JPS6287093A - 熱安定性トランスグルコシダ−ゼの調製方法 - Google Patents

熱安定性トランスグルコシダ−ゼの調製方法

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JPS6287093A
JPS6287093A JP61222223A JP22222386A JPS6287093A JP S6287093 A JPS6287093 A JP S6287093A JP 61222223 A JP61222223 A JP 61222223A JP 22222386 A JP22222386 A JP 22222386A JP S6287093 A JPS6287093 A JP S6287093A
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duponti
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talaromyces
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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、タラロマイセス争デュボンチ(Talaro
myces  dupont i)からトランスグルコ
シダーゼを調製する新規な方法に関する。このトランス
グルコシダーゼは、非常に熱安定性であり、マルトース
のパノースおよびイソマルトースへの転化において有用
である。
トランスグルコシダーゼ(また、1,4−α−D−グル
カンー6−アルファーD−グルコシルトランスフェラー
ゼおよびトランスグルコシラーゼとしても知られている
)は、種々の微生物から得られてきている。それは三糖
類のパノースおよび三糖類のイソマルトースをマルトー
スから結合の切断および結合の形成によって生成させる
酵素である。これらのオリゴ糖類は非発酵性であり、こ
うして食品、ソフトドリンクおよび酒の工業において、
ならびに新しい食品の配合において使用される。例えば
、ヌノカワらの特願昭56−27236号参傅。この特
許出順には、アスペルギルス命サイトイ (Aaper
gi  1lus  5aitoi)またはアスペルギ
ルス・ウサミ(A、usami)の株を培養することに
よってトランスグルコシダーゼおよびグルコアミラーゼ
を製造する方法が記載されている。トランスグルコシダ
ーゼを保持するか、グルコアミラーゼを溶離液中に存在
させる樹脂含有カラムに、前記培養物の癌液を通過させ
る。酢酸塩緩衝溶液でpH5,5においてriii記槌
脂からトランスグルコシドを除去する。
また、パズル(P’azur)ら [菌番カビのトラン
スグルコシラーゼの単離および作用のモード(The 
 l5olation  and  theMode 
 of  Action  of  a  Funga
l  Transglucosylase)」、ネブラ
スカ大学、生化学および栄り学部、ネブラス力州すンコ
ルン、アーチーブス・オブーバイオケミストリー・アン
ド・/<イオフィジックス(Archives  of
  Biochemistry  Biophysic
s)、V。
1.93.43−49ページ(:196L)には、アス
ベルキルスφニガー(Aapergi l lus  
niger)を得る方法が記載されており、この方法は
DEAE−セルロース(ジエチルアミノエチル−セルロ
ース)、でんぷんおよびカルホキジメチルセルロースの
クロマトグラフィーおよび吠盾により、この酵素を他の
同時産生された炭水化物から分路することを含む。
他方において、タムラらの米国特許第4.247.63
7号は、タラロマイセス会デュポンチ(Talarom
yces  dupont i)の秩から熱安定性グル
コアミラーゼを製造する方法を記載しており、この方法
はこの株を栄養培地中でJ8弄し、そしてその酵素を単
離することを含む。1ri記株を培養し、そして菌糸体
