , den diese K atalysatoren bei wechselndem R ein h eitsgrade ausüben, das W esentliche der Erscheinungen von dem durch zu fä llig e Beim ischungen B edin gten zu unterscheiden. Zu diesem Zw ecke ist eine V e rvollk om m n u n g der q u a n tita tiv e n Analyse der E nzym W irkungen n ötig . Sie hat zur E rkenntnis
x) V orträ g , gehalten vor der Münchener Chemischen Gesellschaft am 1. M ärz 1923.
e in ig er experim enteller Fehlerqu ellen g e fü h rt und verspricht nunmehr die V orstellu n gen über das W esen der Ferm en te selbst zu v e rtie fe n und uns zugleich dem E n dziel kinetischer Forschung näher zu fü h ren : aus dem V e r la u f einer R eaktion den Mechanismus derselben zu ergründen. D enn der Problem e, vor die uns die Enzym e stellen, g ib t es zwei. Das eine ist die F ra g e nach ih rer chemischen E igen art, nach dem U rsp ru n g jen er w u ndervoll abgestimmten A ffin itä te n , m it deren H ilf e die N atu r den S toffw ech sel im T ie r - u n i P flan zen reich e reg elt; das an d ere ist ein Problem der K atalyse so w ie v ie le andere, bei denen w ir über die Zusam m ensetzung der K a ta lysatoren bereits w oh l u n terrich tet sind oder doch u nterrichtet zu sein glauben, und über dieses le tz tere w ill ich heute sprechen.
D ie A rb eitsk on trolle bei der Iso lieru n g von Enzym en besteht in der fortw äh ren den Bes tim -
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31. 8. 1923J K u h n : Spezif. Natur u. W irkungsm ech. kohlehydrat- u. glykosidspaltender Enzyme. 733 mung von R eaktionsgeschw indigkeiten, aus denen
w ir nach dem V o rb ild e der von R . W ills tä tte r und A . S t o ll (2 ) im Jahre 1917/18 v e rö ffe n tlic h te n U ntersuchung „Ü ber P eroxydase“ Ausbeute und K on zen tration der Enzym e in den gewonnenen Lösungen und Präparaten berechnen. A b er diese M ethodik beruht au f der unbewiesenen V orau s
setzung, daß d ie R eaktion sgesch w in digkeiten za den M engen der Enzym e im m er in demselben V erh ältn is stehen, m it anderen W orten , daß unter gleichen äußeren B edin gu n gen gleich e E n zymmengen unabhängig von der d iffe rie re n d e n A r t und K on zen tra tion der natürlichen B e g le it
sto ffe im m er gleiche R eaktionsgeschw indigkeiten bewirken.
D er qu an titative V e rg le ic h von R eak tion s
geschw indigkeiten hat noch in anderer H in s ic h t fü r die B eu rteilu n g der nach den Sorptions
methoden gewonnenen E nzym präparate B edeu
tung erlangt. D ie Rohprodukte, aus denen w ir die Enzym e zu isolieren versuchen, sind durch eine außerordentliche M a n n ig fa ltig k e it von kata
lytischen W irk u n gen ausgezeichnet. So verm ag die Pankreasdrüse F ette, K o h leh yd ra te und P r o teine abzubauen, der H e fe p ilz die verschiedensten Zuckerarten und G lykoside zu zerlegen und das Em ulsin, das w ir in den Samen der Prunaceen und Pom aceen an treffen , ist im stande eine große Zahl natürlicher und künstlicher D eriva te des Traubenzuckers zu hydrolysieren. D a erhebt sich d ie F rage, ob d ie N a tu r diese F ü lle von Erscheinungen in jedem F a lle durch einen ein zigen oder durch ganz w en ige K atalysatoren h er
vorzu ru fen verm ag oder .ob sie über einen großen Schatz von solchen v e rfü g t, von dem je nach B e
d a rf nur dieser oder jen er seine W irksam keit en tfaltet. E . F is ch e r, der d ie schönsten B e i
spiele fü r die S p e zifitä t zucker- und eiw eißspal
tender Ferm en te beschrieben hat, sagt (3 ), daß diese F ra g e erst entschieden w erden könne, wenn es gelin gt, diie T rä g e r der W irk u n gen in reinem Zustande darzustellen. A b er schon die T re n n u n g der einzelnen W irku n gen , d ie z. B. R . W ills tä tte r in Gem einschaft m it E . W a ld sch m id t-L e itz, F . C.
