Walter Herbel

Nucleostoffe in proteinreichen Lebensmitteln

The content of nucleo-compounds was investigated in protein rich food by the analytical methods as reported in previous publications. The data obtained for nucleobases (purines and pyrimidines) as well as the contents of nucleic acids (RNA, DNA) calculated therefrom and the content of IMP corresponding to the determined content of hypoxanthine are reported in three tables. The experimental data show remarkable alterations that have occurred on the nucleo-compounds in heat-treated food. The investigation of some sea-fishes pointed out the high content of hypoxanthine and guanine, and a low content of nucleic acids.SummaryThe content of nucleo-compounds was investigated in protein rich food by the analytical methods as reported in previous publications. The data obtained for nucleobases (purines and pyrimidines) as well as the contents of nucleic acids (RNA, DNA) calculated therefrom and the content of IMP corresponding to the determined content of hypoxanthine are reported in three tables. The experimental data show remarkable alterations that have occurred on the nucleo-compounds in heat-treated food. The investigation of some sea-fishes pointed out the high content of hypoxanthine and guanine, and a low content of nucleic acids.ZusammenfassungProteinreiche Lebensmittel wurden mit Hilfe der bereits früher mitgeteilten Analysen-methode auf ihren Gehalt an Nucleostoffen untersucht. Die Gehalte bestimmter Nucleobasen (Purine und Pyrimidine) und die daraus errechneten Anteile zugehöriger Nucleinsäuren (RNA, DNA) sowie die dem Hypoxanthin äquivalente Menge an IMP werden in drei Tabellen mitgeteilt. Auf die bei der Verarbeitung von Lebensmitteln durch thermische Behandlung auftretenden Veränderungen an den Nucleostoffen wird durch experimentelle Daten besonders hingewiesen. Die Untersuchungen an einigen Meerestieren zeigen die hohen Anteile an Hypoxanthin und Guanin, während der Anteil der Nucleinsäuren gering ist.

Quantitative alteration of readily volatile petroleum components in water pollution by simulated weather factors and a rapid column chromatographic separation of the aromatic petroleum fraction

SummaryIt is demonstrated by simulated environmental factors that after the application of petroleum onto a water surface, alterations in the distribution pattern are primarily caused by evaporation. During 8 h of analysis, it has been shown that evident loss by evaporation occurs especially for low-molecular n-alkanes, where the evaporating velocity is dependent on the film thickness, water temperature and wind velocity. Quantitatively, the concentration decrease of n-alkanes, nonane to pentadecane as well as pristane was determined by capillary gas chromatography with flame ionization detection at different periods of time, different water temperature and film thickness.A simple, rapid and cost-effective method for column chromatographic separation of low-boiling petroleum is also presented. By means of this method, it is possible to separate aliphatic, mono-, di- and polyaromatics from petroleum. The following gas chromatographic separation of the three fractions is simplified by removal of the non-volatile components.

Grundlagen der Hydrolyse gebundener Purin- und Pyrimidinbasen in Lebensmitteln und programmgesteuerte Berechnung der Nucleinsäuregehalte

SummaryIn order to determine the amount of combined purine and pyrimidine bases in foods we investigated the chemical fundamentals of their hydrolytic digestion it was demonstrated that the digestion mixture used, containing trifluoracetic- and formic acids, protected the purine bases during hydrolysis from oxidative degradation due to carbon monoxide formation. Further, a time-saving computer-program was developed and presented. This program allows, depending on the purine composition, the calculation of the corresponding nucleic acids, the nucleotides and the purine-nitrogen-content of the food.ZusammenfassungDie chemischen Grundlagen der Nucleinsauren-und Nucleotidhydrolyse zur Ermittlung der in Lebensmitteln enthaltenen, gebundenen Purin- und Pyrimidinbasen wurden untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß das Säurengemisch Trifluoressigsaure/Ameisensaure durch die Bildung von Kohlenmonoxid (CO) bei der Hydrolyse einen Schutz der Purinbasen vor oxydativem Abbau bewirkt. Weiterhin wurde ein zeitsparendes Rechnerprogramm entwickelt und vorgestellt, das die Berechnung der in Lebensmitteln enthaltenen Nucleinsauren, Nucleotide und der Purinstickstoffgehalte aus den einzelnen Basen erlaubt.

