JPH026514B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH026514B2
JPH026514B2 JP15106186A JP15106186A JPH026514B2 JP H026514 B2 JPH026514 B2 JP H026514B2 JP 15106186 A JP15106186 A JP 15106186A JP 15106186 A JP15106186 A JP 15106186A JP H026514 B2 JPH026514 B2 JP H026514B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glucosidase
present
cellulases
immobilized
activity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP15106186A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS637787A (ja
Inventor
Shizuka Fujishima
Fumiko Yaku
Tetsuo Koshijima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP15106186A priority Critical patent/JPS637787A/ja
Publication of JPS637787A publication Critical patent/JPS637787A/ja
Publication of JPH026514B2 publication Critical patent/JPH026514B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、固定化β−グルコシダーゼの製造法
に関する。 従来の技術及びその問題点 近年、エネルギー問題、環境汚染、未利用資源
の有効利用などの観点から、セルロース性物質の
糖化方法についての研究が盛んに行なわれてお
り、なかでも、装置及び操作が簡単であつて、し
かも温和な条件下に行なうことができ、その上生
成する糖がグルコース等の単糖である酵素糖化法
が有効な方法として注目されている。 セルロース性物質を糖化するセルラーゼ類(セ
ルラーゼ及び/又はヘミセルラーゼ)は、主とし
てβ−グルコシダーゼと他の2種の成分とから成
り立つている。セルラーセ類を用いてセルロース
性物質を糖化するに際しては、まずβ−グルコシ
ダーゼ以外の2成分がセルロース性物質に作用し
て2量体を生成し、次いでβ−グルコシダーゼが
この2量体をグルコースに分解する。該2量体
は、セルロース性物質から該2量体までの分解を
阻害するため、β−グルコシダーゼ活性が充分で
ないと、セルロース性物質の糖化を効率的に行な
うことができない。ところが、現在使用されてい
るセルラーゼ類のβ−グルコシダーゼ活性は充分
なものとは言えない。そのため、コストの著るし
い増加を招くにもかかわらず、β−グルコシダー
ゼを含有する他の酵素を添加しなければならな
い。 そこでβ−グルコシダーゼを固定化し、繰り返
し使用する試みがなされてきた。しかしながら、
化学反応を利用した従来の固定化方法では、(1)担
持されるβ−グルコシダーゼ活性が低い、(2)担体
の堅牢度が不充分である、(3)固定化に要するコス
トが極めて大きい、等の問題点があり好ましくな
い。 問題点を解決するための手段 本発明者は、上記問題点に鑑み鋭意研究を重ね
た結果、セルラーゼ類を用いてセルロース性物質
を糖化し、グルコース等の可溶性成分を分離した
後に残留し、従来難分解物質として廃棄されてき
た未分解固形物に、セルラーゼ類が物理的吸着及
び化学的結合によつて多量に固定化されているこ
と、更にはこのセルラーゼ類が固定化された未分
解固形物を適当な溶媒で洗浄して乾燥し、一定期
間エージングすることにより、高いβ−グルコシ
ダーゼ活性を有する固定化β−グルコシダーゼを
安価に得られることを見出し本発明を完成した。 即ち本発明は、セルロース性物質にセルラーゼ
類を作用させて生成する可溶性成分を分離した後
の未分解固形物を、有機溶媒で洗浄後エージング
することを特徴とする固定化β−グルコシダーゼ
の製造法に係る。 本発明に於てセルロース性物質としては、通常
の全ての木質を使用することができ、例えば、針
葉樹や広葉樹、南洋材や北洋材等から得られる木
屑、のこぎり屑、樹皮、廃木材等を挙げることが
できる。また、農業廃棄物として廃棄するために
経費を必要とする稲ワラやサトウキビ、トウモロ
コシ等の廃棄物、あるいは新聞紙、段ボールのよ
うな紙類及びセルロース等も使用できる。 本発明において使用するセルラーゼ類として
は、例えば、アスペルギルス属の菌体、トリコデ
ルマ属の菌体等から生産されるセルラーゼ若しく
はセルラーゼとヘミセルラーゼとを含む酵素等を
挙げることができる。本発明では、これらの酵素
を単独で用いてもよく、或いは起源の異なるもの
の2種以上を同時に使用してもよい。また酵素源
として、これらの酵素を含む菌体抽出液や菌培養
液を用いることもできる。セルラーゼ類を高単位
に担持させたい時には、アスペルギルス属及びト
リコデルマ属のセルラーゼ類を混合して使用すれ
ばよい。 セルロース性物質のセルラーゼ類による糖化反
応は、常法に従い、水溶液又はPH緩衝液中で行な