を濾過により除去した後、濾液を活性粘土に通過させ、
そしてグルコアミラーゼを流出液中に存在させる。タラ
ロマイセス・デュボンチ(Talaromyces  
duponti)が、また、トランスグルコシダーゼ、
いうまでもなく非常に熱安定性のトランスグルコシダー
ゼを分泌するであろうという認識は、米国特許第4,2
47,637号にはまったく存在しない。
本発明は、、タラロマイセス・デュポンチ(Talar
omyces  duponti)の株を適当な栄養生
長培地中で培養し、そしてトランスグルコシダーゼをそ
れから単離することを特徴とするトランスグルコシダー
ゼを調製する方法を提供する。本発明は、また、タラロ
マイセス・デュポンチ(T、cluponti)種の菌
・カビ(fungus)により産生されたトランスグル
コシダーゼを提供する。
本発明は、詳しくは、菌・カビ(funguS)の種タ
ラロマイセス・デュポンチ(T 、 d uponti
)からの酵素トランスグルコシダーゼに関する。この酵
素はこの微生物の栄養生長培地中の発酵により提供され
る。発酵の間にその酵素は分泌され、その発M@、バイ
オマスを発酵ブイヨンから任意に液体固体分離技術、例
えば、濾過または遠心分離およびデカンテーションによ
り除去して、Nll金含有溶液得ることができる。
典型的には1通常のカビを培養するために用いられる培
地がタラロマイセスeデュポンチ(T、dupont 
f)の9:、醇の・菊養源として使用される。種々の炭
素源はよく知られており、そしてでんぷん、糖蜜、コー
ンミールなどから選択することができる。窒素源も普通
に知られており、そして典型的な例は大豆、綿実油、ペ
プトン、コーン浸出液、酵rHエキスなどである。硫酸
塩類および/または塩化物塩類、硫酸マグネシウム、塩
化カルシウム、塩化ナトリウムおよび塩化カリウムは、
また、発酵培地中に使用される。しばしば、リン酸塩類
は同じようによく緩衝剤として機能するので、また、使
用される。さらに、発酵培地のPHは、好ましくは中性
に近い範囲内に、塩基類、例えば、水酸化ナトリウムま
たは水酸化カリウムおよび/または酸類、例えば、塩酸
または酢酸でAmすることができる。
pH1時間および温度の条件はカビを培養する分野にお
いてよく知られている。pHは約3〜約9の範囲内、よ
り好ましくは約5〜約8の範囲内でなくてはならない。
培養基のために非常に有利なpHは中性に近い。発酵は
ほぼ2〜10日の任・ユのIIJI間、より好ましくは
ほぼ4〜8日間実施する。温度は約25℃〜約50℃の
間、より好ましくは30’O〜45℃であるべきである
。耐過な生長温度は40°Cのイ・1近である。
タラロマイセス・デュポンチ(Talaromvces
  dupont i)種に属する任、への菌−カビ(
fungus)類を本発明において使用することができ
る。非常に有利な実施態様において、使用するタラロマ
イセス・デュボンチ(T。
dupont i)の株は、通商産業省、T業技術院微
生物僻生物玉業研究所、T−葉市、に受託され、そして
受託番号4566を与えられている。
この特定の菌番カビの株により産生されるトランスグル
コシダーゼは、下の実施例において証明されるように、
ことに好熱性であることが、予期されないことには発見
された。また、FRI4566の突然変顕株を使用でき
る。タラロマイセス・デュポンチ(Talaromyc
es  dup。
nti)の同定は、クー=−(cooney)およびエ
マーソン(Emerson)、rjf熱性菌・カビ類(
Thermophilic  Fungi)、およびア
ワオ(Awao)およびミッギ(M i t s u 
g i ) 、  ” T r a n s 、 M 
y c 。
1、Soc、)、Japn、Vol、14に記載されて
いる。この株およびその増殖についてのそれ以りの詳細
は、米国特許第4.247,637壮に記載されている
タラロマイセス・デュポンチ(T、duponti)の
培養物が適当な栄養培地中で所望の状態の細胞の塊に到
達したとき、バイオマスを任意の静体/固体分離法によ
り、例えば、呟過により、あるいは遠心分離および引き
