JPH053276B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH053276B2 JPH053276B2 JP60206679A JP20667985A JPH053276B2 JP H053276 B2 JPH053276 B2 JP H053276B2 JP 60206679 A JP60206679 A JP 60206679A JP 20667985 A JP20667985 A JP 20667985A JP H053276 B2 JPH053276 B2 JP H053276B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dextranase
- dextran
- hydroxyapatite
- immobilized
- glucose
- 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 - Lifetime
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
デキストランはＤ・グルコースの重合体であ
り、シヨ糖を含む培養液にデキストラン生産菌を
培養することにより、工業的に製造され、医薬品
その他の分野で用いられている。その分解物Ｄ・
グルコースは、ブドウ糖注射薬、栄養的強心、血
圧増進、利尿、解毒などの医薬品として、又アル
コール原料として汎用されており、工業上有用な
物質である。本願発明はかかる有用なグルコース
をハイドロキシアパタイトに固定化したデキスト
ラナーゼにより簡単に効率よくデキストランより
採取する装置に関するものである。
り、シヨ糖を含む培養液にデキストラン生産菌を
培養することにより、工業的に製造され、医薬品
その他の分野で用いられている。その分解物Ｄ・
グルコースは、ブドウ糖注射薬、栄養的強心、血
圧増進、利尿、解毒などの医薬品として、又アル
コール原料として汎用されており、工業上有用な
物質である。本願発明はかかる有用なグルコース
をハイドロキシアパタイトに固定化したデキスト
ラナーゼにより簡単に効率よくデキストランより
採取する装置に関するものである。
（従来の技術）
デキストラナーゼがデキストラを分解してグル
コースを生じることは従来より周知の事実であつ
た。しかるに、デキストラナーゼは不安定で、作
用領域がせまく、失活し易い。デキストラナーゼ
は歯垢分解酵素として従来より口腔衛生分野で使
用されているが、このため安定剤が種々検討され
ている（例えば特許第802787号公報、特許第
924229号公報）。しかるにデキストランよりのグ
ルコース採取を考えるときこれら安定化剤の存在
は生成グルコースの精製に余分の工程を要求す
る。加えてデキストラナーゼは水に溶けるため、
分離回収がむつかしく、溶液中に酵素活性が残つ
ていても一回の使用で廃棄せざるをえず酵素利用
の面より考えるとき不利な点が多かつた。かかる
不利面を解決する方法として酸素の固定化技術が
最近盛んに検討されているがデキストラナーゼの
固定化は検討されていなかつた。
コースを生じることは従来より周知の事実であつ
た。しかるに、デキストラナーゼは不安定で、作
用領域がせまく、失活し易い。デキストラナーゼ
は歯垢分解酵素として従来より口腔衛生分野で使
用されているが、このため安定剤が種々検討され
ている（例えば特許第802787号公報、特許第
924229号公報）。しかるにデキストランよりのグ
ルコース採取を考えるときこれら安定化剤の存在
は生成グルコースの精製に余分の工程を要求す
る。加えてデキストラナーゼは水に溶けるため、
分離回収がむつかしく、溶液中に酵素活性が残つ
ていても一回の使用で廃棄せざるをえず酵素利用
の面より考えるとき不利な点が多かつた。かかる
不利面を解決する方法として酸素の固定化技術が
最近盛んに検討されているがデキストラナーゼの
固定化は検討されていなかつた。
（発明が解決しようとする問題点）
デキストラナーゼを固定化することにより不溶
化し、反応液との分離を容易にするとともに酵素
の利用率を高め、デキストラナーゼの繰返し、長
期の効果的利用を計るデキストラナーゼ固定化酵
素の有効な利用装置を本願発明は提供しようとす
るものである。
化し、反応液との分離を容易にするとともに酵素
の利用率を高め、デキストラナーゼの繰返し、長
期の効果的利用を計るデキストラナーゼ固定化酵
素の有効な利用装置を本願発明は提供しようとす
るものである。
（問題点を解決するための手段）
我々はデキストラナーゼの固定化方法につい
て、種々検討した結果、リゾチーム、カゼイン、
アルブミン及びチトクローム−Ｃより選ばれた蛋
白質、デキストラナーゼ、及びハイドロキシアパ
タイトの存在下、グルタルアルデヒドで処理する
ことにより、デキストラナーゼをハイドロキシア
パタイトに固定化させえることを発見し、別に特
許出願した（特願昭60−20667号）（特開昭62−
69988号）。即ち、出願の方法は、リゾチーム、カ
ゼイン、アルブミン、チトクロム−Ｃより選ばれ
たハイドロキシアパタイトに強い吸着力を示す蛋
白質と、それとほヾ等量のデキストラナーゼとを
