JPS6350994B2 - - Google Patents
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- JPS6350994B2 JPS6350994B2 JP24471083A JP24471083A JPS6350994B2 JP S6350994 B2 JPS6350994 B2 JP S6350994B2 JP 24471083 A JP24471083 A JP 24471083A JP 24471083 A JP24471083 A JP 24471083A JP S6350994 B2 JPS6350994 B2 JP S6350994B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- medium
- galactosidase
- producing
- aspergillus oryzae
- acidic buffer
- Prior art date
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- Expired
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- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
〔1〕 発明の目的
本発明はアスペルギルス・オリーゼに属する微
生物を利用する耐熱性β−ガラクトシダーゼの製
造法に関する。
β−ガラクトシダーゼは乳糖をガラクトースと
グリコースに加水分解する酵素であり、乳製品中
の乳糖を分解する酵素として又は乳糖不耐症によ
る不痢を治療するための医薬品として広く利用さ
れている。
特に食品工業に於ける牛乳の処理の場合は雑菌
汚染を避けるため、高温で処理するのが好まし
く、安価な耐熱性β−ガラクトシダーゼの提供が
切望されているところである。従来市販されてい
るアスペルギルス・オリーゼ産生のβ−ガラクト
シダーゼは60℃、30分間の熱処理で殆んど完全に
失活するものと40〜50%の残存活性を示すものが
知られているが、これらは耐熱性の点で充分とは
言えない。
本発明者等は、先きに、アスペルギルス・オリ
ーゼ菌株の倍養によるβ−ガラクトシダーゼの製
造法に関し、収率向上を目的として好ましい培養
条件を見出すべく、種々研究を行なつた過程で、
意外なことに、培養条件を変えれば単に酵素生産
性が変わるのみでなく、同一菌株でも産生する酵
素の耐熱性がかなり大巾に変わる場合があること
を見出した。
本願発明は、耐熱性のより優れたβ−ガラクト
シダーゼを創製する目的で、アスペルギルス・オ
リーゼの培養条件を種々検討した成果に基くもの
である。まず始めに、本発明者等は、アスペルギ
ルス・オリーゼを培養するための培地組成を種々
変えて、そこに産生したβ−ガラクトシダーゼの
耐熱性を測定すると同時に、アルカリ性プロテア
ーゼ活性を測定した結果、両者の間に極めて密接
な相関性があり、培養物のアルカリ性プロテアー
ゼ活性の低い方が、β−ガラクトシダーゼの耐熱
性が著るしく優れていることを見出した。
次いで、本発明者等は、アルカリ性プロテアー
ゼ活性の発現が抑制される種々の培地を用いて、
アスペルギルス・オリーゼを培養し、いづれの場
合もそこに産生したβ−ガラクトシダーゼは耐熱
性が著るしく優れていることを確認し、本発明を
完成した。
〔2〕 発明の構成
本願発明の特許請求の範囲は次のとおりであ
る。
〓(1) アスペルギルス・オリーゼに属するβ−ガ
ラクトシダーゼ生産菌をアルカリ性プロテア
ーゼ阻害剤を添加した培地、窒素原子を含む
酸性側緩衝剤を添加した培地及び酸性側緩衝
剤と窒素源物質を併用添加した培地から選ばれ
る培地で培養し、培地中に蓄積した耐熱性β−
ガラクトシダーゼを採取することを特徴とする
耐熱性β−ガラクトシダーゼの製造法。
(2) 培地が固体培地である特許請求の範囲第1項
記載の耐熱性β−ガラクトシダーゼの製造族
法。
(3) 窒素原子を含む酸性側緩衝剤を添加した培地
が、リン酸1アンモニウム又はクエン酸2アン
モニウムを培地原料1g当り40〜150mg添加し
たものである特許請求の範囲第1項記載の耐熱
性β−ガラクトシダーゼの製造法。
(4) 酸性側緩衝剤と窒素源物質を併用添加した培
地の培地原料1g当り、40〜150mgの酸性側緩
衝剤と10〜150mgの窒素源物質を併用添加した
ものである特許請求の範囲第1項記載の耐熱性
β−ガラクトシダーゼの製造法。〓
本発明に利用するアスペルギルス・オリーゼに
属するβ−ガラクトシダーゼ生産菌は、特に限定
されるものではないが、耐熱性の特に優れた酵素
を得るためには、当然のこととして、微生物自体
耐熱性β−ガラクトシダーゼ産生能の高いものを
利用する方が有利である。従来、耐熱性β−ガラ
クトシダーゼ産生菌として、アスペルギルス・オ
リーゼY−22の変異株YU−22Bが報告されてい
る。〔ジヤーナル・オブ・フアーメンテイシヨ
ン・テクノロジー第58巻第115−122頁(1980年)〕
本発明者等は、このYU−22Bに匹敵する優れ
た耐熱性を示すβ−ガラクトシダーゼを産生する
野生株をわかもと製薬株式会社相膜大井工場の敷
地内の土壌から分離し、アスペルギルス・オリー
ゼに属する菌株であることを確認し、アスペルギ
ルス・オリーゼL−83と命名し、工業技術院微生
物工業技術研究所に寄託した。
寄託番号は微工研菌寄第7379号である。
さらに本発明者等は、L−83株に紫外線を照射
して変異株を作り、アルカリ性ピロテアーゼ産性
能の低い株を分離して、純粋培養し、この菌株を
とりあえず「アスペルギルス・オリーゼU−8」
と命名し、これも微生物工業技術研究所に寄託し
た。
寄託番号は微工研菌寄第7378号である。
次に、アスペルギルス・オリーゼL−83及びU
−8の菌学的性質を説明する。
〔〕 アスペルギルス・オリーゼL−83株の菌学
的性質
使用菌株:アスペルギルス・オリーゼL83
