JPS63226295A - Method for producing maltopentaose using a novel maltopentaose-producing enzyme - Google Patents
Method for producing maltopentaose using a novel maltopentaose-producing enzymeInfo
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- JPS63226295A JPS63226295A JP62253786A JP25378687A JPS63226295A JP S63226295 A JPS63226295 A JP S63226295A JP 62253786 A JP62253786 A JP 62253786A JP 25378687 A JP25378687 A JP 25378687A JP S63226295 A JPS63226295 A JP S63226295A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
本発明は新規なマルトペンタオース生成酵素を用いてマ
ルトペンタオースを製造する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] The present invention relates to a method for producing maltopentaose using a novel maltopentaose-producing enzyme.
[従来技術及び発明が解決しようとする問題点]近年、
マルトオリゴ糖に関する研究がすすめられているが、現
在工業的に大量生産されているものはマルトースのみで
ある。マルトース以外にはマルトトリオースが試薬用と
して、またマルトペンタオースがアミラーゼ活性測定用
としてそれぞれ少量生産されているにすぎない。[Prior art and problems to be solved by the invention] In recent years,
Research on malto-oligosaccharides is progressing, but maltose is the only one currently being industrially produced in large quantities. Other than maltose, maltotriose is produced for use as a reagent, and maltopentaose is produced for use in measuring amylase activity.
しかし、最近マルトトリオ−スルマルトヘキサオースの
マルトオリゴ糖を特異的に生産する微生物起源のアミラ
ーゼが次々に発見され、澱粉から各種オリゴ糖の生産が
容易に行なえるようになってきた。たとえばマルトペン
タオースに関してはArch、 Biochem、 B
iophys、、 155.290(1973)およ
、び日本農芸化学会昭和57年度大会要旨集178頁に
記載の酵素が知られている。ところが、これらの酵素は
反応初期からマルトペンタオース以外の各種糖を生成す
るものであり、マルトペンタオースのみを生成するアミ
ラーゼは未だ知られていない。However, recently, amylases of microbial origin that specifically produce maltooligosaccharides of maltotriosulmaltohexaose have been discovered one after another, and it has become easier to produce various oligosaccharides from starch. For example, regarding maltopentaose, Arch, Biochem, B
iophys, 155.290 (1973) and
, and the enzymes described in the 1981 Conference Abstracts of the Japanese Society of Agricultural Chemistry, p. 178 are known. However, these enzymes produce various sugars other than maltopentaose from the early stage of the reaction, and amylases that produce only maltopentaose are not yet known.
本発明者らはマルトペンタオースを効率よく生成し得る
酵素を検索すべく鋭意研究を重ねた。その過程でシュー
ドモナス属に属する微生物を培養することにより目的と
するマルトペンタオース合成酵素が得られ、この酵素を
用いることによりマルトペンタオースが効率よく得られ
ることを見い出し、本発明を完成するに至った。The present inventors have conducted extensive research to search for an enzyme that can efficiently produce maltopentaose. In the process, they found that the target maltopentaose synthase was obtained by culturing a microorganism belonging to the genus Pseudomonas, and that maltopentaose could be obtained efficiently by using this enzyme, leading to the completion of the present invention. Ta.
すなわち、本発明は澱粉、澱粉の組成画分および澱粉の
分解反応生成物のうちの少なくとも1種の物質に下記の
性質を有する新規なマルトペンタオース生成酵素を作用
させることを特徴とするマルトペンタオースの製造方法
に関するものである。That is, the present invention provides maltopentaose, which is characterized in that a novel maltopentaose-producing enzyme having the following properties is made to act on at least one substance selected from starch, a compositional fraction of starch, and a decomposition reaction product of starch. The present invention relates to a method for producing oath.
(1)本酵素はアミロース、可溶性澱粉、馬鈴薯澱粉、
甘藷澱粉、米澱粉、タピオカ澱粉、トウモロヨ、澱粉、
ヤ、つ8ッ澱粉、ケイ澱粉78作用してマルトペンタオ
ースを生成する。(1) This enzyme contains amylose, soluble starch, potato starch,
Sweet potato starch, rice starch, tapioca starch, corn starch, starch,
It acts on starch and silicon starch to produce maltopentaose.
(2)本酵素は45℃にてpH6〜7が至適であり、p
H6,5〜9で安定である。(2) The optimal pH for this enzyme is 6 to 7 at 45°C, and
Stable at H6.5-9.
