JPS596884A - 固定化酵素の製法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な固定化酵素の製法に関する。

従来より酵素反応を利用して、有用な物質を製造したり
、人畜にとって有害な物質を分解したりすることが行な
われており、近年、酵素を触媒として用いて連続方式の
反応に利用する技術が開発されたのに伴ない、酵素およ
び微生物菌体音固定化するための種々の方法が提案され
ている。

微生物菌体音ポリアクリルアミドゲル、ポリビニールア
ルコールゲル、寒天ゲル、カラギーナンゲル、ファーセ
レランゲルなどのゲル内に包括して固定化する方法が代
表的な例として挙げられる。

この内、カラギーナン、寒天、ファーセレラン等の天然
硫酸多糖を用いる場合に於いて、これら多糖類は一般的
に、酵素もしくはそれを産生ずる微生物の作用しやすい
温度領域でゲル状全維持するので、ゲル包括剤として用
いられるのであるがこのためゲル化温度を高くする必脣
があり、酵素もしくは微生物をゲル体内に溶かし込む作
業に於いて微生物として望ましい生育温度以上でゲルを
溶解ならしめ、このゲル溶解液中に微生物を溶は込だ固
定化酵素体としても所期の効果が期待しえない弱点をも
つ。この為、適応できる微生物・酵素も熱的に比較的安
定なものを選ぶ必要が生じ、幅広い応用が妨げられてい
るのが現状である。

かかる現状に鑑み、本発明者らは酵素全溶解するにあた
り、常温でも溶解状態全維持しつつ、しかるの′ちにゲ
ル化を行なわしめることを創案し、ナトリウムカラギー
ナンをゲル主剤として用いる本発明に到達したものであ
る。

カラギーナンは、紅藻類に含１れる硫酸化ガラクタンで
あり、硫酸基含量及び３．６アンヒドロガラクト一ス単
位の含量により、カッパ（６）、イオタ（ｉ）、ラムダ
（λ）の３つのタイプが存在し、ゲル化能・蛋白反応性
・粘１ｙ挙動を夫々異にする＊真な天然増粘剤として、
食品工業等に広く使われている。

就中、カッパ型カラギーナンはゲル化能が最も高く、本
発明の対象であるゲル化タイプ固定化酵素用ゲル剤とし
て望ましい性質全もっている。又、カラギーナンは硫酸
エステルへの結合カチオン糧によってその性質を異にす
ることでもよく知られて居り、ナトリウム型カラギーナ
ンは、冷水可□溶性を有し、常温では一般的には、ゲル
化能をもたない。一方、結合カチオンがカリウムになっ
たカリウム型カラギーナンはゲル化能を有するという特
徴がある。本発明者らはこのナトリウム型カラギーナン
の非ゲル化能に注目して検討音訓え、本発明全創案した
。

すなわち本発明はナトリウム型カラギーナン溶液に酵素
活性物賞金溶解した後、該溶液をカリウム塩などのゲル
化剤°の１１液−に接触せしめ、カラギーナンへの結合
ナトリウムイオンをカリウムイオン等におきかえること
によりゲル化せしめることを特徴とする固定化酵素の製
法にある。

本発明に用いることのできる酵素及び酵素産生微生物と
しては特に制限されずどのようなものも用いることが可
能であるが、例えば次のようなものが挙げられる。

′７′ °　アミノ酸オキシターゼ、カタラーゼ、ゲルコースオ
キシダーゼ、ペルオキシダーゼ、チロシナ−１し　　− ゼ、アスパラギン酸アセチケトフンスフエラーゼ、□フ
ルクトキナーゼ、ヘキソキナーゼ、ロイシンアミノペプ
チダーゼ、アスパラギナーゼ、アルギナーゼ、トリプシ
ン、キモトリプシン、ラクターゼ、ホスファターゼ、リ
パーゼ、リボヌクレアーゼ、ペクチナーゼ、インベルタ
ーゼ、リアーゼ類、グリコースイソメラーゼ等の異性化
酵素、リガーゼ類及びこれら酵素を産生する細菌類・真
菌類・枯菌類・地衣類・原生動物等の微生物。

