JPH0458881A - アルスロバクター・エスピーk―1 - Google Patents
アルスロバクター・エスピーk―1Info
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- JPH0458881A JPH0458881A JP2166703A JP16670390A JPH0458881A JP H0458881 A JPH0458881 A JP H0458881A JP 2166703 A JP2166703 A JP 2166703A JP 16670390 A JP16670390 A JP 16670390A JP H0458881 A JPH0458881 A JP H0458881A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
には受容体特異性が広く転移活性の強いβ−フラクトフ
ラノシダーゼ産生能を有するアルスロバクター・エスピ
ー K−1に関する。
康志向の増大にともない、グルコシル基あるいはフラク
トシル基転移酵素を用いた種々の生理活性を有するオリ
ゴ糖、有用配糖体の合成等の研究か盛んに行なわれてい
る。カップリングシュゴー6.フラクトオリゴ糖、パラ
チノース。
またビフィズス菌増殖因子等の性質をもつものとして実
用化された例である。
チリス(Baci flus 5ubtilis)の生
産するレバンシュクラーゼおよびアスペルギルス・ニガ
シリウム−1スピー(Penicillium sp、
)K−25などかびの生産するβ−フラクトフラノシダ
ーゼが知られている。このうちレバンシュクラーゼの糖
転移作用を利用して合成されるキシロシルフラクトシド
、イソマルトシルフラクトシドは抗う触性の性質を有し
、さらにラクトシルフラクトシドはビフィズス菌増殖因
子としての活性を有していることより、これらのオリゴ
糖は有用な機能性糖質として実用化される可能性を秘め
ている。しかし、これらのオリゴ糖の生産に用いられて
いるレバンシュクラーゼはショ糖によって誘導されるた
め、培地にショ糖の添加か不可欠であり、このため培養
液中にレバンを作り粘度か高くなるため扱いにくい。ま
た、酵素の生産性も低く、さらに耐熱性が低いなどの問
題点か指摘されている。一方、従来のかびの生産するβ
−フラクトフラノシダーゼは菌体内酵素であり、また受
容体特異性も狭い。
て他の糖を加えてもショ糖に転移しケスドース類を生成
してしまい目的とするヘテロオリコ糖の生成率を低下さ
せてしまうという欠点を持っている。
り付加価値の高い糖質を合成し得る耐熱性の高い酵素を
菌体外に生産する微生物を検索してきた。その結果、ア
ルスロバクタ−属に属する微生物を栄養培地で培養する
ことにより目的とする受容体特異性の幅広い、かつ糖転
移活性の強いβ−フラクトフラノシダーゼを菌体外に生
産することを見出し、本発明を完成するに至った。
ず、硝酸塩を還元しない、フラクトースから酸を生成し
、グルコースおよびマルトースから酸の生成が微弱であ
る、細胞壁の主要ジアミノ酸かりジンであり、GC含量
が73.2〜74.9mol%であるアルスロバクター
・エスピー・K−1に関する。
NO3,0,1%に2HPO,,0,05%MgSO
4−7H20,0,02%Mn Cl 2”4820か
らなる培地に少量の土壌を加え、30℃で2〜3日培養
することによって得られ、上記培地を含む寒天培地上で
本菌を単離した。
質を記載する。
状で大きさは0.3〜0.5 Xo、 6〜6μmであ
り、古い細胞では球状(0,3〜0.5μm)も存在し
、生育段階により変化する。
ができる。
階により変化する。
状態について観察されたものである。
したものであり25℃で培養した結果である。
なだらかであり、不透明であるが、光沢を有するロー・
コンペックラス状(low convex)となる。集
落の色は黄色で拡散性の色素は産生じない。
ても非常にうすい。その培養液は一様に懸濁後沈澱を生
じる。
またはアルカリ化する場合もある。リドマスは還元しな
い。
ある。また、10〜41℃で生育し、生育最適温度は3
7℃付近である。
生成する。
ルコース2マルトースでは微弱である。
糖類からもガスの生成は認められない。
成 イソC15:0 1.85 %アン
チイソC15:0 60.68イソC1
6:0 4.21イソC17:0
0.47アンテイソC17:0
31.54c GC含量 73.2〜7
4.9 ma1%(平均73.7mo1%)以上の性質
を示す本菌株は、バーシース・マニュアル・才ブ・デタ
ミネイティブ・バクテリオロジー(Bergey’s
Manual of Determinative B
acteriology)第8版(1974)およびザ
・ジャーナル・オブ・ゼネラル・アンド・アプライド・
マイクロバイオロジー(The Journal
of General and Applied
Microbiology)第18巻、第417頁
(1972)によれば、アルスロバクタ−属に分類され
る。本菌をアルスロバクタ−属に属する既知の類縁菌と
比較すると、以下の通りである。
以内で陽性のものを示す。