(3)本酵素はpl(6,5において至適温度は50〜
55℃であり、55℃以上の温度で15分間放置すると
失活する。(3) This enzyme has an optimal temperature of 50~
The temperature is 55°C, and it is deactivated if left at a temperature of 55°C or higher for 15 minutes.
(4)本酵素は0.4mMパラクロロ安息香酸第二水銀
および1mMモノヨードアセトアミド溶液中で阻害を受
けるが、阻害率は40〜50%である。(4) This enzyme is inhibited in 0.4mM mercuric parachlorobenzoate and 1mM monoiodoacetamide solution, but the inhibition rate is 40-50%.
(5)本酵素の分子量は72500±2500 (ディ
スクゲル電気泳動法による)である。(5) The molecular weight of this enzyme is 72,500±2,500 (according to disk gel electrophoresis).
(6)本酵素の等電点はpH6.5 (アンフオライ
ン電気泳動法による)である。(6) The isoelectric point of this enzyme is pH 6.5 (according to ampholine electrophoresis).
本発明に用いるマルトペンタオース生成酵素は微生物を
用いて生産され、その生産菌としてはシュードモナス属
に属し、上記性質を有する酵素を生産する能力を有する
ものであればよく、たとえばシュードモナスに0−89
40 (FEBM P−7456) とその変稲、変異
株がある。ここで変異手段としては常法のものでよく、
たとえばラジオアイソトープ(R1)、紫外線(UV)
、ニトロソグアニジンなどを用いて行なえばよい。シ
ュードモナスKO−8940の菌学的性質は特開昭60
−188065号公報に記載されている。The maltopentaose-producing enzyme used in the present invention is produced using a microorganism, and the producing microorganism may be one belonging to the genus Pseudomonas and having the ability to produce an enzyme having the above properties.
40 (FEBM P-7456) and its modified rice and mutant strains. Here, the mutation means may be any conventional method,
For example, radioisotope (R1), ultraviolet (UV)
, nitrosoguanidine, etc. may be used. The mycological properties of Pseudomonas KO-8940 were disclosed in JP-A-60
It is described in the publication No.-188065.
次に、新規なマルトペンタオース生成酵素を生産するた
めの微生物の培養条件について検討した。まず、基本培
地として肉エキス、ポリペプトン、食塩および炭素源を
含むものを用い、炭素源については第1表に示した各種
物質を1%使用した。この培地にシュードモナスKO−
8940(FERMP−7456)を植菌し、40℃で
3日間振どう培養を行なった。このときの活性比率(マ
ルトースを100としたときの値)を第1表に示す。表
から明らかなように、炭素源としてはマルトースが最良
であり、澱粉の中では米澱粉、甘藷澱粉を用いたときに
かなり高い活性が得られた。また、各種粉アメを用いた
とぎの活性比率はDEが高くなると共に高くなり、ハイ
マルトースシロップではマルトースと同程度の活性が得
られた。Next, we investigated the culture conditions for microorganisms to produce a novel maltopentaose-producing enzyme. First, a basic medium containing meat extract, polypeptone, salt, and a carbon source was used, and 1% of the various substances shown in Table 1 were used as the carbon source. Pseudomonas KO-
8940 (FERMP-7456) and cultured with shaking at 40°C for 3 days. The activity ratios (values when maltose is taken as 100) at this time are shown in Table 1. As is clear from the table, maltose was the best carbon source, and among starches, considerably high activity was obtained when rice starch and sweet potato starch were used. Furthermore, the activity ratio of various types of powdered candy increased as the DE increased, and high maltose syrup had an activity comparable to that of maltose.
第 1 表
グルコース 0.01 1.5フラクト
ース 0.02 2.9シユクロー
ス 0.03 4.4マルトース
0.88 100ハイマルトースシロツプ
0.67 98.5アミロース(DP 100
) 0.24 35.3可溶性澱粉
0.22 32.4馬鈴薯澱粉 0
.15 22.1甘藷澱粉 Q、30 44
.1米 澱 粉 0.42
61.8タピオカ澱粉 0.1
0 14.7トウモロコシ澱粉 0.10
14.7モチトウモロコシ澱粉 0.15
22.1小麦澱粉 00
サゴ澱粉 0.14 20.6サイクロデキス
トリン粉アメ 0.41 50.3コーンスチーブリ
カ−0,2333,8次に、窒素源について検討するた
め、肉エキス07%、マルトース1%1食塩0.3%を
含む培地に各種物質1%を添加し、40℃で3日間振と
う培養を行なった。このときの活性比率(硫酸アンモニ
ウムを100としたときの値)を第2表に示す。Table 1 Glucose 0.01 1.5 Fructose 0.02 2.9 Sucrose 0.03 4.4 Maltose
0.88 100 High Maltose Syrup 0.67 98.5 Amylose (DP 100
) 0.24 35.3 Soluble starch
0.22 32.4 Potato starch 0
.. 15 22.1 Sweet potato starch Q, 30 44
.. 1 rice starch 0.42
61.8 Tapioca starch 0.1
0 14.7 Corn starch 0.10
14.7 Waxy corn starch 0.15
22.1 Wheat starch 00 Sago starch 0.14 20.6 Cyclodextrin powder candy 0.41 50.3 Corn stew liquor - 0,2333,8 Next, to examine the nitrogen source, meat extract 07%, maltose 1 1% of each substance was added to a medium containing 0.3% of sodium chloride, and cultured with shaking at 40° C. for 3 days. The activity ratio (value when ammonium sulfate is taken as 100) at this time is shown in Table 2.