続くデカンテーションにより除去する。次いで、この酵
素を含有する溶液、すなわち、濾液またはt澄み液を濃
縮、沈殿、あるいはそれらの組み合わせにより処理する
。例えば、この溶液を通常の方決、例えば、限外癌過お
よび/または蒸発により濃縮できる0次いで、酵素を濃
縮物から(あるいは濃縮を行わなかった場合、溶液から
)無機塩類1例えば、硫酸アンモニウムまたは硫酸ナト
リウムの添加により、あるいはイfR溶媒1例えば、メ
タノール、エタノールまたはアセトンの添加により、ケ
ーキまたはスラリーの形態で沈殿させることができる。
酵素含有ケーキを沈殿させた後、次いでそれを溶液、例
えば、水または緩衝化した水の中でスラリー化して、酵
素をそれから溶解するか、あるいは抽出し、そして酵素
含有抽出液を得ることができる。pH1ff択的溶敲の
ため、後述するように、クエンI’ll−リン酸m緩衝
液(pH8,0)を使用し1次いで望ま1−<は酵素含
有緩衝化抽出液を、好ましくは一夜、透析することが好
ましい。
トランスグルコシダーゼ含有溶液を、Iti節に記載し
たようにのようにそれが濃縮法、沈殿法またはそれらの
組み合わせのいずれにより得られたにしろ1次いで、例
えば、粘土の処理、クロマトグラフィー、またはそれら
の組み合わせにより精製する。
例えば、クロマトグラフィーはトランスグルコシダーゼ
含有溶液を、ジエチルアミノエチレン−セルロース(D
EAE−セルロース)のカラムに、適当なpHにおいて
通過させることによって実施できる。トランスグルコシ
ダーゼ含有溶液はほぼ7〜9、より好ましくは8のpH
に緩衝化すべきであり、および/またはカラムはほぼ7
〜9、より好ましくは8のPHに平衡化すべきである。
これは好ましくはクエン酸ナトリウム−リン酸塩緩衝液
(pHはぼ8.0)を使用して達成される。はぼ7〜9
、より好ましくは8のpHにおいて、トランスグルコシ
ダーゼは波出物の分画中に存在し、これに対して他の不
純物5例えば、グルコアミラーゼはカラム中にとどまる
。追加のトランスグルコシダーゼはカラムを少なくとも
DEAE−セルロースの体積の体積績のより緩衝性の溶
液で洗浄することによって回収される。グルコアミラー
ゼおよび他の不純物を実質的に含まないトランスグルコ
シダーゼ溶液が得られる。
あるいは、バイオマスを栄養生長培地から、任意の固体
/液体分離技術、例えば、前述のもの。
により除去したてトランスグルコシダーゼ含有溶液を得
たのち1次いでトランスグルコシダーゼをこの溶液から
、粘−1−1好ましくは粒状ベントナイトを、適当なp
H2望ましくは3〜5のpHにおいて添加することによ
って単離することができる。アスペルギルス・ニガー(
Aapergill u s)またはりツーブス(Rh
izopus)からのトランスグルコシダーゼおよびグ
ルコアミラーゼの両者を含有する溶液からトランスグル
コシダーゼを除去するための粘−トの技術は、米国特許
第3.042.584号に開示されている。
トランスグルコシダーゼは粘土と反応生成物を形成し、
この生成物は凝固し、そして溶液の底に沈殿して、グル
コアミラーゼを溶液中に残す。次いで、この反応生成物
を溶液から標準の固体/液体分離技術により分離し、次
いでトランスグルコシダーゼを粘りから溶離溶液で溶離
することができ、ここで溶離溶液は粘4−とトランスグ
ルコシダーゼが沈殿を形成する範囲外のpH,ITまし
くは中性またはアルカリ性のpHを右する。
タラロマイセス・デュポンチ(Talaromyces
  duponti)から得うFL6 ドア 7スグル
コシグーセは非常に熱安定性である。例えば、60℃に
おいて、活性のために最適なPHはほぼ4.5〜5.0
である。精製されたトランスグルコシダーゼの最適温度
は70℃である。
本発明に従いタラロマイセス・デュボンチ(T、dup
ont i)からのトランスグルコシダーゼの熱失活を
、アスペルギルス拳ニガー(Aapergillus 
 niger)からのトランスグルコシダーゼと70℃
において比較した。
より詳しくは、70℃においてわずかに60分後に、ア
