JPH04211369A - 好塩性アルカリアミラーゼおよびその製造方法 - Google Patents
好塩性アルカリアミラーゼおよびその製造方法Info
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- JPH04211369A JPH04211369A JP3008369A JP836991A JPH04211369A JP H04211369 A JPH04211369 A JP H04211369A JP 3008369 A JP3008369 A JP 3008369A JP 836991 A JP836991 A JP 836991A JP H04211369 A JPH04211369 A JP H04211369A
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- Japan
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- halophilic
- amylase
- producing
- alkaline
- natronococcus
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な好塩性アルカリ
アミラーゼおよびその製造方法に関するものである。詳
しく述べると、ナトロノコッカス(Natronoco
ccus) 属に属するアミラーゼ生産菌を培養し、該
培養物より作用至適pHがアルカリ側にある好塩性アミ
ラーゼを分離、採取する方法に関するものである。
アミラーゼおよびその製造方法に関するものである。詳
しく述べると、ナトロノコッカス(Natronoco
ccus) 属に属するアミラーゼ生産菌を培養し、該
培養物より作用至適pHがアルカリ側にある好塩性アミ
ラーゼを分離、採取する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決すべき課題】従来、中性
または酸性に作用最適pHを有するアミラーゼ産生微生
物には、様々なものが知られている。またアルカリ側に
最適pHを有するアルカリアミラーゼを生産する微生物
については、バチルス属(例えば特公昭48−4533
号公報、特公昭50−5272号公報参照)、シュード
モナス属(例えば特公昭50−5274号公報参照)な
どが報告されている。また食塩の存在しないときは活性
がほとんど発現しないが、食塩が数%以上存在する場合
には活性を発現する、いわゆる好塩性アミラーゼを生産
する微生物についてもミクロコッカス属(例えば特公昭
50−5273号公報参照)やアシネトバクター属(例
えば特開昭54−49391号公報参照)などが報告さ
れている。しかしながら、好塩性でかつ至適pHがアル
カリ側に存在するアミラーゼを生産する微生物について
は現在のところ報告は全く無かった。
または酸性に作用最適pHを有するアミラーゼ産生微生
物には、様々なものが知られている。またアルカリ側に
最適pHを有するアルカリアミラーゼを生産する微生物
については、バチルス属(例えば特公昭48−4533
号公報、特公昭50−5272号公報参照)、シュード
モナス属(例えば特公昭50−5274号公報参照)な
どが報告されている。また食塩の存在しないときは活性
がほとんど発現しないが、食塩が数%以上存在する場合
には活性を発現する、いわゆる好塩性アミラーゼを生産
する微生物についてもミクロコッカス属(例えば特公昭
50−5273号公報参照)やアシネトバクター属(例
えば特開昭54−49391号公報参照)などが報告さ
れている。しかしながら、好塩性でかつ至適pHがアル
カリ側に存在するアミラーゼを生産する微生物について
は現在のところ報告は全く無かった。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、微生物に
よる好塩性アミラーゼの製造方法について鋭意努力した
結果、本発明者らが今回土壌より分離した新菌種ナトロ
ノコッカス属を培養することにより好塩性アルカリアミ
ラーゼが菌体外に著量生産されることを見いだした。そ
して、この酵素は従来の一般アミラーゼとは性格を異と
しており、作用至適pHがアルカリ側にあること、また
水にて透析する時は速やかに失活し、塩化ナトリウム、
酢酸ナトリウムまたは塩化カリウムなどの塩濃度が1モ
ル以上の時に著しい活性を発現することなどの特徴を有
しており、従来のアミラーゼとは異なる新しい酵素であ
ることの知見を得、この知見において本発明を完成した
。本発明の好塩性アルカリアミラーゼ(以下、アミラー
ゼAと称する)は、つぎの理化学的性質を有している。
よる好塩性アミラーゼの製造方法について鋭意努力した
結果、本発明者らが今回土壌より分離した新菌種ナトロ
ノコッカス属を培養することにより好塩性アルカリアミ
ラーゼが菌体外に著量生産されることを見いだした。そ
して、この酵素は従来の一般アミラーゼとは性格を異と
しており、作用至適pHがアルカリ側にあること、また
水にて透析する時は速やかに失活し、塩化ナトリウム、
酢酸ナトリウムまたは塩化カリウムなどの塩濃度が1モ
ル以上の時に著しい活性を発現することなどの特徴を有
しており、従来のアミラーゼとは異なる新しい酵素であ
ることの知見を得、この知見において本発明を完成した
。本発明の好塩性アルカリアミラーゼ(以下、アミラー
ゼAと称する)は、つぎの理化学的性質を有している。
【0004】1)作用および基質特異性アミラーゼAは
1モル以上の塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化カ