M em m en und A . R . F . Hesse (4 ) fü r d ie Lipase, die A m ylase und das Tryp sin des Pankreas durch A n w en d u n g von Sorptionsm itteln gelungen ist, tu t die s to fflic h e V ersch ied en h eit dieser F e r mente kund. D ie A u fgab e, näher verw andte E n zyme, w ie es z. B. die Carbohydrasen der H e fe zu sein scheinen, m it ähnlichen M ethoden von
einander zu sondern, ist dagegen noch ungelöst.
In einer M itteilu n g, die R . W ills tä tte r m it mir (5 ) vor zwei Jahren v e r ö ffe n tlic h t hat, wurde unter anderem versucht, Saccbarase und M altase auf Grund d er folgenden Beobachtung zu trennen.
W e n n . man das Rohrzucker spaltende Enzym an A lu m iniu m oxydhydrat bindet, so g elin g t es durch nachträgliches Behandeln der Ton erde m it Rohrzucker, das Enzym w ieder in Lösung zu bringen, während M alzzucker keine Ablösung (E lu tio n ) des Enzym s bewirkt. Es hat sich aber
gezeigt, daß die W irk u n g des Rohrzuckers keines
wegs spezifisch ist, E r verm ag auch das malz
zuckerspaltende E nzym zu-.ebneren und um ge
kehrt w ird das m altasehaltige Sorbat von seinem Substrat nicht zerlegt. Es fin d e t zw ar reich liche H yd rolyse der M altose statt, doch bleiben die M altaseteilchen an der T on erd e verankert.
In solchen F ällen sucht die „M e th o d e der Z e itw e rtq u o tie n te n “ über d ie Zusammensetzung der Enzym präparate zu entscheiden. Unter der bereits erwähnten Annahm e von der P ro p o rtio n alität von K atalysatorm en ge und R eak tion sge
schw indigkeit muß näm lich das V erh ä ltn is der G eschw indigkeiten, m it denen /ein E nzym den Umsatz von zw ei verschiedenen S to ffe n bew irkt, unabhängig sein von der H e r k u n ft und dem R ein h eitsgrad e des Enzym m aterials. W enn z. B.
eine bittere Miandel fü r die H y d ro ly se einer be
stim m ten M enge P h en y lgly k osid lOm al w en iger Z e it benötigt als zur Spaltu ng der äquivalenten M enge von ß -M eth y lg lykosid, 'dann sollte auch ein Aprikosenkern oder ein aus süßen M andeln g e wonnenes E nzym präparat das aliphatische G ly kosid lOm al langsamer a n g reifen als das aroma
tische, etwa so w ie alle M ineralsäuren den R o h r
zucker 124 Oma 1 schneller spalten als den M ilch zucker. F in d e t man indes in verschiedenem A u s
gangsm aterial ein d iffe rie re n d e s V erh ä ltn is der Reaktionsgeschw indigkeiten oder verschiebt sich dieses im L a u fe der R ein igu n gsoperation en , so deutet dies au f die U n ab h än gigk eit der fü r jede R eaktion nötigen K atalysatoren , die von der N atu r in wechselndem M engen verh ältn is gebildet werden und deren B estän d igk eit eine un
gleiche ist.
D ie Schwankungen der Z eitw ertqu otien tea, die fü r verschiedene W irk u n gen der H e fe n und deren Auszüge (6 ) beobachtet wurden, sind in den letzten zwei Jahren durch eingehende' Messungen von E m ulsin zeitw erten (7 ) ergänzt und durch Annahm e einer größeren Zahl a u f
fallen d spezifisch ein gestellter E nzym e gedeutet worden. D er ein zige E inw and, der meines W issens gegen die B erech tigu n g dieser Schluß
folgeru n gen erhoben wurde, stammt von I I . v.