スペルギルス・ニガー(Aapergillus  n
iger)からのトランスグルコシダーゼは完全に失活
し、これに対して活性の40%以1−がタラロマイセス
自デュポンチ(T、duponti)からのトランスグ
ルフシダーゼについてなお残る。これらの好熱性は下の
実施例中の表A、表Bおよび表Cにざらに1□’4 +
、 <記・成されている。
未発明のトランスグルコシダーゼはマルトースを、非発
酵性の糖類である三糖類のパノースおよび1糖類のイソ
マルトースに転化するために使用できる。これらの非発
酵性オリゴ糖類の形成は、マルトース含イf溶液をトラ
ンスグルコシダーゼと一緒にインキュベーションするこ
とによって実施することができる。この系において、ま
た、形成する発酵性糖のグルコース、ならびに多少の残
留するマルトースは得られたものの中に典型的には存在
するであろう。インキュベーションは50〜70°Cで
1〜611間実施し、pHは酸性の範囲に維持する。非
常に有利な実施態様において、インキュベーションは6
0℃およびpH4,5(0゜1モルの酢酸ナトリウムの
緩衝液)において72時間実施する。
次の実施例により本発明の好ましい実施態様を開示し、
そしてこの実施例中に開示される実施1ル様に本発明は
限定されない。
χ廊倒 びんの発酵器に、5%の可溶性リンドナー(Lintn
er)でんぷん、2%のコーン浸漬液、0.5%のフ7
−マメディア(Pharmamedia@)[)レイダ
ー・プロレイン・カンバー−−(Trader  Pr
otein  Co、)、0.5%の酵Iz上エキス[
ディフコ会ラボラトリーズ(Difco  Labor
atories)、ミシガン州デトロイトから供給され
る]、0.1%の硫酸マグネシウムおよび0.01%の
塩化カルシウムを含む、INのNaOHでpH7,0に
調節されている液状発酵培地の10リツトルを添加した
びん発酵器から培地の5つの100m1のアリコートを
取り出し、各7リコートを500m1のエルシンマイヤ
ーフラスコ中に分配し、次いでずへての5つを20分間
121 ℃でインキュベーションして培J11!を滅菌
することによって、5つの種18査物を調製した。次い
で、各滅菌1〜だ試料にタラロマイセス・デュポンチ(
Talaromyces  duponti)株FRI
4566 (アメリカン・タイプeカルチュア・コレク
ションにATCC20805として国際寄託されている
)を接種し、そして回転振盪器I−で40°Cにおいて
6時間振盪した。次いで、5つの試料を一緒にしてほぼ
500m1を71#た。培地の残部をびん発酵器内で1
21”0に20分間加熱し、次いで500m1のタラロ
マイセスφデュポンチ(T、duponti)株FRI
4566を接種し、そして40°Cで7目間纜拌した。
発酵の終りにおいて、菌糸体を全発酵ブイヨンから濾過
により除去して、細胞不含硅液を得た。
固体の硫酸アンモニウムを癌液に70%の飽和度で添加
することによって、スラリーを沈殿させた。沈殿を遠心
分離し1次いで1−澄み液をデカンテーションすること
によって回収した。次いで、べ・いで、酵素を200m
1の0.05モルのクエン酸塩−リン耐塩緩衝液(pH
8,0)中で沈殿から溶解し、そして同一緩衝液に対し
て一夜透析した。0.1モルのクエン酸ナトリウム−リ
ン酸PaX H樹液(pH8,0)とモ衡化したDEA
E−セルロースカラムに、透析した試料を通過させた。
このカラムをDEAE−セルロースの体積の2倍に等し
い体積量の追加の緩衝液(pH8。
0)で洗節した。トランスグルコシダーゼは筐出液の分
画中に見出され、これに対してグルコシダ−ゼおよび他
の不純物はDEAE−セルロースとともにカラム中にと
どまる。トランスグルコシターゼ含イi分画を一緒にプ
ールし、そして脱イオン木に対して一夜透析した。2ミ
リアンペア/管の電流および室温において、B、J、デ
ィビス(Davis)、「アナルス・オブ・ザ・ニュー
ヨークQアカデミ−・才ブ・サイエンシズ(Annal
s  New  York  Acad、Sci、)J