リウムの存在下で著しい酵素活性を示し、塩非存在下で
は活性を発現しない、好塩性の著しい酵素であることを
特徴とし、デンプン、アミロース、アミロペクチン、デ
キストリンまたはその部分分解物に特異的に作用し、マ
ルトトリオースを主成分とする糖分解物を生成する。
1モル以上の塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化カ
リウムの存在下で著しい酵素活性を示し、塩非存在下で
は活性を発現しない、好塩性の著しい酵素であることを
特徴とし、デンプン、アミロース、アミロペクチン、デ
キストリンまたはその部分分解物に特異的に作用し、マ
ルトトリオースを主成分とする糖分解物を生成する。
【0005】
2)作用pHおよび最適pH範囲(図1参照)作用pH
はpH5〜12にあり、最適作用pHは8〜10にある
。
はpH5〜12にあり、最適作用pHは8〜10にある
。
【0006】3)安定pH範囲(図1参照)2.5モル
の塩化ナトリウムを含む含む20mM緩衝液下、4℃、
20時間放置においてpH6〜12の範囲で失活が認め
られない。
の塩化ナトリウムを含む含む20mM緩衝液下、4℃、
20時間放置においてpH6〜12の範囲で失活が認め
られない。
【0007】4)力価の測定法
基質として2.5モルの塩化ナトリウムを含む75mM
のトリス緩衝液(pH9.0)に溶解させた1.5%の
可溶性デンプン溶液200μlに本酵素を含む試料10
0μlを加え50℃で15分間反応させ、生成した還元
糖を3,5−ジニトロサリチル酸試薬法により定量し、
1分間に1μmol のグルコースに相当する還元力を
生成する酵素量を1単位(1U)とする。
のトリス緩衝液(pH9.0)に溶解させた1.5%の
可溶性デンプン溶液200μlに本酵素を含む試料10
0μlを加え50℃で15分間反応させ、生成した還元
糖を3,5−ジニトロサリチル酸試薬法により定量し、
1分間に1μmol のグルコースに相当する還元力を
生成する酵素量を1単位(1U)とする。
【0008】
5)作用温度および最適作用温度範囲(図2参照)pH
9において約80℃まで作用し、最適作用温度は55〜
65℃にある。 6)熱安定性(図2参照) 2.5モルの塩化ナトリウムを含む50mMトリス緩衝
液(pH9.0)中、各温度下20分間加熱後、活性測
定を行ない、55℃の加熱までは失活が認められない。
9において約80℃まで作用し、最適作用温度は55〜
65℃にある。 6)熱安定性(図2参照) 2.5モルの塩化ナトリウムを含む50mMトリス緩衝
液(pH9.0)中、各温度下20分間加熱後、活性測
定を行ない、55℃の加熱までは失活が認められない。
【0009】7)阻害、活性化
アミラーゼAはHg+ 、Ni2+により強い阻害を受
ける。アミラーゼAはCa2+により活性化されない。
ける。アミラーゼAはCa2+により活性化されない。
【0010】8)精製方法および分子量アミラーゼAの
精製方法の1例は、液体培養物の遠心上清液にその2.
5〜3倍量の冷却飽和硫酸アンモニウム溶液を加え、沈
澱したタンパク質を2.5モルの塩化ナトリウムを含む
20mMトリス緩衝液(pH8.0)に溶解し、セファ
クリル(商標)S−200カラムによるゲル濾過、さら
にシンクロパック(商標)GPC100カラムによる高
速液体クロマトグラフにより行うことができる。かくし
て得られた精製酵素の分子量はSDS−アクリルアミド
ゲル電気泳動法より算出して、70,000〜80,0
00であった。
精製方法の1例は、液体培養物の遠心上清液にその2.
5〜3倍量の冷却飽和硫酸アンモニウム溶液を加え、沈
澱したタンパク質を2.5モルの塩化ナトリウムを含む
20mMトリス緩衝液(pH8.0)に溶解し、セファ
クリル(商標)S−200カラムによるゲル濾過、さら
にシンクロパック(商標)GPC100カラムによる高
速液体クロマトグラフにより行うことができる。かくし
て得られた精製酵素の分子量はSDS−アクリルアミド
ゲル電気泳動法より算出して、70,000〜80,0
00であった。
【0011】また、本発明は、ナトロノコッカス (N
atronococcus)属に属するアミラーゼ生産
菌を5重量%以上の食塩を含有するアルカリ性培地で培
養し、該培養物より好塩性アルカリアミラーゼを分離、
回収することを特徴とする好塩性アルカリアミラーゼの
製造方法である。
atronococcus)属に属するアミラーゼ生産
菌を5重量%以上の食塩を含有するアルカリ性培地で培
養し、該培養物より好塩性アルカリアミラーゼを分離、
回収することを特徴とする好塩性アルカリアミラーゼの
製造方法である。
【0012】本発明は、ナトロノコッカス(Natro
nococcus) 属に属するアミラーゼ生産菌を培
養し、その培養物より好塩性アルカリアミラーゼを分離
、採取することを特徴とするものある。
nococcus) 属に属するアミラーゼ生産菌を培
養し、その培養物より好塩性アルカリアミラーゼを分離
、採取することを特徴とするものある。
【0013】以下、本発明について詳細に説明する。
【0014】まず、本発明において用いる微生物はナト
ロノコッカス属に属するアミラーゼ生産菌であり、この
微生物の具体例としては、本発明者らがケニヤ、マガデ
ィ(Magadi)湖畔の土壌より分離し、同定したナ
トロノコッカス属Ah−36菌およびAh−471菌が
挙げられる。本菌は食塩を含む細菌増殖培地中で生育す
るが、特に表1に示す組成の培地において良好に生育し
、かつ、本発明の好塩性アルカリアミラーゼを効率よく
生産するナトロノコッカス属に属する微生物である。