E u le r, der im I I . T e il seiner kürzlich erschiene
nen 2. A u fla g e der „C h em ie der E nzym e“ in einer Fußnote au f S. 146 zur V erschiedenheit von M altase und a-M ethylglykosidiase bem erkt:
„A lle rd in g s ist nicht ganz ausgeschlossen, daß A k tiva to ren existieren, welche a u f das ein e oder andere Substrat spezifisch w irk en .“
D ieser Erklärungsversuch verm ag nur d ie spezifische N a tu r der Enzym e selbst zu ersetzen durch die S p ezifität der System e (E n zym + A k t i
va to r A ) , (E n zym + A k tiv a to r B ) ; fü r Substrate von geringerem Struktur unterschiede ist er w en iger wahrscheinlich. D ie Schwankungen der Z eitw ertqu otienten sind aber auch erklärbar durch den E in flu ß von B e g le its to ffe n au f das Enzym. V on diesem Gesichtspunkt aus habe ich die spezifische N a tu r von Saccharase und R a ffi-
N w . 1923- 95
734 K uhn: Spezif. Natur u. W irkungsm ech. kohlehydrat-u. glykosidspaltender_Enzyme. f Die N atu r- L W issenschaften
liase, über die 11. W ills tä tte r m it m ir berichtet hat (6 ), zum Gegenstand einer erneuten U n te r
suchung gemacht. D ie V erhältnisse schienen näm lich hier am einfachsten zu liegen. Das V erh ä ltn is der G eschw indigkeiten, m it denen verschiedene H eferassen den R oh rzu ck ei• und sein ß-Galaktosid, die B a ffin ose, an greifen , v a riie rt nic'ht stark und es erw eist sich als konstant, wenn man eine bestim m te H e fe m it den daraus g e wonnenen Enzym lösungen und -präparaten v e r gleicht.
G eht man von der Annahm e aus, daß z. B.
fü r d ie H yd rolyse des Rohrzuckers seine V e r e in ig u n g m it dem In v t r t in maßgebend ist, dann w ird die G eschw indigkeit der R eak tion zunächst von den folgenden Faktoren abhängen: von der Bildungisgesohw indigkeit des E n zym -Z u ck er-K om plexes, von der Zusammensetzung und von der K o n zen tration dieser V erb in d u n g und endlich von ih rer Z erfallsgesch w in d igk eit. Ic h 'habe m ir die F ra g e vorgelegt, au f w elchen dieser F ak toren die
F ig. 1. Saccharasewirkung bei wechselnder Zucker
konzentration; Abszissen: n egativ genommene L o g a rithmen der Rohrzuckerkonzentration; Ordinaten: g e
bildeter Invertzucker (willkürlicher Maßstab).
natürlichen, Beim engungen des H e fe in v e rtin s den entscheidendsten E in flu ß ausüben könnten. F ü r die 11eaik-tionsbeeiniiussung enzym atischer H y d r o lysen g ib t es näm lich ein ige typische M ö g lic h keiten, zwischen denen sich duröh reaktionskine
tische Messungen p rin zip iell entscheiden läßt (8 ).
B etrach tet man den m olaren Um satz, den eine gewisse Enzym m enge in Lösungen von w ech
selnder R ohrzuckerkonzentration in gleichen, kurz gewählten Zeiten bew irkt, als F u n k tio n der K on zen tra tion des Rohrzuckers, so fin d e t man, daß von 5proz. Lösungen an der pro Z e ite in h e it um gesetzte B etra g durch E rhöhung der Zucker- komzentration n ich t mehr g esteig ert w ird . F ü r rechnerische Zw ecke ist es geeign eter, m it L . M i
chaelis und M . L . M en ten (9 ) den m olaren U m satz als Fu n k tion des L ogarith m u s der reziproken Zuc'kerkonzentration darzustellen, w ie es in F ig . 1 geschehen ist.
D ie Abszissen sind also die n e g a tiv genom menen Logarith m en der Substratkonzentration.