、Vol、121,404ページ(1964)に記載さ
れる方法に従い、7.5%のゲルを含有するカラス管(
0,5X7cm)中で、2ミリアンペア/管の゛屯倫お
よび室温においてトリス(Tris)−グリシン綴棒1
液(pH8,3)中で、ポリアクリルアミドゲルの電気
泳動を1゜5時間実施した。単離されたトランスグルコ
シダーゼ試料は木質的に純粋であった。
精製したトランスグルコシダーゼ試料を、部分的特性づ
けおよびパノースの形成のために使用した。酵素とマル
トースとのインキュベーション混合物中の糖転移生成物
、すなわち、パノースの液体クロマトグラフィーの定埴
的測定に基づいてトランスグルコシダーゼ活性を7フセ
イした。これはパズル(Pazur)ら、アーチーブス
・オブ・/ヘイオケミストリー・アンド・/へイオフィ
ジー。
クス(Archives  of  Biochemi
stry  Biophysics)、Vol。
93.43−49ページ(1961)に記載される方法
の修正法である。トランスグルコシダーゼ活性の1巾位
は、20屯に/容量(W/v)%のマルトーヌ溶液pH
4,5および60℃において1マイクロモル/時間のパ
ノースを生成する酵素のjI2として定義される。睡液
中のトランスグルコシダーゼ活性は20屯位/ m l
であることがわかった。マルトースからの非発酵性オリ
ゴ糖類の形成を次のようにして実施した:4.Omlの
25%ノマルトース溶液(pH4,5)を1.0mlの
酵素溶液(2、6u/m l)とともに、600Cオよ
びpH4,5において72時間インキュベーションした
(0.1モルの酢酸ナトリウムで緩衝化した)。カスク
ロマトグラフィーにより決定された炭水化物のプロフィ
ルは次の通りであった:22.6%のグルコース、46
.4%のマルトース、6.5%のイソマルトースおよび
24゜6%のパノース。
次いで、このトランスグルコシダーゼを7スペルギルス
・ニカー(Aapergillus  niger)か
らのトランスグルコシダーゼと比較した。アスペルギル
ス−ニガー(A、njger)についてのデータは、1
−の簡において述べたパズル(Pazur)らから取っ
た。表Aに示すように、この酵素の活性のための最適な
pHは60℃において約4.5〜5.0であり、これに
対してアスペルギルス・ニガー(A、niger)から
のトランスグルコシダーゼについて、それは30℃にお
いて3.5である。表Bはトランスグルコシダーゼ活性
への温度の効果を示す。この精製された酵素の最適温度
は70℃である。表Cはタラロマイセス・デュポンチ(
T、dupontl)およびアスペルギルス・ニカー(
A、niger)からのトランスグルコシダーゼの熱失
活曲線を示す。この表に示されているように、本発明の
酵素はアスペルギルス・ニカー(A、niger)から
のトランスグルコシダーゼよりも非常に熱安定性である
表A トランスグルコシターセ活性 相対的活性(% pH:  ムー及 A工1 止ユ0 3.5タラロマイ
セス拳テユポンチ (T、dupont i)       −−−58の
トランスグルコシターゼ本 アスベルキルス参二カー (A、niger)         51  78 
 84 100のトランスグルコシターゼ木本 本 活性は60°Cにおいて20%CW / V )の
マルトースを基質とし緩衝溶液 pH3,5〜5.0:
0.1モルの酢酸ナトルムpH6,0〜7.0:0.1
モルのトリス(Tris本木 データはJ、P、パズル
(Pazur)およびタダキコーアンプ・/へイオケミ
ストリー・アント・バイオフィジックス(Arophy
sics)、Vol、93.43−49ページ(19%
(W/V)マルトースをノ、(質として使用して決定さ
れた。
へのPHの効果 て使用して決定した。
)−酢酸塩 ド(Tadakiko  Ando)、アーチーブス・
オchives  of  Biochemistry
  B+61)から対してり、ここで活性は30℃にお
いて20と」 J、L; IC’(とじて0.1モルの酢酸ナトリ20