含む水溶液にハイドロキシアパタイトを添加し、
更にその溶液にグルタルアルデヒドのような２官
能性物質を撹拌下徐々に添加してえられた沈降物
を採取するものである。このようにしてえられた
デキストラナーゼ固定化ハイドロキシアパタイト
は、使用した蛋白質の種類によりデキストラナー
ゼのハイドロキシアパタイトに対する吸着力を幾
分異にしているとは云え、ハイドロキシアパタイ
トにいずれも強く保持されているので、固定化ハ
イドロキシアパタイトを水溶液中で使用してもデ
キストラナーゼをハイドロキシアパタイトから溶
離することがない。特に蛋白質としてリゾチーム
を使用したものは他の蛋白質を使用したものに比
し、ハイドロキシアパタイトに強く保持されてい
るので好ましいと云える。γ−グロブリン、トリ
プシン又はトリプトフアンなどのハイドロキシア
パタイトに対する吸着力の弱い或は吸着力のない
蛋白質は蛋白質として使用できない。これらの蛋
白質を使用してもデキストラナーゼがハイドロキ
シアパタイトに固定化されないからである。この
ようにしてえられた固定化デキストラナーゼ、特
に蛋白質としてリゾチームを使用した固定化デキ
ストラナーゼを固定相としたカラムに連続的にデ
キストラン溶液を流すか、回分式に反応器中で固
定化デキストラナーゼとデキストラン溶液とを撹
拌、接触させることにより、効率よくデキストラ
ンのグルコースへの分解を行うことができる。
て、種々検討した結果、リゾチーム、カゼイン、
アルブミン及びチトクローム−Ｃより選ばれた蛋
白質、デキストラナーゼ、及びハイドロキシアパ
タイトの存在下、グルタルアルデヒドで処理する
ことにより、デキストラナーゼをハイドロキシア
パタイトに固定化させえることを発見し、別に特
許出願した（特願昭60−20667号）（特開昭62−
69988号）。即ち、出願の方法は、リゾチーム、カ
ゼイン、アルブミン、チトクロム−Ｃより選ばれ
たハイドロキシアパタイトに強い吸着力を示す蛋
白質と、それとほヾ等量のデキストラナーゼとを
含む水溶液にハイドロキシアパタイトを添加し、
更にその溶液にグルタルアルデヒドのような２官
能性物質を撹拌下徐々に添加してえられた沈降物
を採取するものである。このようにしてえられた
デキストラナーゼ固定化ハイドロキシアパタイト
は、使用した蛋白質の種類によりデキストラナー
ゼのハイドロキシアパタイトに対する吸着力を幾
分異にしているとは云え、ハイドロキシアパタイ
トにいずれも強く保持されているので、固定化ハ
イドロキシアパタイトを水溶液中で使用してもデ
キストラナーゼをハイドロキシアパタイトから溶
離することがない。特に蛋白質としてリゾチーム
を使用したものは他の蛋白質を使用したものに比
し、ハイドロキシアパタイトに強く保持されてい
るので好ましいと云える。γ−グロブリン、トリ
プシン又はトリプトフアンなどのハイドロキシア
パタイトに対する吸着力の弱い或は吸着力のない
蛋白質は蛋白質として使用できない。これらの蛋
白質を使用してもデキストラナーゼがハイドロキ
シアパタイトに固定化されないからである。この
ようにしてえられた固定化デキストラナーゼ、特
に蛋白質としてリゾチームを使用した固定化デキ
ストラナーゼを固定相としたカラムに連続的にデ
キストラン溶液を流すか、回分式に反応器中で固
定化デキストラナーゼとデキストラン溶液とを撹
拌、接触させることにより、効率よくデキストラ
ンのグルコースへの分解を行うことができる。
（作用）
新奇に生成されたデキストラナーゼ固定化酵素
は不溶性、安定であるため、固定相としてカラム
に充填するか、一般の反応器中で、デキストラン
溶液と接触させることにより、デキストランはグ
ルコースに分解するとともに反応液との分離が容
易になる。加えてデキストラナーゼ安定剤を含ま
ないため、グルコースの精製が容易であり、長期
間の使用にたえ、デキストラナーゼの利用効率を
昇げることができる。
は不溶性、安定であるため、固定相としてカラム
に充填するか、一般の反応器中で、デキストラン
溶液と接触させることにより、デキストランはグ
ルコースに分解するとともに反応液との分離が容
易になる。加えてデキストラナーゼ安定剤を含ま
ないため、グルコースの精製が容易であり、長期
間の使用にたえ、デキストラナーゼの利用効率を
昇げることができる。
以下にその装置の具体的説明を行う。
使用した装置を図−１に示した。５は固定化デ
キストラナーゼをつめたカラムである。カラムの
形状は一般的なものであれば特に制約を必要とし
ない。このカラムへの固定化デキストラナーゼ充
填法は、一般的な方法、即ち、乾式、湿式いずれ
でもよいが、湿式を使用する場合、懸濁液として
純水或は0.05モル濃度以下のPH5.6−7.0のリン酸
カリ緩衝溶液を用いるべきである。これ以上の濃
度の緩衝溶液の使用はデキストラナーゼがハイド
ロキシアパタイトより脱離するおそれがあるため
さけなければならない。固定化酵素をカラムに充
填後、充填を出来るだけ均一にするため、タツピ
ングにより或は１より水又は上記緩衝液を均一に
充分カラム内に分散させ、充填物を均一につまら
せる。このように使用した通液はバルブ７を通し
て９に蓄積され濾過後１にもどされ再使用する。
