JPS6230103A - Production of chitosan oligosaccharide - Google Patents

Production of chitosan oligosaccharide

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JPS6230103A
JPS6230103A JP60167427A JP16742785A JPS6230103A JP S6230103 A JPS6230103 A JP S6230103A JP 60167427 A JP60167427 A JP 60167427A JP 16742785 A JP16742785 A JP 16742785A JP S6230103 A JPS6230103 A JP S6230103A
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chitosan
chitosanase
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大宝 明
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泰 内田
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Abstract

PURPOSE:To produce a chitosan oligosaccharide containing no monosaccharide of D-glucosamine in high yield inexpensively, by decomposing chitosan with chitosanase produced by a microorganism. CONSTITUTION:A chitosan (e.g., colloidal chitosan, etc.,) is decomposed with chitosanase, an enzyme produced from a bacterium [e.g., Bacillus No7-M(FERM P-8139), etc.,], stable at 5-11pH, to give a chitosan oligosaccharide containing mainly an oligosaccharide with 2-8 polymerization degree without a D- glucosamine monomer. USE:Useful as a food additive, a cosmetic component, a drug or a medical material.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、D−グルコサミンの単糖類を含まず、主とし
てD−グルコサミンの重合度が2〜8のオリゴ糖を含む
キトサンオリゴ塘を高収率で得ることができるキトサン
オリゴ糖の製造法に関するものであって、本発明により
得られたキトサンオリゴ塘は、食品添加物、化粧品成分
、医薬品または医療材料などの広範な用途に利用できる
ものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides a high-yield method for producing chitosan oligosaccharides that do not contain D-glucosamine monosaccharides and mainly contain D-glucosamine oligosaccharides with a degree of polymerization of 2 to 8. The present invention relates to a method for producing chitosan oligosaccharide that can be obtained at a high rate, and the chitosan oligosaccharide obtained by the present invention can be used for a wide range of applications such as food additives, cosmetic ingredients, pharmaceuticals, and medical materials. be.

〔技術の背景および従来技術の説明〕[Technical background and explanation of conventional technology]

キチンは、エビやカニなどの甲殻類の殻から得られる多
筒類であって、セルロースと極めてよく似た化学構造を
有していて、セルロースを構成するグルコースの2位の
水酸基がアセトアミド基で置換された2−アセトアミド
−2−デオキシ−D−グルコース(N−アセチルグルコ
サミン)がβ−1,4結合した直鎖状の多糖類である。
Chitin is a multitubular substance obtained from the shells of crustaceans such as shrimp and crabs, and has a chemical structure very similar to cellulose. It is a linear polysaccharide in which substituted 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose (N-acetylglucosamine) is linked with β-1,4 bonds.

一方において、キトサンの分解産物のキトサンオリゴ糖
、たとえば、キトビオース(c Ic N )2  、
キトトリオース (GICN)3、キトテトラオース(
G 1 c N)4  、キトペンタオース(GICN
)5、およびキトヘキサオース(G l c N )e
  などがアミノ糖(塩基性の塘)であることから、こ
れらのキトサンオリゴ環を食品添加物(増量剤)、化粧
品成分または医薬品などの広範な用途に利用することが
考えられ、これらのキトサンオリゴ環を経済的に製造す
る技術の開発が要望されている。
On the one hand, chitosan oligosaccharides which are degradation products of chitosan, such as chitobiose (c Ic N )2,
Chitotriose (GICN) 3, Chitotetraose (
G 1 c N) 4 , chitopentaose (GICN
) 5, and chitohexaose (G lc N )e
These chitosan oligo rings can be used in a wide range of applications such as food additives (filling agents), cosmetic ingredients, and pharmaceuticals, since these chitosan oligo rings are amino sugars (basic substances). There is a need for the development of techniques for economically manufacturing rings.

また最近、キトサンオリゴ環のうちのキトヘキサオース
(GlcN)  およびキトヘプタオース(C1cN)
7 に担カビ住が見出され〔ディー・エフ・ケンドラお
よびり−・ニー・ハドウイガ一二エクスペリメンタル・
マイコロジー(D、F。
Recently, chitohexaose (GlcN) and chitoheptaose (C1cN) of chitosan oligo rings
7, a mold was found in [D.F.
Mycology (D, F.

Kendra and Lee A+Hadwiger
 : ExperimentalMycolOg)’ 
)第8巻、第276−281 m (1984年)〕、
重合度の比較的大きいキトサンオリゴ蔚の′m造技術の
開発が要望されている。
Kendra and Lee A+Hadwiger
: ExperimentalMycolOg)'
) Volume 8, No. 276-281 m (1984)],
There is a need for the development of a technology for producing chitosan oligomers having a relatively high degree of polymerization.

これまでに、塩酸による加水分解法〔ニス・ティー・ホ
ロウィッツ他:ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカ
ル・ソサイエテイ (S、T。
So far, a hydrolysis method using hydrochloric acid [Niss T. Horowitz et al.: Journal of the American Chemical Society (S, T.

Horowitz et al : J、A、C,S 
)第79巻、第5046−50490(1957年)〕
、亜硝酸による酸化分解法〔エフ・ヤク他:セルロース
・ケミストリ・アンド・テクノロジー(F、 Yaku
 et aL :Ce1lulose Chemist
ry and Technology )第11巻、第
421−430頁(1977年)〕、および塩素による
酸化分解法(平野茂博ら:日本農芸化学会、昭和59年
度大会、講演要旨集第330頁)がキトサンの化学的な
分解法として知られている。塩酸による加水分解法は、
キトサンオリゴ環を生産することができるが、高濃度の
塩酸および長時間の反応を必要とし、また多量のD−グ
ルコサミンの車Haの生成により反応液からキトサンオ
リゴ環を単離する工程を必要とし、そのための操作がは
ん雑になり、そのコストも高いという難点がある。
Horowitz et al: J.A.C.S.
) Volume 79, No. 5046-50490 (1957)]
, oxidative decomposition method using nitrous acid [F. Yaku et al.: Cellulose Chemistry and Technology (F. Yaku et al.
et aL: Ce1lulose Chemist
ry and Technology), Vol. 11, pp. 421-430 (1977)], and the oxidative decomposition method using chlorine (Shigehiro Hirano et al., Japanese Society of Agricultural Chemistry, 1980 Conference, Abstracts, p. 330) have been used to This is known as a chemical decomposition method. The hydrolysis method using hydrochloric acid is
Although it is possible to produce chitosan oligo rings, it requires a high concentration of hydrochloric acid and a long reaction time, and also requires a step to isolate the chitosan oligo rings from the reaction solution due to the production of a large amount of D-glucosamine (Ha). However, there are disadvantages in that the operations required for this purpose are complicated and the costs are high.

また亜硝酸または塩素による酸化分解法は、酸化による
脱アミノ化のために、純粋なキトサンオリゴ環を得るこ
とが困難であるという難点がある。
Furthermore, the oxidative decomposition method using nitrous acid or chlorine has the disadvantage that it is difficult to obtain pure chitosan oligo rings due to deamination by oxidation.