上記の菌株の麦芽エキス寒天培地で培養して
得た分生胞子の1白金耳量を所定の培地に接種
した。
使用培地:
麦芽エキス寒天培地、バレイシヨ・ブドウ糖
寒天培地、ツアペツク寒天培地の3種類を直径
9cm、厚さ1.5cmのプラスチツクシヤーレに25
mlずつ分注して用いた。
形態的性質
30℃、87時間培養して観察した結果を記載
する。
(1) 麦芽エキス寒天培地:
生育は旺盛。淡黄褐色の分生胞子を全面
につけたビロード状の1〜2mmの白色の気
菌糸を豊富に着生する。可溶性色素は認め
られない。
(2) バレイシヨ・ブドウ糖寒天培地:
生育は旺盛。麦芽エキス寒天培養と同程
度の生育状態で、菌叢全面に1〜2mmの気
菌糸が密生してビロード状をなし、中心部
は2〜3mm盛り上がる。分生胞子は縁褐色
である。菌叢の裏面は平滑で白色である。
可溶性色素の産生は認められない。
(3) ツアペツク寒天培地:
生育は良好であるが、麦芽エキス寒天培
養より劣る。分生胞子は黄色であり、菌叢
の中心部に着色し、外縁は白色の短い
(0.5〜1mm)気菌糸が密生し、やや隆起し
ている。分生胞子をつけた気菌糸は1〜2
mmの長さである。裏面は平滑で淡黄色をし
ているが、可溶性色素は認められない。
分離
本菌株の分離源は、わかもと製薬相膜大井
工場の敷地(神奈川県足柄上群大井町金手
378)より採取した土壌より分離したもので
ある。
顕微鏡観察
麦芽エキス寒天平板培養(30℃、87時間)
した菌について観察した結果を述べる。
分生子柄の先端はフラスコ形で巾25〜50μ
mの頂のうとなり、頂のうは多数のトツクリ
形の梗子(長さ10〜20μm×巾5〜8μm)を
着生(1段)し、その先端から6〜8μmの
分生胞子を生ずる。分生胞子の表面は平滑で
ある。分生子柄(長さ300〜1000μm前後×
巾10〜20μm)の表面は粗であり、特に頂の
うに近い部分で著しい。被子器は形成しな
い。
生理的性質
(1) 最適生育条件:
生育に対する最適PHは4〜11で、最適温
度は25〜35℃であり、好気性である。
(2) 生育しうる条件:
PH3〜12の広いPH領域で、温度は15〜40
℃で生育可能である。
前記の菌学的諸性質の観察の結果に基づいて
ラツパー及びフエンネル著、ザジイーナスアス
ペルギルス357〜404頁(1965年)及び食品衛生
誌、13巻1〜11頁(1972年)に記載の分類法に
従つて比較検討した。その結果、本菌株は、ア
スペルギルス・オリーゼと一致する性質をもつ
ことからアスペルギルス・オリーゼと同定し
た。
〔〕 アスペルギルス・オリーゼU−8株の菌学
的性質
使用菌株:アスペルギルス・オリーゼU−8
上記の菌株の麦芽エキス寒天培地で培養して
得た分生胞子の1白金耳量を所定の培地に接種
した。
使用培地:
アスペルギルス・オリーゼL−83株の場合と
同様の培地を使用した。
形態的性質
30℃、87時間培養して観察した結果を記載
する。
(1) 麦芽エキス寒天培地:
生育は良好。白色の分生胞子を全面につ
けたビロード状の1〜2mmの白色の気菌
糸、を富豊に着生する。可溶性色素は認め
られない。
(2) バレイシヨ・ブドウ糖寒天培地:
生育の良好。麦芽エキス寒天培養と同程
度の生育状態で、菌叢の全面に1〜2mmの
気菌糸が密生してビロード状をなし、中心
部は2〜3mm盛り上がる。分生胞子は淡黄
色である。菌叢の裏面は平滑で白色であ
る。可溶性色素の産生は認められない。
(3) ツアペツク寒天培地:
生育はやや良好であるけれども、麦芽エ
キス寒天培養より劣る。分生胞子は白色で
ある。巨大集落の特徴は、キヤピイテイト
(Capitate)状である。気菌糸は極めて短
かい(0.1〜0.5mm)。裏面は平滑で、淡黄
色をしているが、可溶性色素は認められな
い。
分離
アスペルギルス・オリーゼL−83株の分生
胞子を紫外線照射して変異させてた株より分
離した。
顕微鏡観察
麦芽エキス寒天平板培養(30℃、87時間)
した菌について観察した結果を述べる。
分生子柄の先端はフラスコ形で、巾10〜
15μmの頂のうとなり、頂のうはトツクリ形
の梗子(長さ10〜20μm×巾5〜8μm)を比
較的少数着生(1段)し、その先端から6〜
8μmの分生胞子を生じる。頂のうはデホー
ムド型(deformed type)のものも見られ
る。分生胞子の表面は平滑である。分生子柄
(長さ150〜500μm前後×巾7〜10μm)の表
面はやや粗である。被子器は形成しない。
生理的性質
(1) 最適生育条件:
生育に対する最適PHは4〜11で、最適温
度は25〜35℃であり好気性である。
(2) 生育しうる条件:
PH3〜12の広いPH領域で、温度は15〜40
℃で生育可能である。
本発明は、これらのアスペルギルス・オリーゼ
に属するβ−ガラクトシダーゼ生産菌をアルカ
リ性プロテアーゼ阻害剤を添加した培地、窒素
原子を含む酸性側緩衝剤を添加した培地及び酸
性側緩衝剤と窒素源物質を併用添加した培地から
選ばれる培地で培養し、培地中に蓄積した耐熱性
β−ガラクトシダーゼを採取することを特徴とす
る耐熱性β−ガラクトシダーゼの製造法に関する
ものである。
本発明によれば、培養期間中培地のアルカリ性
プロテアーゼ活性の発現が抑制され、オリジンの
β−ガラクトシダーゼの耐熱性が損われること無
く、培地中に耐熱性β−ガラクトシダーゼが蓄積
される。
上記、及びの培地は単独で採用しても効
果があるが、それらを組合わせて採用する方がよ
く効果的である。
利用する微生物として、前述のアスペルギル
ス・オリーゼU−8(微工研菌寄第7378号)のよ
うにアルカリ性プロテアーゼ低力価変異株のβ−
ガラクトシダーゼ生産菌を利用すれば本発明の効
果はさらに効果的となるものである。
アルカリ性プロテアーゼ阻害剤としては、例え
ばポテトエキスがジイソプロピルホスホフロリデ
ート等、公知の阻害剤が適宜利用出来る。窒素原
子を含む酸性側緩衝剤としては、例えばリン酸1
アンモニウムやクエン酸2アンモニウムが好適に
利用出来る。これらは、通常〓1g当り40mg以上