のものを示す。
るもの。
imp 1ex)(3)アルスロバクタ−・グロビホル
ミス(A、 globiformis)(4)アルスロ
バクタ−・シテレウス(A、 citereus)(5
)アルスロバクタ−・ラメラセンス(A、 tumes
cens)(6)アルスロバクタ−・テレゲンス(A、
terregens)(7)アルスロバクタ−・デュ
オデカディス(A、 duodecadis) (8)アルスロバクタ−・フラベッセンス(A、 f
1avescens) 上表から明らかなように、本菌は類縁菌とは諸性質が異
なっている。したかって、本菌は新菌であると考えられ
、本発明者らは本菌をアルスロバクター−エスピー(A
rthrobacter sp、 )K −1と命名し
た。本菌株は工業技術院微生物工業技術研究所に寄託さ
れており、その寄託番号はFERM P−10736で
ある。
フラノシダーゼを生産する能力を有している。本酵素生
産のための微生物の培養条件について検討した。まず、
基本培地として1.0%ポリペプトン、0.2%硝酸ア
ンモニウム、0.1%硫酸マグネシウムおよび炭素源を
含むものを用い、炭素源については第2表に示した各種
物質を1%の濃度で使用した。
、30℃で2日振盪培養した。このときの活性比率(可
溶性澱粉を100としたときの値)を第2表に示す。
れるのではなく、グルコースのように発酵性の高いもの
以外は使用可能であり、炭素源としては可溶性澱粉が最
良である。
00 マルトース 0.19 41ラクトース
0.33. 72フスマ
0.14 30可溶性澱粉 0.46
100粉飴 0.16
35次に、有機窒素源について検討するため、1.0%
可溶性澱粉、0.2%硝酸アンモニウム、0.1%硫酸
マグネシウムおよび1%有機窒素源を含む培地にアルス
ロバクター・エスピーに−1を植菌し、30℃で2日間
振盪培養した。このときの活性比率(0,5%ポリペプ
トン+0.5%酵母エキスを100としたときの値)を
第3表に示す。
OO 魚肉エキス 0.42 10さらに、培
地組成について検討した結果、最適の培地組成は1.2
%酵母エキス、0.8%ポリペプトン、4%可溶性澱粉
、0.4%(NH4)2HPO。
,0)を含むものであった。したかって、培養に用いる
培地としては、上記知見を参考とし、供試菌株が目的と
する酵素を大量に生産し得る組成を選定すべきである。
は、選定した培地に、上記微生物を植菌し、pHを中性
ないし微アルカリ性、温度20℃から45℃1好ましく
は30から40℃に保ちつつ、10時間から5日間振盪
あるいは通気攪拌培養すればよい。
取、精製できる。たとえば培養物より遠心分離し、菌体
を除いた上清液を粗酵素液として使用できる。さらに、
必要に応じて、既知の方法を適当に組合せて精製して使
用できる。
の1例を示すと次の通りである。
え0.6飽和で沈澱する画分を集め、10mMリン酸緩
衝液(pH7,0)に溶解し、同緩衝液に対して一晩透
析したものについて以後の操作を行なう。尚、この硫安
塩析での回収率は約90%である。次に、DEAE−)
ヨパール650によるイオン交換クロマトグラフィー、
ブチルトヨバール650による疎水クロマトグラフィー
、ウルトロゲルAcA44を用いたゲル濾過、ヒドロキ
シアパタイトによる吸着クロマトグラフィー等により精
製され、ディスクゲル電気泳動的に単一バンドを示す二
つの標品(フラクションA、 B)を得ることができ
る。尚、この標品の回収率はそれぞれ15%、14%で
ある。
下に結果を示す。
スに分解する。ショ糖分子間での転移反応は起りにくく
転移オリゴ糖の生成は極めて少ない。
もl−ケスドースの生成率は20%にすぎない。
ホメーション(’C+)をとったときC2゜C3のOH
がequatoria1位にある糖質の存在下、本酵素
をショ糖に作用させると、還元末端のC1位の水酸基に
フラクトシル基を転移し、アルドシルフラクトシドを生
成する。たとえばD−キシロース、D−ガラクトース、
D=およびL−フコース、L−ソルボース、マルトオリ
ゴ糖、イソマルトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、ラクトー
ス等によくフラクトシル基を転移し、キシロシルフラク
トシド、ガラクトシルフラクトシド、フコシルフラクト
シド、ソルボシルフラクトシド、マルトオリゴシルフラ
クトシド、イソマルトシルフラクトシド、キシロオリゴ
シルフラクトシド、ラクトシルフラクトシドを生成する
。
%基質に本酵素を40℃て作用させたときのキシロシル
フラクトシドの生成率の経時変化を示す。第2図から明
らかなように、用いたショ糖の70%に相当する生成率
を示す。
シド、メチル−α−ガラクトシド、フェニル−α−グル
コシド、フェニル−α−ガラクトシド、p−ニトロフェ
ニル−α−グルコシド、p−ニトロフェニル−β−ガラ
クトシドのような配糖体の存在下、ショ糖に作用させる
と、フラクトシル基をこれら配糖体に転移する。
クチトール、D−ソルビトール、D−マルチトール、D
−エリスリトール等の糖アルコールの存在下、ショ糖に
作用させると、フラクトシル基を糖アルコールに転移す