これに対して、酵素法によるキトサンの分解では、酵素
の特異性を利用することができるので、D−グルコサミ
ンのような8M類の生成を少なくして、目的とするキト
サンオリゴ環を著量に生産することができる。これまで
に報告されているキトサンを分解する酵素には、バチル
ス (Bacillus Sp、 )  R−4の生産する
キトサナーゼ〔トミナガおよびツジサカ:ビオヒミカ・
工・ビオフイジ力・アクタ(Y、Tominaga &
 Y、Tsujisaka : Biochimica
 et Biophysica Acta )第410
巻、第145−155頁(1975年)〕、ペニシリウ
ム・イスランデイクム(Penicillium 1s
landicuL)の生産するキトサナーゼ〔ディー・
エム・プエントン等:ジャーナル・オプ・ジェネラル・
ミクロバイオロジー(D、M、 Fenton et 
al : Journal of General M
iCrObiOIOgy) l 第126巻、第151
−165頁(1981年)〕、バチルス(Bacill
us、sp、’)  99−5の生産するキトサナーゼ
(層内:日本農芸化学会、昭和59年度大会ミ講演要旨
害 4第550頁)、ストレプトマイセス(Strep
tomyces sp−) No、 6 (ジエイ・ニ
ス・プライス等:ジャーナル・オブ・バクテリオロジ−
(J、S、Pr1ceet al : Journal
 of Bacteriology)第124巻、第1
574−1585頁(1975年)〕およびストレプト
マイセス・グリセウス(Streptomyces g
riseuS)の生産するキトサナーゼ〔オオタカラ:
キチン、キトサン・アンド・リレイテツド・エンザイム
ス (A、0htakara  :  Chitin+  
Chitosan and RelatedEnzym
es )第147〜160頁(1985年)、アカデミ
ツクプレス〕が知られているが、キトサンオリゴ環を著
量に生産するという報告は見当らない。
On the other hand, in the decomposition of chitosan using an enzymatic method, the specificity of the enzyme can be utilized, so the production of 8Ms such as D-glucosamine can be reduced, and the target chitosan oligo ring can be produced in significant amounts. can be produced. Enzymes that degrade chitosan that have been reported so far include chitosanase produced by Bacillus (Bacillus Sp) R-4 [Tominaga and Tsujisaka: Biohimica
Engineering, Biofiguration, Acta (Y, Tominaga &
Y, Tsujisaka: Biochimica
et Biophysica Acta) No. 410
Vol., pp. 145-155 (1975)], Penicillium 1s
Chitosanase [D.
M. Puenton et al.: Journal Op General.
Microbiology (D, M, Fenton et
al: Journal of General M
iCrObiOIOgy) l Volume 126, 151
-165 pages (1981)], Bacillus
us, sp, ') chitosanase produced by 99-5 (inner layer: Japanese Society of Agricultural Chemistry, 1981 Conference Abstracts 4, p. 550), Streptomyces (Strep
tomyces sp-) No. 6 (G. Nis. Price et al.: Journal of Bacteriology)
(J, S, Pr1ceet al: Journal
of Bacteriology) Volume 124, No. 1
574-1585 (1975)] and Streptomyces griseus (Streptomyces g
chitosanase produced by riseuS) [Otakara:
Chitin, chitosan and related enzymes (A, 0htakara: Chitin+
Chitosan and RelatedEnzym
es), pp. 147-160 (1985), Academic Press], but there have been no reports of the production of chitosan oligo rings in significant amounts.

本発明者らは、キトサンオリゴ環を経済的に生産する技
術の開発を企図して、キトサナーゼを生産する細菌の検
索を行なって得られたバチルス属に属する微生物の変異
株のバチルス (Bacillus sp、 ) No、 7− Mが
キトサナーゼを生産しうろことおよびこのキトサナーゼ
をキトサンに作用させると、D−グルコサミンのm糖類
を生成することなく、キトサンオリゴ環だけを生産しう
ろことを見出し、これらの知見にもとづいて本発明に到
達し1こ。
With the aim of developing a technology to economically produce chitosan oligo rings, the present inventors conducted a search for bacteria that produce chitosanase, and obtained a mutant strain of a microorganism belonging to the genus Bacillus (Bacillus sp. ) No. 7- We discovered that scales in which M produces chitosanase and that when this chitosanase acts on chitosan, scales that produce only chitosan oligo rings without producing the m-saccharides of D-glucosamine, and based on these findings Based on this, we have arrived at the present invention.

〔発明の目的および発明の要約〕[Object of the invention and summary of the invention]

本発明の目的は、D−グルコサミンの単糖類を生産する
ことなく、キトサンオリゴ糖を著量に生産しうる経済的
に実施可能のキトサンオリゴ糖の製造法を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide an economically viable method for producing chitosan oligosaccharides that can produce a significant amount of chitosan oligosaccharides without producing D-glucosamine monosaccharides.

本発明は、キトサンを、バチルス属に属する微生物によ
り生産される酵素であって、5〜11のpH領域におい
て安定なキトサナーゼによって分解して、D−グルコサ
ミンのm剪類を含むことなく、主として重合度が2〜8
のオリゴ濠を含むキトサンオリゴ塘を得ることを特徴と
するキトサンオリゴ糖の製造法である。
The present invention decomposes chitosan with chitosanase, an enzyme produced by a microorganism belonging to the genus Bacillus, which is stable in the pH range of 5 to 11, and mainly polymerizes it without containing D-glucosamine. degree is 2-8
This is a method for producing chitosan oligosaccharide, which is characterized by obtaining a chitosan oligosaccharide containing an oligo moat.

本発明のキトサンオリゴ糖の製造において、キトサナー
ゼは、バチルスNo、7−M(微工研菌寄第8139号
)の培養によって生産されたキトサナ−−ゼを使用する
ことができ、キトサンは、キトサン溶液の他に、コロイ
ダルキトサンを使用することができ、さらにキトサナー
ゼによるキトサンの加水分解をpH6付近の反応液にお
いて行なうのが好ましい。
In the production of the chitosan oligosaccharide of the present invention, chitosanase produced by culturing Bacillus No. 7-M (Feikoken Bacteria No. 8139) can be used; In addition to the solution, colloidal chitosan can be used, and the hydrolysis of chitosan by chitosanase is preferably carried out in a reaction solution around pH 6.

〔発明の詳細な説明〕[Detailed description of the invention]

本発明により製造されるキトサンオリゴ塘は、D−グル
コサミンの重合度が2〜8のオリゴ糖を主として含み、
D−グルコサミンの単糖類を含まないキトサンオリゴ糖
である。
The chitosan oligotang produced by the present invention mainly contains oligosaccharides with a degree of polymerization of D-glucosamine of 2 to 8,
It is a chitosan oligosaccharide that does not contain D-glucosamine monosaccharides.

このキトサンオリゴ糖は、陽イオンとして作用し、また
吸湿性を有するから、化粧品に使用したときに皮膚の保
湿剤として有用である。またキトサンオリゴ糖のうちの
比較的高重合度のものは、安全性が高く、かつ祝カビ性
および@菌性を有するから、化粧品、食品等の防腐剤、
また土壌改良剤または皿子コーティング剤などにおける
抗カビ剤および抗菌剤として使用するのに適している。
Since this chitosan oligosaccharide acts as a cation and has hygroscopic properties, it is useful as a skin moisturizer when used in cosmetics. In addition, chitosan oligosaccharides with a relatively high degree of polymerization are highly safe and have fungal and fungal properties, so they can be used as preservatives in cosmetics, foods, etc.
It is also suitable for use as an antifungal and antibacterial agent in soil conditioners, plate coating agents, and the like.

本発明のキトサンオリゴ糖の製造においては、先ずキト
サン溶液を調製する。キトサンは酸に溶けるので、キト
サンに酸水溶液を加えて、キトサン溶液とする。これと
は別にキトサナーゼ溶液を調製し、前に得られたキトサ
ン溶液とともに、反応温度においてブレインキュベート
した後、キトサナーゼ溶液をキトサン溶液に加え、反応
温度にお7)てキトサンをキトサナーゼによって分解す
る。
In producing the chitosan oligosaccharide of the present invention, first, a chitosan solution is prepared. Since chitosan is soluble in acid, an aqueous acid solution is added to chitosan to obtain a chitosan solution. Separately, a chitosanase solution is prepared, and after incubation with the previously obtained chitosan solution at the reaction temperature, the chitosanase solution is added to the chitosan solution, and the chitosan is decomposed by the chitosanase at the reaction temperature.

反応温度はキトサナーゼの作用温度の30〜80’Cと
することができるが、40℃前後の温度にするのが好ま
しい。また反応液のpHは、キトサナーゼの作用pH範
囲の3〜9とすることができるが、その最適pHの6前
後のpHにするのが好ましい。
The reaction temperature can be set at 30-80'C, which is the action temperature of chitosanase, but is preferably around 40'C. Further, the pH of the reaction solution can be set to 3 to 9, which is the operating pH range of chitosanase, but it is preferably set to around 6, which is the optimum pH.