好ましくは50〜150mg添加するのが好ましい。
酸性側緩衝剤としては、例えば、リン酸塩、ク
エン酸塩、ホウ酸塩、酢酸塩、等無機及び有機の
弱酸塩が利用出来る。
窒素源物質としては、無機及び有機の窒素化合
物を利用することが出来る。その代表例として
は、例えばペプトン、肉エキス、アミノ酸、尿
素、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、塩化ア
ンモニウム、硫酸アンモニウム等が挙げられる。
これらの添加量は、〓1g当り、尿素の場合13mg
程度で充分であるが、その他の場合は一般に約50
〜150mg程度が適当である。
次に本発明の実施態様を詳細に説明するため実
施例を示す。
実施例 1
〓4.5g、水7.5ml、(NH4)H2PO4、0.5g(〓
に対し11.1%)よりなる滅菌培地にアスペルギル
ス・オリーゼL−83株の分生胞子を接種し、30
℃、60時間静置培養した。
培養物に60mlのマツキールバイン緩衝液(PH
4.5)を加えて2時間振盪した後、1夜4℃で放
置した。
この上澄液から50〜95%硫安処理により、粗酵
素を沈殿させ、これを再びマツキールバイン緩衝
液(PH4.5)に懸濁させ、その懸濁液の酵素力価
及び蛋白質の定量を行つた。
その結果、〓1g当りのβ−ガラクトシダーゼ
産生量は38.0単位で、粗蛋白の産生量は27.6mg、
従つて比活性は1.38U/mg蛋白であつた。
このβ−ガラクトシダーゼは、PH4.5、60℃、
30分の加熱処理で68.9%の残存力価を示し、著る
しく耐熱性が優れていた。
〔3〕 発明の効果
次に本発明の効果を試験例により説明する。
試験例 1
β−ガラクトシダーゼの耐熱性に及ぼす培地の
アルカリ性プロテアーゼ活性の影響
(イ) 試験方法
〓1.5gと水2.5mlを含む滅菌培地に第1表で
示す成分を添加し、アスペルギルス・オリーゼ
L−83の分生胞子を接種し、30℃、50時間培養
した。
培養物に水15mlを加え、30℃、1時間激しく
振盪して酵素を抽出し、液を得た。残査は、
マツキールバイン緩衝液(PH4.5)5mlを加え
て充分均質に撹拌した後15000回転10分間遠心
分離して上澄液を得、これを過(東洋紙No.
4)して先きの液に合わせ酵素活性測定用試
料として用いた。
各種組成の培地での培養物より上述のように
して得たそれぞれの抽出液について、β−ガラ
クトシダーゼ活性とアルカリ性プロテアーゼ活
性を測定し、さらにそれら抽出液をPH4.5で60
℃、30分間加熱した後のβ−ガラクトシダーゼ
の残存活性を測定し、その活性残存率を算出し
て、β−ガラクトシダーゼの耐熱性を評価し
た。
[1] Object of the Invention The present invention relates to a method for producing thermostable β-galactosidase using a microorganism belonging to Aspergillus oryzae. β-galactosidase is an enzyme that hydrolyzes lactose into galactose and glycose, and is widely used as an enzyme that decomposes lactose in dairy products or as a medicine to treat diarrhea caused by lactose intolerance. In particular, when processing milk in the food industry, it is preferable to process it at high temperatures to avoid bacterial contamination, and there is a strong need for inexpensive heat-stable β-galactosidase. Conventional commercially available β-galactosidase produced by Aspergillus oryzae is known to be almost completely inactivated by heat treatment at 60°C for 30 minutes, and others to show residual activity of 40-50%. cannot be said to be sufficient in terms of heat resistance. The present inventors previously conducted various studies regarding a method for producing β-galactosidase by culturing an Aspergillus oryzae strain in order to find preferable culture conditions for the purpose of improving yield.
