Untersuchungen über den Stoffwechsel der Dermatomyzeten

Zusammenfassung1 Mit Keratinomyces ajelloi, Trichophyton mentagrophytes, Microsporum canis und Epidermophyton floccosum sind stoffwechselphysiologische Untersuchungen ausgeführt worden, um den “Lebenslauf” dieser Dermatomyzeten bei in vitro‐Kultur anhand mehrerer Versuchskriterien zu charakterisieren. 2 Wachstum und Entwicklung der von uns ausgewählten vier Pilz‐Species waren unter den Bedingungen unserer Versuchsanordnung qualitativ gleich. Individuell verschieden jedoch waren die Größe der Zuwachsraten, die Intensität der Nährstoffaufnahme und das Ausmaß der Aktivität der Ektoproteinasen. 3 Die Pilze erreichten den Gipfel ihrer Myzel‐Trockensubstanz‐Kurven in Abhängigkeit von der spezifischen Wachstumsgeschwindigkeit des jeweiligen Stammes zu verschiedenen Zeitpunkten: K. ajelloi nach 22, T. mentagrophytes nach 36, M. canis und E. floccosum nach ungefähr 57 Tagen. 4 Innerhalb der Versuchszeit von insgesamt 64 Tagen trat bei den frohwüchsigen K. ajelloi und T. mentagrophytes die Myzelautolyse sofort nach dem Erreichen der Trockensubstanzmaxima ein. Die Autolyse führte zu einer Gewichtsabnahme auf ungefähr ein Drittel der Trockengewichtshöchstwerte. 5 Bei den langsam wachsenden M. canis und E. floccosum kam es ohne äußeres Zutun zu einem diskontinuierlichen Verlauf der Wachstumskurven. Indirekte Anzeichen für den Beginn der Myzel‐Autolyse ergaben sich hier bei Versuchsende aus dem sprunghaften Anstieg der Proteinaseaktivität sowie aus dem Verlauf der pH‐, Phosphat‐ und Reduktionswert‐Kurven. 6 Die Dermatophyten nahmen intensiv das in der Nährlösung gelöste anorganische Phosphat auf. Der P‐Gehalt der Myzelien erreichte sein absolutes Maximum stets einige Tage vor dem Abschluß der Hauptwachstumsphase. 7 Im Verlauf der Myzelautolyse stieg der Gehalt an anorganischem Phosphat in der Nährlösung wieder an. Solche P‐Ausscheidungen sind ein Anzeichen für destruktive Stoffwechselprozesse. 8 Der Glukosegehalt (Reduktionswert; RW) der Nährlösung nahm bis zum Versuchsende bei alien Pilzen stark ab. 9 Für K. ajelloi und T. mentagrophytes war die Glukose offenbar der ein weiteres Wachstum begrenzende Faktor. Aber aueh M. canis und E. floccosum hatten die in der Nährlösung gebotene Glukose beim Abschluß der Versuche weitgehend resorbiert. 10 Einen Anstieg der Reduktionswerte in der Nährlösung zwischen dem 8. und 16. Versuchstag führen wir auf noch nicht näher definierte, vom jungen, stoffwechselaktiven Myzel ausgeschiedene reduzierende Substanzen zurück, die wahrscheinlich bei den Glukosebestimmungen interferieren. 11 Der pH‐Wert in der Nährlösung stieg vor Beginn der Hauptwachstumsphase grundsätzlich von seinem Ausgangswert (5,3) auf pH 7,5 bis 8,2 an. Dieser Anstieg deutet darauf hin, daß die Dermatophyten zur enzymatischen Hydrolyse der Säureamidgruppe des Asparagins unter Freisetzung von Ammoniak befähigt sind. 12 Mit fortschreitendem Wachstum sank der pH‐Wert auf pH ˜ 5 ab. Das Minimum der pH‐Kurve fiel zeitlich ziemlich genau mit dem Maximum der Trockensubstanzkurve zusammen. Autolytische Prozesse führten zu einem erneuten Anstieg der pH‐Werte bis auf pH 8. 13 Unsere Dermatophyten schieden obligat Ekto‐Proteinase aus, obwohl kein diesem Enzym adäquates Substrat in der Nährlösung vorlag. Diese Tatsache werten wir als eine konstitutionell bedingte Neigung zum Parasitismus. 14 Die Proteinaseaktivität stieg mit beginnender und besonders mit fortschreitender Autolyse sehr stark an. Dieses Phänomen führen wir auf das Freiwerden von Endo‐Proteinasen zurück. 15 Die Proteinase‐Quotienten sind ermittelt worden. (Q prot = relative Proteinase‐Aktivität/mg Trockensubstanz des Myzels). Der niedrigste Qprot lag immer vor, wenn das Ende der Hauptwachstumsphase erreicht war. Ein erneutes Ansteigen der Q prot danach werten wir als Kriterium für autolytische Prozesse. 16 Der Q prot während der progressiven Wachstumsphase gibt Anhaltspunkte über die Größe der Stoffwechselintensität und die Neigung zum Parasitismus.