本発明のキトサンオリゴ糖の製造に使用するキトサンは
、キトサナーゼによって分解されるものであれば、いか
なるものであっても、これを使用することができるが、
脱アセチル化度50〜100%のキトサンを使用するの
が好ましい。これらのキトサンにキトサナーゼを加えて
、分解する場合、前記のキトサン溶液の他に、コロイダ
ルキトサンを水に懸濁した状態におくこともできる。
Any chitosan can be used for producing the chitosan oligosaccharide of the present invention as long as it is decomposed by chitosanase.
Preferably, chitosan with a degree of deacetylation of 50 to 100% is used. When chitosanase is added to these chitosan for decomposition, colloidal chitosan can also be suspended in water in addition to the chitosan solution described above.

キトサン溶液の調製に使用する酸は、キトサンを溶解し
ろるものであれば、育機酸または無機酸のいかなるもの
であっても、これを使用することができるが、塩酸また
は硝酸の希薄溶液、ギ酸、の希薄溶液を使用するのが好
ましい。
The acid used to prepare the chitosan solution may be any nurturing acid or inorganic acid as long as it can dissolve chitosan, but dilute solutions of hydrochloric acid or nitric acid, Preferably, a dilute solution of formic acid is used.

キトサンオリゴ糖の重合度分布は反応時間によって変化
するから、予備実験において、反応時間と生成物のキト
サンオリゴ剪の重合度分布の関係を実験的に求めておき
、これに基づいて所望の重合度分布のキトサンオリゴ剪
を得るのに必要な反応時間とすることもできる。
Since the degree of polymerization distribution of chitosan oligosaccharide changes depending on the reaction time, the relationship between the reaction time and the degree of polymerization distribution of the product chitosan oligosaccharide is experimentally determined in a preliminary experiment, and based on this, the desired degree of polymerization can be determined. It can also be the reaction time required to obtain a distribution of chitosan oligomers.

所定の反応時間の経過後に、反応液中のキトサナーゼを
失活して、反応を停止し、反応液の遠心分屋または濾過
によって上澄液を集め、これを常法のイオン交換樹脂に
よるクロマトグラフィー、ゲル濾過または活性炭による
着色物質の除去などを行なって、不純物を除去した後、
乾燥して、所望のキトサンオリゴ塘の粉末を得る。
After a predetermined reaction time, the chitosanase in the reaction solution is inactivated to stop the reaction, and the supernatant is collected by centrifugation or filtration of the reaction solution, which is then subjected to conventional chromatography using an ion exchange resin. After removing impurities by gel filtration or removing colored substances with activated carbon,
Dry to obtain the desired chitosan oligotang powder.

本発明のキトサンオリゴ糖の製造に使用されるキトサナ
ーゼは、5〜11のpHf域において安定であり、キト
サンを分解したときに、D−グルコサミンのHLN類を
生成することなく、主として重合度2〜8のオリゴ糖を
生成するキトサナーゼで(Bacillus sp、)
 No、 7− M (微工研菌寄第8139号)を培
養した時に、培地中に生産される。
The chitosanase used to produce the chitosan oligosaccharide of the present invention is stable in the pH range of 5 to 11, and when chitosan is decomposed, it does not produce HLNs of D-glucosamine and mainly has a polymerization degree of 2 to 2. (Bacillus sp.) with chitosanase that produces 8 oligosaccharides.
No. 7-M is produced in the medium when culturing No. 7-M (Feikoken Bacteria No. 8139).

バチルスNo、 7− Mは、長崎県南高来郡小浜町雲
仙の原生層の土壌よりキチンまたはキトサンを唯一の炭
素源とする培地に生育しうる細菌として分離されたバチ
ルス(Bacillus sp、) No、 7株を親
株として、この親株をN−メチル−N′−ニトロソ−N
−ニトロソグアニジン(NTG )で処理して突然変異
を誘発させ、得られたストレプトマイシン耐性の変異株
の中から、高活性のキトサナーゼを生産しうるものとし
て分離された変異株であって、微工研菌寄第8139号
(FERM P −8139)として通商産業省微生物
工業技術研究所に寄託されている。
Bacillus sp. No. 7-M is a bacillus (Bacillus sp.) No. 7 that was isolated from the primeval soil of Unzen, Obama Town, Minamitakagi District, Nagasaki Prefecture, as a bacterium that can grow in a medium containing chitin or chitosan as the sole carbon source. strain as a parent strain, and this parent strain as N-methyl-N'-nitroso-N
- A mutant strain capable of producing highly active chitosanase from among the streptomycin-resistant mutant strains obtained by treatment with nitrosoguanidine (NTG) to induce mutations; It has been deposited with the Microbial Technology Research Institute of the Ministry of International Trade and Industry as FERMP No. 8139 (FERM P-8139).

バチルスNo、 7− Hの菌学的性質は以下に示され
る。
The mycological properties of Bacillus No. 7-H are shown below.

A、細胞の形態 (1)細胞の形および大きさ:短桿菌、(肉汁および肉
汁寒天斜面培養、37℃、24〜72時間の培養) (2)細胞の多形性の何無二無し、 (3)運動性の有無二有り、 (肉汁寒天半流動高府穿@培養) (4)胞子の有無:有り、内生胞子および裸の胞子、球
状、 〔トーナー(Dorner )の染色法およびウイッツ
(Witz)変法j (5)ダラム染色性:陽性、 〔肉汁寒天斜面培養、37°C,18時間、ヒュツカ−
(Hucker )の変法により染色〕B、各培地にお
ける生育状態 (1)肉汁寒天平板培養(37℃、24〜168時間)
:糸状の周縁を有する円形で、隆起した乳白色のコロニ
ーを形成する。コロニーの表面は凹凸でやや光沢があり
、半透明である。時間の経過とともに盛上ってくる。色
素は生産しない。
A. Cell morphology (1) Cell shape and size: Brachybacillus, (broth and broth agar slant culture, 37°C, 24-72 hours culture) (2) No pleomorphism of cells; (3) Presence or absence of motility, (Meat juice agar semi-liquid Takafu perforation @ culture) (4) Presence or absence of spores: present, endospores and naked spores, spherical, [Dorner's staining method and Witz] (Witz) Modified method j (5) Durham staining: positive, [broth agar slant culture, 37°C, 18 hours, Hützker
(Stained by a modified method of Hucker) B. Growth status in each medium (1) Broth agar plate culture (37°C, 24-168 hours)
: Forms a round, raised, milky-white colony with a filamentous periphery. The surface of the colony is uneven, slightly shiny, and translucent. It will increase as time passes. Does not produce pigment.

(2)肉汁寒天斜面培養(37°C124〜168時間
)二に布状に盛上った乳白色のコロニーを形成する。
(2) Meat juice agar slant culture (37°C for 124 to 168 hours) A milky white colony is formed in the form of a cloth.

コロニーは凸円形の隆起があり、光沢がある。生育は良
好で、時間とともに拡がってくる。色素は生産しない。
Colonies have convex circular ridges and are shiny. It grows well and will spread over time. Does not produce pigment.

(3)充汁液体培養(37℃、24〜168時間):表
面に膜を形成しない。時間とともに全体的に濁ってくる
。底部にvx <m粒状)の沈デンが形成され、徐々に
多くなってくる。
(3) Succulent liquid culture (37°C, 24-168 hours): No film is formed on the surface. The whole thing becomes cloudy over time. Precipitates of vx <m granularity) are formed at the bottom and gradually increase in number.

(4)肉汁ゼラチン穿刺培養(25℃、24〜168時
間): 穿刺線に沿って生育し、液化する。表面および内部は漏
斗状に生育し、液化する。液化部分は白濁する。
(4) Meat juice gelatin puncture culture (25°C, 24-168 hours): Grows along the puncture line and liquefies. The surface and interior grow funnel-shaped and liquefy. The liquefied part becomes cloudy.

(5)リドマスミルク(37℃、24〜168時間):
2日後から上部が少しずつ液化し、4日目には色は完全
に変色し、酸性となった。凝固はしない。
(5) Lidmus milk (37°C, 24-168 hours):
After two days, the upper part gradually liquefied, and on the fourth day, the color completely changed and became acidic. It does not coagulate.

時間の経過とともに、液化は進み、半透明になった。As time passed, liquefaction progressed and it became translucent.