Surprisingly, we found that changing the culture conditions not only changes the enzyme productivity, but also the heat resistance of the enzyme produced by the same bacterial strain. The present invention is based on the results of various studies on culture conditions for Aspergillus oryzae for the purpose of creating β-galactosidase with better heat resistance. First, the present inventors changed the medium composition for culturing Aspergillus oryzae and measured the heat resistance of β-galactosidase produced therein, and at the same time measured the alkaline protease activity. It has been found that there is a very close correlation between the two, and that the lower the alkaline protease activity of the culture, the more excellent the heat resistance of β-galactosidase is. Next, the present inventors used various media in which the expression of alkaline protease activity was suppressed,
The present invention was completed by culturing Aspergillus oryzae and confirming that the β-galactosidase produced therein has extremely excellent heat resistance. [2] Structure of the invention The scope of the claims of the present invention is as follows. (1) A medium containing β-galactosidase-producing bacteria belonging to Aspergillus oryzae with the addition of an alkaline protease inhibitor, a medium with an acidic buffer containing a nitrogen atom, and a medium with a combination of an acidic buffer and a nitrogen source substance. The heat-resistant β-
A method for producing heat-stable β-galactosidase, which comprises collecting galactosidase. (2) The method for producing thermostable β-galactosidase according to claim 1, wherein the medium is a solid medium. (3) Heat resistance according to claim 1, wherein the medium to which an acidic buffer containing nitrogen atoms is added is monoammonium phosphate or diammonium citrate in an amount of 40 to 150 mg per gram of medium raw material. Method for producing β-galactosidase. (4) A medium to which an acidic buffer and a nitrogen source substance have been added together is a medium in which 40 to 150 mg of an acidic buffer and 10 to 150 mg of a nitrogen source substance are added together per gram of the medium raw material. A method for producing thermostable β-galactosidase according to item 1. 〓 The β-galactosidase producing bacterium belonging to Aspergillus oryzae used in the present invention is not particularly limited, but in order to obtain an enzyme with particularly excellent heat resistance, it is a matter of course that the microorganism itself has a heat-resistant β-galactosidase. - It is more advantageous to use those with high galactosidase production ability. Aspergillus oryzae Y-22 mutant strain YU-22B has been reported as a thermostable β-galactosidase producing bacterium. [Journal of Fermentation Technology, Vol. 58, pp. 115-122 (1980)] The present inventors have discovered a wild-caught strain that produces β-galactosidase, which exhibits excellent heat