表から明らかなように、硫酸アンモニウムまたは硝酸ア
ンモニウムを用いたときに著しく高い活性が得られた。As is clear from the table, significantly higher activity was obtained when ammonium sulfate or ammonium nitrate was used.
ペ ブ ト ン
0.64 15.8ポリペプトン
0.35 8.6カ ゼ イ
ン 0.48
11.9カザミノ酸 0.21
5.2ポテトプロテイン 00
酢酸アンモニウム OO
硫酸アンモニウム 4.05 100硝
酸アンモニウム 3.42 84.4尿
素 00無
添 加 00さらに、マ
ルトース、硫酸アンモニウムおよび肉エキスのそれぞれ
の濃度について検討した結果、最適の培地組成はマルト
ース0.8%、硫酸アンモニウム1%および肉エキス0
.8%を含むものであることが判明した。したがって、
培養に用いる培地としては、上記知見を参考にして、供
試菌株が良好な活性にて目的とする酵素を生産し得る組
成のものを選定すべきである。Pebuton
0.64 15.8 Polypeptone
0.35 8.6
N 0.48
11.9 Casamino acids 0.21
5.2 Potato protein 00 Ammonium acetate OO Ammonium sulfate 4.05 100 Ammonium nitrate 3.42 84.4 Urea 00 None
Furthermore, as a result of examining the concentrations of maltose, ammonium sulfate, and meat extract, the optimal medium composition was 0.8% maltose, 1% ammonium sulfate, and 0 meat extract.
.. It was found that it contained 8%. therefore,
With reference to the above findings, the medium used for culture should be selected to have a composition that allows the test strain to produce the desired enzyme with good activity.
次に、培養日数による活性変化について検討したところ
、培養1日で70%以上の活性が得られ、3日日まで徐
々に活性は上昇する。しかし、その後は活性が減少する
。したがって、酵素の生産には1〜3日間の培養が適当
であり、通常は3日間培養した後、培養液中の不溶分等
を遠沈除去して得た上澄な粗酵素として用いればよい。Next, we examined the change in activity depending on the number of days of culture, and found that 70% or more activity was obtained on the first day of culture, and the activity gradually increased until the third day of culture. However, the activity decreases thereafter. Therefore, culturing for 1 to 3 days is appropriate for enzyme production, and usually after culturing for 3 days, insoluble matter in the culture solution can be removed by centrifugation, and the obtained supernatant crude enzyme can be used. .
なお、培養条件については目的とする酵素の生産量が最
大となるように選定すべきである。また、培養液から酵
素を採取・精製するには既知の方法を適当に組合せて行
なえばよい。The culture conditions should be selected so as to maximize the production of the desired enzyme. Furthermore, to collect and purify the enzyme from the culture solution, known methods may be appropriately combined.
酵素の精製は各種の方法により行なうことが出来るが、
その1例を示すと、次の通りである。Enzymes can be purified by various methods, but
An example of this is as follows.
4℃の低温で、粗酵素液に硫酸アンモニウムを加え、0
.2〜0.5飽和で沈澱する両分を集め、10mMリン
酸緩衝液(pH7.5)に溶解する。この酵素液を同緩
衝液に対して一晩透析したものについて以後の操作を行
なう。尚、この硫安塩析での回収率は約80%である。Add ammonium sulfate to the crude enzyme solution at a low temperature of 4℃,
.. Both fractions precipitated at 2 to 0.5 saturation are collected and dissolved in 10 mM phosphate buffer (pH 7.5). This enzyme solution was dialyzed against the same buffer overnight and the subsequent operations were performed. The recovery rate in this ammonium sulfate salting out is about 80%.