われる。PH緩衝液はセルラーゼ及びヘミセルラー
ゼの安定性を増すために用いられる。その種類は
特に制限されないが、PHが3.0〜8.0程度のものが
好ましい。反応温度は通常5〜60℃程度である
が、反応時間の短縮及び酵素の安定性を勘案する
と30〜50℃程度とするのが良い。セルラーゼとヘ
ミセルラーゼ並びにセルロース性物質の濃度は、
目的とする固定化β−グルコシダーゼの活性の高
さによつて適宜選択すればよい。一般に、セルロ
ース性物質の量を一定とした場合、セルラーゼ及
び/又はヘミセルラーゼの濃度が高い程、活性の
高い固定化β−グルコシダーゼを短時間のうちに
得ることができる。 上記の如くしてセルロース性物質を糖化した
後、生成するグルコース等の可溶性成分を過、
遠心分離等の通常の分離方法で分離し、残留する
未分解固形物をセルラーゼ類の固定化用担体とし
て使用する。 かくして得られる未分解固形物には、すでにセ
ルラーゼ類が吸着又は結合している。この未分解
固形物を適当な有機溶媒で洗浄し、乾燥し、次い
でエージングすると、強いβ−グルコシダーゼ活
性を示し、セルラーゼ中のβ−グルコシダーゼ以
外の2成分の活性を殆んど有さない固定化β−グ
ルコシダーゼが得られる。 未分解固型物の洗浄に使用される溶媒として
は、例えば、アセトン等のケトン類、エタノール
等のアルコール類、前記アルコール類と石油エー
テル等のエーテル類との混合溶媒等を挙げること
ができる。 未分解固形物のエージングは、室温にて数ケ月
〜数年、好ましくは6ケ月〜5年程度行えばよ
い。 発明の効果 本発明固定化酵素は、以下の如き優れた効果を
示す。 (1) 本発明固定化酵素は、従来の固定化β−グル
コシダーゼに比べ、極めて高いβ−グルコシダ
ーゼ活性を示す。 (2) 本発明固定化酵素は、繰返し使用が可能であ
り、その上繰返し使用してもその活性が低下し
ない。 (3) 従来難分解性であるため廃棄されてきたセル
ロース性物質中の未分解固形物を担体として使
用するため、担体の堅牢性も充分である。 (4) 固定化方法が簡便であるため、コストが著し
く低減される。 実施例 以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明
する。 実施例 1 リン酸塩緩衝液(PH4.6)に、ボールミル粉砕
したカラマツ木粉1gを入れ、45℃に予熱した
後、精製セルラーゼの混合物の1%水溶液5mlを
加え、同温度で48時間振盪し、カラマツ木粉を糖
化した。尚精製セルラーゼとしては、市販のトリ
コデルマ・ビリデ起源のセルラーゼ(セルラー
ゼ・オノヅカR−10)と市販のアスペルギルス・
ニゲル起源のセルラーゼ(セルロシンAP)とを、
夫々限外過して分子量1万以下をカツトし凍結
乾燥したものを1:1の割合で混合して使用し
た。木粉の35%が分解した。別した未分解固形
物をメタノール10mlで洗浄して乾燥し、室温で1
年間保存して本発明固定化酵素を得た。 得られた本発明固定化酵素2mgを4mlのPH4.5
の酢酸緩衝液に加え、40℃で15分予熱し、1mlの
0.15%p−ニトロフエニル−β−D−グルコシド
水溶液を加えて10分間反応させた。反応後、反応
液0.5mlをとり0.1M炭酸ナトリウム水溶液4.5mlを
添加して生成したp−ニトフエノールをフエノレ
ート化し、400nmの吸光度を測定して生成した
グルコース量を算出した。使用した本発明固定化
酵素を水で洗浄して繰り返し使用し、その都度生
成グルコース量を測定した。結果を第1表に示
す。
【表】 本発明固定化酵素には、当初用いた酵素のβ−
グルコシダーゼが88%の高率で固定化されてお
り、7回繰り返し使用した場合も、当初に用いた
酵素活性の60%が固定化されていた。 実施例 2 酢酸緩衝液(PH4.0)80mlに、ボールミル粉砕
したアカマツ木粉4gを入れ、更にセルラーゼ・
オノヅカR−10を限外過(アミコンPM10)に
より分子量1万以下をカツトし凍結乾燥したもの
の1%上記緩衝液溶液20mlを加え、40℃で48時間
振盪してアカマツ木粉を糖化した。糖化後、溶液
と未分解固形物とを別した。溶液から2.84gの
グルコースが得られ、また1.16gの未分解固形物
が得られた。得られた未分解固形物をアセトン5
mlで2回洗浄して風乾し、これを室温で6ケ月保
存し、本発明固定化酵素を得た。 得られた本発明固定化酵素を使用し、実施例1
に示したのと同様の方法でβ−グルコシダーゼ活
性の指標となるグルコースの生成量を測定した。
グルコース生成量は、0.0061μmole Glc/mg・
minであつた。β−グルコシダーゼ活性の測定に
使用した本発明固定化酵素を洗浄し、上記と同様
の方法で再びβ−グルコシダーゼ活性を測定し
た。グルコース生成量は0.0060μmole Glc/mg・
minであつた。 本発明固定化酵素のカルボキシメチルセルラー
ゼ(以下CMCaseとする)活性並びにアビセラー
ゼ活性は、共に痕跡程度であつた。尚、この2種
の酵素は、β−グルコシダーゼとともにセルラー
ゼの主成分となるものである。 実施例 3 500ml容フラスコに、炭素源として適量のセル
ロース粉末を加えた水溶性栄養培地100mlを入れ、
これにトリコデルマ・ビリデQM414を接種した
後、30℃で好気条件下6日間培養した。培養液の
PHは常に5.4に調節した。別の100ml容フラスコ
に、ボールミル粉砕したブナ木粉2gを入れ、こ
れに前記培養液50mlを加え、40℃で48時間振盪し
た。 未分解固形物を別し、液中に含まれる還元
