Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS5857152B2 - Method for immobilizing glucose isomerase - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS5857152B2 - Method for immobilizing glucose isomerase - Google Patents

Method for immobilizing glucose isomerase

Info

Publication number
JPS5857152B2
JPS5857152B2 JP10595976A JP10595976A JPS5857152B2 JP S5857152 B2 JPS5857152 B2 JP S5857152B2 JP 10595976 A JP10595976 A JP 10595976A JP 10595976 A JP10595976 A JP 10595976A JP S5857152 B2 JPS5857152 B2 JP S5857152B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chitosan
bacterial cells
solution
acid
glucose
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP10595976A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5332190A (en
Inventor
宜彦 前川
浩 井上
信彦 竹中
博治 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP10595976A priority Critical patent/JPS5857152B2/en
Publication of JPS5332190A publication Critical patent/JPS5332190A/en
Publication of JPS5857152B2 publication Critical patent/JPS5857152B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はグルコースをフラクトースに異性化するのに有
用なグルコースイソメラーゼの固定化方法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for immobilizing glucose isomerase useful for isomerizing glucose to fructose.

フラクトースはグルコースの異性体であって、甘味性は
グルコースの約2倍であり、グルコースの約半分量の摂
取でグルコースと同程度の甘味を呈する。
Fructose is an isomer of glucose, and has approximately twice the sweetness of glucose, and exhibits the same sweetness as glucose when ingested at about half the amount of glucose.

したがってカロリー摂取をできるだけ最小におさえなが
ら甘味をとれるという利点を有している。
Therefore, it has the advantage of providing sweetness while minimizing calorie intake.

またグルコースから異性化されたフラクトースを含む糖
液ば、砂糖よりも約1.2〜1.4倍の甘味性を呈し、
近年、清涼飲料、缶詰、冷菓などの分野に急速に使用さ
れつ\ある。
In addition, a sugar solution containing fructose isomerized from glucose exhibits a sweetness that is approximately 1.2 to 1.4 times sweeter than sugar.
In recent years, it has been rapidly used in fields such as soft drinks, canned goods, and frozen desserts.

従来、グルコースからグルコースイソメラーゼを用いて
異性化して液糖を製造するには、一般に約45〜50重
量係の濃厚グルコース溶液に凍結されたグルコースイソ
メラーゼ生産菌体を投入し、約70℃の温度で長時間、
異性化反応を生じさせた後、濾過、脱色および脱イオン
などの諸工程を経ることにより異性化された液糖を得て
いる。
Conventionally, in order to produce liquid sugar by isomerizing glucose using glucose isomerase, frozen glucose isomerase-producing microbial cells are added to a concentrated glucose solution of about 45 to 50% by weight, and the process is carried out at a temperature of about 70°C. for a long time,
After the isomerization reaction occurs, isomerized liquid sugar is obtained through various steps such as filtration, decolorization, and deionization.

ところが、上記方法では異性化反応終了時、酸素活性が
反応前に比べて約半分に低下し、新しく異性化反応を行
なうときは損失酵素量を補なわねばならないという大き
な欠点がある。
However, the above method has a major drawback in that at the end of the isomerization reaction, the oxygen activity decreases to about half of that before the reaction, and when a new isomerization reaction is performed, the lost amount of enzyme must be compensated for.

このため酵素を固定化することによって酵素の長期使用
、および酵素反応の連続化を可能にすることが強く望ま
れている。
Therefore, it is strongly desired to immobilize enzymes to enable long-term use of enzymes and continuous enzymatic reactions.

グルコースイソメラーゼの固定化については遊離酵素と
菌体内酵素を問わず種々の方法が従来から知られている
Various methods have been known for immobilizing glucose isomerase, regardless of whether it is a free enzyme or an intracellular enzyme.

遊離酵素についてはたとえば多孔性ガラスの芳香族アミ
ノ誘導体を担体として用いる共有結合による担体結合法
、DEAE−セルロースあるいはデュオライ)A7など
のイオン交換体を担体として用いるイオン結合による担
体結合法、ボリアクリルア□ドゲル、コラーゲンあるい
はセルローストリアセテートなどを素材とする包括法な
どがある。
For free enzymes, for example, a covalent bonding method using a porous glass aromatic amino derivative as a carrier, an ionic carrier bonding method using an ion exchanger such as DEAE-cellulose or Duolly A7 as a carrier, and polyacrylic acid gel. There are also comprehensive methods using materials such as collagen or cellulose triacetate.

これらの方法では酵素が固定されても物理的強度がなく
、大規模なスケールでは使用に耐えなかったりあるいは
連続反応の途中で固定化酵素が膨潤して目詰りしたりあ
るいは物理的強度に耐えても酵素活性が低く、生産性が
非常に悪いといった点があり、工業的に使われる固定化
酵素としては、いまだ充分なものが得られていない。
These methods lack physical strength even if the enzyme is immobilized, and may not be usable on a large scale, or the immobilized enzyme may swell and become clogged during continuous reactions, or may not be able to withstand physical strength. However, the enzyme activity is low and the productivity is very poor, so that a sufficient immobilized enzyme for industrial use has not yet been obtained.

また菌体を55℃以上、90℃以下の温度に加熱してグ
ルコースイソメラーゼを菌体に固定化させる方法も知ら
れている(特公昭47−19030号)。
A method is also known in which glucose isomerase is immobilized on the bacterial cells by heating the bacterial cells to a temperature of 55° C. or higher and 90° C. or lower (Japanese Patent Publication No. 19030/1983).

