Studies on the Nitrogen Metabolism of Soybeans -III. Variation of Glutamic acid, Aspartic acid and its Amides during the Growth of Yonger Plants

대두(大豆)의 질소대사(窒素代謝)에 관(關)한 연구(硏究) -III. 유식물(幼植物) 시기(時期)에서의 Glutamine 산(酸)과 Asparagine 산(酸) 및 그 Amide의 소장(消長)

In an effort to determine the bio-synthesis in the soybean as investigate to the variance of each substance: Glutamic acid, Aspartic acid and its amides during the growth of younger soybean plants. 1. The variance-curve of Gultamic acid and Aspartic acid as the acidic amino acids in the cotyledons was appeared the peak the first half period at Glutamic acid and the latter half at Aspartic acid in the growth of soybeans, and was received the symmetrical impression centering around the stage of adult leaf-development. But, in the embryonic organ, it appears the peak at both part, in the developmental stage of adult leaf and also appears near phenomena of increase and decrease in the variation-curve of metabolites. 2. It's amides-Gultamine and Asparagine-appears the peak at the developmental stage of adult leaf in the both cotyledons and embryonic organ, and rapid increase in the cotyledons were very impressed compare with the decrease at fallen stage of cotyledons in the embryonic organs. 3. In the relation of variance at Glutamic acid and Aspartic acid, both substance were discovered the fact of translocation from cotyledon to embryonic organ, and Glutamic acid could supposed that bear the charges of outrider substance in other amino acid as the Glutamic acid-self and major basic function for receiving the ammonia as the nitrogen contain constituent of plant. In the case of Glutamine, formation-mechanism of ammonia which develops due to its hydrolysis in the latter period of soybean growth, suggested that was forfeit its function till instance of fallen cotyledons. 4. In the relation the Aspartie acid and Asparagine, Aspartic acid which begins to decrease from seed-state was supposed that bear sufficiently the charge of outrider substance in the formation of Asparagine other than translocated to embryonic organ from cotyledon. And, formation-theory of Aspartic acid which suppose as formational substance from Kreb's cycle were recognized from latter period of soybean growth, and then, rapid accumulation of Asparagine's amounts were supposed that adapt to two theory: Theory which consider to transformation as Asparagine state for pressing to less than noxious weight the concentration of ammonia developing from the cells, and was formate and accumulate as ammonia or carbohydrates containing excess in the cotyledons.

대두(大豆)의 유식물(幼植物)시기에 있어서의 Glutarmine 산, Asparagine 산 및 그 Amide에 대(對)하여 각물질(各物質)의 소장(消長)을 검토하면서 대두내(大豆內)에서의 생합성(生合成)을 구명(究明)하여 보았다. 1. 산성 Amino 산으로의 Glutamine 산과 Asparagine 산의 소장곡선(消長曲線)은 자엽(子葉)에 있어서는 유식물(幼植物)시기 전반기에 있어서는 Glutamine 산, 후반기에 있어서는 Asparagin 산이 peak를 나타내어 성엽발생기를 중심(中心)으로 하여 대(對)칭적인 인상을 주었다. 그러나 배적(胚的)기관에 있어서는 양부위(兩部位)가 모두 성엽이 발생(發生)한 시기에 peak를 나타내었으며 소장곡선(消長曲線)은 거의 비슷한 증감의 현상을 나타냈다. 2. 그 Amide인 Glutamine과 Asparagine은 자엽(子葉)에나 배적(胚的)기관에서도 성엽이 발생한 시기에 peak를 나타냈으며 배적(胚的)기관에 있어서의 자엽(子葉)탈락시기에서의 감소에 비하여 자엽(子葉)에서의 급격한 증가는 대단히 인상적이다. 3. Glutamine 산과 Glutamine의 소장(消長)관계를 보면 둘다 자엽(子葉)에서 배적(胚的)기관으로 이동한 사실은 발견(發見)되었으나 그밖의 Glutamine 산은 식물(植物)의 함질소성분으로서 Ammonia를 받아드리기 위한 중요한 입구적(入口的)인 기능과 Glutamine 산 자체(自體)로서 타(他) Amino 산의 전구물질(前驅物質)인 역활을 다하고 있음을 추측할 수 있었다. 또 Glutamine의 경우는 후반기에 들어와서는 그의 가수(加水)분해로서 발생(發生)하는 Ammonia의 생성기구가 자엽(子葉)이 탈락하기 직전에는 그 기능이 상실되었음을 시사하여 주었다. 4. Asparagine 산과 Asparagine 과의 관계에서는 종자(種子) 상태(狀態)부터 감소하기 시작한 Asparagine 산은 배적(胚的)기관에 이동한 이외에도 Asparagine의 형성에 전구적(前驅的)인 물질(物質) 역할을 충분히 하여 주었다고 생각되었다. 그리고 Kreb's 회로의 생성물(生成物)로서 간주되는 Asparagine 산의 형성론(形成論)은 후반기부터 인정하게 되었다. 또 Asparagine의 함유량의 급격한 축적은 각세포(各細胞)에서 발생(發生)한 Ammonia의 농도를 유해량(有害量) 이하는 억제하기 위하여 Asparagine의 형태로 전환했다고 생각하는 설(說)과 자엽내(子葉內)에 과도(過度)하게 함유(含有)하고 있던 $NH_3$와 탄수화물로 형성 집적(集積)되어 있다는 두가지 설(說)로 적응시킬 수 있었다. 5. Amide는 발아중 또는 삼성물(森成物)에서의 경우라도 외부(外部)에서 Ammonia의 공급이 충분하면 형성량(形成量)도 많아지는데 대두내(大豆內)에 있어서는 외부(外部)에서의 공급 없이도 상당량의 Amide가 형성(形成)되었다. 이것은 대두(大豆)의 특징이 되기도 하며 특(特)히 Glutamine 보다는 Asparagine이 다량 생성되었다.