ロノコッカス属に属するアミラーゼ生産菌であり、この
微生物の具体例としては、本発明者らがケニヤ、マガデ
ィ(Magadi)湖畔の土壌より分離し、同定したナ
トロノコッカス属Ah−36菌およびAh−471菌が
挙げられる。本菌は食塩を含む細菌増殖培地中で生育す
るが、特に表1に示す組成の培地において良好に生育し
、かつ、本発明の好塩性アルカリアミラーゼを効率よく
生産するナトロノコッカス属に属する微生物である。
【0015】
【表1】
【0016】以下に本発明の実施例において使用した前
記菌株の菌学的性質を示す。なお、以下記載の菌学的試
験は、バージイズ・マニュアル・オブ・ディターミネイ
ティブ・バクテリオロジー( Bergey´s Ma
nual of Determinative Bac
treriology)第8版(1974 年)、駒形
和男編著「微生物の化学分類実験法」(1982年
)およびジャーナル・オブ・ジェネティク・マイクロバ
イオロジー、123巻、75ページに記載されているロ
ス(Ross)らの方法(Ross et al.,
Journal of Genetic Micro
biology, 123, p75(1981 年)
に記載の方法に基づいて行なったものであり、特に記載
しない限り、すべて炭酸ナトリウム1.5%を添加して
pHを約9.5に調製した15重量%の塩化ナトリウム
を含む培地を使用した。
記菌株の菌学的性質を示す。なお、以下記載の菌学的試
験は、バージイズ・マニュアル・オブ・ディターミネイ
ティブ・バクテリオロジー( Bergey´s Ma
nual of Determinative Bac
treriology)第8版(1974 年)、駒形
和男編著「微生物の化学分類実験法」(1982年
)およびジャーナル・オブ・ジェネティク・マイクロバ
イオロジー、123巻、75ページに記載されているロ
ス(Ross)らの方法(Ross et al.,
Journal of Genetic Micro
biology, 123, p75(1981 年)
に記載の方法に基づいて行なったものであり、特に記載
しない限り、すべて炭酸ナトリウム1.5%を添加して
pHを約9.5に調製した15重量%の塩化ナトリウム
を含む培地を使用した。
【0017】Ah−36菌株
(1)形態
a)細胞の形と大きさ 球菌(径1〜2μm)で
不規則状に群を成す。 b)運動性 無しc)胞子
無し(2)培地にお
ける生育状態 a)肉汁寒天平板培地 集落の形状は円形、集落
の表面は円状に隆起。色調は赤味をおびた桃色。 b)肉汁液体培地 菌の生育に伴い赤味
を帯びる。粘ちょう性は無い。 c)肉汁ゼラチン培地 ゼラチンを液化しない。 (3)生理学的性質 a)硝酸塩の還元 陽性b)インドール
の産出 陽性 c)色素の産出 陽性d)デンプン
の加水分解 陽性 e)無機窒素の利用 陰性 f)オキシダーゼ 陽性g)カタラーゼ
陽性h)酸素に対する態度
好気性 i)クエン酸の利用 陰性 j)耐塩性 8重量%以上
の食塩存在下においてよく生育し、特に15〜20重量
%において良好に生育し、また飽和食塩下においても生
育する。 k)生育範囲 pH8〜10;
最適pH9〜9.5 温度20〜50℃;最適温度35〜45℃l)炭素源の
利用 グルコース、マルトース、シュウ
クロース、ラクトース、フラクトース、デンプンを利用
、ガスの生成なし。 m)核酸(DNA) 塩基配列 DNA のGC含有
量(mol%)は63.5% n)細胞膜脂質 グリセリルジエー
テル骨格C20,C20ジエーテルコア脂質 o)坑生物質感受性試験 アニソマイシン、バシトラシン、エリスロマイシン、リ
ファンピシン、テトラサイクリンに感受性あり。アンピ
シリン、クロラムフェニコール、ポリミキシンB、スト
レプトマイシンに感受性なし。
不規則状に群を成す。 b)運動性 無しc)胞子
無し(2)培地にお
ける生育状態 a)肉汁寒天平板培地 集落の形状は円形、集落
の表面は円状に隆起。色調は赤味をおびた桃色。 b)肉汁液体培地 菌の生育に伴い赤味
を帯びる。粘ちょう性は無い。 c)肉汁ゼラチン培地 ゼラチンを液化しない。 (3)生理学的性質 a)硝酸塩の還元 陽性b)インドール
の産出 陽性 c)色素の産出 陽性d)デンプン
の加水分解 陽性 e)無機窒素の利用 陰性 f)オキシダーゼ 陽性g)カタラーゼ
陽性h)酸素に対する態度
好気性 i)クエン酸の利用 陰性 j)耐塩性 8重量%以上
の食塩存在下においてよく生育し、特に15〜20重量
%において良好に生育し、また飽和食塩下においても生
育する。 k)生育範囲 pH8〜10;
最適pH9〜9.5 温度20〜50℃;最適温度35〜45℃l)炭素源の
利用 グルコース、マルトース、シュウ
クロース、ラクトース、フラクトース、デンプンを利用
、ガスの生成なし。 m)核酸(DNA) 塩基配列 DNA のGC含有
量(mol%)は63.5% n)細胞膜脂質 グリセリルジエー
テル骨格C20,C20ジエーテルコア脂質 o)坑生物質感受性試験 アニソマイシン、バシトラシン、エリスロマイシン、リ
ファンピシン、テトラサイクリンに感受性あり。アンピ
シリン、クロラムフェニコール、ポリミキシンB、スト
レプトマイシンに感受性なし。
【0018】Ah−471菌株
(1)形態
a)細胞の形と大きさ 球菌(径3〜6μm)で
不規則状に群を成す。 b)運動性 無しc)胞子
無し(2)培地にお
ける生育状態 a)肉汁寒天平板培地 集落の形状は円形、集落
の表面は円状に隆起。 色調桃色。 b)肉汁液体培地 菌の生育に伴い赤味