糖をネルソン−ソモジ(Nelson−Somogyi)法
で定量したところ、糖生成率は68%であつた。 得られた未分解固形物を、エタノール5mlで2
回洗浄して減圧乾燥し、1年間保存して本発明固
定化酵素を得た。 得られた本発明固定化酵素640mgのβ−グルコ
シダーゼ活性を、実施例1と同様にして測定し
た。グルコースの生成量は0.005μmole Glc/
mg・minであつた。CMCase活性並びにアビセラ
ーゼ活性は、ほとんど検出されなかつた。 実施例 4 クエン酸塩緩衝液(PH4.5)80mlに、ボールミ
ル粉砕したブナ木粉4gを入れ、40℃に予熱した
後、酵素の1.5%上記緩衝液溶液20mlを加え、同
温度で48時間振盪し、ブナ木粉を糖化した。酵素
としては、実施例1と同様のものを使用した。木
粉の68%が分解した。別した未分解固形物を、
エタノール10mlで洗浄ついで石油エーテル5mlで
洗浄して乾燥し、6ケ月室温で保存して本発明固
定化酵素を得た。 得られた本発明固定化酵素1gをガラスカラム
に充填し、その周囲を温水で40℃に保温した。脱
リグニン処理をしたレツドラワン2gにセルラー
ゼ・オノヅカR−10の0.2%酢酸緩衝液(PH4.5)
溶液40mlを加えて45℃で6時間振盪して得られた
レツドラワン糖化溶液を、上記カラムに5ml/h
の流速で流し、カラムへ流す前後のレツドラワン
糖化溶液中のグルコース量を比較した。カラム通
過後のグルコース量は、通過前に比べ、5mg
Glu/mlに増加していた。 実施例 5 50ml容フラスコに、ボールミル粉砕したセルロ
ース1gと酢酸塩緩衝液(PH4.8)20mlとを入れ、
20分間予熱した。これに、セルラーゼ・オノヅカ
R−10とセルロシンAPとの1;1混合物の3%
上記緩衝液溶液5mlを加え、40℃で48時間振盪
し、セルロースを糖化した。溶液と未分解固形物
とを別し、得られた未分解固形物0.15gを、エ
タノール5ml次いでエーテル3mlで洗浄して風乾
し、6ケ月室温で放置して本発明固定化酵素を得
た。 得られた本発明固定化酵素10mgを三角フラスコ
に入れ、これにセロビオースの0.05%酢酸塩緩衝
液(PH4.5)溶液10mlを加え、40℃でグルコース
生成量を測定したところ、0.027μmole Glc/
mg・minであつた。 実施例 6 乾燥し、一辺3cmの正方形片とした新聞紙2g
を50mlの水に懸濁し、これにセルロシンAP150mg
を加え、45℃で24時間振盪して新聞紙を糖化し
た。遠心分離して未分解固形物を分離し、得られ
た未分解固形物をアセトン15mlに懸濁し、次いで
過して減圧乾燥した。これを室温で8ケ月保存
し、本発明固定化酵素を得た。 得られた本発明固定化酵素40mgのβ−グルコシ
ダーゼ活性を、実施例1と同様にして測定した。
グルコース生成量は、0.0021μmole Glc/mg・
minであつた。 以上に挙げた実施例1〜6より、本発明固定化
酵素が優れたβ−グルコシダーゼ活性を有し、繰
り返し使用が可能であり、その上繰り返し使用し
てもその活性が低下しないことが判る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 セルロース性物質にセルラーゼ類を作用させ
    て生成する可溶性成分を分離した後の未分解固形
    物を、有機溶媒で洗浄後エージングすることを特
    徴とする固定化β−グルコシダーゼの製造法。
JP15106186A 1986-06-26 1986-06-26 固定化β−グルコシダ−ゼの製造法 Granted JPS637787A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15106186A JPS637787A (ja) 1986-06-26 1986-06-26 固定化β−グルコシダ−ゼの製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15106186A JPS637787A (ja) 1986-06-26 1986-06-26 固定化β−グルコシダ−ゼの製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS637787A JPS637787A (ja) 1988-01-13
JPH026514B2 true JPH026514B2 (ja) 1990-02-09

Family

ID=15510444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15106186A Granted JPS637787A (ja) 1986-06-26 1986-06-26 固定化β−グルコシダ−ゼの製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS637787A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100375161B1 (ko) * 2000-06-27 2003-03-08 박대원 고정화 β-글루코시다제를 이용한 알킬글루코시드의제조방법
KR100449170B1 (ko) * 2002-01-21 2004-09-16 학교법인고려중앙학원 셀룰라아제(Cellulase)와 자일란아제(xylanase)를 생산하는 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) KK2 균주와 이에 의해 제조된 효소 및 고체 배양물