C0生理学的性質 (1)硝酸塩の還元ニー (悄酸塩肉汁培地、37℃、24゛〜120時間)(2
)脱窒反応ニー 24〜120時間) (3)MRテスト:十 (37°0124〜168時間) (4)VPテスト(アセチルメチルカルビノール生成試
験:+ (37℃、24〜168時間) (5)インドールの生成ニー (37°0124〜168時間) (6)硫化水素の生成ニー (TSI寒天法、37℃、24〜168時間)(7)デ
ン粉の加水分解:十 (37℃、24〜168時間) (8)クエン酸の利用 (コーザーの培地、37’C,24〜168時間)二 
− (クリステンセンの培地、37’(:、24〜168時
間):十 (9)無機窒素源の利用(37”(:、24〜168時
間) 隔酸恒 : 尖!2、 アンモニウム塩:未定、 (10)色素の生成 (マンニット・酵母エキス寒天斜面t@地):〔キング
(King ) A寒天斜面培地コニ−(11)蛍光の
留無:無し く12)ウレアーゼ:+ (クリステンセンーウレア寒天培地、37’(:。
CO Physiological properties (1) Reduction of nitrate (malt salt broth medium, 37°C, 24゛~120 hours) (2
) Denitrification reaction knee 24-120 hours) (3) MR test: 10 (37°0124-168 hours) (4) VP test (acetyl methyl carbinol production test: + (37℃, 24-168 hours) (5 ) Formation of indole (37°C, 24-168 hours) (6) Formation of hydrogen sulfide (TSI agar method, 37°C, 24-168 hours) (7) Hydrolysis of starch: 10 (37°C, 24-168 hours) (168 hours) (8) Utilization of citric acid (Koser's medium, 37'C, 24-168 hours)
- (Christensen's medium, 37' (:, 24-168 hours): 10 (9) Utilization of inorganic nitrogen sources (37'' (:, 24-168 hours); diatonic: apical! 2; ammonium salts: undetermined; (10) Pigment production (mannitol/yeast extract agar slant t@ground): [King A agar slant medium Kony (11) No fluorescence residue: None 12) Urease: + (Christensen-urea agar Medium, 37'(:.

24〜168時間) (13)オキシダーゼ:+ (肉汁寒天培地、37’(:、24〜48時間)(14
)カタラーゼ:+ (肉汁寒天培地、37℃、24〜48時間)(15)生
育の範囲= (肉汁寒天培地)温度:未定、 pH: 5〜10゜ 添加食塩濃度:未定、 (16)酸素に対する態度:好気性 (1%グルコース肉汁高層寒天培地、37℃、24〜7
2時間) (+7)O−Fテスト〔ヒュー−ライフソン(llug
h −Leifson )法、37℃、D−グルコース
〕 :発酵的に酸を生成する。
24-168 hours) (13) Oxidase: + (Meat juice agar medium, 37' (:, 24-48 hours) (14
) Catalase: + (Meat juice agar medium, 37°C, 24-48 hours) (15) Range of growth = (Meat juice agar medium) Temperature: undetermined, pH: 5-10° Added salt concentration: undetermined, (16) Resistance to oxygen Attitude: Aerobic (1% glucose broth high-rise agar medium, 37℃, 24-7
2 hours) (+7) O-F test [Hugh Lifeson (llug
h-Leifson) method, 37°C, D-glucose]: Acid is produced fermentatively.

(fermentative ) (18)塘類からの酸およびガスの生成の有無(37℃
、24〜168時間): 糖 類     酸   ガス D−グルコース  +    − D−マンノース  −− D−ガラクトース −− D−フラクトース 十    − L−アラビノース −− D−キシロース  −− D−ソルビット  −− D−マンニット  −− イノジット    −− マルトース    +    − サッカロース   十    − ラクトース    −− デン粉       +    − セルロース    −− グリセリン    −− 以上の菌学的性質について、バージエイス・マニュアル
・オブ・デターミネイティブ・パクテリオロジー(Be
rgey’ s Manual of Determi
nativeBacteriology )の第8版(
1974年)を検索したところ、lh7−M株はバチル
ス(Bacillus ) I2Iに属するのが相当で
あることがわかった。
(fermentative) (18) Presence or absence of acid and gas generation from tongs (37℃
, 24-168 hours): Sugar Acid Gas D-glucose + - D-mannose - D-galactose - D-fructose - L-arabinose - D-xylose - D-sorbitol - D-mannite −− Inosit −− Maltose + − Saccharose − Lactose −− Starch + − Cellulose −− Glycerin −− The above mycological properties are described in the Virgies Manual of Determinative Pacteriology (Be
rgey's Manual of Determi
Native Bacteriology) 8th edition (
1974), it was found that the lh7-M strain most likely belongs to Bacillus I2I.

バチルスNo、 7− Hにより生産されたキトサナー
ゼのi素化学的性質は以下に示すとおりである。
The chemical properties of chitosanase produced by Bacillus No. 7-H are as shown below.

(1)作用: キトサンに作用し、分子の内部鎖から任意にβ−1,4
結合を分解して、主としてキトサンオリゴM (Glc
N)  (n=2−8) (2ffi体〜8!!に体)
を生成する。キトサンオリゴ糖は高速液体クロマトグラ
フィーを用いてキトサン分解液から分隔することができ
る。この分解液におけるキトサンの分解度は約45%で
ある。カルボキシメチルセルロース(CMC)にも作用
し、ある程度はこれを分解するが、キチンには仝〈イ乍
用しない−(2)作用温度範囲および最適作用温度:可
溶性キトサンを基質とした場合、80℃まで作用し、最
適作用温度は50℃である。
(1) Action: Acts on chitosan and optionally removes β-1,4 from the internal chain of the molecule.
By decomposing the bonds, mainly chitosan oligo M (Glc
N) (n=2-8) (2ffi body ~ 8!! body)
generate. Chitosan oligosaccharides can be separated from the chitosan decomposition solution using high performance liquid chromatography. The decomposition degree of chitosan in this decomposition liquid is about 45%. It also acts on carboxymethyl cellulose (CMC) and decomposes it to some extent, but it does not work on chitin. The optimum working temperature is 50°C.

pH6,0において10分間反応させた場合の温度と比
活性の関係を第1図に示す。
FIG. 1 shows the relationship between temperature and specific activity when reacting for 10 minutes at pH 6.0.

(3)作用pH範囲および最適pH: pH3〜9の範囲において作用し、最適pHはpH6で
ある。
(3) Working pH range and optimum pH: It acts in the pH range of 3 to 9, and the optimum pH is pH 6.

1%可溶性キトサン177ZA!に各pHの緩衝液2m
Jおよび酵素液1 rnI!を加えた反応液を37℃に
おいて10分間反応させた場合のpHと酵素の比活性の
関係を第2図に示す。
1% soluble chitosan 177ZA! 2 m of each pH buffer
J and enzyme solution 1 rnI! Figure 2 shows the relationship between the pH and the specific activity of the enzyme when the reaction solution to which the enzyme was added was reacted for 10 minutes at 37°C.

(4)熱安定性: 50℃における15分間の保温まで、はぼ安定で、60
6Cにおける15分間の加熱により、酵素の約40%が
失活し、706Cにおける15分間の加熱により、完全
に失活した。
(4) Thermal stability: Stable for up to 15 minutes at 50°C,
Approximately 40% of the enzyme was inactivated by heating at 6C for 15 minutes, and completely inactivated by heating at 706C for 15 minutes.

温度と比活性の関係を第3図に示す。Figure 3 shows the relationship between temperature and specific activity.

(5)pH安定性: 0.1M緩′I11?液中で30°Cにおいて2時間放
置した後、残存する酵素活性を測定したが、pH5〜1
1の範囲において安定であった。pHlo〜l】におい
て安定であることは、バチルスNo、 7− Hにより
生産されたキトサナーゼの大きな特徴の一つである。p
Hと比活性の関係を第4図に示す。
(5) pH stability: 0.1M mild I11? After standing in the solution for 2 hours at 30°C, the remaining enzyme activity was measured.
It was stable in the range of 1. One of the major characteristics of chitosanase produced by Bacillus No. 7-H is that it is stable at pH 10 to 1. p
The relationship between H and specific activity is shown in Figure 4.

(6)阻害剤: バチルスNa7−Hにより生産されたキトサナ−PbC
1、AgN0  、およびPCMBの存在によりはぼ1
00%が阻害された。
(6) Inhibitor: Chitosana-PbC produced by Bacillus Na7-H
1, AgN0, and the presence of PCMB
00% inhibited.