次に、DEAE−セルロースカラムクロマトグラフィー
、ゲルシン濾過クロマトグラフィーなどにより精製して
ディスクゲル電気泳動的に単一バンドを示す標品を得る
ことができる。Next, it can be purified by DEAE-cellulose column chromatography, gelcin filtration chromatography, etc. to obtain a specimen that shows a single band on disk gel electrophoresis.
このようにして得た精製酵素の性質を検討した。結果を
以下に示す。The properties of the purified enzyme thus obtained were investigated. The results are shown below.
(1)作用
本酵素を可溶性澱粉に作用させたとぎの反応経過は第1
図および第2図に示したとおりである。(1) Action When this enzyme acts on soluble starch, the reaction progress is as follows:
As shown in the figure and FIG.
図から明らかなように、本酵素は反応初期にマルトペン
タオースを生成し、その後時間の経過と共にマルトース
とマルトトリオースに氷解される。As is clear from the figure, this enzyme produces maltopentaose at the beginning of the reaction, which is then thawed into maltose and maltotriose over time.
したがって、マルトペンタオースを効率的に生産するに
は、本酵素を、たとえばメンプランリアクターのような
容器中で液化澱粉に作用させ、生酸糖を限外濾過膜を用
いて反応系外に取り出す方法を採用することが望ましい
。Therefore, in order to efficiently produce maltopentaose, this enzyme is allowed to act on liquefied starch in a container such as a Mempuran reactor, and the raw acid sugars are removed from the reaction system using an ultrafiltration membrane. It is desirable to adopt this method.
本酵素の作用形式は、マルトオクタオース以下のオリゴ
糖を基質にした場合、次の通りである。The mode of action of this enzyme is as follows when oligosaccharides below maltooctaose are used as substrates.
なお、略号はGIニゲルコース、G2:マルトース。The abbreviations are GI nigercose, G2: maltose.
G3:マルトトリオース、G5:マルトペンタオース、
G8:マルトオクタオースを示す。G3: maltotriose, G5: maltopentaose,
G8: indicates maltooctaose.
G 8 ;
→ G 5 +G
。G8;
→ G 5 +G
.
G、: →G、+GユG6
: →G5+GIG5:O(
>−0ベアク →G3+02G4 :α−0
−0−◇ →G2+G2G3.G2 :作
用しない
この作用形式から、G2とG、の混合物を生産し、酵母
によりG2を消化させてG3を製品としたり、またG2
と03の混合物を製品とすることもできる。G,: →G, +GyuG6
: →G5+GIG5:O(
>-0 Beark →G3+02G4: α-0
-0-◇ →G2+G2G3. G2: No action From this mode of action, a mixture of G2 and G is produced, G2 is digested by yeast to produce G3, or G2
A mixture of and 03 can also be made into a product.
このように、重合度が小さい基質を用いた場合、本酵素
はいわゆるExo型のアミラーゼとしての作用を示すが
、重合度の大ぎいデキストリンにはEndo型のアミラ
ーゼとして作用する。したがって、澱粉は本酵素の作用
によって切り残しはなく大部分がG5またはG2とG3
に変換する。この院、プルラナーゼ等の枝切り酵素を共
存させれば、G5の収率を向上させることができる。Thus, when a substrate with a low degree of polymerization is used, this enzyme acts as a so-called Exo-type amylase, but with a dextrin with a high degree of polymerization, it acts as an Endo-type amylase. Therefore, due to the action of this enzyme, starch is mostly G5 or G2 and G3 without any uncut parts.
Convert to In this case, the yield of G5 can be improved by coexisting a debranching enzyme such as pullulanase.
(2)作用主通p)Iおよびpl(安定性反応液組成を
′
とし、45℃で15分間反応させて還元力を測定し、最
高値を100として表わしたときの結果を第3図に示す
。図から明らかなように、本酵素の至適pHは6〜7で
ある。(2) Effect principle p) I and pl (stability) The reducing power was measured by reacting at 45°C for 15 minutes with the reaction solution composition as ', and the results are shown in Figure 3 when the highest value is expressed as 100. As is clear from the figure, the optimum pH of this enzyme is 6-7.