D iese K u rven , die ich A k tiv itä ts -p s -K u rven nenne, entsprechen vollkom m en denjenigen, in w elchen man nach dem V o rg ä n g e von S. P . L .
Sörensen und L . M ich a elis die A bh än gigkeit der Enzymwirikungen vom W asserstof fexponenten, dem pj|, darzustellen gew ohnt ist — den A k tiv i- täts-pyr-K urven. L . M ich a elis und M . L . M en
ten (9 ) haben in einer grundlegenden U n ter
suchung vor zehn Jahren den N achw eis erbracht, daß die A k tiv itä ts -p s -K u rv e des In v e rtin s m it der D issoziationsrestkurve einer Säure bzw. Base übereinstim m t. W i r w ollen dies zunächst m it M ich a elis und M en ten dahin deuten, daß zwischen E n zym und Zucker ein G leich gew ich t besteht, das durch das M assenwirkungsgesetz geregelt w ird, und daß d ie R eaktion sgesch w in digkeiten der K on zen tration der u n dissoziierten In v e rtin - Roh rzu cker-V erbin du n g p rop ortion al sind.
[Saccharase] [Rohrzucker] _ [Saccharase-Rohrzucker] s
D ie A nw endbarkeit des M assenw irkungs
gesetzes auf die an manchen hydrophilen K o llo i
den sich abspielenden R eaktion en w ird durch w ic h tig e A rb eiten von W o. P a u li (1 0 ) in W ien und von J. Loeb (11) in N e w Y o rk , welche nam entlich die Salzbildung von P ro tein en u n ter
sucht haben, gestützt. Docih scheint die H e ra n ziehung dieses Gesetzes zur B eschreibung enzy
matischer Systeme nur m it dem größten V o rb e
halte möglich, solange w ir das S u bstratäqu ivalent des Enzyms nicht kennen und fü r d ie m olare D ispersität desselben keine A nhaltspunkte haben.
Ich werde jedoch noch zeigen, daß in gewissen F ä llen die Größe von K s praktisch unabhängig ist vom nephelom etrisehen bzw. u ltram ikroskopi
schen B ild e der In vertin lösu n gen , und ich w erde zeigen, wieso dies m öglich ist. F ü r die je tz ig e B etrachtu ng ergib t sich daraus, daß w ir es beim In v e rtin scheinbar überall m it gleich er T e ilc h e n größe (bzw. m olarer V e rte ilu n g ) zu tun haben, und aus diesem G runde m öge vorerst die H e ra n ziehung des Massenwirkungsgesetzes w enigstens fo rm e ll b erech tigt erscheinen.
Is t nun die G eschw indigkeit, m it der sich das G leich gew ich t zwischen Saccharase und Saccha
rose einstellt, von derselben Größenordnung w ie die Z erfa llsgesch w in d igk eit dieser V erbindung, so müßte man durch Konzentrationserhöhung, sei es des Katalysators, sei es des Rohrzuökers, auch in den S ättigu ngsgebieten eine Erhöhung der R eaktionsgeschw indigkeiten beobachten können, w elche eine A bw eichung von der th eoretischen ps-K u rv e bedingt. Das Experim ent ze ig t, daß diese Abw eichungen nur innerhalb d e r V e r suchsfehler liegen können und daß d ie B ild u n g der In v e rtin -B o h rz u c lc e r-V e rb in d u n g unter den üblichen Versuchsbedingungen en tw ed er außer
ordentlich sdhueller v e r lä u ft als ih r Z e rfa ll, oder daß umgekehrt die e ig e n tlic h e H y d ro ly se sehr rasch v e rlä u ft und daß der vom In v e rtin w eg d iffu n d ieren d e In vertzu ck er die B ild u n gsge
sch w in digkeit bestim m t. Im letzteren F a lle w ird uns die w ahre D issoziationskonstante der Enzym- Zu ck er-V erb in d u n g verborgen) bleiben.
H eft 35.