(7)基質特異性: 種々の基質を使用し、基質の終濃度を0.25%とした
時に、酵素反応液4 m11当り酵素蛋白質1mlによ
って1時間後に遊離する全還元糖とへキソサミンのf!
k(〜/哩蛋白質/時)を測定した。
(7) Substrate specificity: When various substrates were used and the final concentration of the substrate was 0.25%, the f of total reducing sugars and hexosamine released after 1 hour by 1 ml of enzyme protein per 4 ml of enzyme reaction solution !
k (~/k protein/hour) was measured.

その結果が第1表に示される。The results are shown in Table 1.

(以下余白) お 第1表 基質特異性 注) ※:ライシッヒ(Re1551g )法による。(Margin below) Table 1 Substrate specificity Note) *: Based on the Reisig (Re1551g) method.

バチルスNo、 7− Hにより生産されたキトサナー
ゼは、コロイダルキトサン、可溶性キトサンおよびグラ
イコールキトサンをよく分解し、カルボキシメチルセル
ロース(CMC)も若干分解したが、粉末キトサンには
作用しなかった。またコロイダルキチン、グライコール
キチン、粉末キチンおよびメチルセルロースは全く分解
しなかった。
Chitosanase produced by Bacillus No. 7-H degraded colloidal chitosan, soluble chitosan, and glycol chitosan well, and also slightly degraded carboxymethylcellulose (CMC), but had no effect on powdered chitosan. Furthermore, colloidal chitin, glycol chitin, powdered chitin, and methylcellulose were not decomposed at all.

(8)分子量: 5OS−ポリアクリルアミド電気泳動法により分子量を
測定した結果を第5図に示す。第5図において(○)は
バチルスNo、 7− Hにより生産されたキトサナー
ゼの分子量であって、約41 、000である。
(8) Molecular weight: Figure 5 shows the results of measuring the molecular weight by 5OS-polyacrylamide electrophoresis. In FIG. 5, (◯) indicates the molecular weight of chitosanase produced by Bacillus No. 7-H, which is approximately 41,000.

セファデックスG−100を用いたゲル濾過法により分
子量を測定した結果を第6図に示す。第6図において(
0)はバチルスNo、 7− Mにより生産されたキト
サナーゼの分子量であって、約30,000である。
The results of molecular weight measurement by gel filtration using Sephadex G-100 are shown in FIG. In Figure 6 (
0) is the molecular weight of chitosanase produced by Bacillus No. 7-M, which is approximately 30,000.

(9)酵素力価の画定法: の0.1M酢酸水溶液に溶解し、O,1M酢酸ナトリウ
ム水溶液でpH6,0に調整した後、0.1M酢酸緩衝
液(pH: 6.0)を加えて、全容を+00m1にし
て、基質の1%可溶性キトサン溶液を調製する。
(9) Enzyme titer determination method: Dissolve in 0.1M acetic acid aqueous solution, adjust the pH to 6.0 with O.1M sodium acetate aqueous solution, and then add 0.1M acetate buffer (pH: 6.0). Prepare a 1% soluble chitosan solution of the substrate by adjusting the total volume to +00ml.

376Cにおいて5分間プレインキュベー1−シた基質
の1%可溶性キトサン溶液1m7!に、同様にブレイン
キュベートした酵素液1 rnlを加え、37℃におい
て正確に10分間酵素反応を行なわせる。その径反応液
を3分間煮沸して酵素反応を停止させ、反応液中に生成
した還元糖を定1する。
Pre-incubate for 5 minutes at 376C 1ml of 1% soluble chitosan solution of the substrate! Add 1 rnl of the similarly incubated enzyme solution to the solution and allow the enzyme reaction to occur at 37°C for exactly 10 minutes. The reaction solution is boiled for 3 minutes to stop the enzyme reaction, and the reducing sugar produced in the reaction solution is quantified.

この条件において1μモルのグルコサミンに相当する還
元糖を遊離させる酵素量を、1単位(unit)のキト
サナーゼ活性とする。
Under these conditions, the amount of enzyme that releases reducing sugar equivalent to 1 μmol of glucosamine is defined as 1 unit of chitosanase activity.

以下において本発明を参考例および実施例によってさら
に詳しく説明する。
The present invention will be explained in more detail below using reference examples and examples.

参考例 (種培養の調製) 250m/!容三角フラスコに、酵母エキス0.8%、
ペプトン0.4%、肉エキス0.2%、コロイダルキ1
−4+−ノn、5Q<K−7)tp彷/に慣Oh  (
nLI ° 7.91Rnm、5を入れ、常法により殺
菌した後、これに予め成体培養したバチルス(Baci
llus sp−) No、 7−M  (FERMP
 −8139)を接種し、30℃において、1日間振と
う培養した。
Reference example (preparation of seed culture) 250m/! In a Erlenmeyer flask, yeast extract 0.8%,
Peptone 0.4%, Meat Extract 0.2%, Colloidal Ki 1
-4+-non, 5Q<K-7) tp Aki/Ni Oh (
After adding nLI ° 7.91Rnm, 5 and sterilizing it by a conventional method, add Bacillus (Bacillus) cultured in advance to this.
llus sp-) No, 7-M (FERMP
-8139) and cultured with shaking at 30°C for 1 day.

(酵素生産用培養液の調製) 511容三角フラスコ2本に、上記と同一の組成の液体
培地をそれぞれllずつ入れ、常法により殺菌した後、
これに上記で得られた種培養液40TrLlを接種し、
30℃において、4日間振とう培養した。培養液を6+
OOOr、p、mにおいて遠心分藤して、菌体を除去し
、得られた上澄液のキトサナーゼの活性をh”J記の酵
素力価の測定法によって測定した。上澄液1rrLl当
り0.99単位であった。
(Preparation of culture solution for enzyme production) Fill two 511-volume Erlenmeyer flasks with 1 liter of a liquid medium having the same composition as above, and sterilize the flasks using a conventional method.
This was inoculated with 40TrLl of the seed culture solution obtained above,
The cells were cultured with shaking at 30°C for 4 days. 6+ culture solution
Cells were removed by centrifugation at OOOr, p, m, and the chitosanase activity of the obtained supernatant was measured by the enzyme titer measurement method described in h''J.0 per 1rrLl of supernatant. It was .99 units.

(酵素液の精製) 上記で得られた上澄液を混合し、得られた混合液1.8
11に固体硫安1,015 g(硫安80%飽和に相当
する)を加え、濾過し、得られた沈デン物を蒸留水に溶
解し、177m1とした。この酵素液を蒸留水、引き続
いて、0.02 Mリン酸緩衝液(pH: 6.0)に
対して透析した後、得られた酵素液を、予め0.02 
Mリン酸緩衝液で平衡化したCM−セファデックスC−
50を充填したカラム(2,6cm(径)X45cm(
長さ)〕に流してキトサナーゼを吸着させた。はとんど
の不純蛋白質は素通り区分に集まっていた。このカラム
を0.02Mリン酸綴衝液350mJで洗浄した後、0
〜0.5Mの塩化ナトリウムで直線的濃度勾配により酵
素蛋白質を溶出した。
(Purification of enzyme solution) The supernatant liquid obtained above was mixed, and the resulting mixture was 1.8
1,015 g of solid ammonium sulfate (corresponding to 80% saturation of ammonium sulfate) was added to No. 11 and filtered, and the resulting precipitate was dissolved in distilled water to make 177 ml. This enzyme solution was dialyzed against distilled water and then against 0.02 M phosphate buffer (pH: 6.0), and then the obtained enzyme solution was
CM-Sephadex C- equilibrated with M phosphate buffer
Column (2.6 cm (diameter) x 45 cm (
length)] to adsorb chitosanase. Most of the impure proteins were concentrated in the pass-through section. After washing this column with 350 mJ of 0.02M phosphate buffer solution,
The enzyme protein was eluted with a linear gradient with ~0.5M sodium chloride.

