JPH08259A - 新規細胞壁溶解酵素生産菌、細胞壁溶解酵素およびそれを含有する酵素製剤の製造法 - Google Patents

新規細胞壁溶解酵素生産菌、細胞壁溶解酵素およびそれを含有する酵素製剤の製造法

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JPH08259A
JPH08259A JP13993594A JP13993594A JPH08259A JP H08259 A JPH08259 A JP H08259A JP 13993594 A JP13993594 A JP 13993594A JP 13993594 A JP13993594 A JP 13993594A JP H08259 A JPH08259 A JP H08259A
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和彦 大淵
Tomoko Ishizaka
知子 石坂
Masaaki Hamachi
正昭 浜地
Yataro Nunokawa
彌太郎 布川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 酵母ファフィア・ロドジマの細胞壁を溶解す
る酵素を生産する菌、該菌の細胞壁溶解酵素およびそれ
を含有する酵素製剤の製造法を提供する。 【構成】 ストレプトマイセス・ロシェイPHA−34
株および該菌により生産される酵母ファフィア・ロドジ
マの細胞壁を溶解する細胞壁溶解酵素ならびに該酵素含
有製品の製造法。 【効果】 ストレプトマイセス・ロシェイPHA−34
株の細胞壁溶解酵素により酵母ファフィア・ロドジマの
細胞壁をきわめて容易に溶解することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は単独で酵母ファフィア・
ロドジマの細胞壁の溶解活性を示す新規細胞壁溶解酵素
生産菌とその細胞壁溶解酵素、および該細胞壁溶解酵素
を含有する酵素製剤の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】細胞壁溶解酵素は微生物細胞壁の構造の
生理機能の解明のほか、細胞融合などの研究に必要なプ
ロトプラストを調製する際、有効に利用されている。ま
た、実用面においては食品、医薬品における殺菌効果、
あるいは微生物細胞内に存在する有効成分の抽出などの
幅広い範囲での応用が考えられている有用物質である。
【0003】一方、最近になって天然色素アスタキサン
チンが色素剤、抗酸化剤として注目されるようになっ
た。その源として注目されるのが酵母ファフィア・ロド
ジマである。しかし、酵母ファフィア・ロドジマの細胞
壁は市販酵素剤では溶解され難いため主として物理的な
破砕による色素抽出が行われている。しかしながら、こ
の方法では手間がかかるため低コストかつ簡単な作業で
の抽出方法が希求されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】かかる事情に鑑み、本
発明は、酵母ファフィア・ロドジマ細胞壁にすばやく作
用し、細胞内アスタキサンチンを効率よく抽出しうる細
胞壁溶解酵素を生産する菌株を見出し、該細胞壁溶解酵
素含有酵素製剤の製造法を確立することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、意外にも、ストレプトマイセス・ロシェ
イの一菌株が、酵母ファフィア・ロドジマ細胞壁を極め
て強力に溶解することを見いだし、本発明を完成するに
至った。
【0006】すなわち本発明は、(1)酵母ファフィア
・ロドジマの細胞壁を溶解する酵素を生産するストレプ
トマイセス・ロシェイPHA−34株、(2)(1)記
載のストレプトマイセス・ロシェイPHA−34株から
変異誘発または遺伝子組換えにより育種された株、
(3)(1)記載のストレプトマイセス・ロシェイPH
A−34株または(2)記載の株により生産され、酵母
ファフィア・ロドジマの細胞壁を溶解する能力により特
徴づけられ、その他の菌体、主に酵母菌体を溶解するこ
とができる細胞壁溶解酵素、(4)β1→3グルカナー
ゼ(ラミナリナーゼ)、キシラナーゼ、中性プロテアーゼ
活性のいずれか一種または二種以上を有することを特徴
とする(3)記載の細胞壁溶解酵素、および(5)
(1)記載のストレプトマイセス・ロシェイPHA−3
4株または(2)記載の株を、誘導基質を含有する酵素
生産用液体培地で好気的に培養し、培養液より細胞壁溶
解酵素を回収することからなる、細胞壁溶解酵素含有酵