この方法では、無処理菌体に比べて酵素活性の低下を大
幅に改良させたとはいえ、残存活性値は初期の40〜5
0%であり、まだ充分とはいえなかった。
Although this method significantly reduced the decrease in enzyme activity compared to untreated bacterial cells, the residual activity value remained at an initial level of 40-55%.
It was 0%, which was still not sufficient.

本発明者等は上記事情に鑑み、グルコースイソメラーゼ
の菌体内酵素の固定化について種々鋭意検討した結果、
菌体を無機酸または有機酸もしくはその塩で処理した後
、キトサンまよは部分アシル化キトサンを比較的高濃度
になるように加えて混合し、無機酸または有機酸もしく
はその塩で処理した菌体表面にキトサンまたは部分アシ
ル化キトサン膜を形成させることにより、グルコースの
異性化反応における異性化液の着色がきわめて少なく、
固定化酵素の乾物当りの活性の著しく高い固定化酵素が
得られることを見出し本発明に到達した。
In view of the above circumstances, the present inventors conducted various studies on the immobilization of intracellular enzyme glucose isomerase, and found that
After treating the bacterial cells with an inorganic acid or organic acid or its salt, chitosan mayo is a bacteria treated with an inorganic acid or an organic acid or its salt by adding and mixing partially acylated chitosan to a relatively high concentration. By forming a chitosan or partially acylated chitosan film on the body surface, the coloring of the isomerized liquid during the glucose isomerization reaction is extremely small.
The present invention was achieved by discovering that an immobilized enzyme with significantly high activity per dry matter of the immobilized enzyme can be obtained.

すなわち本発明はグルコースイソメラーゼ生産菌を無機
酸または有機酸もしくはその塩で処理した後、上記該菌
体の乾燥物に対して8重量幅以上のキトサンまたは部分
アシル化キトサンとを混合し反応させることを特徴とす
るグルコースイソメラーゼの固定化方法である。
That is, the present invention involves treating a glucose isomerase producing bacterium with an inorganic acid or an organic acid or a salt thereof, and then mixing and reacting chitosan or partially acylated chitosan of 8 weight range or more with the dried product of the bacterium. This is a method for immobilizing glucose isomerase, which is characterized by:

本発明におけるグルコースイソメラーゼ生産菌体として
は、たとえばストレプトマイシン・フエオクロモゲネス
(Streptonyoes phaeochromo
genes)、ストレプトマイセス・フラジアエ(S、
fradiae)、ストレプトマイセス・ロゼオクロモ
ゲナス(S、roseochromogenes)、ス
トレプトマイセス・オリバセウス(S、olivace
us)、ストレプトマイセス・カリフォル=カス(S、
cal if orni cas )、ストレプトマイ
セス・ベヌセウス(S、venuceus)、ストレフ
トマイセス・バアジニア(S、virginias)、
などの放線菌、シュードモナス・ハイドロヒイラ(Fs
eudomonashydrophi la)などのシ
ュードモナス属菌、バチルス・メガテリム(Baci
1lus megateriwn)などのバチルス属菌
、ブレビバクテリア属菌、ラクトバチルス属菌、アエロ
バクテリウム属菌のようなバクテリアなど広範囲の微生
物菌体が挙げられる。
Examples of the glucose isomerase-producing microbial cell in the present invention include Streptonyoes phaeochromogenes.
genes), Streptomyces frasiae (S,
fradiae), Streptomyces roseochromogenes (S, roseochromogenes), Streptomyces olivaceus (S, olivaceus)
us), Streptomyces califol-cas (S,
cal if orni cas), Streptomyces venuceus (S, venuceus), Streptomyces virginia (S, virginias),
actinomycetes such as Pseudomonas hydrohira (Fs
Bacillus megaterim (Bacillus megaterim)
A wide range of microorganisms can be mentioned, including bacteria of the genus Bacillus such as 1lus megateriwn), bacteria of the genus Brevibacterium, bacteria of the genus Lactobacillus, and bacteria of the genus Aerobacterium.

これらの菌体は窒素源としてコーンステープリカー単独
または脱脂大豆を併用し、炭素源として澱粉、キジロー
ズなどの炭水化物類、無機塩としては燐酸カリウム、塩
化コバルトおよび塩酸マグネシウムなどを含んだ培地に
培養して取得するものである。
These bacteria were cultured in a medium containing corn staple liquor alone or defatted soybeans as a nitrogen source, carbohydrates such as starch and pheasant rose as a carbon source, and potassium phosphate, cobalt chloride, and magnesium hydrochloride as inorganic salts. It is obtained by

本発明において用いる菌体ば、特に上記菌体を培養後、
培養液から分離した菌体そのままがあるいは加熱処理さ
れたものが好ましい。
The bacterial cells used in the present invention, especially after culturing the bacterial cells,
It is preferable to use the bacterial cells isolated from the culture solution as they are or those that have been heat-treated.

また、この菌体ばpH5〜9、特に5〜7.0の緩衝溶
液に分散もしくは懸濁されていてもよい。
Further, the bacterial cells may be dispersed or suspended in a buffer solution having a pH of 5 to 9, particularly 5 to 7.0.

緩衝溶液に分散もしくは懸濁された菌体の濃度は通常0
.1〜50重量係重量性しくは0.5〜10 重量幅で
ある。
The concentration of bacterial cells dispersed or suspended in a buffer solution is usually 0.
.. The weight range is 1 to 50% by weight or 0.5 to 10% by weight.