また、p11安定性については、本酵素液1mA+に各
種pHの10[0M緩衝液(pl(4〜B:酢酸緩衝液
、 pH6〜8ニリン酸緩衝液、 pH8〜9;トリス
−塩酸緩衝液、pH9〜lO:炭酸ソーダ緩衝液) 0
.1mi+を加え、45℃で60分間静置した後、各0
.1m1lずつを採り 100mMリン酸緩衝液(pH
6,5) 0.4mj+および2%基質液0.5mJを
加えて45℃にて300分間反応せ、残存酵素活性を測
定した。結果を第4図に示す。Regarding p11 stability, 1mA+ of this enzyme solution was mixed with 10[0M buffers (pl (4-B: acetate buffer, pH 6-8 diphosphate buffer, pH 8-9: Tris-hydrochloric acid buffer, pH 6-8 diphosphate buffer) of various pH. pH9~1O: Sodium carbonate buffer) 0
.. After adding 1mi+ and leaving it for 60 minutes at 45℃,
.. Take 1ml each and add 100mM phosphate buffer (pH
6,5) 0.5 mJ of 0.4 mj+ and 2% substrate solution was added and reacted at 45°C for 300 minutes, and the residual enzyme activity was measured. The results are shown in Figure 4.
第4図に示したように、本酵素はpH6,5〜9.0の
範囲で安定である。As shown in FIG. 4, this enzyme is stable in the pH range of 6.5 to 9.0.
(3)酵素力価の測定法
酵素の活性は、可溶性澱粉(メルク社製1分折用)を還
元して基質として用い、ソモジー・ネルジン法により還
元力を測定し、45℃で1分間に1マイクロモル等量の
グルコシド結合を切断する酵素量を1 10 (国際
単位)とした。(3) Enzyme titer measurement method Enzyme activity was determined by reducing soluble starch (manufactured by Merck & Co., Ltd. for 1-separation use) as a substrate and measuring the reducing power by the Somogyi-Nerzin method at 45°C for 1 minute. The amount of enzyme that cleaves 1 micromolar equivalent of glucoside bonds was defined as 1 10 (international units).
(4)作用至適温度と温度安定性
反応液組成を
とし、各種の温度で15分間反応させて還元力を測定し
、最高値を100として表わしたときの結果を第5図に
示す。図から明らかなように、本酵素の作用至適温度は
50〜55℃である。(4) Optimum temperature for action and temperature stability The reaction solution composition was determined, and the reducing power was measured by reacting at various temperatures for 15 minutes. The results are shown in FIG. 5, with the highest value being expressed as 100. As is clear from the figure, the optimum temperature for the action of this enzyme is 50 to 55°C.
また9 116 、5で各種温度に15分間静置した後
、45℃で反応を行ない、残存活性を測定した。結果を
第6図に示す。第6図から明らかなように、55℃以上
では急激に失活する。Further, after standing at various temperatures for 15 minutes at 9 116 , 5, the reaction was carried out at 45° C. and the residual activity was measured. The results are shown in Figure 6. As is clear from FIG. 6, the activity is rapidly deactivated at temperatures above 55°C.
(5)阻害、活性化および安定化
本酵素は0.4mMパラクロロ安息香酸第二水銀および
1mMモノヨードアセトアミド溶液中では阻害を受ける
が、阻害率は40〜50%であり高くはない。(5) Inhibition, Activation and Stabilization This enzyme is inhibited in 0.4mM mercuric parachlorobenzoate and 1mM monoiodoacetamide solution, but the inhibition rate is 40-50%, which is not high.
次に、各種金属イオン(1mM濃度)の影響は水銀、亜
鉛、銅および銀による阻害率が80%以上という高い値
を示し、鉄で50%である。また、カルシウムイオンは
本酵素の耐熱性を5℃高める。Next, regarding the influence of various metal ions (1 mM concentration), the inhibition rate by mercury, zinc, copper, and silver is as high as 80% or more, and it is 50% by iron. Additionally, calcium ions increase the heat resistance of this enzyme by 5°C.
(6)分子量
ディスクゲル電気泳動法によって得られた本酵素の分子
量は72500±2500である。(6) Molecular Weight The molecular weight of this enzyme obtained by disk gel electrophoresis is 72,500±2,500.
(7)等電点
アンフオライン電気泳動法によって求められた等電点は
pl(6,5である。(7) Isoelectric point The isoelectric point determined by ampholine electrophoresis is pl(6,5).
(8)結晶構造および元素分析
本酵素については未だ結晶標品が得られていないが、電
気泳動で単一バンドを示す精製標品を得ている。(8) Crystal structure and elemental analysis Although a crystal sample of this enzyme has not yet been obtained, a purified sample that shows a single band in electrophoresis has been obtained.