次にキトサナーゼ活性を示した第218〜240のフラ
クションを合し、これをダイアフローメンブレンフィル
ターPH−10(アミコン社製品)を用いた限外濾過装
置で17倍に濃縮し、このll:I縮液に、セファデッ
クスG−100を用いるゲル濾過を行なった。
Next, the 218th to 240th fractions that showed chitosanase activity were combined and concentrated 17 times using an ultrafiltration device using a diaflow membrane filter PH-10 (manufactured by Amicon). The liquid was subjected to gel filtration using Sephadex G-100.

このゲル濾過のキトサナーゼ活性を示した第50〜63
のフラクションを合し、再びCM−セファデックスC−
50によるカラムクロマトグラフィーを行なった。前回
と同じ条件で酵素を吸着し、0〜0.5Mの塩化ナトリ
ウムで直線的濃度勾配により酵素蛋白質を溶出した。
Nos. 50 to 63, which showed chitosanase activity of this gel filtration.
Combine the fractions and add again CM-Sephadex C-
Column chromatography using 50 was performed. The enzyme was adsorbed under the same conditions as the previous time, and the enzyme protein was eluted using a linear concentration gradient of 0 to 0.5 M sodium chloride.

このカラムクロマトグラフィーにおいて2〜42 un
it / rILlのキトサナーゼ活性を示すフラクシ
ョンが得られた。
In this column chromatography, 2 to 42 un
A fraction showing chitosanase activity of it/rILl was obtained.

実施例1 500rrLl容のビーカーに、キトサン(脱アセチル
化度:99%)15gを取り、これに脱イオン水150
mJおよびIN酢酸75mJを加え、充分撹拌した径、
脱イオン水を加えて、全体を300m7!とじた。この
キトサン酢酸溶液のpHは5.68であった。
Example 1 15 g of chitosan (degree of deacetylation: 99%) was placed in a 500 rrLl beaker, and 150 g of deionized water was added to it.
mJ and 75 mJ of IN acetic acid were added and thoroughly stirred.
Add deionized water and the total volume is 300m7! Closed. The pH of this chitosan acetic acid solution was 5.68.

このキトサン酢酸溶液IQmJを試験管に取り、37℃
の恒温槽において10分間ブレインキュベートした。
Take this chitosan acetic acid solution IQmJ in a test tube and hold it at 37°C.
The mixture was incubated for 10 minutes in a constant temperature bath.

これとは別に、参考例のCM−セファデックスC−50
によるカラムクロマトグラフィーで得たキトサナーゼ溶
液を水で希釈し、10.5unit /呪とし、その1
1を試験管に取り、前記と同様にブレインキュベートし
、これを前記のキトサン酢酸溶液に加え、379Cの恒
温槽において反広六什ブー 竿71’AI−千すILI
; l川の式ヌブ我2− 好験管を沸とう浴に浸漬し、
反応液を加熱して反応を停止させ、それぞれの反応液に
おける還元着の生成m<trtyグルコサミン/m7り
および高速液体クロマトグラフィーによるキトサンオリ
ゴ糖の重合度別の生成量の割合を調べた。
Apart from this, reference example CM-Sephadex C-50
The chitosanase solution obtained by column chromatography was diluted with water to give 10.5 units/cure, part 1.
1 was placed in a test tube, incubated in the same manner as above, added to the above chitosan acetic acid solution, and incubated in a thermostat at 379C.
; River formula nubuga 2- Soak the test tube in a boiling bath,
The reaction solution was heated to stop the reaction, and the formation of reduced adhesion m<trty glucosamine/m7 in each reaction solution and the ratio of the amount of chitosan oligosaccharide produced depending on the degree of polymerization by high performance liquid chromatography were investigated.

その結果は第7図および第8図に示すとおりであった。The results were as shown in FIGS. 7 and 8.

第7図は、反応時間と還元糖の生成量の関係を示し、そ
のタテ軸は還元糖の生成ffi (1グルコサミン/a
l)であり、そしてヨコ軸は反応時間(時間)である。
Figure 7 shows the relationship between the reaction time and the amount of reducing sugar produced, and the vertical axis is the production of reducing sugar ffi (1 glucosamine/a
l), and the horizontal axis is the reaction time (hours).

第8図はキトサンオリゴ糖の重合度別の割合を示し、そ
のヨコ軸はキトサンオリゴ恒の重合度であり、そしてタ
テ軸は生成したキトサンオリゴ糖におけるそれぞれの重
合度のキトサンオリゴ塘の含有比率(%)である。第2
図におけるそれぞれの重合度のキトサンオリゴ糖の含有
比率は、棒グラフの面積比によって示される。
Figure 8 shows the proportions of chitosan oligosaccharides by degree of polymerization, the horizontal axis is the degree of polymerization of the chitosan oligosaccharides, and the vertical axis is the content ratio of chitosan oligosaccharides of each degree of polymerization in the produced chitosan oligosaccharides. (%). Second
The content ratio of chitosan oligosaccharide of each degree of polymerization in the figure is shown by the area ratio of the bar graph.

実施例2 実施例Iのキトサン酢酸溶液10m1を試験管に取り、
37℃の恒温槽においてIO分間プレインキユベートし
た。
Example 2 Take 10ml of the chitosan acetic acid solution of Example I into a test tube,
Pre-incubation was performed for IO minutes in a constant temperature bath at 37°C.

これとは別に、参考例のCM−セファデックスC−50
によるカラムクロマトグラフィーで得たキトサナーゼ溶
液を水で希釈して、? unit / rrLI!およ
び3.5 unit / mllのキトサナーゼ溶液の
それぞれを!1IilllL−z、それぞれI Rj?
をそれぞれの試験管に取り、前記と同様に37℃の恒温
槽においてプレインキユベートシ、これらをそれぞれの
前記のキトサン酢酸溶液に加え、37°Cの恒温槽で反
応させた。第9図に示す時間の経過径に、試験管を沸と
う浴に浸漬し、反応液を加熱して反応を停止させ、それ
ぞれの反応液における還元糖の生成量(哩グルコサミン
/TrLl)を測定した。
Apart from this, reference example CM-Sephadex C-50
The chitosanase solution obtained by column chromatography is diluted with water. unit/rrLI! and 3.5 units/ml of chitosanase solution each! 1IllllL-z, respectively I Rj?
were placed in each test tube and pre-incubated in a constant temperature bath at 37°C as before.These were added to each of the above chitosan acetic acid solutions and allowed to react in a constant temperature bath at 37°C. At the time shown in Figure 9, the test tube was immersed in a boiling bath, the reaction solution was heated to stop the reaction, and the amount of reducing sugar produced (glucosamine/TrLl) in each reaction solution was measured. did.

その結果は第9図に示すとおりであった。The results were as shown in FIG.

第9図は、反応時間と還元糖の生成量の関係を示し、そ
のタテ軸は還元環の生成量01グルコサミン/1rLJ
)であり、そのヨコ軸は反応時間(時間)である。そし
て(−〇−)は7unit/喘のキトサナーゼの結果で
あり、また(−Δ−)は3.5 unit /mlのキ
トサナーゼの結果である。
Figure 9 shows the relationship between the reaction time and the amount of reducing sugar produced, and the vertical axis is the amount of reducing ring produced: 01 glucosamine/1 rLJ
), and its horizontal axis is the reaction time (hours). And (-〇-) is the result of chitosanase of 7 units/pane, and (-Δ-) is the result of chitosanase of 3.5 unit/ml.

実施例3 50om、g容のビーカーにキトサン(脱アセチル化度
=99%)15gを取り、これに脱イオン水xsomz
およびIN乳酸82.5TLlを加え、充分撹拌した後
、脱イオン水を加えて、全体を300m1とした。この
キトサン乳酸溶液のpHは5.90であった。
Example 3 15 g of chitosan (degree of deacetylation = 99%) was placed in a 50 om, g-volume beaker, and deionized water was added to it.
After adding 82.5 TLl of IN lactic acid and stirring thoroughly, deionized water was added to bring the total volume to 300 ml. The pH of this chitosan lactic acid solution was 5.90.

このキトサン乳酸溶液1077LJを試験管に取り、3
7℃の恒温槽において10分間ブレインキュベートした
Take 1077LJ of this chitosan lactic acid solution into a test tube and
It was incubated for 10 minutes in a constant temperature bath at 7°C.