31. 8. 1923
Über etw a ig e Än deru n gen der Struktur und der K o n zen tra tio n dieser V erb in d u n g muß man zu entscheiden suchen, indem man die w ich tigsten F ak toren , von denen die R ea k tion sgesch w in d ig
k eit abhängt, v a riie rt und die m it den versch ie
densten Enzym lösungen gew onnenen Ergebnisse m iteinander vergleich t. Eis hat sich dabei gezeigt, daß keine wesentlich verschiedene A b h ä n gigk eit von der Tem peratur und der [H *] durch die heute abtrennbaren F re m d s to ffe b ew irk t w ird . Unab
hängig vom R ein h eitsgrad e (1 2 ), beträgt der P a rameter der Saccharase-£>H"Kurven in Überein
stim m ung m it den A ngaben der L ite ra tu r 6,6 ± 0,1 bei 30 °. Denselben B efu n d haben H . v. E u le r und K . M yrbäck (1 3 ) m it ihren nach den W illstättersch en 'Sorptionsm ethoden g e re in ig ten Präparaten aus schwedischer B rau ereih efe erhoben. Auch die Schwankungen des T em pera
tu rk oeffizien ten , den B . W ills tä tte r, J. Graser und ich (12) fü r In vertin lösu n gen von versch ie
dener H e rk u n ft und w e it d iffe rie re n d e m R e in heitsgrade zwischen 15,5 und 30 ° bestim m t haben, bewegen sich nur innerhalb d er Versuchs
fehler.
Ausschlaggebend fü r die B eziehu ng der I n vertin m en gen zu den In versionsgeschw indigkeiten und dam it fü r die E ntscheidung über die S p e z ifi
tät dieses Enzyms ist die B e rü c k s ic h tig u n g der wechselnden A b h ä n g ig k e it der R ea k tion sge
schw indigkeiten von der ZucJcerkonzentration, die wechselnde A f f in it ä t des Enzym s zu seinem Substrat.
D ie Unterschiede der scheinbaren D issozia
tionskonstanten der Saccharäse-Saccharose-Ver
bindungen, die sich fü r In vertin lösu n gen und -präparate der verschiedensten H e rk u n ft er
gaben (1 4 ), betragen bis zu 250 % des klein sten numerischen W ertes. D er m ögliche F eh ler der einzelnen K s -B estim m ungen beträgt dem
gegenüber nicht mehr als ± 5 % . In T a b elle I fin d e t man eine kleine Zusam m enstellung solcher Messungen, die m it Saccharaselösungen aus bayerischen, preußischen, dänischen und am erika
nischen B rauerei- und B ren n ereih efen angestellt wurden. In der d ritten K o lu m n e steht das R e ziproke von K s , die A ffin itä tsk o n sta n te, in der vierten d erjen ige B ru ch teil des vorhandenen E n zyms, der unter den B edingungen der üblichen Z eitw ertbestim m u ng (in 0,1387 n-Lösung) an Zucker gebunden ist. E r schwankt zwischen 89,5 und 77,5 %.
Tabelle T.
Invertin Ks As
gebundene Saccharase
(% ) Brennereihefe Rasse X I I .. 0,016 63 89,5 Brennereihefe Kopenhagen 0,017 59 89 Amerikanische Brauereihefej 0,020 50 87,5 Münchener Löwenbräuhefe 0,0-29 35 82,5 Münchener Löwenbräuhefe 0,040 25 77,5
D ie einfachste, wenn auch n ich t streng rich tige
735 D eutung dieser V erschiedenheiten w äre die fo l
gende: K om m t zum System Saccharase-Rohr- zucker noch ein d ritter K ö rp e r hinzu, w elcher einen T e il des fre ie n Enzym s zu binden und da
durch der V e re in ig u n g m it dem Rohrzucker zu entziehen verm ag, so muß dadurch die scheinbare Dissoziationskonstante erhöht, ih r reziproker W ert, die A ffin it ä t des Enzym s zum Zucker, er
n ie d rig t werden. E n tsp rich t die B eziehung des Enzyms zu diesem K ö rp e r K einem D issoziations
gleich gew ich t im Sinne der G leichung
£ + Z Ü ( B J T ) ... (1) wobei dem K om p lex ( E K ) k ein erlei katalytische W irk u n g mehr zukommt, so fo lg t aus dem M assenwirkungsgesetz, daß d ie Dissoziationskon-
■ jy K + K K
stante A s ---- — mal größer erscheinen wird, wenn K d ie K on zen tra tion des H em m ungs
körpers und Kk die D issoziationskonstante des G leichgew ichts (1 ) bedeutet. D ie E xtrapolation der R eaktionsgeschw indigkeiten fü r unendlich hohe Zuckerkonzentration w ird in diesem F a lle den V e rg leich der jew eils vorhandenen Saccha- rasemengen erm öglichen, w e il unter diesen B e
dingungen der H em m ungskörper m it dem R o h r
zucker n ich t mehr e rfo lg re ic h um die 'Saccharase konkurrieren kann.