以上に示した性質を有する本酵素は従来の酵素と全く異
なる作用を示し、マルトペンタオースを大量に生成する
新規な酵素である。本発明者らは、本酵素を1.4−α
−D−グルカンマルトペンタオハイドロラーゼと命名し
た。The present enzyme, which has the properties shown above, exhibits an action completely different from that of conventional enzymes, and is a novel enzyme that produces a large amount of maltopentaose. The present inventors developed this enzyme with 1.4-α
-D-glucan maltopentaohydrolase.
前述したように、本酵素はアミロース、可溶性澱粉、各
種澱粉に作用してマルトペンタオースを生成する。した
がって、澱粉、R粉の組成画分および澱粉の分解反応生
成物のうちの少なくとも1種の物質に本酵素を作用させ
ることにより、マルトペンタオースが生成・蓄積する。As mentioned above, this enzyme acts on amylose, soluble starch, and various starches to produce maltopentaose. Therefore, maltopentaose is produced and accumulated by allowing the present enzyme to act on at least one substance among starch, the composition fraction of R flour, and the decomposition reaction product of starch.
反応を行なうにあたり、本酵素の性質を考慮してマルト
ペンタオースの生成量が最大となるような条件を選定す
べぎである。ここで澱粉としては、たとえば馬鈴薯、甘
藷、トウモロコシ、モチトウモロコシ、大麦、小麦、米
、タピオカ、サゴなどの任意の原料から得られるものを
使用することができる。また、澱粉の組成画分としては
、たとえばアミロース、アミロペクチンなどがあり、澱
粉の分解反応生成物としては、たとえば白色デキストリ
ン、黄色デキストリン、ブリティッシュガムなどの焙焼
デキストリン;酸化澱粉、低粘性変性(酵素。When carrying out the reaction, conditions should be selected that will maximize the amount of maltopentaose produced, taking into account the properties of the enzyme. As the starch here, for example, those obtained from arbitrary raw materials such as potato, sweet potato, corn, waxy corn, barley, wheat, rice, tapioca, and sago can be used. Compositional fractions of starch include, for example, amylose and amylopectin, and starch decomposition reaction products include, for example, white dextrin, yellow dextrin, roasted dextrin such as British gum; oxidized starch, and low-viscosity modified (enzymatically modified) .
酸9機械高速攪拌等の処理によるN#粉などの化工澱粉
;リン酸澱粉、酢酸澱粉などで代表される澱粉エーテル
、澱粉エステルなどの澱粉銹導体;放射線や中性子線を
照射したり高周波処理あるいは温熱処理した澱粉などの
物理的処理澱粉;α−澱粉などを挙げることができる。Modified starch such as N# powder by treatment such as acid 9 mechanical high speed stirring; starch conductors such as starch ethers and starch esters represented by phosphoric acid starch and acetic acid starch; irradiation with radiation or neutron beam, high frequency treatment or Examples include physically treated starch such as heat-treated starch; α-starch.
これらの澱粉類は単独もしくは2 fm以上を組合せて
用いる。These starches may be used alone or in combination at 2 fm or more.
反応終了後、加熱して酵素を失活させて反応を停止し、
反応液から常法によってマルトペンタオースを得ること
ができる。After the reaction is complete, heat to deactivate the enzyme and stop the reaction.
Maltopentaose can be obtained from the reaction solution by a conventional method.
[実施例] 次に、実施例により本発明を説明する。[Example] Next, the present invention will be explained by examples.
製造例1
シュードモナスKO−1194[1(FERM P−7
45[i)を肉エキス0.8%、硫酸アンモニウム1%
、マルトース0.8%の斜面寒天培地に接種し、40℃
で2日間培養した後、その1白金耳をとり、同し組成の
液体培地(100mj+培地1500mg三角フラスコ
)に移し、45℃で3日間通気振どう培養を行なった。Production example 1 Pseudomonas KO-1194 [1 (FERM P-7
45 [i) with 0.8% meat extract and 1% ammonium sulfate.
, inoculated onto slanted agar medium containing 0.8% maltose and incubated at 40°C.
After culturing for 2 days, one loopful was taken and transferred to a liquid medium of the same composition (100 mj + medium 1500 mg Erlenmeyer flask), and cultured with aeration and shaking at 45°C for 3 days.
培養終了後、低温で培養物中の菌体および不溶物を遠沈
除去して上澄を得、これを粗酵素とした。この粗酵素液
の活性は3.8117mj+であフた。After completion of the culture, the cells and insoluble matter in the culture were removed by centrifugation at low temperature to obtain a supernatant, which was used as crude enzyme. The activity of this crude enzyme solution was 3.8117 mj+.