る。
炭素数lOまでの1級のアルキルアルコールの存在下、
ショ糖に作用させると、フラクトシル基をアルキルアル
コールに転移し、アルキルフラクトシドを生成する。ま
た、2級のアルコールの場合でも、水酸基か隣接した1
、2−プロパンジオール、1.2−ブタンジオール、2
,3−ブタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオー
ルにフラクトシル基を転移する。
体ビタミンやピリドキシンの様な水酸基を持つビタミン
の存在下、ショ糖に作用させると、ビタミンにフラクト
シル基を転移する。
下、ショ糖に作用させると、ヌクレオシドにフラクトシ
ル基を転移する。
下、ショ糖に作用させると、フラクトシル基を配糖体に
転移する。
シド、ラフィノース、ネオケスドース。
が、1−ケスドース、ニスドース、イヌ口ビオース、レ
バンビオースには作用しにくい。
リン酸緩衝液 pH6,5) 500ul!に適宜希
釈した酵素液200μlを加え、40℃,t。
を熱失活させ、次いてFキットで遊離するグルコース及
びフラクトース量を求め、グルコース量からフラクトー
ス量を差し引き、転移したフラクトース量を算出する。
せる酵素量とした。
H3〜8.マツキーベン緩衝液、8.0〜11コルソフ
緩衝液)0.9mj’を加え、この内0.2mρを20
%シヨ糖、40%キシロース溶液0.2771j’と混
合し、活性を測定した。pH安定性は酵素0.1mlに
0.1Mの同緩衝液0.4mlを加え、40℃に2時間
保った後、1.0mlのpH6,5の0.1Mリン酸緩
衝液を加え、その200μlを用いて残存活性を測定し
た。
あり、この処理てはpH5から10の範囲で安定である
。
10分間冷却後、残存活性を測定した。第4図に示すご
とく、本酵素の至適温度は55℃付近であり、60℃で
も72%の残存活性を有する。
され、1mMの亜鉛、錫の存在で40〜50%阻害を受
ける。その他のlomMのカルシウム。
ImMのニッケル、カドミニウム、鉄の存在では殆ど阻
害は受けなかった。また、10mMラウリル硫酸ナトリ
ウム、200mMリボースで90%以上阻害される。シ
スティン残基に特異的に作用する0、1mMのp−クロ
ロマーキュリ安息香酸の存在下では阻害されない。
クトースの存在により活性化される。
チオンは本酵素の安定化に効果はなかった。また、カル
シウム、マグネシウムにも安定性を高める効果は見られ
ない。
測定したところ、分子量は52,000±2.500で
あった。
.3であった。
気泳動て単一なバンドを示す標品をそれぞれ得ている。
ラノシダーゼの基質特異性をショ糖の分解速度を100
としたときの相対速度で示す。第5表にレバンシュクラ
ーゼおよびかびのβ−フラクトフラノシダーゼの受容体
特異性を示す。
するが、■−ケスドースを分解しにくいこと、これまで
に報告されているかびの酵素とは異なりショ糖間でのフ
ラクトシル基転移反応を触媒しにくいこと、第5表に示
すように、受容体特異性か幅広くガラクトース、ラクト
ース等にフラクトシル基を転移する。
トフラノシダーゼとは明らかに異なる新規なβ−フラク
トフラノシダーゼである。
性、金属塩の影響、基質特異性および受容体特異性など
を調べた結果、フラクションAとほぼ同じ結果が得られ
ている。
酵素、C:Aspergills niger ATC
C20611由来の酵素ラクトースの転移活性) N、D:データなし くフ / ショ糖 l−ケスドース ラフィノース D−グルコース 叶ラクトース トガラクトース D−キシロース L−アラビノース し−ソルボース し−ラムノース D−ソルビトール D−マンニトール 叶キシリトール マルトース イソマルトース ラクトース メタノール エタノール 十 + 十 十 + 士、転移生成物を生成、−二転移生成物を生成せずN、
D:データなし A:Pen1cilliun+ frequentan
s T−1由来の酵素B:Penicillium s
p、 K−25由来の酵素なお、本酵素は菌体外酵素て
あり、培養液に酵素を蓄積する。また、ショ糖による誘
導酵素ではなく、培地にショ糖を添加することなく、他
の炭素源を用いて培養か可能である。さらに、レバンシ
ュクラーゼと異なり培養液中にレバンを生産することか
ないことから酵素の回収は容易であり、実用的にも有用
である。
(FERM P−10736)を接種し、37℃て2
日間培養後、その1白金耳をとり、1.2%酵母エキス
、0.8%ポリペプトン、4%可溶性澱粉。
O4・7H20(pf47.0)の組成からなる液体培
地C60m1培地/ 500 ml肩付きフラスコ)に
植菌し、37℃で2日間通気振盪培養した。これを種菌
とし、同組成からなる液体培地に分注し、37℃で5日
間通気振盪培養した。培養液を遠心分離し、上清(粗酵
素液)を約1.1 f得た。本液には30単位/艷のβ
−フラクトフラノシダーゼを含有していた。
トース、0.4%(NH4)2HPO4,0,1%M
g S 04・7 H2O(pH7,0)を培地とし、
500m1容坂ロフラスコに60m1分注し、これに同
培地で2日間前培養した種菌を4mlづつ植菌し、37
