Transport und Umsatz von Polyalkoholen bei der Hefe Rhodotorula gracilis (glutinis)

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Abstract
Die Polyalkohole Sorbitol, d-Mannitol, Ribitol, Xylitol, d-Arabitol, l-Arabitol und Erythritol werden von der obligat aeroben Hefe Rhodotorula gracilis über einen beweglichen Träger in der Zellmembran aufgenommen. Der Transportmechanismus ist aktiv, das erreichte Akkumulationsverhältnis ist jedoch bei allen Polyalkoholen erheblich geringer als bei Monosacchariden. Es nimmt, wie auch bei Monosacchariden, mit steigender Außenkonzentration ab, sogar auf Werte kleiner als 1. Kinetische Daten weisen darauf hin, daß das Trägersystem für Polyalkohole identisch ist mit dem für Monosaccharide, jedoch für Polyalkohole eine wesentlich geringere Affinität und maximale Geschwindigkeit aufweist. Aufgrund des hohen Affinitätsunterschiedes wird die Polyalkoholaufnahme in der Anwesenheit von Monosacchariden unterbunden. Die aufgenommenen Polyalkohole werden im Zellinneren nicht umgesetzt; eine Ausnahme stellen Ribitol und l-Arabitol dar, in deren Anwesenheit ein Abbausystem für Pentitole induziert wird. The obligate aerobic yeast Rhodotorula gracilis was found to take up the alditols d-glucitol, d-mannitol, ribitol, xylitol, d-arabinitol, l-arabinitol and erythritol by means of a constitutive mobile membrane carrier. This uptake involved active transport, that is, it was dependent on the supply of metabolic energy, leading to the accumulation of alditols inside the cells. The accumulation ratio (intracellular concentration to extracellular concentration, S i /S o ) was much lower for alditols than for monosaccharides. As for monosaccharides, this ratio decreased with increasing extracellular concentration, even to values below 1. The kinetic data showed that the carrier system for alditols was identical to that for monosaccharides, though it had a much lower affinity and maximum velocity for alditols. Hence the uptake of alditols was blocked in the presence of monosaccharides. Only ribitol and l-arabinitol were catabolized following enzyme induction. The other alditols were not broken down.