Dank den bahnbrechenden Untersuchungen von S. P . L . Sörensen, L . M ichaelis, P . B ona und ih rer Schüler hat man schon vor mehr als zehn Jahren d ie Bedeutung der W a sserstoffionenkon- zen tra tio n fü r biologische V o rgä n ge erkannt und hat in bezug au f diese stets prozentisch gleiche T e ile der m axim al m öglichen en zym ati
schen R eaktionsgeschw indigkeiten verglichen.
H eu te erst lernen w ir den in dieser H in s ic h t w e it entscheidenderen E in flu ß der Substrathonzen- tra tio n kennen.
Es erscheint som it als eine der V o rb ed in gu n gen fü r die P ro p o rtio n a litä t von Saccharasemenge und In versionsgeschw indigkeit, daß man d ie M es
sungen au f solchen Pu n kten der A k tiv itä ts -p FI- und der A k tiv itä ts -p s-K u rven vorn im m t, welche gleiche O rdinaten haben. D ieselbe N ä h e ru n g läßt sich erreichen, indem man (z. B. fü r den V erg le ic h von bayerischem und am erikanischem In v e rtin ) nach einem V orsch läge von B . W ills tä tte r und m ir (15) die Reaktionskonstanten oder die Saccharasewerte, welche ein Maß der E nzym mengen darstellen, auf ein In v e r tin von der m itt
leren A ffin itä tsk o n sta n te 50 umrechnet, also durch M u ltiplikation derselben m it ;—^4?"
n + 0,02 wenn die In version in «-n o rm a le r Lösu n g v e r
fo lg t wurde.
F ü r die Zeitw ertqu otien ten erg ib t sich, daß sie bei einem Enzym von wechselnder Zucker
a ffin itä t ebenso d iffe rie re n können, w ie wenn sie m it einer bestimmten Enzym lösoing bei verschie
dener N o rm a litä t der Substrate e rm ittelt und m iteinander verglichen w ürden. H ie rb e i ist aber K uhn: Spezif. N atur u. W irkungsm ech. kohlehvdrat- u. glykosidspaltender Enzyme.
736 Kuhn • Spezif- Natur u. W irkungsm ech. kohlehvdrat- u. glvkosidspaltender Enzyme, f D ie N atu r-
1 * Lwissenschaften
nur in zw ei besonderen F ä llen K onstanz des Quo
tien ten zu erw arten :
1. w enn die Dissoziationskonstanten d er E n zym -S u bstrat-Y erbiindungen überein stim m en,
2. wenn die .scheinbaren D issoziationskon
stanten zwar verschieden, aber so g e rin g sind, daß die gew ählte K on zen tra tion der Substrate genügt, um den E in flu ß enzym- bindender V eru n rein igu n gen unm eßbaf klein zu machen, wenn also in bezug auf die Substratkonzentration die m axim al m ögliche G esch w in digkeit der H yd rolysen praktisch erreich t ' w ird.
Aus einer Untersuchung, die R . W ills tä tte r, H . Sobotka und ich ausgeführt haben (1 6 ), w ird hervorgehen, daß diese B edin gu n gen bei der Spaltung der 0-G lykoside des Phenols, des S alicyl- alkohols und des Salicylaldehyds durch E m ulsin nahezu e r fü llt sind. Es w ird dadurch verstän d
lich, daß R . W ills tä tte r u;nd G. O ppenheim er (7 ) an diesem B eisp iel noch m it der frü h eren M eth o dik zum ersten M ale fü r ein zuckerspaltendes E nzym durch q u an titative Messungen wahrschein
lich .machen konnten, daß es verschiedene Sub
strate an zu greifen verm ag.