resistance comparable to YU-22B. The strain was isolated from the soil on the premises of Wakamoto Pharmaceutical Co., Ltd. Aimira Oi Factory, and confirmed to be a strain belonging to Aspergillus oryzae. Deposited in. The deposit number is FEIB deposit number 7379. Furthermore, the present inventors created a mutant strain by irradiating the L-83 strain with ultraviolet rays, isolated a strain with low alkaline pyrotease production ability, cultured it in pure form, and used this strain as "Aspergillus oryzae U-8".
This was also deposited with the Microbial Technology Research Institute. The deposit number is Microtechnical Research Institute No. 7378. Next, Aspergillus oryzae L-83 and U
Explain the mycological properties of -8. [] Mycological properties of Aspergillus oryzae L-83 Strain used: Aspergillus oryzae L83 One platinum loop of conidia obtained by culturing the above strain on a malt extract agar medium was inoculated into the specified medium. . Media used: 3 types of malt extract agar, potato glucose agar, and Czapetsk agar in a plastic sieve with a diameter of 9 cm and a thickness of 25 cm.
It was used by dispensing it in ml portions. Morphological properties The results observed after culturing at 30°C for 87 hours are described. (1) Malt extract agar medium: Growth is vigorous. It grows abundantly with 1-2 mm velvety white aerial mycelia covered with pale yellow-brown conidia. No soluble dyes are observed. (2) Potato glucose agar medium: Growth is vigorous. With a growth condition similar to that of malt extract agar culture, aerial mycelia of 1 to 2 mm in size grow densely over the entire surface of the bacterial flora, forming a velvet-like shape, and the center swells by 2 to 3 mm. Conidia have brown edges. The underside of the bacterial flora is smooth and white.
No production of soluble pigment is observed. (3) Tuapetsk agar medium: Growth is good, but inferior to malt extract agar culture. The conidia are yellow, colored in the center of the flora, and the outer edge is slightly raised with dense white short (0.5-1 mm) aerial hyphae. 1 to 2 aerial hyphae with conidia
The length is mm. The back surface is smooth and pale yellow, but no soluble pigment is observed. Isolation The source of this bacterial strain was the site of Wakamoto Seiyaku Aimei Oi Factory (Kanete, Oimachi, Ashigarakami-gun, Kanagawa Prefecture).
It was isolated from soil collected from 378). Microscopic observation Malt extract agar plate culture (30℃, 87 hours)
We will describe the results of our observations on the bacteria. The tip of the conidiophore is flask-shaped and has a width of 25 to 50 μm.