℃で2日間前培養した。これを種菌とし、121の5%
コーン・ステイープリカー、3%シヨ糖、0.4%(N
H4)2HPO4,o、1%MgS○、・7 H2O(
pH7,0)からなる培地に植菌し、pHを7に調整し
ながら、25時間通気攪拌培養した。培養液は遠心分離
で菌体を除去し、粗酵素液121を得た。この液の活性
は140単位/rnlであった。
Hを6.5とし、実施例2の粗酵素液をショ糖1gあた
り5単位加え、固形分濃度を40%として50℃で5時
間反応せしめ、ラクトシルフラクトシドを30%含む反
応液を得た。
ラノシダーゼを効率よく得ることかてきる。
含むヘテロオリゴ糖や配糖体を効率よく安価に製造する
ことができる。
は抗う触性の性質を有し、さらにラクトシルフラクトシ
ドはビフィズス菌増殖因子としての活性を有しているこ
とにより、これらフラクトースを含むヘテロオリゴ糖は
有用な機能性糖質としての実用化が期待される。
ゼを効率よく生産する本発明は産業上極めて有用である
。
%シヨ糖、IOU/g基質)を示すグラフ、第2図は受
容体として25%キシロース存在下の本酵素の反応経過
(25%シヨ糖、IOU/g基質)を示すグラフ、第3
図は本酵素の至適pH及びpH安定性を示すグラフ、第
4図は本酵素の至適温度及び温度安定性を示すグラフで
ある。 iI鴫U酬 次 IQ I! (I4りlす■ミ 賢叔)1すJ 次 寸 苛叔四■次
Claims (1)
- 41℃で生育し、澱粉を加水分解せず、硝酸塩を還元し
ない、フラクトースから酸を生成し、グルコースおよび
マルトースから酸の生成が微弱であり、細胞壁の主要ジ
アミノ酸がリジンであり、GC含量が73.2〜74.
9mol%であるアルスロバクター・エスピーK−1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166703A JP2804828B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | アルスロバクター・エスピーk―1 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166703A JP2804828B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | アルスロバクター・エスピーk―1 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0458881A true JPH0458881A (ja) | 1992-02-25 |
| JP2804828B2 JP2804828B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=15836194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2166703A Expired - Lifetime JP2804828B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | アルスロバクター・エスピーk―1 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804828B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111511909A (zh) * | 2017-10-27 | 2020-08-07 | Cj第一制糖株式会社 | 应用节杆菌属微生物制备转果糖基甜菊苷的方法 |
| WO2024154813A1 (ja) * | 2023-01-20 | 2024-07-25 | 京都府公立大学法人 | フラクトシル化マルチトールおよびその製造方法 |
| CN120442450A (zh) * | 2025-04-21 | 2025-08-08 | 河北科技大学 | 一种用于好氧堆肥的微生物菌剂及其应用 |
-
1990
- 1990-06-27 JP JP2166703A patent/JP2804828B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111511909A (zh) * | 2017-10-27 | 2020-08-07 | Cj第一制糖株式会社 | 应用节杆菌属微生物制备转果糖基甜菊苷的方法 |
| WO2024154813A1 (ja) * | 2023-01-20 | 2024-07-25 | 京都府公立大学法人 | フラクトシル化マルチトールおよびその製造方法 |
| CN120442450A (zh) * | 2025-04-21 | 2025-08-08 | 河北科技大学 | 一种用于好氧堆肥的微生物菌剂及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2804828B2 (ja) | 1998-09-30 |
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