カラム５は外套６により30〜40℃、好ましくは36
℃に温水により保持されている。カラムに固定相
を均一に充填したあと、バルブ３を切換え２より
デキストラン溶液を定量ポンプ４によりカラムに
送入する。送入速度は操作中一定に保つ。デキス
トランの分解率は送入速度、デキストラン溶液濃
度により変わるが、デキストラン溶液濃度が低
く、送入速度が遅いほどデキストランの分解率は
上昇する。又デキストラン濃度と流速を変えるこ
とにより分解量の調製が可能である。例えば直径
３cm、高さ４cmに固定化酵素を充填し24cm／hrの
線速度で各種濃度のデキストラン溶液をカラムに
流した場合図−３の結果を示した。
キストラナーゼをつめたカラムである。カラムの
形状は一般的なものであれば特に制約を必要とし
ない。このカラムへの固定化デキストラナーゼ充
填法は、一般的な方法、即ち、乾式、湿式いずれ
でもよいが、湿式を使用する場合、懸濁液として
純水或は0.05モル濃度以下のPH5.6−7.0のリン酸
カリ緩衝溶液を用いるべきである。これ以上の濃
度の緩衝溶液の使用はデキストラナーゼがハイド
ロキシアパタイトより脱離するおそれがあるため
さけなければならない。固定化酵素をカラムに充
填後、充填を出来るだけ均一にするため、タツピ
ングにより或は１より水又は上記緩衝液を均一に
充分カラム内に分散させ、充填物を均一につまら
せる。このように使用した通液はバルブ７を通し
て９に蓄積され濾過後１にもどされ再使用する。
カラム５は外套６により30〜40℃、好ましくは36
℃に温水により保持されている。カラムに固定相
を均一に充填したあと、バルブ３を切換え２より
デキストラン溶液を定量ポンプ４によりカラムに
送入する。送入速度は操作中一定に保つ。デキス
トランの分解率は送入速度、デキストラン溶液濃
度により変わるが、デキストラン溶液濃度が低
く、送入速度が遅いほどデキストランの分解率は
上昇する。又デキストラン濃度と流速を変えるこ
とにより分解量の調製が可能である。例えば直径
３cm、高さ４cmに固定化酵素を充填し24cm／hrの
線速度で各種濃度のデキストラン溶液をカラムに
流した場合図−３の結果を示した。
通液量の増加とともに、固定相のデキストラナ
ーゼ活性は不純物の付着、グルコースの付着など
のため低下を生じる。このような状態は流出口は
グルコース濃度を随時測定することにより知るこ
とができる。デキストランの分解率が低下を示し
たなら、デキストラン溶液の送液をとめ、１より
水又は前記緩衝溶液で固定相を洗浄することによ
り、ある程度活性をとりもどすことができる。８
にあつまつた通過液は精製工程に送られる。５の
カラムの代りに図−２に示したように５′なる撹
拌機を付した通常の反応機を使用することができ
る。この場合５′が６なる外套で保温されている
ことはカラムの場合と同様であるが８なる濾過器
を通して反応液７に集められる。濾過してえた固
定化酵素は洗浄後５′にもどされ使用される。
ーゼ活性は不純物の付着、グルコースの付着など
のため低下を生じる。このような状態は流出口は
グルコース濃度を随時測定することにより知るこ
とができる。デキストランの分解率が低下を示し
たなら、デキストラン溶液の送液をとめ、１より
水又は前記緩衝溶液で固定相を洗浄することによ
り、ある程度活性をとりもどすことができる。８
にあつまつた通過液は精製工程に送られる。５の
カラムの代りに図−２に示したように５′なる撹
拌機を付した通常の反応機を使用することができ
る。この場合５′が６なる外套で保温されている
ことはカラムの場合と同様であるが８なる濾過器
を通して反応液７に集められる。濾過してえた固
定化酵素は洗浄後５′にもどされ使用される。
参考例
固定化酵素の生成
デキストラナーゼ50mg、リゾチーム50mgを混合
し、これにハイドロキシアパタイト５ｇ、0.05モ
ル濃度PH6.8リン酸カリ緩衝溶液50mlを添加し、
さらにグルタルアルデヒド0.2％水溶液125μを
添加して４℃で５時間撹拌した。反応物を濾取
し、上記緩衝溶液100mlで３回洗浄して未乾燥固
定化ハイドロキシアパタイトをえた。この１mlの
ローリ法による蛋白質分析結果は3.71mgで、デキ
ストラン分解活性は吸着蛋白質ｇ当り２時間で反
応直後0.415ｇ、36℃、20日貯蔵後1.357ｇであつ
た。デキストラン分解によるグルコースはグルコ
ースオキシダーゼ法により測定した。この固定化
酵素の特長の一つは生成直後よりデキストラナー
ゼ活性が徐々に上昇し、ある期間後最高に達し、
その後徐々に活性を低下することである。
し、これにハイドロキシアパタイト５ｇ、0.05モ
ル濃度PH6.8リン酸カリ緩衝溶液50mlを添加し、
さらにグルタルアルデヒド0.2％水溶液125μを
添加して４℃で５時間撹拌した。反応物を濾取
し、上記緩衝溶液100mlで３回洗浄して未乾燥固
定化ハイドロキシアパタイトをえた。この１mlの
ローリ法による蛋白質分析結果は3.71mgで、デキ
ストラン分解活性は吸着蛋白質ｇ当り２時間で反
応直後0.415ｇ、36℃、20日貯蔵後1.357ｇであつ
た。デキストラン分解によるグルコースはグルコ
ースオキシダーゼ法により測定した。この固定化