The apical sac becomes the apical sac, and the apical sac bears (1 stage) a large number of spiky-shaped sycamores (10-20 μm in length x 5-8 μm in width), and conidia of 6-8 μm in size are produced from the tip. . The surface of conidia is smooth. Conidiophore (length around 300-1000 μm x
The surface (width 10-20 μm) is rough, especially near the apex. Angiosperms are not formed. Physiological properties (1) Optimal growth conditions: The optimal pH for growth is 4-11, the optimal temperature is 25-35°C, and it is aerobic. (2) Conditions for growth: wide PH range of 3 to 12, temperature 15 to 40
Can be grown at ℃. Based on the results of the observation of the above-mentioned mycological properties, the classification method described in Aspergillus Zazienus, pp. 357-404 (1965) and Food Hygiene, Vol. 13, pp. 1-11 (1972) A comparative study was conducted according to the following. As a result, this strain was identified as Aspergillus oryzae because it had properties consistent with Aspergillus oryzae. [] Mycological properties of Aspergillus oryzae U-8 Strain used: Aspergillus oryzae U-8 One platinum loop of conidia obtained by culturing the above strain on malt extract agar medium was added to the specified medium. Inoculated. Medium used: The same medium as for Aspergillus oryzae L-83 strain was used. Morphological properties The results observed after culturing at 30°C for 87 hours are described. (1) Malt extract agar medium: Good growth. Abundant 1-2 mm velvety white aerial mycelia with white conidia attached to the entire surface are attached. No soluble dyes are observed. (2) Potato glucose agar medium: Good growth. The growth condition is similar to that of malt extract agar culture, and aerial mycelium of 1 to 2 mm grows densely over the entire surface of the bacterial flora, forming a velvet-like shape, and the center swells by 2 to 3 mm. Conidia are pale yellow. The underside of the bacterial flora is smooth and white. No production of soluble pigment is observed. (3) Tuapetsk agar medium: Although growth is somewhat good, it is inferior to malt extract agar culture. Conidia are white. A characteristic of large settlements is that they are capitate-shaped. Aerial hyphae are extremely short (0.1-0.5 mm). The back surface is smooth and pale yellow, but no soluble pigment is observed. Isolation Conidia of Aspergillus oryzae L-83 strain were isolated from a strain that had been mutated by UV irradiation. Microscopic observation Malt extract agar plate culture (30℃, 87 hours)
We will describe the results of our observations on the bacteria. The tip of the conidiophore is flask-shaped and has a width of 10~
The apical sac has a diameter of 15 μm, and the apical sac has a relatively small number of sycamores (10 to 20 μm in length x 5 to 8 μm in width) attached to it (1 stage), and from the tip there are 6 to
Produces conidia of 8 μm. A deformed type of apical capsule is also seen. The surface of conidia is smooth. The surface of the conidiophore (around 150-500 μm in length x 7-10 μm in width) is somewhat rough. Angiosperms are not formed. Physiological properties (1) Optimal growth conditions: The optimal pH for growth is 4-11, the optimal temperature is 25-35°C, and it is aerobic. (2) Conditions for growth: wide PH range of 3 to 12, temperature 15 to 40
Can be grown at ℃. The present invention utilizes these β-galactosidase-producing bacteria belonging to Aspergillus oryzae in a medium supplemented with an alkaline protease inhibitor, a medium supplemented with an acidic buffer containing nitrogen atoms, and a combination of an acidic buffer and a nitrogen source substance. The present invention relates to a method for producing heat-stable β-galactosidase, which comprises culturing in a medium selected from the culture media and collecting heat-stable β-galactosidase accumulated in the medium. According to the present invention, the expression of alkaline protease activity in the medium is suppressed during the culture period, and thermostable β-galactosidase is accumulated in the medium without impairing the heat resistance of the origin β-galactosidase. Although it is effective to use the above-mentioned and medium alone, it is better and more effective to use them in combination. The microorganism to be used is a β-alkaline protease low titer mutant strain, such as the aforementioned Aspergillus oryzae U-8 (Feikoken Bacteria No. 7378).
The effects of the present invention will be even more effective if galactosidase-producing bacteria are used. As the alkaline protease inhibitor, known inhibitors such as potato extract and diisopropylphosphofluoridate can be used as appropriate. Examples of acidic buffers containing nitrogen atoms include phosphoric acid 1
Ammonium and diammonium citrate can be suitably used. It is generally preferable to add these in an amount of 40 mg or more, preferably 50 to 150 mg, per 1 g. As the acidic buffer, for example, inorganic and organic weak acid salts such as phosphate, citrate, borate, acetate, etc. can be used. Inorganic and organic nitrogen compounds can be used as nitrogen source substances. Typical examples include peptone, meat extract, amino acids, urea, ammonium nitrate, sodium nitrate, ammonium chloride, ammonium sulfate, and the like.
The amount of these additions is 13mg per 1g of urea.