本発明に用いる無機酸または有機酸もしくはその塩とし
ては、グルコースイソメラーゼを失活させない範囲のP
Hを有するもの、特に、PH4,5〜7.0であって緩
衝作用を有するものが好ましい。
As the inorganic acid or organic acid or its salt used in the present invention, P is within a range that does not deactivate glucose isomerase.
Those having a pH of 4.5 to 7.0 and having a buffering effect are particularly preferred.

このような無機酸としては燐酸、塩酸、硫酸、重合リン
酸などがあり、有機酸としてはコハク酸、酒石酸、クエ
ン酸、酢酸、乳酸、フマール酸、マレイン酸、リンゴ酸
などがあり、これらの酸の塩としてはアンモニウム塩、
ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩などがある
Such inorganic acids include phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and polymerized phosphoric acid, while organic acids include succinic acid, tartaric acid, citric acid, acetic acid, lactic acid, fumaric acid, maleic acid, and malic acid. Ammonium salts as acid salts,
There are sodium salts, potassium salts, magnesium salts, etc.

上記無機酸または有機酸もしくはその塩の濃度はその種
類によって異なるが、一般には0.1〜10重量係溶液
であることが好ましい。
The concentration of the above-mentioned inorganic acid or organic acid or its salt varies depending on the type thereof, but is generally preferably 0.1 to 10% by weight of the solution.

キトサンとはキチンを脱アセチル化して得られる白色無
定形粉末であって、グリコサミンからなる塩基性多糖類
である。
Chitosan is a white amorphous powder obtained by deacetylating chitin, and is a basic polysaccharide consisting of glycosamine.

また部分アシル化キトサンとは上記キトサンを適当なア
シル化剤、たとえば有機酸無水物あるいは有機酸塩化物
により部分的にアシル化したもの、あるいはキチンを脱
アセチル化したものである。
Partially acylated chitosan is one obtained by partially acylating the above-mentioned chitosan with a suitable acylating agent, such as an organic acid anhydride or an organic acid chloride, or one obtained by deacetylating chitin.

本発明におけるキトサンまたは部分アシル化キトサンは
上記キトサンまたは部分アシル化キトサンあるいはその
溶液、たとえば酢酸、蟻酸、燐酸、塩酸等の酸およびこ
れらの酸およびこれらの酸の酸性溶液に溶解して得られ
る溶液である。
The chitosan or partially acylated chitosan in the present invention is the above-mentioned chitosan or partially acylated chitosan or a solution thereof, such as an acid such as acetic acid, formic acid, phosphoric acid, or hydrochloric acid, or a solution obtained by dissolving these acids or an acidic solution of these acids. It is.

この溶液の濃度は0.05〜2.0重量幅、好ましくは
0.1〜1.0重量幅である。
The concentration of this solution ranges from 0.05 to 2.0 weight range, preferably from 0.1 to 1.0 weight range.

本発明方法はまずグルコースイソメラーゼ生産菌を無機
酸または有機酸もしくはその塩で処理する。
In the method of the present invention, glucose isomerase-producing bacteria are first treated with an inorganic acid or an organic acid or a salt thereof.

酸またはその塩による処理の条件としては、菌体を処理
する酸またはその塩の濃度が0.3%以上において効果
が認められるが、一般に2〜8係の濃度が好ましい。
Regarding the conditions for treatment with an acid or its salt, an effect is recognized when the concentration of the acid or its salt used to treat the bacterial cells is 0.3% or more, but a concentration of 2 to 8 is generally preferred.

酸またはその塩の水溶液のPHはグルコースイソメラー
ゼを失活させない範囲のPE(、特にPH5〜7で処理
することによって効果が認められる。
Effects are observed when the pH of the aqueous solution of the acid or its salt is within a range that does not deactivate glucose isomerase (especially at pH 5 to 7).

上記処理における菌体の濃度は0.01〜5係、特に0
.5〜1係であることが好ましい。
The concentration of bacterial cells in the above treatment is 0.01 to 5, especially 0.
.. It is preferable that it is the 5th to 1st section.

上記処理された菌体は水洗して、酸またはその塩を取除
く必要がある。
It is necessary to wash the treated bacterial cells with water to remove the acid or its salt.

水洗された菌体を乾燥する必要はない。There is no need to dry the washed bacterial cells.

本発明方法は次いで無機酸または有機酸もしくばその塩
で処理されたグルコースイソメラーゼ生産菌とキトサン
または部分アシル化キトサンとを混合し反応させる。
In the method of the present invention, glucose isomerase producing bacteria treated with an inorganic acid or an organic acid or a salt thereof are then mixed with chitosan or partially acylated chitosan and reacted.

このキトサンまたは部分アシル化キトサンもしくはその
溶液と菌体との混合量は菌体の乾燥物に対してキトサン
または部分アシル化キトサンが8重量幅以上、好ましく
は10.0〜50.0重量幅になるような量である。
The amount of chitosan or partially acylated chitosan or its solution mixed with the bacterial cells is such that the amount of chitosan or partially acylated chitosan is 8 weight range or more, preferably 10.0 to 50.0 weight range, based on the dry weight of the bacterial cells. The amount is such that

キトサンまたは部分アシル化キトサンの混加量が菌体の
乾燥物に対して8重量幅未満であると、キトサンまたは
部分アシル化キトサン膜が微弱過ぎて固定化酵素の安定
性が悪くたるという欠点がある。
If the amount of chitosan or partially acylated chitosan added is less than 8% by weight based on the dry bacterial cells, the chitosan or partially acylated chitosan film will be too weak, resulting in poor stability of the immobilized enzyme. be.