製造例2
シュードモナスに0’−8940(FEBM P−74
561の培養液を少量とり、常法によりR1,LIV、
ニトロソグアニジンで処理した後、平板培養を行ないア
ミラーゼ活性の高いコロニーをとった。これを肉エキス
0.8%、硫酸アンモニウム1%、マルトース0.8%
の培地で45℃にて3日間培養し、その後の操作は製造
例1と同様にした。木組酵素液の活性は8.OIU/m
fであった。Production Example 2 Pseudomonas 0'-8940 (FEBM P-74
Take a small amount of the culture solution of 561 and use the usual method to prepare R1, LIV,
After treatment with nitrosoguanidine, plating was performed and colonies with high amylase activity were taken. This is 0.8% meat extract, 1% ammonium sulfate, and 0.8% maltose.
The cells were cultured in a medium at 45° C. for 3 days, and the subsequent operations were the same as in Production Example 1. The activity of Kigumi enzyme solution is 8. OIU/m
It was f.
実施例1
馬鈴薯澱粉をbjM液化型酵素(BLA)により液化し
、ヨウ素−澱粉反応が青色で失活処理し、基質濃度lO
%、マルトペンタオース生成酵素(製造例2の粗酵素液
) 1 1117g基質、 pH6,0,45℃で6時
間攪拌しながら反応せしめマルトペンタオースを30%
含む反応液を得た。Example 1 Potato starch was liquefied using bjM liquefiable enzyme (BLA), the iodine-starch reaction was deactivated in blue, and the substrate concentration was reduced to 10
%, maltopentaose producing enzyme (crude enzyme solution of Production Example 2) 1 1117g substrate, pH 6.0, reacted with stirring at 45°C for 6 hours to produce 30% maltopentaose
A reaction solution was obtained.
実施例2
実施例1のようにして液化馬鈴薯澱粉液を作り、基質濃
度20%、マルトペンタオース生成酵素(製造例2の粗
酵素液) 1 ru/g基質、 pH6,0゜45℃
で限外ン濾過器[東洋ン戸紙■製、Lll(P−711
(膜はUK−10)]中で窒素ガスで圧力をかけながら
反応させてマルトペンタオースを80%以上含む糖液を
得た。収率は12時間反応で出発基質の60%であり、
得られた粘液は逆浸透膜で20%にまで濃縮することが
できた。Example 2 A liquefied potato starch solution was prepared as in Example 1, substrate concentration 20%, maltopentaose-generating enzyme (crude enzyme solution of Production Example 2) 1 ru/g substrate, pH 6.0° 45°C.
Ultrafilter [manufactured by Toyoton Togami ■, Lll (P-711
(The membrane was UK-10)] was reacted under pressure with nitrogen gas to obtain a sugar solution containing 80% or more of maltopentaose. The yield is 60% of the starting substrate in a 12 hour reaction;
The obtained mucus could be concentrated to 20% using a reverse osmosis membrane.
実施例3
プルラナーゼをI ll15g基質に加えたこと以外
は実施例2と同様に操作し、12時間の反応でマルトペ
ンタオースを80%以上含む1!i液を収率65%で得
た。Example 3 The same procedure as in Example 2 was carried out except that pullulanase was added to 15 g of the substrate, and 1! containing 80% or more of maltopentaose was reacted for 12 hours. Liquid i was obtained with a yield of 65%.
[発明の効果コ
マルトペンタオースは現在、α−アミラーゼ活性測定用
基質として診断薬、試薬などへの用途かあり、本発明に
よって安価に生産されれば、食品をはじめ各種用途も拓
けるものと期待される。また、マルトペンタオースは溶
解性に優れ、甘味がなく、ボディ感があるので製菓用材
料として有用であり、消化・吸収性が良いので幼児、老
人、患者用の?J1−i食としての利用も可能である。[Effects of the invention] Comaltopentaose is currently used as a substrate for measuring α-amylase activity in diagnostic agents and reagents, and if it is produced at low cost by the present invention, it is expected that it will be able to be used in various applications including food. be done. In addition, maltopentaose has excellent solubility, lacks sweetness, and has a body feel, so it is useful as a confectionery material.It is also easily digested and absorbed, so it is suitable for infants, the elderly, and patients. It can also be used as a J1-i meal.
したがって、このようなマルトペンタオースを澱粉類か
ら効率よく製造することができる本発明の方法は産業上
極めて有用である。Therefore, the method of the present invention, which can efficiently produce such maltopentaose from starch, is extremely useful industrially.