を帯びる。粘ちょう性は無い。 c)肉汁ゼラチン培地 ゼラチンを液化しない。 (3)生理学的性質 a)硝酸塩の還元 陽性b)インドール
の産出 陽性 c)色素の産出 陽性d)デンプン
の加水分解 陽性 e)無機窒素の利用 陰性 f)オキシダーゼ 陽性g)カタラーゼ
陽性h)酸素に対する態度
好気性 i)クエン酸の利用 陰性 j)耐塩性 5重量%以上
の食塩存在下においてよく生育し、特に10〜15重量
%において良好に生育し、また飽和食塩下においても生
育する。 k)生育範囲 pH7.5〜1
1;最適pH9〜9.5 温度20〜50℃;最適温度35〜45℃l)炭素源の
利用 グルコース、マルトース、シュウ
クロース、ラクトース、フラクトース、デンプンを利用
、ガスの生成なし。 m)核酸(DNA) 塩基配列 DNA のGC含有
量(mol%)は63.9% n)細胞膜脂質 グリセリルジエー
テル骨格C20,C20ジエーテルコア脂質 o)坑生物質感受性試験 アニソマイシン、エリスロマイシン、リファンピシン、
テトラサイクリンに感受性あり。 アンピシリン、バシトラシン、クロラムフェニコール、
ポリミキシンB、ストレプトマイシンに感受性なし。
不規則状に群を成す。 b)運動性 無しc)胞子
無し(2)培地にお
ける生育状態 a)肉汁寒天平板培地 集落の形状は円形、集落
の表面は円状に隆起。 色調桃色。 b)肉汁液体培地 菌の生育に伴い赤味
を帯びる。粘ちょう性は無い。 c)肉汁ゼラチン培地 ゼラチンを液化しない。 (3)生理学的性質 a)硝酸塩の還元 陽性b)インドール
の産出 陽性 c)色素の産出 陽性d)デンプン
の加水分解 陽性 e)無機窒素の利用 陰性 f)オキシダーゼ 陽性g)カタラーゼ
陽性h)酸素に対する態度
好気性 i)クエン酸の利用 陰性 j)耐塩性 5重量%以上
の食塩存在下においてよく生育し、特に10〜15重量
%において良好に生育し、また飽和食塩下においても生
育する。 k)生育範囲 pH7.5〜1
1;最適pH9〜9.5 温度20〜50℃;最適温度35〜45℃l)炭素源の
利用 グルコース、マルトース、シュウ
クロース、ラクトース、フラクトース、デンプンを利用
、ガスの生成なし。 m)核酸(DNA) 塩基配列 DNA のGC含有
量(mol%)は63.9% n)細胞膜脂質 グリセリルジエー
テル骨格C20,C20ジエーテルコア脂質 o)坑生物質感受性試験 アニソマイシン、エリスロマイシン、リファンピシン、
テトラサイクリンに感受性あり。 アンピシリン、バシトラシン、クロラムフェニコール、
ポリミキシンB、ストレプトマイシンに感受性なし。
【0019】以上の菌学的性質を基に、前記文献中に本
菌株を検索したところ、生育に際して高濃度の塩化ナト
リウムを必要とする球菌として、高度好塩性細菌である
ハロコッカス属に属する微生物が挙げられるが、本菌株
は上記に示した種々の特徴的な性質、特に生育pHがア
ルカリ側に存在する点でハロコッカス属と異なっている
。
菌株を検索したところ、生育に際して高濃度の塩化ナト
リウムを必要とする球菌として、高度好塩性細菌である
ハロコッカス属に属する微生物が挙げられるが、本菌株
は上記に示した種々の特徴的な性質、特に生育pHがア
ルカリ側に存在する点でハロコッカス属と異なっている
。
【0020】近年、チンダル(Tindall) らは
高度高塩性でしかもアルカリ側のpHで生育する細菌群
について検討を行い、検討の結果、高度高塩性でしかも
アルカリ側のpHで生育する球菌群を明らかにハロコッ
カス属と異なる細菌群として、これらの菌を新たにナト
ロノコッカス属と命名している[システマティック・ア
プライド・マイクロバイオロジー(Tindall e
t al., Systematic Applied
Microbiology)第 5巻第41頁(19
84 年)参照]。 本菌株は好塩性好アルカリ性細菌であることからチンダ
ルらが命名したナトロノコッカス属に属する微生物と同
定されるが、デンプンの加水分解能力を有する点、細胞
膜脂質の構成がC20、C20コアジエーテル脂質であ
る点などから判断して明らかに公知の菌種と区別される
ため、これを新菌種として設定することが妥当であると
の結論に達し、本菌株をナトロノコッカス・エスピー・
Ah−36(Natronococcus sp.
Ah−36)(以下Ah−36株という)およびナトロ
ノコッカス・エスピー・Ah−471(Natrono
coccus sp. Ah−471) (以下Ah
−471株という)と命名した。Ah−36株およびA
h−471株は平成元年9月25日付にて工業技術院微
生物工業技術研究所に寄託され、その受託番号はそれぞ
れ微工研菌寄第11024号および微工研菌寄第110
25号である。
高度高塩性でしかもアルカリ側のpHで生育する細菌群
について検討を行い、検討の結果、高度高塩性でしかも
アルカリ側のpHで生育する球菌群を明らかにハロコッ
カス属と異なる細菌群として、これらの菌を新たにナト
ロノコッカス属と命名している[システマティック・ア
プライド・マイクロバイオロジー(Tindall e
t al., Systematic Applied
Microbiology)第 5巻第41頁(19
84 年)参照]。 本菌株は好塩性好アルカリ性細菌であることからチンダ
ルらが命名したナトロノコッカス属に属する微生物と同
定されるが、デンプンの加水分解能力を有する点、細胞
膜脂質の構成がC20、C20コアジエーテル脂質であ
る点などから判断して明らかに公知の菌種と区別される
ため、これを新菌種として設定することが妥当であると
の結論に達し、本菌株をナトロノコッカス・エスピー・
Ah−36(Natronococcus sp.