すなわち菌体からの酵素の脱離が生じやすく、また機械
的衝撃による破壊などが生じやすい。
That is, enzymes are likely to be detached from the bacterial cells, and destruction due to mechanical impact is likely to occur.

上記菌体とキトサンまたは部分アシル化キトサンとを混
合する方法には具体的には菌体を含む液体にキトサンま
たは部分アシル化キトサンもしくはその溶液を添加し混
合する方法、キトサンまたは部分アシル化キトサン溶液
に菌体を添加して混合する方法などがある。
Specifically, the method of mixing the above-mentioned bacterial cells and chitosan or partially acylated chitosan includes a method of adding and mixing chitosan or partially acylated chitosan or a solution thereof to a liquid containing bacterial cells, and a method of adding and mixing chitosan or partially acylated chitosan or a solution of chitosan or partially acylated chitosan. There are methods such as adding and mixing bacterial cells.

固定化酵素製造の操業性から見て、キトサンまたは部分
アシル化キトサン溶液に菌体を添加してよく攪拌するか
、あるいは混練りして菌体を上記キトサンまたは部分ア
シル化キトサン溶液に分散させることが好ましい。
From the viewpoint of operability in production of immobilized enzymes, the microbial cells are added to the chitosan or partially acylated chitosan solution and stirred well, or the microbial cells are kneaded to disperse the microbial cells in the chitosan or partially acylated chitosan solution. is preferred.

上記方法により得られる混合物から必要により濾過、遠
心分離などの操作により菌体を分離する。
If necessary, bacterial cells are separated from the mixture obtained by the above method by operations such as filtration and centrifugation.

本発明方法では酸またはその塩で処理した後、キトサン
または部分アシル化キトサンと混合し反応させた菌体を
必要により成型し、次いで乾燥することによって固定化
酵素製品とする。
In the method of the present invention, after treatment with an acid or a salt thereof, the bacterial cells are mixed and reacted with chitosan or partially acylated chitosan, molded if necessary, and then dried to obtain an immobilized enzyme product.

成形した菌体をPH8〜10のアルカリで処理するとキ
トサンまたは部分アシル化キトサン膜が一層硬化して、
なお耐久性が向上するので好ましい。
When the molded bacterial cells are treated with an alkali having a pH of 8 to 10, the chitosan or partially acylated chitosan film is further hardened.
Note that this is preferable because durability is improved.

乾燥条件は酵素が失格しない温度範囲で行なうことが好
ましい。
The drying conditions are preferably within a temperature range that does not disqualify the enzyme.

乾燥方法としては真空乾燥、天日乾燥など種々の方法が
採用される。
Various methods such as vacuum drying and solar drying are employed as the drying method.

本発明方法により得られる固定化酵素は物理的強度が優
れているうえに、固定化酵素の乾物当りの活性が高く、
且つグルコース液に浸漬しても膨潤度は低く、浸漬酵素
容積当りの活性が高い、このことばカラム充填した場合
に目詰りがなく、かつ異性化反応速度が高くグルコース
液を速い速度(初期5V=1以上)で流せることができ
、異性化糖の生産性が極めて高(工業的規模において満
足出来るものである。
The immobilized enzyme obtained by the method of the present invention not only has excellent physical strength, but also has high activity per dry matter of the immobilized enzyme.
In addition, the degree of swelling is low even when immersed in glucose solution, and the activity per immersed enzyme volume is high.This means that there is no clogging when packed in a column, and the isomerization reaction rate is high, allowing glucose solution to be pumped at a high rate (initial 5V = 1 or more), and the productivity of isomerized sugar is extremely high (satisfactory on an industrial scale).

またグルコースの異性化液の着色も極めて少ない特徴も
保持している。
It also maintains the characteristic that the glucose isomerization solution is extremely less colored.

特にキトサンまたは部分アシル化キトサンを菌体に対し
て比較的多量に用いることにより、菌体表面に形成され
るキトサンまたは部分アシル化キトサン膜は菌体相互の
接着剤的役割を果し、菌体の成型性を向上させるもので
ある。
In particular, by using a relatively large amount of chitosan or partially acylated chitosan on the bacterial cells, the chitosan or partially acylated chitosan film formed on the surface of the bacterial cells acts as an adhesive between the bacterial cells. This improves the moldability of.

以下実施例を用いて本発明を説明する。The present invention will be explained below using Examples.

なお、グルコースイソメラーゼ活性は国際グルコースイ
ソメラーゼ単位を用い、グルコース溶液(グルコース濃
度2 M、 0.02 M 硫酸マグネシウム、0.
001 随塩化コバルト、PH6,85)で反応温度6
0℃、■分間でグルコース1μモルを異性化する酵素活
性を1単位とする。
Note that the glucose isomerase activity was measured using the international glucose isomerase unit, using a glucose solution (glucose concentration: 2 M, 0.02 M magnesium sulfate, 0.02 M magnesium sulfate, 0.02 M magnesium sulfate, 0.02 M magnesium sulfate,
001 cobalt chloride, pH 6,85) and reaction temperature 6
One unit is the enzyme activity that isomerizes 1 μmol of glucose in 1 minute at 0°C.

膨潤度は固定化酵素11を水に懸濁した時、水中で占め
る体積で表わす。
The swelling degree is expressed by the volume occupied in water when the immobilized enzyme 11 is suspended in water.

また、強度は粒度20〜30メツシユの固定化酵素を水
で膨潤□せた後、固定化酵素1粒に分銅を載せた時に漬
れはじめる時の重さをもって示す。
In addition, the strength is shown by the weight when a weight is placed on one particle of the immobilized enzyme after swelling it in water with a particle size of 20 to 30 mesh, and the weight begins to soak.