これとは別に、参考例のCM−セファデックスC−50
によるカラムクロマトグラフィーで得たキトサナーゼ溶
液を希釈して10.5 unit / meとし、その
I TJを試験管に取り、前記と同様にプレインキユベ
ートシ、これを前記のキトサン乳酸溶液に加え、37℃
の恒温槽で反応させた。第1O図に示す時間の経過後に
、試験管を沸とう浴に浸漬し、反応液を加熱して反応を
停止させ、それぞれの反応液における還元糖の生成fI
k(7ngグルコサミン/7nl>を測定した。
Apart from this, reference example CM-Sephadex C-50
The chitosanase solution obtained by column chromatography was diluted to 10.5 units/me, the ITJ was taken into a test tube, pre-incubated in the same manner as above, and this was added to the above chitosan lactic acid solution. ℃
The reaction was carried out in a constant temperature bath. After the time shown in Figure 1O has elapsed, the test tube is immersed in a boiling bath, the reaction solution is heated to stop the reaction, and reducing sugar production fI in each reaction solution is performed.
k (7 ng glucosamine/7 nl>) was measured.

その結果は第1O図に示すとおりであった。The results were as shown in Figure 1O.

第10図は反応時間と還元糖の生成量の関係を示し、そ
のタテ軸は還元環の生成量(rrLgグルコサミン/r
rLIりであり、そのヨコ軸は反応時間(時間)である
Figure 10 shows the relationship between the reaction time and the amount of reducing sugar produced, and the vertical axis is the amount of reducing ring produced (rrLgglucosamine/r
rLI, and its horizontal axis is the reaction time (hours).

実施例4 500tyu!容のビーカーにキトサン■〔脱アセチル
化度:97%、粘度(0,5%酢酸IQQmI!にキト
サン0.5gを溶解した時の粘度)  : 270 c
ps) 3yを取り、これに脱イオン水100rrLJ
i!およびIM酢酸ismzを加え、充分に撹拌した後
、脱イオン水を加えて、全体を300m1lとした。こ
のキトサン■酢酸溶液のpHは5.30であった。
Example 4 500tyu! Chitosan ■ [degree of deacetylation: 97%, viscosity (viscosity when 0.5 g of chitosan is dissolved in 0.5% acetic acid IQQmI!): 270 c
ps) Take 3y and add 100rrLJ of deionized water to it.
i! and IM acetic acid ismz were added, and after thorough stirring, deionized water was added to bring the total volume to 300ml. The pH of this chitosan/acetic acid solution was 5.30.

このキトサン■酢酸溶液10TL!!を試験管に取り、
37℃の恒温槽において10分間ブレインキュベートし
た。
This chitosan■acetic acid solution 10TL! ! Take it in a test tube,
It was incubated for 10 minutes in a constant temperature bath at 37°C.

これとは別に、参考例のCM−セファデックスC−50
によるカラムクロマトグラフィーで得たそのl nI!
を試験管に取り、前記と同様にブレインキュベートし、
これを前記のキトサン■酢酸溶液に加え、37℃の恒温
槽において反応させた。
Apart from this, reference example CM-Sephadex C-50
The lnI! was obtained by column chromatography using
Place it in a test tube and incubate it in the same way as above.
This was added to the above chitosan/acetic acid solution and reacted in a constant temperature bath at 37°C.

第1f図に示す時間の経過後に、試験管を沸とう浴に浸
漬し、反応液を加熱して反応を停止させ、それぞれの反
応液における還元糖の生成1it(71gグルコサミン
/ml)を測定した。
After the time shown in Figure 1f had elapsed, the test tube was immersed in a boiling bath, the reaction solution was heated to stop the reaction, and the production of reducing sugar 1it (71 g glucosamine/ml) in each reaction solution was measured. .

キトサン■〔脱アセチル化度=99%、粘度(0,5%
酢酸100mJにキトサン0.5gを溶解した時の粘度
)  : 100 cps)およびキトサン■〔脱アセ
チル化度:99%、粘度(0,5%酢酸100iIlに
キトサン0.5gを溶解した時の粘度〕:20 cps
 )をそれぞれ使用し、それぞれ前記と同様にして、そ
れぞれの反応液における還元糖の生成ff1O醇グルコ
サミン/rrLlりを測定した。
Chitosan ■ [Degree of deacetylation = 99%, viscosity (0.5%
Viscosity (viscosity when 0.5 g of chitosan is dissolved in 100 mJ of acetic acid): 100 cps) and chitosan ■ [degree of deacetylation: 99%, viscosity (viscosity when 0.5 g of chitosan is dissolved in 100 iIl of 0.5% acetic acid)] :20cps
) was used to measure the amount of reducing sugar produced in each reaction solution in the same manner as described above.

その結果は第11図に示すとおりであった。The results were as shown in FIG.

第11図は反応時間と還元環の生成量の関係を示し、そ
のタテ軸は還元環の生成m(77L9グルコサミン/m
e)  であり、ヨコ軸は反応時間(時間)である、そ
して(−〇−)はキトサン■の結果であり、(−X−)
はキトサン■の結果であり、また(−へ−)はキトサン
■の結果である。
Figure 11 shows the relationship between the reaction time and the amount of reduced rings produced, and the vertical axis is the reduced ring produced m (77L9 glucosamine/m
e), the horizontal axis is the reaction time (hours), and (-〇-) is the result of chitosan ■, (-X-)
is the result of chitosan ■, and (-he-) is the result of chitosan ■.

実施例5 25+)mJ容の三角フラスコにキトサン51/(mア
セチル化度:99%)を取り、脱イオン水50mgおよ
びIN酢酸27.5m/!を加え、充分に撹拌した後、
脱イオン水を加えて、全体を100m1!とじた。この
キトサン酢酸溶液のpHは5.74であった。このキト
サン酢酸溶液を37°Cの恒温槽において15分間ブレ
インキュベートした。
Example 5 Chitosan 51/(m acetylation degree: 99%) was placed in a 25+) mJ Erlenmeyer flask, deionized water 50 mg and IN acetic acid 27.5 m/! After adding and stirring thoroughly,
Add deionized water and the total volume is 100ml! Closed. The pH of this chitosan acetic acid solution was 5.74. This chitosan acetic acid solution was incubated in a thermostat at 37°C for 15 minutes.

これとは別に参考例のCM−セファデックスC−50に
よるカラムクロマトグラフィーで得たキトサナーゼ浴液
を希釈して、10.5 unit / mllとし、そ
の+omgを試験管に取り、前記と同様にプレインキユ
ベートシ、これを前記のキトサン酢酸溶液に加え、37
°Cの恒温槽において反応させた。
Separately, the chitosanase bath solution obtained by column chromatography using CM-Sephadex C-50 in the reference example was diluted to 10.5 units/ml, and +omg of the solution was taken into a test tube and pre-injected in the same manner as above. Add this to the above chitosan acetic acid solution, 37
The reaction was carried out in a constant temperature bath at °C.

1時間40分後に三角フラスコを沸とう浴に6分間入れ
、反応液を加熱して反応を停止させた。反応液の還元層
の生成量を、グルコサミン塩酸塩を標準試料として、測
定し、22.5 mli / mlの結果を得た。
After 1 hour and 40 minutes, the Erlenmeyer flask was placed in a boiling bath for 6 minutes to heat the reaction solution and stop the reaction. The amount of reduced layer produced in the reaction solution was measured using glucosamine hydrochloride as a standard sample, and a result of 22.5 mli/ml was obtained.

反応液を遠心分離し、さらに濾紙で濾過した後、凍結乾
燥して、6.18gのキトサンオリゴ着粉末を得た。
The reaction solution was centrifuged, further filtered through a filter paper, and then freeze-dried to obtain 6.18 g of chitosan oligo-coated powder.

反応時間を6時間としたこと以外は、前記と同様にして
還元層の生成Wk 25.8 m9 /ml (D反応
Hを得、さらに6.38gのキトサンオリゴ糖粉末を得
た。
A reduced layer was produced Wk 25.8 m9/ml (D Reaction H) in the same manner as above except that the reaction time was 6 hours, and 6.38 g of chitosan oligosaccharide powder was also obtained.

それぞれの反応液の一部を高速液体クロマトグラフィー
にかけて、キトサンオリゴ猜の重合度別の生成量を調べ
た。
A portion of each reaction solution was subjected to high performance liquid chromatography to examine the amount of chitosan oligomer produced depending on the degree of polymerization.