Ah−36)(以下Ah−36株という)およびナトロ
ノコッカス・エスピー・Ah−471(Natrono
coccus sp. Ah−471) (以下Ah
−471株という)と命名した。Ah−36株およびA
h−471株は平成元年9月25日付にて工業技術院微
生物工業技術研究所に寄託され、その受託番号はそれぞ
れ微工研菌寄第11024号および微工研菌寄第110
25号である。
【0021】なお本発明においては、上記菌体あるいは
その変種、変異種に限ることなく、ナトロノコッカス属
に属し、当該好塩性アルカリアミラーゼを生産する能力
を有する菌であれば全てに有効に使用することが可能で
ある。
その変種、変異種に限ることなく、ナトロノコッカス属
に属し、当該好塩性アルカリアミラーゼを生産する能力
を有する菌であれば全てに有効に使用することが可能で
ある。
【0022】次に本発明による酵素生産について述べる
。酵素生産のための上記微生物の培養は固体または液体
培地のいずれでもよい。炭素源としてはデンプン、アミ
ロペクチン、デキストラン、デキストリン、グルコース
などの糖質原料を、窒素源としては酵母エキス、カサミ
ノ酸、ペプトンなどの有機物を利用することが望ましい
。その他、カリウム塩、マグネシウム塩、鉄塩、カルシ
ウム塩などの無機塩類を添加するとよい。そして、本菌
株の生育および目的物のアミラーゼの生産のためには上
記の栄養源を含む培地に10%以上の塩化ナトリウムを
加え、さらに炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなど
の炭酸塩を添加してpHを9〜10にする事が必要であ
り、特に塩化ナトリウムを10〜20%加えることが望
ましい。
。酵素生産のための上記微生物の培養は固体または液体
培地のいずれでもよい。炭素源としてはデンプン、アミ
ロペクチン、デキストラン、デキストリン、グルコース
などの糖質原料を、窒素源としては酵母エキス、カサミ
ノ酸、ペプトンなどの有機物を利用することが望ましい
。その他、カリウム塩、マグネシウム塩、鉄塩、カルシ
ウム塩などの無機塩類を添加するとよい。そして、本菌
株の生育および目的物のアミラーゼの生産のためには上
記の栄養源を含む培地に10%以上の塩化ナトリウムを
加え、さらに炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなど
の炭酸塩を添加してpHを9〜10にする事が必要であ
り、特に塩化ナトリウムを10〜20%加えることが望
ましい。
【0023】培養は好気的条件下で行なわれ、培養に適
当な温度は35〜45℃であるが、多くの場合37℃付
近で培養する。本発明のアミラーゼは菌体外に分泌され
る。
当な温度は35〜45℃であるが、多くの場合37℃付
近で培養する。本発明のアミラーゼは菌体外に分泌され
る。
【0024】上記培養液から本発明酵素を採取、精製す
るには既知の精製法が単独もしくは併用して用いられる
。例えば、培養終了後、培養液を濾過または遠心分離に
かけて菌体を除去した後、硫安塩析法、溶剤沈澱法、透
析法など公知の方法を適宜組み合わせて適用する。さら
にゲル濾過法を用いたカラムクロマトグラフィー、ハイ
ドロキシアパタイトクロマトグラフィー、イオン交換樹
脂を用いたカラムクロマトグラフィーなどを適宜組み合
わせて行なうことができる。
るには既知の精製法が単独もしくは併用して用いられる
。例えば、培養終了後、培養液を濾過または遠心分離に
かけて菌体を除去した後、硫安塩析法、溶剤沈澱法、透
析法など公知の方法を適宜組み合わせて適用する。さら
にゲル濾過法を用いたカラムクロマトグラフィー、ハイ
ドロキシアパタイトクロマトグラフィー、イオン交換樹
脂を用いたカラムクロマトグラフィーなどを適宜組み合
わせて行なうことができる。
【0025】本発明により得られる好塩性アルカリアミ
ラーゼ(以下アミラーゼAと称する)の性質については
、前記のとおりである。
ラーゼ(以下アミラーゼAと称する)の性質については
、前記のとおりである。
【0026】本発明方法の具体例である好塩性アルカリ
アミラーゼAは、作用至適pHがアルカリ側にあり、か
つ高濃度の塩濃度下において活性を発現する特徴以外に
、デンプン、アミロース、アミロペクチン、デキストリ
ンまたはその分解物に作用してマルトトリオースを主成
分とする糖分解物を生成する特徴を有していた。
アミラーゼAは、作用至適pHがアルカリ側にあり、か
つ高濃度の塩濃度下において活性を発現する特徴以外に
、デンプン、アミロース、アミロペクチン、デキストリ
ンまたはその分解物に作用してマルトトリオースを主成
分とする糖分解物を生成する特徴を有していた。
【0027】例えば、その1例を示すに、2.5%の可
溶性デンプン、2.5Mの塩化ナトリウムを含む50m
Mのトリス緩衝液(pH9.0)10mlに精製アミラ
ーゼA2単位を加え、60℃で5時間酵素反応を行ない
、この反応液を100℃、10分間保ち、酵素を失活さ
せ、イオン交換樹脂を用いて脱塩の後、ペーパークロマ
トグラフィー(展開溶媒:n−ブタノール/ピリジン/
水=6:4:3(v/v))および高速液体クロマトグ
ラフィー(カラム:シンパック CLC NH2、
溶出液アセトニトリル/水=65:35、検出示差屈折
計)を用いて分析した。その結果、図3に示すようにマ
ルトトリオースを主成分とする糖分解物を得た。デンプ
ン分解物を液体クロマトグラフィー法によって確認した
ところ、マルトトリオースの含量は約70%であった。
溶性デンプン、2.5Mの塩化ナトリウムを含む50m