In other cases, generally about 50
~150mg is appropriate. Next, Examples will be shown to explain the embodiments of the present invention in detail. Example 1 4.5g, 7.5ml water, (NH 4 )H 2 PO 4 , 0.5g (
Conidia of Aspergillus oryzae L-83 strain were inoculated into a sterile medium consisting of 11.1%
The cells were statically cultured at ℃ for 60 hours. Add 60 ml of Matsukirbain buffer (PH
After adding 4.5) and shaking for 2 hours, the mixture was left at 4°C overnight. The crude enzyme was precipitated from this supernatant by 50-95% ammonium sulfate treatment, and this was resuspended in pine kirbain buffer (PH4.5), and the enzyme titer and protein quantification of the suspension was determined. I went. As a result, the amount of β-galactosidase produced per gram was 38.0 units, the amount of crude protein produced was 27.6 mg,
Therefore, the specific activity was 1.38 U/mg protein. This β-galactosidase has a pH of 4.5, 60℃,
It showed a residual titer of 68.9% after 30 minutes of heat treatment, and had significantly excellent heat resistance. [3] Effects of the invention Next, the effects of the invention will be explained using test examples. Test Example 1 Effect of alkaline protease activity of the medium on the heat resistance of β-galactosidase (a) Test method: The components shown in Table 1 were added to a sterilized medium containing 1.5 g and 2.5 ml of water, and Aspergillus oryzae L- 83 conidia were inoculated and cultured at 30°C for 50 hours. 15 ml of water was added to the culture and vigorously shaken at 30°C for 1 hour to extract the enzyme and obtain a liquid. The residue is
After adding 5 ml of Matsukirbain buffer (PH4.5) and stirring thoroughly, centrifugation was performed at 15,000 rpm for 10 minutes to obtain a supernatant, which was filtered (Toyo Shi No.
4) This was combined with the previous solution and used as a sample for measuring enzyme activity. β-galactosidase activity and alkaline protease activity were measured for each extract obtained from cultures in media of various compositions as described above, and the extracts were further incubated at pH 4.5 for 60 min.
The residual activity of β-galactosidase after heating at ℃ for 30 minutes was measured, and the residual activity rate was calculated to evaluate the heat resistance of β-galactosidase.
【表】
本試験の結果は、下記第2表に示す通りであ
る。表中に示された成績から明らかなように、
培地のアルカリ性プロテアーゼ活性が低い方が
β−ガラクトシダーゼの耐熱性が優れていた。[Table] The results of this test are shown in Table 2 below. As is clear from the results shown in the table,
The heat resistance of β-galactosidase was better when the alkaline protease activity of the medium was lower.
【表】
試験例 2
β−ガラクトシダーゼの耐熱性に及ぼすアルカ
リ性プロテアーゼ阻害剤添加の影響
(イ) 試験方法
〓1.5g、コーンステイープリカー75mg、水
2.5mlを含む滅菌固体培地にアスペルギルス・
オリーゼL−83株の分生胞子を接種し、30℃、
20時間培養した後にアルカリ性プロテアーゼ阻
害剤として、200mg/ml濃度のポテトエキス溶
液を50μ、100μ、250μ及び500μを添加
し、それぞれの対照として同量の水を添加した
培養物を調製した。
それぞれの培養物を引続き、30℃、30時間培
養した後、試験例1と同様な方法で、β−ガラ
クトシダーゼの耐熱性とアルカリ性プロテアー
ゼ活性を測定した。
(ロ) 試験結果
本試験の結果は第3表に示す通りである。[Table] Test Example 2 Effect of addition of alkaline protease inhibitor on the heat resistance of β-galactosidase (a) Test method 〓1.5g, cornstarch liquor 75mg, water
Aspergillus in sterile solid medium containing 2.5 ml
Conidia of Oryzae L-83 strain were inoculated and incubated at 30°C.
After culturing for 20 hours, 50 μ, 100 μ, 250 μ, and 500 μ of potato extract solution at a concentration of 200 mg/ml were added as an alkaline protease inhibitor, and the same amount of water was added as a control to prepare a culture. After culturing each culture at 30° C. for 30 hours, the heat resistance of β-galactosidase and alkaline protease activity were measured in the same manner as in Test Example 1. (b) Test results The results of this test are shown in Table 3.