上記酵素もしくは微生物を充分に滅菌処理全し化剤全含
む水溶液中に滴下することにより、粒状の酵素含有ゲル
を得る。ゲル化剤との接触時間全調節することにより、
ゲル表層部のみゲル化し、内部は流動状態全維持させる
ことが可能で、酵素反応を行なう反応液の易動性がゲル
内でも保持することができ反応効率を高めることも実質
的に可能となる。又ゲル化剤によってゲル化した酵素含
有ナトリウムカラギーナンを脱水乾燥又は乾燥後ラム等
のカリウム塩、塩化ルビジウム等のルビジウム塩や、塩
化ナトリウム（食塩）／塩化カリウム混合物等のアルカ
リ金属塩の組合せならば、いかなる組合せでもよい。又
、ゲル化剤溶液によるゲル化処理の前に混合液中に、タ
ンニン、グルタルアルデヒドなどを添加すると酵素、微
生物が凝集するので、これら酵素活性物質がゲル格子か
ら漏出するのを防止することが出来、酵素反応効率５− の低下を防ぐことができる。

以下、実施例に基すき、本発明全具体的に説明する。

実施例１ ニジエリシア・コリＡＴＣＣ１１３０３’ｉ栄養培地（
クルコース０．５％、酵母エキス１．２５％、ペプトン
１．０チ、肉エキス０．５％、塩化ナトリウム０．５％
を含む培地）　（ｐＨ７，０）５−に接種し、３７℃で
１６時間振盪培養した。この培養液を滅菌処理した１、
５％ナトリウムカラギーナン２０−に加えて混合した。

この混合液全滅菌処理した２チ塩化カリウム水溶液２０
０−にノズルから滴下することにより、直径３鶴の球状
ゲルを得た、このようにして得られたゲルは半透明であ
シ、ゲル内に包括されている生菌体は肉眼では観察不能
であったが、ゲル崩壊後の平板希釈法による菌体量はゲ
ル１００２当たり１．３白金耳に相当する量であっｆ尚
たｐ１白金耳でアリ、ナトリウムカラギーナ６− ン使用による熱負荷軽減の効果が認められた。

実施例２ １で調整したナトリウムカラギーナン・菌体混合液に、
滅菌処理を施１７た１、５％タンニン水溶液全３−加え
充分混合してから、山ちに滅菌処理した２％塩化ナトリ
ウム・塩化カリウム】：１混合溶液中に滴下することに
よりｆＨ径３＋ｎの球状ゲル’（ｒ％だ。ゲルＬｏｏｔ
中の包含されている生菌数は１．３白金耳に相当する。

この固定化菌体２Ｏｆ全容ｔ４ｏ＊のカラムに充填し、
ＩＭフマール酸アンモン及び１　ｍＭ塩化マグネシウム
を含む基質溶液（１）Ｈ８，５）　１　ｓｍｚ／ｈ　ｒ
の流通で導通Ｌ７’ｊ、流出液中の生成Ｌ−アスパラギ
ン酸量は、１３０　ｉｖ／ｄであシ、２０日間連続操作
を行りても、Ｌ−アスパラギン酸生成量には変動がなか
った。

実施例３ １で調製したナトリウムカラギーナン・菌体混合液全タ
ンニン０．２％を含む滅菌処理音節した２チ塩化ナトリ
ウム−塩化カリウム１：ｌ混合溶液からなるゲル化剤液
中に滴下した後、球状のゲルｆ、得た。ゲル化剤液中の
ゲルの滞在時間金変えることによりゲル体内構造全比較
した。

これを実施例２と同様にカラムに充填し、ＩＭフマール
酸アンモン及び１ｍＭ塩化マグネシウムを含む基質溶液
全流通し酵素反応によりＬ−アスパラギン酸を生成せし
めた。この時の結果全表１に示す。

サンプルＡのように表層部のみゲル被膜で内部がゾル状
態でも反応過程中でのゲル破壊はなく、２０日間連続操
作でもＬ−アスパラギン酸生成量は変わりなく、サンプ
ルＢの如き球全体がゲル化した系より、反応率も高く、
ゲル体内の流動化の効果が認められる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ナトリウム型カラギーナン溶液に酵素活性物質を溶解し
   た後該溶液全ゲル化剤キ青塙”に接触せしめ、ゲル化せ
   しめることを特徴とする固定化酵素の製法。