Phasenumwandlungserscheinungen in Lecithin/Wasser-Systemen

Drfler, H. D.; Brezesinski, Gerald

doi:10.1007/bf01469677

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“…Details der kalorimetrischen Methodik wurden bereits ausftihrlich beschrieben [4]. Es wurde ein Differential-Scanning-Kalorimeter, Typ DSC-2 der Fa.…”

Section: Methodikunclassified

“…Die verwendeten Phospholipide wurden tiber P205 bei 351 K und -1,3.10 _2 Pa 2 Stunden bis zum Monohydrat getrocknet [4]. Zu den auf diese Weise hergestellten Phospholipid-Monohydraten wurde in den Kalorimeterkapseln 50 Gew.…”

Section: Methodikunclassified

“…Diese Vorkehrungen sind fiir die thermodynamische Konsistenz der Umwandlungsparameter erforderlich, da z. B. bei den Kephalinen [7] festgestellt wurde, dag diese nichtfreiwilligWasser aufnehmen, wie dies bei den Lecithinen der Fallist [4].…”

Section: Methodikunclassified

“…Kephaline. Weiterhin ergaben sich systematische Verschiebungen im Temperaturabstand zwischen Vor-und Hauptumwandlung sowie Zusammenh~inge zwischen der Hydratisierung der Kopfgruppe, dem Auftreten von Vorumwandlungserscheinungen und den Trends in den Umwandlungstemperaturen und -enthalpien [4][5][6].…”

Section: Introductionunclassified

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Kopfgruppeneinflu� homologer 1,2-Dihexadecylglycerophospholipide auf die Phasenumwandlungen ihrer Phospholipid/Wasser-Mischungen im heterogenen Zweiphasengebiet

Dörfler

Brezesinski

Nuhn

et al. 1985

Colloid & Polymer Sci

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Zusammenfassung: Mittels Differential-Scanning-Kalorimetrie wurde der Einflut~ des chemischen Aufbaus der Kopfgruppe von 14 Derivaten der 1,2-Di-O-hexadecylglycero-3-phosphors~iure im wasserreichen heterogenen Zweiphasengebiet untersucht. Es wurden die Phasenumwandlungstemperaturen und -enthalpien bestimmt und verglichen. Zusammenh~inge zwischen der Variation der Kopfgruppenstruktur und den Trends in den Umwandlungsparametern werden diskutiert.Abstract: A series of hexadecylglycerophospholipids was studied by differential scanning calorimetry in the heterogeneous two-phase region (50 wt. % water). The phase transition temperatures and enthalpies of the hydrated phospholipids were determined and compared. Correlations between the chemical structure of the polar headgroups and the thermodynamical parameters of the phase transitions were discussed.

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“…Details der kalorimetrischen Methodik wurden bereits ausftihrlich beschrieben [4]. Es wurde ein Differential-Scanning-Kalorimeter, Typ DSC-2 der Fa.…”

Section: Methodikunclassified

Section: Introductionunclassified

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Kopfgruppeneinflu� homologer 1,2-Dihexadecylglycerophospholipide auf die Phasenumwandlungen ihrer Phospholipid/Wasser-Mischungen im heterogenen Zweiphasengebiet

Dörfler

Brezesinski

Nuhn

et al. 1985

Colloid & Polymer Sci

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“…Auf eine eingehende Darstellung der Liquidus-und Soliduskurve im wasserarmen Gebiet ein-schlie61ich des wasserfreien Lecithins wurde verzichtet, da bekanntlich[11] in diesem Konzentrationsbereich die Umwandlungsparameter sehr stark yon der Vorgeschichte der Proben abh~ingig sind. Die exakte Ermittlung der Anfangs-und Endpunkte des Umwandlungsintervalls der DSC-Kurven ist jedoch etwas durch ihr diffuses Profil erschwert.…”