異性化反応はグルコース溶液(グルコース50(w/
v ) %、0.05Mリン酸緩衝液、0.005M硫
酸マグネシウム、0.OOIM 塩化コバルト)50−
に固定化酵素80IGIUを加え、P H6,8〜7.
2に維持しながら、60Cで20時間行なった。
The isomerization reaction is carried out using a glucose solution (glucose 50 (w/
v)%, 0.05M phosphate buffer, 0.005M magnesium sulfate, 0. OOIM cobalt chloride) 50-
Add 80 IGIU of immobilized enzyme to pH 6,8-7.
The temperature was maintained at 60C for 20 hours.

反応終了後、固定化酵素を濾別して回収し、再び同じ組
成のグルコース溶液を加えて漬性化反応を繰返した。
After the reaction was completed, the immobilized enzyme was collected by filtration, and a glucose solution having the same composition was added again to repeat the soaking reaction.

破損塵は異性化反応を5回繰返した後での固定化酵素の
破損状態を示す。
Damaged dust indicates the damaged state of the immobilized enzyme after repeating the isomerization reaction five times.

実施例 1 ストレフトマイセス・フエオクロモゲネス(Strep
tomyces Phaechromogenes)
(微工研菌寄第221号)を培養して得たグルコースイ
ソメラーゼ生産菌体〔(水分70係、420.3 I
G I U/f(乾物)1.5に9〕を水7.5tによ
く懸濁した。
Example 1 Strephtomyces phaeochromogenes (Strep
tomyces Phaechromogenes)
(Moisture 70, 420.3 I
G I U/f (dry matter) 1.5 to 9] was well suspended in 7.5 t of water.

この懸濁液に5係苛性ソーダ溶液でPH6,0に調整し
た5係クエン酸溶液7,5tを添加して混合し、室温で
1時間放置したのち菌体を濾過した。
To this suspension, 7.5 t of a 5-functional citric acid solution adjusted to pH 6.0 with a 5-functional caustic soda solution was added and mixed, and after being left at room temperature for 1 hour, the bacterial cells were filtered.

次いで菌体を水でよく洗滌し、再び水に懸濁して60t
の菌体懸濁液(PH7,0)を得た。
Next, the bacterial cells were thoroughly washed with water, suspended in water again, and weighed at 60 tons.
A bacterial cell suspension (PH7.0) was obtained.

この懸濁液を1(lずつに6等分し、予め調製しておい
た0、2%キトサン−酢酸溶液(PH6,0)を菌体(
乾物)に対してキトサンの量が5係、8係、15係、2
0%および30%の割合になるように攪拌しながら加え
て菌体と反応せしめた。
This suspension was divided into 6 equal parts of 1 (l), and a previously prepared 0.2% chitosan-acetic acid solution (PH6.0) was added to the bacterial cells (
The amount of chitosan is 5 parts, 8 parts, 15 parts, 2 parts relative to dry matter)
The mixture was added with stirring at a ratio of 0% and 30% to react with the bacterial cells.

このようにして得たキトサン膜を有する菌体を遠心脱水
機で脱水し、孔径1rraのノズルを有する**押出機
にて押出成形した後、30℃で一夜通風乾燥し、適当に
粉砕した後、篩でふるって微細部を除去し、20〜30
メツシユの固定化酵素を得た。
The microbial cells having a chitosan membrane thus obtained were dehydrated using a centrifugal dehydrator, extruded using an extruder having a nozzle with a pore size of 1 rra, dried overnight at 30°C, and pulverized appropriately. , sieve to remove fine parts, 20-30
An immobilized enzyme of Metsuyu was obtained.

得られた固定化酵素の性質を第1表に示す。The properties of the obtained immobilized enzyme are shown in Table 1.

上記方法により得られた固定化酵素を用いてグルコース
の異性化反応を繰返し行い、異性化率を**測定した。
Glucose isomerization reaction was repeatedly performed using the immobilized enzyme obtained by the above method, and the isomerization rate was measured.

その結果を第2表に示す。第1表および第2表から明ら
かなように菌体(乾物)に対するキトサンの量が8重量
係以上であると膨潤度が少なく、物理的強度の大きい堅
牢な固定化酵素が得られ、この固定化酵素を用いると活
性低下が小さく破損がないのでグルコースの長期異性化
反応が可能となる。
The results are shown in Table 2. As is clear from Tables 1 and 2, when the amount of chitosan relative to the bacterial cells (dry matter) is 8 weight ratio or more, a robust immobilized enzyme with low swelling degree and high physical strength can be obtained. When using a transactivating enzyme, a long-term isomerization reaction of glucose is possible because the decrease in activity is small and there is no damage.

実施例 2 ストレプトマイセス・フエオクロモゲネス(StreP
tmyces Phaechromgenes) (微
工研菌寄第221号)を培養して得たグルコースイソメ
ラーゼ生産菌体〔固形分る。
Example 2 Streptomyces pheochromogenes (StreP
Glucose isomerase-producing bacterial cells obtained by culturing S. tmyces Phaechromgenes (Feikoken Bibori No. 221) [solid content].

0係、592I GIU/PC(乾物)〕1320fを
5係苛性ソーダ溶液でPH6,0に調整した5、0%コ
ハク酸溶液13.21に懸濁し、室温で2時間放置した
0, 592I GIU/PC (dry matter)] 1320f was suspended in 13.21% of a 5.0% succinic acid solution whose pH was adjusted to 6.0 with a caustic soda solution and left at room temperature for 2 hours.