Mのトリス緩衝液(pH9.0)10mlに精製アミラ
ーゼA2単位を加え、60℃で5時間酵素反応を行ない
、この反応液を100℃、10分間保ち、酵素を失活さ
せ、イオン交換樹脂を用いて脱塩の後、ペーパークロマ
トグラフィー(展開溶媒:n−ブタノール/ピリジン/
水=6:4:3(v/v))および高速液体クロマトグ
ラフィー(カラム:シンパック CLC NH2、
溶出液アセトニトリル/水=65:35、検出示差屈折
計)を用いて分析した。その結果、図3に示すようにマ
ルトトリオースを主成分とする糖分解物を得た。デンプ
ン分解物を液体クロマトグラフィー法によって確認した
ところ、マルトトリオースの含量は約70%であった。
【0028】従来デンプン型基質をマルトトリオースに
加水分解する酵素としては、ストレプトマイセス グ
リシウス(Streptomyces griseu
s)N−A468株が生産するアミラーゼ(特公昭57
−6915公報)、バチルス(Bacillus)YT
−1004株が生産するアミラーゼ(特公昭60−15
315号公報)、バチルスKP1071株が生産するア
ミラーゼ(特公平1−16157号公報)が知られてい
る。しかしながら、本酵素Aは報告されている既知の酵
素のいずれとも種々の点において明らかに性質を異にし
ている。例えば、本酵素Aはアルカリ性側で安定であり
、作用pH範囲もpH5〜12、至適作用pHが8〜1
0とアルカリ側にある点で他の酵素と大きく異なってい
る。また本酵素Aは好塩性アミラーゼである点でも他の
酵素と全く性質を異にしている。即ち、本酵素Aは水に
て透析する時は速やかに失活し、塩化ナトリウム、酢酸
ナトリウムまたは塩化カリウムなど塩の濃度が1モル以
上の時に著しい活性を発現する。
加水分解する酵素としては、ストレプトマイセス グ
リシウス(Streptomyces griseu
s)N−A468株が生産するアミラーゼ(特公昭57
−6915公報)、バチルス(Bacillus)YT
−1004株が生産するアミラーゼ(特公昭60−15
315号公報)、バチルスKP1071株が生産するア
ミラーゼ(特公平1−16157号公報)が知られてい
る。しかしながら、本酵素Aは報告されている既知の酵
素のいずれとも種々の点において明らかに性質を異にし
ている。例えば、本酵素Aはアルカリ性側で安定であり
、作用pH範囲もpH5〜12、至適作用pHが8〜1
0とアルカリ側にある点で他の酵素と大きく異なってい
る。また本酵素Aは好塩性アミラーゼである点でも他の
酵素と全く性質を異にしている。即ち、本酵素Aは水に
て透析する時は速やかに失活し、塩化ナトリウム、酢酸
ナトリウムまたは塩化カリウムなど塩の濃度が1モル以
上の時に著しい活性を発現する。
【0029】一方、好塩性アミラーゼとしては例えば特
公報昭50−5273号公報(好塩性αアミラーゼの製
造方法)、特公昭54−49391号公報(好塩性α−
アミラーゼ1および/または2の製造法)などに報告例
はあるが、マルトトリオースを特異的に生成するアミラ
ーゼは従来知られていない。
公報昭50−5273号公報(好塩性αアミラーゼの製
造方法)、特公昭54−49391号公報(好塩性α−
アミラーゼ1および/または2の製造法)などに報告例
はあるが、マルトトリオースを特異的に生成するアミラ
ーゼは従来知られていない。
【0030】またアルカリアミラーゼとしては例えば特
公昭50−5272号公報(アミラーゼの製造法)、特
公昭50−5274号公報(微生物によるアルカリアミ
ラーゼ製造法)などに報告例はあるが、高濃度の食塩中
において活性発現されない。
公昭50−5272号公報(アミラーゼの製造法)、特
公昭50−5274号公報(微生物によるアルカリアミ
ラーゼ製造法)などに報告例はあるが、高濃度の食塩中
において活性発現されない。
【0031】この様に本発明の好塩性アルカリアミラー
ゼはその諸性質から判断して、従来にはない新しいアミ
ラーゼであることが判明した。
ゼはその諸性質から判断して、従来にはない新しいアミ
ラーゼであることが判明した。
【0032】本発明の具体例である、ナトロノコッカス
属に属する細菌Ah−36菌およびAh−471菌を用
いることにより新規の好塩性アルカリアミラーゼが得ら
れ、この酵素を用いることにより各種デンプン系基質か
ら効果的に、マルトトリオースが製造しうる。マルトト
リオースは低甘味食品成分、食品改質剤、低う蝕性食品
基材、輸液成分、静脈栄養補給製粉など各方面での利用
があり、本酵素の有効利用が望まれている有用なオリゴ
糖である。
属に属する細菌Ah−36菌およびAh−471菌を用
いることにより新規の好塩性アルカリアミラーゼが得ら
れ、この酵素を用いることにより各種デンプン系基質か
ら効果的に、マルトトリオースが製造しうる。マルトト
リオースは低甘味食品成分、食品改質剤、低う蝕性食品
基材、輸液成分、静脈栄養補給製粉など各方面での利用
があり、本酵素の有効利用が望まれている有用なオリゴ
糖である。
【0033】
【実施例】以下、本発明を実施例を示しながらさらに詳
細にかつ具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限
定されるものではない。
細にかつ具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限
定されるものではない。
【0034】実施例1
可溶性デンプン1%、カサミノ酸0.75%、酵母エキ
ス1%、塩化カリウム0.2%、硫酸マグネシウム0.