unclassified

Phasenumwandlungserscheinungen in Lecithin/Wasser-Systemen

Dörfler

Brezesinski

1983

Colloid & Polymer Sci

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Zusammenfassung: 1. Auf der Grundlage kalorimetrischer Messungen wurden die Phasengebiete des Zustandsdiagrammes 1,2-Dipalmitoyllecithin/Wasser exakt ermittelt und thermodynamisch widerspruchsfrei unter Beriicksichtigung von Strukturuntersuchungen interpretiert. Die eigenen Ergebnisse werden Literaturdaten gegeniibergestellt und diskutiert. 2. Die Analyse der Umwandlungsparameter der Vorumwandlung der untersuchten Lecithine Di-C14-PC, Di-C16-PC, Di-C18-PC und Di-C20-PC im wasserreichen Gebiet (heterogenes Zweiphasengebiet) fiihrt zu einer eindeutigen Kettenl/ingenabh~ingigkeit. Untersuchungen zur Kinetik der Riickbildung der L/3,-Phase zeigen, daft die strukturellen Veriinderungen, die mit der Vorumwandlung zusammenh~ingen, langsame Prozesse sind. 3. Untersuchungen zur Hydratation der L/3,-und x-Phase ergaben, daft bei 273 K (Eispeak-Auswertung) fiir alle untersuchten Lecithine ein Wert yon 13-14 tool W/mol L gefunden wird. Mit Temperaturerh6hung erh6ht sich die Hydratationszahl geringfiigig.Abstract: 1. By means of the differential scanning calorimetry technique the phase diagram of 1,2-dipalmitoyl-lecithin/water was determined. The own results are discussed on a pure thermodynamical point of view together with the literature data. The contradictions which are obvious from the existence of different phase regions in the literature are considered. 2. The thermodynamical parameters of the pre-transitions as a function of the lecithin chain length was analysed and compared. The kinetics of the pre-transition was investigated.

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Thermal regulation of phospholipid fluidity in Corynebacterium glutamicum

Hänel¹,

Brezesinski²,

Hilliger³

et al. 1986

J. Basic Microbiol.

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Increasing temperatures of cultivation caused the cellular phospholipid content of C. glutamicum to decrease significantly. Simultaneously, the melting point of phospholipid fractions, i. e. the temperature of the ordered-disordered phase transition, increased. A hypothetical connection between the cellular phospholipid composition and the temperature-depended lysine efflux is discussed.Most bacteria alter their membrane lipid composition, and hence membrane fluidity, in response to changes in growth temperature. These alterations are often in the fatty acyl constituents of phospholipids and glycolipids and include changes in the saturation or length of fatty acyl chains in addition to variations in the proportion of cyclic or branched fatty acids (RUSSEL 1984). Normal cell function requires membrane lipid bilayers to be in a largely fluid state (MENDOZA and &ONAN 1983). However, a t low temperatures, membrane lipid bilayers undergo reversible order-disorder phase transitions as demonstrated by several methods (e. g. differential scanning calorimetry) (LEONARD et aZ. 1981). I n a recent paper concerning the influence of temperature on the lysine formation of C . glutarnicum, we reported on a decrease of the proportion of unsaturated fatty acids in the whole lipid fraction of this microorganism when grown a t increasing temperatures (HILLIGER et at. 1984). Furthermore, it was shown using freeze-fracture electron microscopy that, after quenching of the bacteria from temperatures below their growth temperature, the intramembraneous particles segregate and particle-free smooth areas of different sizes appear. Segregation started a t higher temperatures when C . glutarnicurn was grown a t higher temperatures (RICHTER et al. 1985). Such morphological pertubations may be induced by the order-disorder transitions of the paraffin chains within the hydrophobic core of the membrane (LEONARD et al. 1981). The aim of this work was to demonstrate directly such transitions of the cellular phospholipid fraction as a function of growth temperature by using differential scanning calorimetry (DSC). Materials and methodsStrain and conditions of cultivation: Corynebaeterium glutamicum 9366 resistant to S-2-aminoethyl-L-cysteine and requiring homoserine was grown for 48 h in a mineral salt medium containing (g/l) : sucrose 75, (NH,),S04 30, KH,PO, 2, CaCO, 10, MgSO, -7 H,O 0.3, Peso,. 7 H,O 0.02, MnSO, 0.02, L-methionine 0.5, L-threonine 0.7, thiamine 0.01, biotin 0.0001, pH 7.0. Cultivations were carried out on rotary shakers (180 r.p.m., 5 om-strokes) in 500-ml flasks containing 50 ml medium at various temperatures as indicated.Extraction of lipids and thin-layer chromatography : Extraction of lipids and thin-layer chromatography were performed as described previously (GRHFE et al. 1982). Diphosphatidylglycerol (DPG) and phosphatidylglycerol (PG) were identified through parallel application of commercial samples of the two phospholipids (KOCH-LIGHT Ltd., England). Lipid phosphorus was estimated according to HESSE and GELLER (1965)....

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Phasenumwandlungserscheinungen in Lecithin/Wasser-Systemen

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Kopfgruppeneinflu� homologer 1,2-Dihexadecylglycerophospholipide auf die Phasenumwandlungen ihrer Phospholipid/Wasser-Mischungen im heterogenen Zweiphasengebiet

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Phasenumwandlungserscheinungen in Lecithin/Wasser-Systemen

Thermal regulation of phospholipid fluidity in Corynebacterium glutamicum

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