その後、菌体を濾過し水テヨく洗滌した。Thereafter, the bacterial cells were filtered and washed thoroughly with water.

次いで再び水に懸濁して521の菌体懸濁液を得た。Then, the cells were suspended in water again to obtain a cell suspension of 521.

予め調整しておいた0、2係キトサン−酢酸溶液(PH
6,0)26tに上記菌体懸濁液を菌体(乾物)に対す
るキトサンの量が15.8%になるように徐々に攪拌し
ながら混合した。
A pre-adjusted 0 and 2 chitosan-acetic acid solution (PH
6.0) The above bacterial cell suspension was mixed in 26 tons with gradual stirring so that the amount of chitosan based on the bacterial cells (dry matter) was 15.8%.

このようにして得たキトサン膜を有する菌体を洗滌し脱
水し、孔径1r+m+のノズルを有する押出機にて押出
成形した後、30℃で一夜通風乾燥した。
The microbial cells having a chitosan membrane thus obtained were washed and dehydrated, extruded using an extruder having a nozzle with a hole diameter of 1r+m+, and then dried with ventilation at 30° C. overnight.

次いで適当に粉砕した後、篩でふるって微細部を除去し
、20〜30メツシユの固定化酵素A3701を得た。
After pulverizing the mixture, fine particles were removed by sieving to obtain 20 to 30 meshes of immobilized enzyme A3701.

同じグルコースイソメラーゼ生産菌体〔固形分25.0
禾592IGIU/f(乾物)]1320S’を上記方
法と同様にコ・・り酸溶液で処理し、0.06 %キト
サンー酢酸溶液(PH6,0)26 tに菌体(乾物)
に対するキトサンの量が4.7係になるように加えて固
定化酵素B530rを得た。
Same glucose isomerase producing bacterial cell [solid content 25.0
592 IGIU/f (dry matter)] 1320S' was treated with co-phosphoric acid solution in the same manner as above, and the bacterial cells (dry matter) were added to 26 t of 0.06% chitosan-acetic acid solution (PH6,0).
Immobilized enzyme B530r was obtained by adding chitosan in an amount of 4.7%.

得られた固定化酵素AおよびBの特性を第3表に示す。The properties of the obtained immobilized enzymes A and B are shown in Table 3.

上記固定化酵素AまたはB51を内径2.21m×長さ
100cmの2重円筒に詰めた。
The immobilized enzyme A or B51 was packed into a double cylinder with an inner diameter of 2.21 m and a length of 100 cm.

カラムボリウムが固定化酵素Aの場合は180mに対し
、固定化酵素Bの場合は275−となった。
In the case of immobilized enzyme A, the column volume was 180m, whereas in the case of immobilized enzyme B, it was 275-.

外筒管には65゛Cの温水を循環させ、内部温度を65
Cに維持した。
65°C hot water is circulated through the outer tube to bring the internal temperature to 65°C.
It was maintained at C.

このカラムに40%グルコース溶液(PH8,5、硫酸
マグネシウム4X10−4M)を流し異性化率42係に
なるように流速に調節しtも固定化酵素Aを詰めたカラ
ムは目詰りもなく、1000時間の連続運転に耐えるの
に対して、固定化酵素Bは連続運転100時間経過の頃
から膨潤が著しく、目詰りが生じ著しく流速が落ちた。
A 40% glucose solution (PH8.5, magnesium sulfate 4X10-4M) was poured into this column, and the flow rate was adjusted so that the isomerization rate was 42%. In contrast, immobilized enzyme B was able to withstand continuous operation for hours, whereas immobilized enzyme B began to swell significantly after 100 hours of continuous operation, resulting in clogging and a significant drop in flow rate.

固定化酵素AおよびBの異性化率を42係に維持した時
の流速の経過を第1図に示す。
FIG. 1 shows the course of the flow rate when the isomerization rate of immobilized enzymes A and B was maintained at 42%.

この結果より、固定化酵素Aでは流速5v=0.25ま
で使用した場合、固定化酵素IKg当りグルコース15
00Kgを処理することができた。
From this result, when immobilized enzyme A is used at a flow rate of up to 5v=0.25, 15 g of glucose per IKg of immobilized enzyme is used.
It was possible to process 00Kg.

実施例 3 キトサン(商標名フローナックN、共和油脂製)801
を10係酢酸溶液1600−に加え、さらにメタノール
S、Otを添加した。
Example 3 Chitosan (trade name Fronac N, manufactured by Kyowa Yushi) 801
was added to a 10% acetic acid solution (1,600 ml), and methanol S and Ot were further added thereto.

次い℃この溶液を充分攪拌した後、無水酢酸をキトサン
のヘキソサ□ン残基に対して0.5モル(酢酸として2
1.7ff)を加え、よく攪拌し一夜室温で放置した。
Next, after thoroughly stirring this solution at °C, 0.5 mol of acetic anhydride (2 mol as acetic acid) was added to the hexosane residue of chitosan.
1.7ff) was added, stirred well, and left at room temperature overnight.

次いで反応終了後、メタノール4tを加えて一夜放置し
、生じたゲルを分取し、蒸留水を加えて40/、とした
After the reaction was completed, 4 tons of methanol was added and left to stand overnight, the resulting gel was collected and distilled water was added to make the solution 40%.

さらに一夜放置した後、生じたゲルを分離し、凍結乾燥
して64.5S’の粉末を得た。
After further standing overnight, the resulting gel was separated and freeze-dried to obtain a 64.5S' powder.