W ie steht es nun m it der A f f in it ä t der R a f f i nase zur R a ffin o s e ? D iese Größe läßt sich ex
p erim en tell nicht m it derselben G en au igk eit er
m itteln, die bei der Saccharase m öglich war. D ie b ish erigen Betrachtung'en haben sich — wenn ich so sageu d a r f —- auf eine „E n zym ch em ie v e r dünnter Lösungen“ bezogen, au f H yd ro lysen in w ässrigem M ilieu , bei denen e in großer Überschuß des Lösungsm ittels auch fü r anorganische K a ta lysatoren von Bedeutung ist. D ie G esch w in d ig
k e it der Trisaccharidspaltung n im m t aber noch in so stark konzentrierten Lösungen zu, w o die m axim ale G eschw indigkeit der D isaccharidspal
tu ng längst erreich t ist, daß man g e n ö tig t ist, einen großen T e il der A k tiv itä ts -p s -K u rven zu extrapolieren. D ie in T ab elle I I angeführten W e rte fü r
[Raffinase] [Raffinose] _ [Raffinase-Raffinose] VR
sind daher erheblich ungenau. A b er die D i f f e renz zwischen den Brauerei- und den B ren n erei
h efen überschreitet ganz sicher die V ersuchs
feld er.
Tabelle II.
Invertin Kr Ar Gebundene
Raffinase (% ) Berliner Rasse I I ... 0,24 4 36,5
„ X I I ... 0,24 4 36,5 Dänische Brennereihefe . .. 0,27 4 34 Münchener Brauereihefe. .. 0,66 1,5 17,5
In F ig . 2 sind zw ei P a a re von A k tiv itä ts kurven zusammengestellt. S D und R D beziehen sich a u f Saccharase- und R a ffin a s e w irk u n g eines A uszugs aus Kopenhagener B ren n ereih efe, S L
und R L sind d ie entsprechenden K u rv e n fü r eine In vertin lö su n g aus Löw enbräuhefe. D er experi
m entell bestimmte V e rla u f der K u rv e n ist ausge
zogen, ih r w eiterer V e r la u f durch S trich e ange
deutet.
i— *— *— *— -.. -)— n r— — ,— |— ,— j— .— j—
-lo g / S J 2 W 1,*0 1 OJ7 0,18 Q Fig. 2. R elative A ffin itä ten verschiedener Invertin© zu
Rohrzucker und Raffinase.
D iese F ig u r besagt nur, daß Saccharase und R a ffin a s e von den in den H efeau szü gen enthalte
nen S to ffe n in annähernd gleich er W eise b eein flu ß t werden. Das ist bei der außerordentlichen Ä h n lich k eit, die frü h er im V erh a lten beider E n zyme festgestellt wurde (6 ) und die H . v. E u le r (1 7 ) m it der von hom ologen K ö rp e rn in der orga
nischen Chem ie vergleich t, nicht erstaunlich.
N im m t man aber noch die in jedem F a lle er
m ittelten Zeitw ertqu otien ten hinzu, setzt man also die O rdinaten der iü-Kurvem zu denjenigen der
$ -K u rv e n ins rich tig e V erh ältn is, w ie es. z. B. in F ig . 3 geschehen ist, so sieht man dias E rgebnis,
Fig. 3. Abhängigkeit der Zeitwertquotienten von der Zuckerkonzentration.
zu dem meine Untersuchung g e fü h rt hat und das aus T ab elle I I I noch deutlicher abgelesen w erd en k a n n :
Tabelle III.
Invertin Q
(0,138 n) K S Kr Kr. Ks QcO B erliner Rasse I I 4,8 0,016 0,24 15 2,0
„ X II 5,0 0,016 0,24 15 2,0
Dänische
Brennereihefe 5,0 0,017 0,27 16 1,9
Münchener
Brauereihefe 8,3 0,040 0,66 17 1,9