Also Published As

Publication number Publication date
JPS637787A (ja) 1988-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Eriksson et al. Fermentation of waste mechanical fibers from a newsprint mill by the rot fungus Sporotrichum pulverulentum
JP5681923B2 (ja) 高濃度糖化液の製造方法
SE443802B (sv) Forfarande vid samtidig forsockrings- och jesningsreaktion for framstellning av etanol ur cellulosa
Subhosh Chandra et al. Exoglucanase production by Aspergillus niger grown on wheat bran: Exoglucanase by A. niger in SSF
Saxena et al. Simultaneous saccharification and fermentation of waste newspaper to ethanol
Suihko The fermentation of different carbon sources by Fusarium oxysporum
Deschamps et al. β-Glucosidase production by Aspergillus phoenicis in solid state fermentation
Ali et al. Screening and statistical optimization of physiochemical parameters for the production of xylanases from agro-industrial wastes
Singh et al. Evaluation of chemical pre-treatment for biodegradation of agricultural lignocellulosic wastes by Aspergillus niger
US4713334A (en) Process for the saccharification of celluloses
JPH026514B2 (ja)
Lepcha et al. Glycoside hydrolases from a thermophilic microbial consortium and their implication in the saccharification of agroresidues
Singh et al. Saccharification of cellulosic substrates by Aspergillus niger cellulase
Elgharbawy et al. Implementation of definite screening design in optimization of in situ hydrolysis of EFB in cholinium acetate and locally produced cellulase combined system
CA1277621C (en) Process for producing immobilized beta-glucosidase
JP5808317B2 (ja) 糖化溶液の製造方法
Funk Recovery of pentoses and hexoses from wood and other material containing hemicellulose and further processing of C5-and C6-components
Dekker et al. Bioutilization of lignocellulosic waste materials- A review
Moosavi-Nasab et al. Cellulase production by Trichoderma reesei using sugar beet pulp.
JPS63226294A (ja) セロビオ−スの製造法
JPS59213396A (ja) セルロースの糖化方法
Puntambekar Cellulase production by the edible mushroom Volvariella diplasia
Prokudina et al. Biodegradation of cellulose-containing substrates by micromycetes followed by bioconversion into biogas
JPH0313871B2 (ja)
RU2316584C1 (ru) Способ биотехнологического получения сбраживаемых сахаров из лигноцеллюлозных материалов

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term