このようにして得た部分アセチル化キトサンを酢酸に溶
かした後、50%苛生ソーダ溶液を添加してPH6,0
とし、0.2 %部分アセチル化キトンサン溶液を調製
した。
After dissolving the partially acetylated chitosan thus obtained in acetic acid, 50% caustic soda solution was added to the solution to pH 6.0.
A 0.2% partially acetylated chitonsan solution was prepared.

一方、実施例1と同様のグルコースイソメラーゼ生産菌
体を70Cにて30分間熱処理した菌体〔固形分34.
5係、631.4 IGIU/f(乾物)〕1.2に7
を水6.Otで懸濁し、これに5係苛性ソーダ溶液でP
H6,0に調整した5係メタリン酸ソーダ溶液6.0
4を加え、室温で1時間処理した。
On the other hand, the same glucose isomerase producing bacterial cells as in Example 1 were heat-treated at 70C for 30 minutes [solid content 34.
Section 5, 631.4 IGIU/f (dry goods)] 1.2 to 7
water 6. Suspend with Ot and add P with 5% caustic soda solution.
5-functional sodium metaphosphate solution adjusted to H6.0 6.0
4 was added and treated at room temperature for 1 hour.

次いでこれを吸引濾過し、メタリン酸ソーダ溶液を分離
し水で菌体を洗滌した。
Next, this was suction-filtered, the sodium metaphosphate solution was separated, and the bacterial cells were washed with water.

さらに、この菌体を水に懸濁して13.44/、とし、
2.24 I!、ずつ6等分した。
Furthermore, this bacterial cell was suspended in water to give a concentration of 13.44/,
2.24 I! , divided into 6 equal parts.

この菌体懸濁液2.2Atに上記0.2 ql)部分ア
セチル化キトンサンを菌体(乾物)に対する部分アセチ
ル化キトサン(乾物)の量が第4表に示される量になる
ように攪拌しながら加えた。
The above 0.2 ql) partially acetylated chitosan was stirred into 2.2 At of this bacterial cell suspension so that the amount of partially acetylated chitosan (dry matter) relative to the bacterial cells (dry matter) was as shown in Table 4. I added while doing so.

このようにして得た部分アセチル化キトサン膜を有する
菌体を脱水し、孔径1rrrrnのノズルを有する押出
機にて押出成形した後、乾燥した。
The bacterial cells having the partially acetylated chitosan film thus obtained were dehydrated, extruded using an extruder having a nozzle with a hole diameter of 1 rrrrn, and then dried.

次いでこれを適宜粉砕し、篩で20〜30メツシユの固
定化酵素を得た。
Next, this was appropriately pulverized and sieved to obtain 20 to 30 meshes of immobilized enzyme.

これらの固定化酵素の性質を第4表に示す。The properties of these immobilized enzymes are shown in Table 4.

上記固定化酵素を使用し、 グルコースの異性化 反応を繰返し行なった。Using the above immobilized enzyme, Glucose isomerization The reaction was repeated.

その結果を第5表に示す。第4表および第5表から明ら
かなように菌体(乾物)に対する部分アセチル化キトサ
ンの量が8重量係以上であると膨潤度が少なく、物理的
強度において優れた性質を保持し、かつグルコースイソ
メラーゼ活性の高い固定化酵素が得られる。
The results are shown in Table 5. As is clear from Tables 4 and 5, when the amount of partially acetylated chitosan is 8 weight percent or more relative to the bacterial cells (dry matter), the degree of swelling is low, excellent physical strength is maintained, and glucose An immobilized enzyme with high isomerase activity can be obtained.

実施例 4 実施例3と同様に熱処理したグルコースイソメラーゼ生
産菌体〔固形分26.3 %、450 IGIU/y(
乾物):1486グを水2.4tに懸濁し、■、2tに
2等分し、次の2通りの方法で固定化酵素を製造した。
Example 4 Glucose isomerase-producing bacterial cells were heat-treated in the same manner as in Example 3 [solid content 26.3%, 450 IGIU/y (
(Dry matter): 1486 g was suspended in 2.4 t of water, divided into 2 equal parts (1) and 2 t, and immobilized enzymes were produced using the following two methods.

第1の方法としては、菌体懸濁液1.2/−に5係苛性
ソーダ溶液でP H6,0調整した10係クエン酸溶液
を添加し攪拌混合した後、2時間放置し菌体を分別濾過
した。
The first method is to add a 10% citric acid solution whose pH has been adjusted to 6.0 with a 5% caustic soda solution to a 1.2/- bacterial cell suspension, stir and mix, and then leave it for 2 hours to separate the bacterial cells. Filtered.

これを水で懸濁し9 、OLとした。予め調製しておい
た0、2 %キトサンー酢酸溶液(PH6,0)6.3
tを菌体懸濁液9.OAに激しく攪拌しながら添**加
して反応させた。
This was suspended in water to obtain OL. Pre-prepared 0.2% chitosan-acetic acid solution (PH6.0) 6.3
t to bacterial cell suspension 9. It was added** to OA with vigorous stirring and allowed to react.

このようにして得たキトサン膜を有する菌体を濾別に脱
水後、孔径1rranのノズルを有する押出機にて押出
成形し乾燥した。
The bacterial cells having a chitosan membrane thus obtained were filtered and dehydrated, then extruded using an extruder having a nozzle with a pore diameter of 1 rran, and dried.

この乾燥物を適当に破砕し、20〜40メツシユの固定
化酵素Cを得た。
This dried product was crushed appropriately to obtain 20 to 40 meshes of immobilized enzyme C.