2%、硫酸第1鉄0.005%および炭酸ナトリウム1
.5%を含むpH9.5の培地に別滅菌した塩化ナトリ
ウム溶液を最終濃度0〜25%(w/v)になるように
無菌的に添加した。上記培地50mlを予め殺菌してお
いた300ml容エルレンマイヤ‐フラスコにいれ、ナ
トロノコッカス属Ah−36菌株(微工研菌寄第110
24号)あるいはAh−471菌株(微工研菌寄第11
025号)の前培養液2.5mlを接種し、37℃で4
日間回転振とう培養した。培養後、培養液を遠心分離し
て除菌し、上清を回収してこれを粗酵素液としてアミラ
ーゼの活性を測定した。その結果を表2に示す。
ス1%、塩化カリウム0.2%、硫酸マグネシウム0.
2%、硫酸第1鉄0.005%および炭酸ナトリウム1
.5%を含むpH9.5の培地に別滅菌した塩化ナトリ
ウム溶液を最終濃度0〜25%(w/v)になるように
無菌的に添加した。上記培地50mlを予め殺菌してお
いた300ml容エルレンマイヤ‐フラスコにいれ、ナ
トロノコッカス属Ah−36菌株(微工研菌寄第110
24号)あるいはAh−471菌株(微工研菌寄第11
025号)の前培養液2.5mlを接種し、37℃で4
日間回転振とう培養した。培養後、培養液を遠心分離し
て除菌し、上清を回収してこれを粗酵素液としてアミラ
ーゼの活性を測定した。その結果を表2に示す。
【0035】
【表2】
【0036】実施例2
馬鈴薯デンプン1%、カサミノ酸0.75%、酵母エキ
ス1%、塩化カリウム0.2%、硫酸マグネシウム0.
2%、硫酸第1鉄0.005%、炭酸ナトリウム1.5
%および塩化ナトリウム15%を含む培地4リットルに
アミラーゼA生産菌(微工研菌寄第11024号)を接
種し、37℃で好気的に72時間培養後、培養液を遠心
分離し菌体を除去し、得られた上澄み約4リットルに冷
飽和硫安溶液(pH8)約12リットルを加えてタンパ
ク質を沈澱させた。得られた沈澱物を2.5Mの塩化ナ
トリウムを含む20mMトリス緩衝液(pH8)に溶か
し、上記緩衝液中で4℃下24時間にわたり透析し粗酵
素液約350mlを得た。得られた酵素量は1800単
位であった(回収率70%)。粗酵素液はポリエチレン
グリコール6000で濃縮後、セファクリルS−200
カラム(2.6×83cm)を用いてゲル濾過を行い、
得られた活性区分をシンクロパックGPC100(7.
8×300mm)を用いて高速液体クロマトグラフを行
い、活性区分を分取することにより、電気泳動的に単一
なバンドを示す精製標品136単位(粗酵素液からの収
量約8%)を得た。
ス1%、塩化カリウム0.2%、硫酸マグネシウム0.
2%、硫酸第1鉄0.005%、炭酸ナトリウム1.5
%および塩化ナトリウム15%を含む培地4リットルに
アミラーゼA生産菌(微工研菌寄第11024号)を接
種し、37℃で好気的に72時間培養後、培養液を遠心
分離し菌体を除去し、得られた上澄み約4リットルに冷
飽和硫安溶液(pH8)約12リットルを加えてタンパ
ク質を沈澱させた。得られた沈澱物を2.5Mの塩化ナ
トリウムを含む20mMトリス緩衝液(pH8)に溶か
し、上記緩衝液中で4℃下24時間にわたり透析し粗酵
素液約350mlを得た。得られた酵素量は1800単
位であった(回収率70%)。粗酵素液はポリエチレン
グリコール6000で濃縮後、セファクリルS−200
カラム(2.6×83cm)を用いてゲル濾過を行い、
得られた活性区分をシンクロパックGPC100(7.