素製剤の製造法を提供するものである。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
ストレプトマイセス・ロシェイ株は、細胞壁溶解酵素を
菌体外に分泌する。本菌は、平成6年4月21日より工
業技術院生命工学工業技術研究所に、受託番号FERM
P−14284の下に寄託されている。以後、本明細
書において本菌をPHA−34株と略記する。
【0008】PHA−34株の細胞壁溶解酵素は以下の
ようにして得ることができる。まず、PHA−34株
を、酵素生産用培地(例えば、グルコース0.1%、フ
ァフィア・ロドジマ菌体0.3%、イースト・ナイトロ
ジェン・ベース0.67%、リン酸1カリウム0.68
%からなるpH6.8の液体培地)を用い、振盪培養ま
たは通気撹拌培養を行う。ここでファフィア・ロドジマ
菌体は誘導基質として用いられ、その形態は、アルカリ
処理済み乾燥粉末もしくは湿菌体、または未処理乾燥粉
末もしくは湿菌体であってもよい。また、ファフィア・
ロドジマ菌体以外の酵母菌体を培地に添加しても活性が
得られる。さらにファフィア・ロドジマ細胞壁構成単糖
であるマンノース、キシロース等を添加した培地でも活
性が得られる。なおPHA−34株は、かかる誘導基質
を培地に添加しなくても細胞壁溶解酵素を分泌しうる
が、誘導基質を添加した培地での培養が酵素活性の上昇
の点から好ましく、ファフィア・ロドジマ菌体が誘導基
質として特に好ましい。
【0009】また、例えば、細胞壁溶解酵素の分泌生産
性を増大させるように、PHA−34株が変異処理また
は遺伝子組換えを施されていてもよい。
【0010】上記のごとくして得られた培養液から、遠
心分離または濾過等公知の方法により上清を分離し、こ
の上清を、例えば排除分子量5000または10000
の濾過膜を用いた限外濾過または硫安により濃縮し、あ
るいは濃縮せずに、凍結乾燥等の公知の乾燥方法を用い
て乾燥粉末を得ることができる。また乾燥前に濃縮液を
透析しておいてもよい。
【0011】かくして得られた酵素標品は、乾燥粉末状
態であれば低温で長期保存に耐える。また、乾燥粉末と
しなくても酵素の使用には何等支障をきたさない。よっ
て、本発明細胞壁溶解酵素含有酵素製剤は、乾燥粉末ま
たは濃縮液いずれの形態であってもよい。本発明細胞壁
溶解酵素は、ラミナリナーゼ、キシラナーゼ、中性プロ
テアーゼ活性のいずれか1種または2種以上を含有して
いるため、ファフィア・ロドジマのみならず、他の菌
体、主に担子菌酵母、不完全菌酵母等の細胞壁に対して
も良好な作用を示す。したがって、本発明細胞壁溶解酵
素は、酵母ファフィア・ロドジマ細胞壁を溶解してその
赤色色素を効率良く抽出することのみならず、各種酵母
プロトプラスト調製にも使用することができ、産業上な
らびに研究上の利用性が極めて高い。
【0012】
【実施例】以下に実施例により本発明をより具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。 PHA−34株の単離および性質 土壌、腐葉土からファフィア・ロドジマ細胞壁溶解酵素
生産菌のスクリーニングを行い、その中でも最も活性が
高く、担子菌酵母、不完全菌酵母をも溶菌する溶菌スペ
クトルの広いストレプトマイセス・ロシェイの一菌株を
選抜し、PHA−34株と命名した。以下にPHA−3
4株の性質を述べる。PHA−34株は細胞壁溶解酵素
を細胞外に分泌した。PHA−34株の増殖温度は10
〜45℃であり、培養には25〜40℃付近が適当であ
った。増殖pHは中性付近(6.8)で増殖が良好であ
った。エマーソン(Emerson)寒天培地、酵素生産用寒
天培地上で、この菌株は最初白色を呈し、徐々にベージ
ュ色のコロニーへと成熟していった。ベネット(Bennet
t)寒天培地上では無色透明の基生菌糸が観察され、そ
の直径は0.8〜1.5μmで稀に切断されるものもあ
るが多くは切断されることなく多方向に分岐していた。
気菌糸は螺旋状で、成熟するとその先端が切断され胞子
が形成された。胞子表面は平滑だが高倍率では“しわ”
が認められ多くのものは楕円形であった。その大きさは
長さ0.8〜1.5μm、直径0.5〜1.0μmであっ
た。前記の培地上で発育した本菌では胞子嚢、運動性の
胞子、分節胞子は観察されず、メラニン生成は陰性であ
った。また、液体培養で得た本菌体の細胞壁中にL型ジ
アミノピメリン酸およびグリシンを有していた。
【0013】実施例1 粗酵素粉末の製造および酵素の性質 図1にPHA−34株からの本発明細胞壁溶解酵素含有
製品の製造法を示す。PHA−34株の培養には表1の
組成の液体培地を用いた。