第2の方法としては、菌体懸濁液1.2tに水を加えて
9.OLとした。
The second method is to add water to 1.2 t of bacterial cell suspension and perform step 9. I became an office lady.

この菌体懸濁液9.OLを予め調整しておいた0、2%
キトサン−酢酸溶液(PH6,0) 6.37に第1の
方法と同様にに激しく攪拌しながら添加して反応させた
This bacterial suspension 9. 0.2% with OL adjusted in advance
The mixture was added to a chitosan-acetic acid solution (PH 6.37) with vigorous stirring in the same manner as in the first method, and reacted.

このようにして得たキトサン膜を有する菌体を濾別し脱
水後、5係クエン酸溶液(PH6,0) 2.4 tに
室温で2時間浸漬した後、脱水、洗滌、押出成形した。
The bacterial cells having a chitosan membrane thus obtained were filtered and dehydrated, and then immersed in 2.4 t of a 5-chain citric acid solution (PH6,0) at room temperature for 2 hours, followed by dehydration, washing, and extrusion molding.

成形物を乾燥後、適宜破砕し、20〜40メツシユの固
定化酵素りを得た。
After drying the molded product, it was appropriately crushed to obtain 20 to 40 meshes of immobilized enzyme.

得られた固定化酵素CおよびDの性質を第6表に示す。The properties of the obtained immobilized enzymes C and D are shown in Table 6.

上記固定化酵素CまたばDを用い、グルコースの異性化
反応を繰返し行い異性化率を測定した。
Using the immobilized enzyme C or D, the isomerization reaction of glucose was repeated and the isomerization rate was measured.

その結果を第7表に示す。The results are shown in Table 7.

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

第1図は固定化酵素AおよびBの異性化率を42係に維
持した時の流速の経過を示す。
FIG. 1 shows the course of flow rate when the isomerization rate of immobilized enzymes A and B was maintained at 42%.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 グルコースイソメラーゼ生産菌を無機酸または有機
酸もしくはその塩で処理した後、上記菌体の乾燥物に対
して8重量幅以上のキトサンまたは部分アシル化キトサ
ンと混合し反応させることを特徴とするクルコースイソ
メラーゼの固定方法。
1. A cell characterized by treating glucose isomerase producing bacteria with an inorganic acid or an organic acid or a salt thereof, and then mixing and reacting the dry product of the bacteria with chitosan or partially acylated chitosan of 8 weight range or more. Method for fixing course isomerase.
JP10595976A 1976-09-03 1976-09-03 Method for immobilizing glucose isomerase Expired JPS5857152B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10595976A JPS5857152B2 (en) 1976-09-03 1976-09-03 Method for immobilizing glucose isomerase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10595976A JPS5857152B2 (en) 1976-09-03 1976-09-03 Method for immobilizing glucose isomerase

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5332190A JPS5332190A (en) 1978-03-27
JPS5857152B2 true JPS5857152B2 (en) 1983-12-19

Family

ID=14421335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10595976A Expired JPS5857152B2 (en) 1976-09-03 1976-09-03 Method for immobilizing glucose isomerase

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5857152B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5837836B2 (en) * 1978-11-28 1983-08-18 東洋紡績株式会社 Method for producing immobilized uricase membrane
JPS56106901A (en) * 1980-01-30 1981-08-25 Mitsubishi Rayon Co Ltd Production of formed product of chitosan

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5332190A (en) 1978-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2703615C2 (en)
US4983524A (en) Method of immobilizing enzymes on a support with iridoid aglycone cross-linking agents
DE69922301T2 (en) Mushroom D-aminoacylases and methods of producing D-amino acids
CA1289091C (en) Method for immobilization of enzyme and immobilized enzymes
DE3010790A1 (en) METHOD FOR PRODUCING IMMOBILIZED, STRENGTH-DEGRADING ENZYME AND REACTION PRODUCT WITH THE IMMOBILIZED ENZYME
JPS59113889A (en) Preparation of immobilized enzyme or immobilized microbial cell
CA1238286A (en) Process for isomerizing glucose
JPS5857152B2 (en) Method for immobilizing glucose isomerase
BE897166A (en) PROCESS FOR THE ISOMERIZATION OF GLUCOSE
US4411999A (en) Immobilization of enzymes on granular gelatin
JPH08294389A (en) Novel β-agarase, microorganism producing the same, production method thereof and use thereof
JPS5849234B2 (en) Immobilization method of glucose isomerase
JPS5974984A (en) Preparation of immobilized enzyme or microorganism
JPS6056474B2 (en) Method for immobilizing glucose isomerase
US3721605A (en) Process for producing amylose in industrial scale
JPS5934111B2 (en) Method for producing immobilized glucose isomerase
JPH0586A (en) Microorganism-immobilized carrier and method for producing the same
JPH0564595A (en) Enzymatic decomposition of chitin-containing material
Braun et al. Whole Cells and Enzymes Immobilized on Chitosan
JPH0466094A (en) Enzymatic decomposition of starch-containing material and production of oligosaccharide
JPS5853915B2 (en) Method for producing immobilized glucose isomerase
Ohnishi et al. Kinetic Properties of the Rhizopus Glucoamylase and Bacillus α‐Amylase, which are Immobilized on Cellulofine
SU1634715A1 (en) Method for producing immobilized cells exhibiting glucosoisomerase activity
JPS58116690A (en) Preparation of d-beta-hydroxyamino acid
JPS601879B2 (en) Method for producing reactants using immobilized enzymes