Bestimmung niedermolekular gebundener Purin- und Pyrimidinbasen in Lebensmitteln nach gelchromatographischer Isolierung und hydrolytischem Druckaufschluß

SummaryCompounds with purine and pyrimidine bases of low-molecular weight were separated and isolated by gelpermeation-chromatography. After acid hydrolysis of nucleotides to free bases in a pressure digestion vessel the bases were separated on cation exchange resins. The data obtained are also reported in relation to the total base content of the substrate. It could be demonstrated that in untreated samples the portion of combined bases of low-molecular weight results in 5 to 15% of the corresponding total base content, depending on base and kind of food. In fresh unheated food samples adenine nucleotides are con verted rapidly to inosine nucleotides and hypoxanthine; therefore only a small share of adenine is found from compounds of low-molecular weight. In heated food the portion of combined low-molecular weight purine and pyrimidine bases proves to be much higher, due to partial hydrolysis of nucleic acids. It amounts to 30 to 50% of the total base content, depending on base and kind of food.ZusammenfassungDie gelchromatographisch abgetrennten und isolierten niedermolekularen Purin- und Pyrimidinverbindungen wurden nach hydrolytischem Druckaufschluß an einem Kationenaustauscher als freie Basen bestimmt. Diese Daten werden auch im Verhältnis zu den Gesamtgehalten der Basen des Substrates mitgeteilt. Es zeigte sich, daß bei unbehandelten Proben der Anteil der niedermolekular gebundenen Basen 5–15% (je nach Base und Lebensmittel) der jeweiligen Gesamtbasenmenge beträgt. Bei frischen, nicht erhitzten Lebensmittelproben findet ein schneller Abbau von Adeninnucleotiden zu Inosinnucleotiden und zu Hypoxanthin statt, so daß nur geringe Adeningehalte aus niedermolekularen Verbindungen angetroffen werden. Bei erhitzten Lebensmitteln ist der Anteil niedermolekular gebundener Purin- und Pyrimidinbasen durch Teilhydrolyse von Nucleinsüren höher. Er beträgt dann 30–50% (je nach Base und Lebensmittel) der jeweiligen Gesamtbasenmenge.

Bestimmung der einzelnen Purin- und Pyrimidinbasen aus proteinreichen Lebensmitteln nach hydrolytischem Aufschluß durch automatische lonenaustauscherchromatographie

SummaryA method was developed for the separation and quantitative determination of purine and pyrimidine bases liberated from food nucleic acids, nucleotides and nucleosides. After acid hydrolysis of nucleotide polymers to the free bases and simultaneous splitting of the proteins in a pressure digestion vessel, the bases were separated by gradient elution on two different cation exchange resins. The Internal Standard Method was used for identification and quantitative determination, by adding a non-natural purine base, continuously monitoring the UV-measurement at λ = 260 nm and integrating it electronically.Furthermore the eluted bases were fractionally collected, which meant purest isolation of the peaks, and identified by UV-spectrophotometry and/or other chromatographic methods (TLC, GLC). In this way, because of the high elution flow and the high capacity of the separation column, considerable amounts, up to 200 μg of each compound could be separated and isolated.ZusammenfassungEine Methode zur Auftrennung und quantitativen Bestimmung der in Lebensmitteln aus Nucleinsäuren, Nucleosiden oder Nucleosiden freigesetzten und freien Purin- und Pyrimidinbasen wurde ausgearbeitet. Nach saurer Hydrolyse der Nucleotidpolymeren bis zu den freien Basen bei gleichzeitiger ausreichender Proteinspaltung in einem Druckaufschlußgefäß wurden die Basen durch stufenweise Elution an zwei verschiedenen Kationenaustauscherharzen getrennt. Die Identifizierung und quantitative Bestimmung erfolgte mittels kontinuierlich registrierender UV-Messung bei λ = 260 nm. Die Auswertung wurde nach dem Verfahren des Internen Standards mit Hilfe einer in der Natur nicht vorkommenden Purinbase durch elektronische Integration vorgenommen. Zusätzliche Identifizierungen der eluierten Basen konnten durch Fraktionssammlung und damit Reinstisolierung der Peaks mittels UV-Spektralphotometrie oder anderer chromatographischer Methoden (DC, GC) durchgeführt werden, da aufgrund des hohen Elutionsflusses und der hochkapazitiven Trennsäule erhebliche Substanzmengen (bis zu 200 μg je Einzelkomponente) getrennt werden konnten.