第1図はマルトペンタオース生成酵素の反応経過(11
17g基質)を示すグラフ、第2図は本酵素の反応経過
(IIU/10mg基質)を示すグラフ、第3図は本酵
素の至適pHな示すグラフ、第4図は本酵素のpH安定
性を示すグラフ、第5図は本酵素の至適温度を示すグラ
フ、第6図は本酵素の温度安定性を示すグラフである。
特許出願人 農林水産省食品総合研究所長図面の浄書
(内容に変更なし)
第1図
St Q 5 10 15 20 3
0 45 60 90 +20 Stβ(胎
時 %”l (61〕
第2図
又定時間(介JFigure 1 shows the reaction progress of maltopentaose-generating enzyme (11
17g substrate), Fig. 2 is a graph showing the reaction progress of this enzyme (IIU/10mg substrate), Fig. 3 is a graph showing the optimum pH of this enzyme, and Fig. 4 is a graph showing the pH stability of this enzyme. FIG. 5 is a graph showing the optimum temperature of this enzyme, and FIG. 6 is a graph showing the temperature stability of this enzyme. Patent Applicant: Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries Food Research Institute Director, engraving of drawings (no changes in content) Figure 1 St Q 5 10 15 20 3
0 45 60 90 +20 Stβ(fetal
Time %”l (61) Fig. 2 Fixed time (Intermediate J
Claims (1)
物のうちの少なくとも1種の物質に下記の性質を有する
新規なマルトペンタオース生成酵素を作用させることを
特徴とするマルトペンタオースの製造方法。 (1)本酵素はアミロース、可溶性澱粉、馬鈴薯澱粉、
甘藷澱粉、米澱粉、タピオカ澱粉、トウモロコシ澱粉、
モチトウモロコシ澱粉、サゴ澱粉などに作用してマルト
ペンタオースを生成する。 (2)本酵素は45℃にてpH6〜7が至適であり、p
H6.5〜9で安定である。 (3)本酵素はpH6.5において至適温度は50〜5
5℃であり、55℃以上の温度で15分間放置すると失
活する。 (4)本酵素は0.4mMパラクロロ安息香酸第二水銀
および1mMモノヨードアセトアミド溶液中で阻害を受
けるが、阻害率は40〜50%である。 (5)本酵素の分子量は72500±2500(ディス
クゲル電気泳動法による)である。 (6)本酵素の等電点はpH6.5(アンフォライン電
気泳動法による)である。 2)、澱粉の組成画分がアミロースまたはアミロペクチ
ンである特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 3)、澱粉の分解反応生成物が化工澱粉である特許請求
の範囲第1項記載の製造方法。[Scope of Claims] 1) A novel maltopentaose-generating enzyme having the following properties is made to act on at least one substance selected from starch, a compositional fraction of starch, and a starch decomposition reaction product. A method for producing maltopentaose. (1) This enzyme contains amylose, soluble starch, potato starch,
Sweet potato starch, rice starch, tapioca starch, corn starch,
It acts on waxy corn starch, sago starch, etc. to produce maltopentaose. (2) The optimal pH for this enzyme is 6 to 7 at 45°C, and
Stable at H6.5-9. (3) The optimal temperature for this enzyme is 50-5 at pH 6.5.
5°C, and will be inactivated if left at a temperature of 55°C or higher for 15 minutes. (4) This enzyme is inhibited in 0.4mM mercuric parachlorobenzoate and 1mM monoiodoacetamide solution, but the inhibition rate is 40-50%. (5) The molecular weight of this enzyme is 72,500±2,500 (according to disk gel electrophoresis). (6) The isoelectric point of this enzyme is pH 6.5 (according to ampholine electrophoresis). 2) The production method according to claim 1, wherein the starch composition fraction is amylose or amylopectin. 3) The production method according to claim 1, wherein the starch decomposition reaction product is a modified starch.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62253786A JPS63226295A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Method for producing maltopentaose using a novel maltopentaose-producing enzyme |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62253786A JPS63226295A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Method for producing maltopentaose using a novel maltopentaose-producing enzyme |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59044069A Division JPS60188065A (en) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | Novel maltopentaose-producing enzyme, its preparation, and production of maltopentaose using said enzyme |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63226295A true JPS63226295A (en) | 1988-09-20 |
| JPH029798B2 JPH029798B2 (en) | 1990-03-05 |
Family
ID=17256129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62253786A Granted JPS63226295A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Method for producing maltopentaose using a novel maltopentaose-producing enzyme |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63226295A (en) |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP62253786A patent/JPS63226295A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH029798B2 (en) | 1990-03-05 |
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