その結果は第12図に示すとおりであった。−第12図
において、ヨコ軸はキトサンオリゴ糖の重合度であり、
そのタテ軸は生成したキトサンオリゴ着におけるそれぞ
れの重合度のキトサンオリゴ糖の含有比率(%)である
。第12図におけるそれぞれの重合度のキトサンオリゴ
糖の含有比率は棒グラフの面積比によって示される。第
12図の(a)は1時間40分の反応における結果であ
り、(b)は6時間の反応における結果である。
The results were as shown in FIG. - In Figure 12, the horizontal axis is the degree of polymerization of chitosan oligosaccharide;
The vertical axis represents the content ratio (%) of chitosan oligosaccharide of each degree of polymerization in the produced chitosan oligosaccharide. The content ratio of chitosan oligosaccharides of each degree of polymerization in FIG. 12 is shown by the area ratio of the bar graph. FIG. 12(a) shows the results for a reaction of 1 hour and 40 minutes, and FIG. 12(b) shows the results for a reaction of 6 hours.

実施例6 1N酢酸27−5m1lの代りに、IN乳酸31m/を
使用したこと以外は、実施例5と同様にして、pH5,
74のキトサン乳酸溶液をつくり、これを、実冴例5と
同様にして、反応液の還元[41を測定し、キトサンオ
リゴ糖の重合度別の生成量を調べ、そしてキトサンオリ
ゴ糖の粉末を得た。
Example 6 In the same manner as in Example 5, except that 31 m/l of IN lactic acid was used instead of 27-5 ml of 1 N acetic acid, pH 5,
A chitosan lactic acid solution of No. 74 was prepared, and the reduction [41] of the reaction solution was measured in the same manner as in Practical Example 5, and the amount of chitosan oligosaccharide produced depending on the degree of polymerization was investigated. Obtained.

1時間40分の反応における反応液の還元糖の生成量は
19.4 mli / rrLlであり、そしてキトサ
ンオリゴ塘粉末の取量は6.53.9であり、また6時
間の反応における反応液の還元層の生成量は24、3 
m!g/ mlであり、そしてキトサンオリゴ糖の収量
は6.92gであった。
The amount of reducing sugar produced in the reaction solution in the reaction for 1 hour and 40 minutes was 19.4 mli/rrLl, and the amount of chitosan oligotang powder taken was 6.53.9 mli/rrLl. The amount of reduced layer produced is 24,3
m! g/ml, and the yield of chitosan oligosaccharides was 6.92 g.

キトサンオリゴ糖の重合度別の生成量の測定の結果は第
13図に示すとおりであった。
The results of measuring the amount of chitosan oligosaccharide produced depending on the degree of polymerization are as shown in FIG.

第13図において、ヨコ軸はキトサンオリゴ着の重合度
であり、そのタテ軸は生成したキトサンオリゴ糖におけ
るそれぞれの重合度のキトサンオリゴ糖の含有比率(%
)である。第13図におけるそれぞれの重合度のキトサ
ンオIJ−fin!の今右1す軍は棒グラフの面積比に
よって示される。第13図の(a)は1時間40分の反
応における結果であり、(b)は6時間の反応による結
果である。
In Figure 13, the horizontal axis represents the degree of polymerization of the chitosan oligosaccharides, and the vertical axis represents the content ratio (%) of chitosan oligosaccharides at each degree of polymerization in the produced chitosan oligosaccharides
). Chitosanio IJ-fin of each degree of polymerization in FIG. The right side of 1 is indicated by the area ratio of the bar graph. FIG. 13(a) shows the results after a reaction of 1 hour and 40 minutes, and FIG. 13(b) shows the results after a reaction of 6 hours.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

D−グルコサミンの111M類を生成することなく、主
として重合度2〜8のオリゴ糖を含むキトサンオリゴ塘
を効率的に製造しうる。
Chitosan oligosaccharides mainly containing oligosaccharides with a degree of polymerization of 2 to 8 can be efficiently produced without producing 111Ms of D-glucosamine.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、キトサナーゼの作用温度範囲における温度と
比活性の関係を示す図表、第2図はキトサナーゼの作用
pH範囲におけるpHと比活性の関係を示す図表、第3
図は、キトサナーゼの熱安定性における温度と比活性の
関係を示す図表、第4図は、キトサナーゼのpH安定性
におけるpHと比活性の関係を示す図表、第5図および
第6図はキトサナーゼの分子ffi測定の結果を示す図
表、第7図は、実施例Iにおける反応時間と還元層の生
成量の関係を示す図表、N8図は、実施例1におけるキ
トサンオリゴ糖の重合度別の割合を示す図表、第9図は
、実施例2における反応時間と還元層の生成量の関係を
示す図表、第10図は、実施例3における反応時間と還
元糖の生成量の関係を示す図表、第1+図は、実施例4
における反応時間と還元糖の生成量の関係を示す図表、
第12図は、実施例5におけるキトサンオリゴ剪の重合
度別の割合を示す図表、そして第13図は、実施例6に
おけるキトサンオリゴ刻の重合度別の割合を示す図表で
ある。 出願人 片倉チッカリン株式会社 (ほか2名)
Figure 1 is a chart showing the relationship between temperature and specific activity in the action temperature range of chitosanase, Figure 2 is a chart showing the relationship between pH and specific activity in the action pH range of chitosanase, and Figure 3 is a chart showing the relationship between pH and specific activity in the action pH range of chitosanase.
The figure is a chart showing the relationship between temperature and specific activity in the thermostability of chitosanase, Figure 4 is a chart showing the relationship between pH and specific activity in the pH stability of chitosanase, and Figures 5 and 6 are charts showing the relationship between temperature and specific activity in the thermostability of chitosanase. Figure 7 is a diagram showing the results of molecular ffi measurement, Figure 7 is a diagram showing the relationship between the reaction time and the amount of reduced layer produced in Example I, and Figure N8 is a diagram showing the ratio of chitosan oligosaccharides according to the degree of polymerization in Example 1. 9 is a chart showing the relationship between the reaction time and the amount of reducing sugar produced in Example 2. FIG. 10 is a chart showing the relationship between the reaction time and the amount of reducing sugar produced in Example 3. 1+ figure is Example 4
A diagram showing the relationship between reaction time and amount of reducing sugar produced in
FIG. 12 is a chart showing the ratio of chitosan oligo shreds according to degree of polymerization in Example 5, and FIG. 13 is a chart showing the ratio of chitosan oligo shredded according to polymerization degree in Example 6. Applicant Katakura Chikkarin Co., Ltd. (and 2 others)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)キトサンを、バチルス属に属する微生物により生
産される酵素であって、5〜11のpH領域において安
定なキトサナーゼによって分解して、D−グルコサミン
の単糖類を含むことなく、主として重合度が2〜8のオ
リゴ糖を含むキトサンオリゴ糖を得ることを特徴とする
キトサンオリゴ糖の製造法。
(1) Chitosan is decomposed by chitosanase, an enzyme produced by a microorganism belonging to the genus Bacillus, which is stable in the pH range of 5 to 11, and the degree of polymerization is mainly reduced without containing monosaccharides of D-glucosamine. A method for producing chitosan oligosaccharides, which comprises obtaining chitosan oligosaccharides containing 2 to 8 oligosaccharides.
(2)バチルス属に属する微生物が、バチルスNo.7
−M(微工研菌寄第8139号)であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載のキトサンオリゴ糖の製
造法。
(2) The microorganism belonging to the genus Bacillus is Bacillus no. 7
-M (Feikoken Bibori No. 8139).
(3)キトサンが、コロイダルキトサンであることを特
徴とする特許請求の範囲第1項または第2項に記載のキ
トサンオリゴ糖の製造法。
(3) The method for producing chitosan oligosaccharide according to claim 1 or 2, wherein the chitosan is colloidal chitosan.
(4)キトサナーゼによるキトサンの分解をpH6の前
後において行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第3項のいずれかに記載のキトサンオリゴ糖の
製造法。
(4) Claim 1, characterized in that the decomposition of chitosan by chitosanase is carried out at around pH 6.
A method for producing chitosan oligosaccharide according to any one of Items 1 to 3.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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