%(w/v)マルトースを使用 壬(T、duponti)のトラン の勿!果 温度(°C) ラムでpH4,5に緩衝化した したタラロマイセス・デュポン スグルコシダーゼ活性への温度 相対的活性(%) 12.6 24.4 48.9 too、。
0.0

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、タラロマイセス・デュポンチ(Talaromyc
    es duponti)の株を適当な栄養生長培地中で
    培養し、そしてトランスグルコシダーゼをそれから単離
    することを特徴とするトランスグルコシダーゼの調製方
    法。 2、タラロマイセス・デュポンチ(T.duponti
    )の株がFRI4566として同定される特許請求の範
    囲第1項記載の方法。 3、トランスグルコシダーゼを、栄養生長培地から、次
    の工程: a)バイオマスを栄養生長培地から除去してトランスグ
    ルコシダーゼ含有溶液を得、 b)トランスグルコシダーゼ含有ケーキを沈殿させ、次
    いでトランスグルコシダーゼをそれから抽出してトラン
    スグルコシダーゼ含有抽出物を得ることによって前記溶
    液を処理し、 c)トランスグルコシダーゼ含有抽出物を精製し、そし
    て d)グルコアミラーゼおよび他の不純物を実質的に含有
    しない精製されたトランスグルコシダーゼを回収するこ
    と、 によって単離する特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、工程(b)の前または後に濃縮を実施する特許請求
    の範囲第3項記載の方法。 5、工程(c)における精製を工程(b)から得られる
    処理したトランスグルコシダーゼ含有抽出物をDEAE
    −カラムに適当なpHにおいて通過させることによって
    達成し、そして工程(d)をトランスグルコシダーゼ含
    有流出液を前記カラムから回収することによって達成す
    る特許請求の範囲第3項記載の方法。 6、(a)バイオマスを栄養生長培地から除去してトラ
    ンスグルコシダーゼ含有溶液を得、(b)トランスグル
    コシダーゼ含有溶液に粒状粘土を適当なpH範囲におい
    て添加してトランスグルコシダーゼと前記粘土との反応
    生成物を生成せしめることによって、トランスグルコシ
    ダーゼを前記溶液から単離し、そして (c)前記粘土/トランスグルコシダーゼ反応生成物を
    前記溶液から固体/液体分離技術によって回収する特許
    請求の範囲第1項記載の方法。 7、(d)工程(b)における粘土/トランスグルコシ
    ダーゼ反応生成物を生ずるpH範囲外のpH範囲を有す
    る溶離溶液で前記反応生成物からトランスグルコシダー
    ゼを溶離することをさらに含む特許請求の範囲第6項記
    載の方法。 8、タラロマイセス・デュポンチ(T.duponti
    )種の菌・カビ(fungus)により産生されたトラ
    ンスグルコシダーゼ。 9、タラロマイセス・デュポンチ(T.duponti
    )FRI4566より産生された特許請求の範囲第8項
    記載のトランスグルコシダーゼ。 10、マルトースを特許請求の範囲第1項記載の方法に
    よって製造されたトランスグルコシダーゼと接触させる
    ことを特徴とするマルトースを非発酵性糖類および発酵
    性糖類に転化する方法。 11、マルトースの接触が、マルトースをトランスグル
    コシダーゼとともに50℃〜70℃および酸性のpHに
    おいて1〜6日間インキュベーションし、そしてグルコ
    ース、マルトース、イソマルトースおよびパノースを回
    収することから本質的に成る特許請求の範囲第10項記
    載の方法。
JP61222223A 1985-09-23 1986-09-22 熱安定性トランスグルコシダ−ゼの調製方法 Granted JPS6287093A (ja)

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