【0014】
【表1】
【0015】得られた酵素の最適pHは30℃において
5.5〜6.0(マキルベイン(MacIlvaine)緩衝液
中)であった。最適温度は30〜40℃であった(pH
5.5のマキルベイン緩衝液中、ファフィア・ロドジマ
の細胞壁を基質とした)。また、該酵素は、pH3〜1
0の範囲、および10〜40℃の温度範囲で安定であっ
た。該酵素中に含まれる各種酵素活性を調べ、表2のご
とき結果を得た。
【0016】
【表2】
【0017】実施例2 ファフィア・ロドジマ菌体の溶解 細胞壁の溶解をファフィア・ロドジマ菌体懸濁液の濁度
減少とみなし、以下の方法で濁度減少率を測定した。フ
ァフィア・ロドジマ菌体懸濁液(定常期の菌体をアルカ
リ処理したもの)の濁度が500ppm(CORONA U
T−11、約1.0×107菌数/1ml)に最終的になる
よう調製したものに酵素濃度を5mg/mlとなるようマキ
ルベイン緩衝液(pH5.5)で調製し反応溶液の濁度を
経時的に測定した。コントロールとして酵素液の代わり
にマキルベイン緩衝液を加えたものの濁度も同様にして
測定した。また、他の市販酵素ヤタラーゼ(Yatalas
e)、ザイモリアーゼ(Zymolyase)について同様に溶解
率を測定した。溶解率は下式により求めた。結果を表3
〜5に示す。
【0018】
【数1】
【0019】
【表3】
【0020】
【表4】
【0021】
【表5】
【0022】実施例3 溶菌スペクトルの測定 実施例1で製造した新規細胞壁溶解酵素を用いてファフ
ィア以外の代表的な酵母12株に対し、対数期(log
期)、定常期前期(sta前)、後期(sta後)における本酵素
での溶解率を測定したところ3株の不完全菌酵母、4株
の担子菌酵母が溶解された、表6に2時間後のそれぞれ
の溶解率を示す。溶解率は実施例2の式により求めた。
各菌体はpH5.5のマキルベイン緩衝液に懸濁し、本
酵素の最適条件下で濁度の減少を調べた。
【0023】
【表6】
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、従来の市販酵素では溶
解困難であったファフィア・ロドジマ細胞壁を、PHA
−34株の細胞壁溶解酵素を用いて容易に溶解すること
ができ、細胞内に存在する有効成分アスタキサンチンを
効率良く抽出することができる。さらに、該細胞壁溶解
酵素含有酵素製剤の製造法も提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 PHA−34株からの粗酵素粉末の製造法を
示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12S 3/00 C12R 1:465) (72)発明者 布川 彌太郎 兵庫県芦屋市平田町2番7号の105

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酵母ファフィア・ロドジマ(Phaffia rh
    odozyma)の細胞壁を溶解する酵素を生産するストレプ
    トマイセス・ロシェイ(Streptomycesrochei)PHA−
    34株。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のストレプトマイセス・ロ
    シェイPHA−34株から変異誘発または遺伝子組換え
    により育種された株。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のストレプトマイセス・ロ
    シェイPHA−34株または請求項2記載の株により生
    産され、酵母ファフィア・ロドジマの細胞壁を溶解する
    能力により特徴づけられ、その他の菌体、主に酵母菌体
    を溶解することができる細胞壁溶解酵素。
  4. 【請求項4】 β1→3グルカナーゼ(ラミナリナー
    ゼ)、キシラナーゼ、中性プロテアーゼ活性のいずれか
    一種または二種以上を有することを特徴とする請求項3
    記載の細胞壁溶解酵素。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のストレプトマイセス・ロ
    シェイPHA−34株または請求項2記載の株を、誘導
    基質を含有する酵素生産用液体培地で好気的に培養し、
    培養液より細胞壁溶解酵素を回収することからなる、細
    胞壁溶解酵素含有酵素製剤の製造法。
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