酵素の特長の一つは生成直後よりデキストラナー
ゼ活性が徐々に上昇し、ある期間後最高に達し、
その後徐々に活性を低下することである。
（発明の効果）
デキストラナーゼを、ハイドロキシアパタイト
に強い吸着力を示す蛋白質とともにハイドロキシ
アパタイトに固定し、固定相として使用すること
により、デキストランよりグルコースを効率よ
く、長期間簡単な装置で生成でき、グルコース精
製の負荷を少くすることができる。
に強い吸着力を示す蛋白質とともにハイドロキシ
アパタイトに固定し、固定相として使用すること
により、デキストランよりグルコースを効率よ
く、長期間簡単な装置で生成でき、グルコース精
製の負荷を少くすることができる。
第１図は本願発明の一例を示す説明図、第２図
は別の例の部分説明図、および第３図はデキスト
ラン濃度と生成グルコース量との関係を示す図で
ある。 図中、１……純水又は緩衝溶液貯槽、２……デ
キストラン溶液貯槽、３……３方切り換えバル
ブ、４……定量ポンプ、５……固定化酵素充填カ
ラム、６……外套、７……３方切り換えバルブ、
８……分解通液貯槽、９……洗浄液貯槽、５′…
…回分式反応器（撹拌機含む）、１０……濾過器
を示す。
は別の例の部分説明図、および第３図はデキスト
ラン濃度と生成グルコース量との関係を示す図で
ある。 図中、１……純水又は緩衝溶液貯槽、２……デ
キストラン溶液貯槽、３……３方切り換えバル
ブ、４……定量ポンプ、５……固定化酵素充填カ
ラム、６……外套、７……３方切り換えバルブ、
８……分解通液貯槽、９……洗浄液貯槽、５′…
…回分式反応器（撹拌機含む）、１０……濾過器
を示す。
Claims (1)
- １ ハイドロキシアパタイトと等量づつのリゾチ
ーム及びデキストラナーゼとを含む水溶液にグル
タルアルデヒドを作用させてえられたデキストラ
ナーゼ固定化ハイドロキシアパタイトを固定相と
して使用するデキストラン分解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20667985A JPS62190082A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 固定化デキストラナ−ゼを用いたデキストラン分解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20667985A JPS62190082A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 固定化デキストラナ−ゼを用いたデキストラン分解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62190082A JPS62190082A (ja) | 1987-08-20 |
| JPH053276B2 true JPH053276B2 (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=16527314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20667985A Granted JPS62190082A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 固定化デキストラナ−ゼを用いたデキストラン分解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62190082A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112111479A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-22 | 江苏海洋大学 | 一种右旋糖酐酶与羟基磷灰石复合材料及其制备方法和用途 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4210722A (en) * | 1977-11-14 | 1980-07-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Protein immobilizer |
| ZA811104B (en) * | 1980-02-26 | 1982-03-31 | Tate & Lyle Ltd | Immobilized enzymes, a process for their preparation and their use in converting substrates to products |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP20667985A patent/JPS62190082A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62190082A (ja) | 1987-08-20 |
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