8×300mm)を用いて高速液体クロマトグラフを行
い、活性区分を分取することにより、電気泳動的に単一
なバンドを示す精製標品136単位(粗酵素液からの収
量約8%)を得た。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ナ
トロノコッカス・エスピーAh−36株、ナトロノコッ
カス・エスピーAh−471株等のナトロノコッカス属
に属するアミラーゼ生産菌から新規な好塩性アルカリア
ミラーゼが得られる。この酵素は、各種デンプン系基質
から効果的に、マルトトリオースを製造し得る。このマ
ルトトリオースは、低甘味食品成分、食品改質剤、低う
蝕性食品基材、輸液成分、静脈栄養補給成分等として有
用である。
トロノコッカス・エスピーAh−36株、ナトロノコッ
カス・エスピーAh−471株等のナトロノコッカス属
に属するアミラーゼ生産菌から新規な好塩性アルカリア
ミラーゼが得られる。この酵素は、各種デンプン系基質
から効果的に、マルトトリオースを製造し得る。このマ
ルトトリオースは、低甘味食品成分、食品改質剤、低う
蝕性食品基材、輸液成分、静脈栄養補給成分等として有
用である。
図1は本酵素アミラーゼAの最適作用pHおよび安定p
Hを示すグラフであり、図2は本酵素の作用適温および
熱安定性を示すグラフであり、また図3は本酵素をデン
プンに作用させた場合の糖分解物を示すペーパークロマ
トグラフィーおよび液体クロマトグラフィーである。
Hを示すグラフであり、図2は本酵素の作用適温および
熱安定性を示すグラフであり、また図3は本酵素をデン
プンに作用させた場合の糖分解物を示すペーパークロマ
トグラフィーおよび液体クロマトグラフィーである。
Claims (4)
- 【請求項1】 以下の理化学的性質を有する好塩性ア
ルカリアミラーゼ。 1)作用および基質特異性 1モル以上の塩化ナトリウム、酢酸ナトリウムまたは塩
化カリウムの存在下で著しい酵素活性を示し、塩非存在
下では活性を発現しない好塩性の著しい酵素であること
を特徴とし、デンプン、アミロース、アミロペクチン、
デキストリンまたはその部分分解物に特異的に作用し、
マルトトリオースを主成分とする糖分解物を生成する。 2)作用pHおよび最適pH範囲 作用pHはpH5〜12にあり、最適作用pHは8〜1
0にある。 3)安定pH範囲 2.5モルの塩化ナトリウムを含む20mM緩衝液下、
4℃、20時間放置において、pH6〜12の範囲で失
活が認められない。 4)作用温度および最適作用温度範囲 pH9において約80℃まで作用し、最適作用温度は5
5〜65℃にある。 5)熱安定性 2.5モルの塩化ナトリウムを含む50mMトリス緩衝
液(pH9.0)中、各温度下20分間加熱後、活性測
定を行ない、60℃の加熱まではほとんど失活が認めら
れない。 6)阻害、活性化 Hg+ 、Ni2+により強い阻害を受け、Ca2+に
より活性化されない。 7)分子量 飽和硫酸アンモニウム溶液を加えて沈澱したタンパク質
を2.5モルの塩化ナトリウム含有20mMトリス緩衝
液に溶解し、ゲル透過し、さらに高速液体クロマトグラ
フにより精製したものの分子量がSDS−アクリルアミ
ドゲル電気泳動法により算出して70,000〜80,
000である。 - 【請求項2】 ナトロノコッカス(Natronoc
occus) 属に属するアミラーゼ生産菌を5重量%
以上の食塩を含有するアルカリ性培地で培養し、該培養
物より好塩性アルカリアミラーゼを分離、回収すること
を特徴とする好塩性アルカリアミラーゼの製造方法。 - 【請求項3】 好塩性アルカリアミラーゼ生産菌がナ
トロノコッカス・エスピー・Ah−36(Natron
ococcus sp.Ah−36) 株である請
求項2に記載の好塩性アルカリアミラーゼの製造方法。 - 【請求項4】 好塩性アルカリアミラーゼ生産菌がナ
トロノコッカス・エスピー・Ah−471(Natro
nococcus sp. Ah−471) 株であ
る請求項2に記載の好塩性アルカリアミラーゼの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3008369A JPH04211369A (ja) | 1990-02-01 | 1991-01-28 | 好塩性アルカリアミラーゼおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2334090 | 1990-02-01 | ||
| JP2-23340 | 1990-02-01 | ||
| JP3008369A JPH04211369A (ja) | 1990-02-01 | 1991-01-28 | 好塩性アルカリアミラーゼおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04211369A true JPH04211369A (ja) | 1992-08-03 |
Family
ID=26342878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3008369A Pending JPH04211369A (ja) | 1990-02-01 | 1991-01-28 | 好塩性アルカリアミラーゼおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04211369A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100396777C (zh) * | 2005-10-28 | 2008-06-25 | 南开大学 | 一种嗜热碱性α-淀粉酶及其编码基因 |
| JP2017528146A (ja) * | 2015-05-14 | 2017-09-28 | インテリジェント シンセティック バイオロジー センター | シンナムアルデヒドの製造方法 |
| JP2018007681A (ja) * | 2010-05-24 | 2018-01-18 | ザイレコ,インコーポレイテッド | バイオマス処理 |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP3008369A patent/JPH04211369A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100396777C (zh) * | 2005-10-28 | 2008-06-25 | 南开大学 | 一种嗜热碱性α-淀粉酶及其编码基因 |
| JP2018007681A (ja) * | 2010-05-24 | 2018-01-18 | ザイレコ,インコーポレイテッド | バイオマス処理 |
| JP2017528146A (ja) * | 2015-05-14 | 2017-09-28 | インテリジェント シンセティック バイオロジー センター | シンナムアルデヒドの製造方法 |
| JP2019071911A (ja) * | 2015-05-14 | 2019-05-16 | インテリジェント シンセティック バイオロジー センター | シンナムアルデヒドの製造方法 |
| US10301654B2 (en) | 2015-05-14 | 2019-05-28 | Intelligent Synthetic Biology Center | Method of preparing cinnamaldehyde |
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