【表】
第3表の成績から明らかなように、ポテトエ
キスを培地に添加して、培地のアルカリ性プロ
テアーゼ活性を阻害することにより、そこに産
生するβ−ガラクトシダーゼの耐熱性は著るし
く向上した。
次に、アスペルギルス・オリーゼL−83株と
この株に紫外線照射して得た低アルカリ性プロ
テアーゼ活性の変異株、アスペルギルス・オリ
ーゼU−8株を利用し、両者を通常の培地で培
養した場合と、本発明方法による培養を行なつ
た場合について、産生する酵素を比較し、微生
物の種類に係りなく本発明方法が有効であるこ
とを説明する。
試験例 3
〓1.5gと水2.5mlを含む固体培地(通常培地)
とその培地にリン酸1アンモニウム115mgを添加
した培地(本発明培地)にアスペルギルス・オリ
ーゼL−83株とアスペルギルス・オリーゼU−8
株の分生胞子をそれぞれ接種し、30℃、60時間静
置培養した。
試験例1と同様にして酵素を培養物より抽出
し、β−ガラクトシダーゼの耐熱性と、アルカリ
性プロテアーゼ力価を測定した。
本試験の結果は第4表に示す通りである。[Table] As is clear from the results in Table 3, adding potato extract to the medium to inhibit alkaline protease activity in the medium significantly improved the heat resistance of β-galactosidase produced therein. . Next, we used Aspergillus oryzae L-83 strain and Aspergillus oryzae U-8 strain, a mutant strain with low alkaline protease activity obtained by irradiating this strain with ultraviolet light, and cultured both in a normal medium. The enzymes produced will be compared when culturing according to the method of the present invention, and it will be explained that the method of the present invention is effective regardless of the type of microorganism. Test example 3 Solid medium containing 1.5g and 2.5ml of water (normal medium)
and Aspergillus oryzae strain L-83 and Aspergillus oryzae U-8 in a medium (invention medium) containing 115 mg of monoammonium phosphate.
Conidia of each strain were inoculated and cultured stationary at 30°C for 60 hours. The enzyme was extracted from the culture in the same manner as in Test Example 1, and the heat resistance of β-galactosidase and alkaline protease titer were measured. The results of this test are shown in Table 4.
【表】
以上の各試験例の成績から明らかなように、本
発明によれば、耐熱性の著るしく優えたβ−ガラ
クトシダーゼの製造法が提供される。
なお、前記の試験例及び実施例に於いて、β−
ガラクトシダーゼ力価、アルカリ性プロテアーゼ
活性、β−ガラクトシダーゼの耐熱性及び蛋白質
定量値はそれぞれ下記の方法による測定値で示し
た。
(β−ガラクトシダーゼ力価の測定法)
ONPG基質法によつた。
即ち、O−ニトロフエニル−β−D−ガラクト
ピラノシド(ONPG)5.7ミリモルを含有する基
質液3.5ml(PH4.5)に酵素液0.5mlを混合し、30℃
で10分反応後、1モル炭酸ナトリウム液1mlを加
え反応を停止させた。この溶液中に生成したO−
ニトロフエノール量を420nmにおける吸光度を
測定して求めた。1分間に1μモルのONPGを加
水分解する酵素量を1単位(U)とした。
(アルカリ性プロテアーゼ活性の測定法)
プロテアーゼ活性測定はアンソン−萩原改変法
におおむね従つた。即ち、20ミリモルのEDTA
を含む酵素液0.5ml(PH7.0)を40℃、15分間処理
して中性プロテアーゼを失活させた後、2.5mlの
0.6%(W/V)乳製カゼイン、50ミリモルリン
酸2ナトリウム溶液(PH7.0)を混合し、30℃で
10分反応後、2.5mlの0.11モルトリクロロ酢酸、
0.22モル酢酸ナトリウム、及び0.33モル酢酸混合
液を加えて反応を停止させた。30℃、30分放置
後、反応液を過した。液中に生成したチロジ
ンに相当する非蛋白性のフオリン試薬呈色物の増
加を定量した。1分間に反応液1ml中1μモルの
生成チロジン量をもつて1単位とした。
(β−ガラクトシダーゼの耐熱性試験法)
PH4.5、60℃で30分間処理した後、30℃で基質
を分解しうる残存活性割合(%)で求めた。
(蛋白質の定量)
ローリー法によつた。[Table] As is clear from the results of the above test examples, the present invention provides a method for producing β-galactosidase with significantly superior heat resistance. In addition, in the above test examples and examples, β-
Galactosidase titer, alkaline protease activity, β-galactosidase heat resistance, and protein quantitative values were each shown as measured values by the following methods. (Method for measuring β-galactosidase titer) The ONPG substrate method was used. That is, 0.5 ml of enzyme solution was mixed with 3.5 ml of substrate solution (PH 4.5) containing 5.7 mmol of O-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside (ONPG), and the mixture was heated at 30°C.
After reacting for 10 minutes, 1 ml of 1M sodium carbonate solution was added to stop the reaction. O- generated in this solution
The amount of nitrophenol was determined by measuring the absorbance at 420 nm. The amount of enzyme that hydrolyzes 1 μmol of ONPG per minute was defined as 1 unit (U). (Method for Measuring Alkaline Protease Activity) Protease activity measurement generally followed the modified Anson-Hagiwara method. i.e. 20 mmol EDTA
After treating 0.5 ml of enzyme solution (PH7.0) at 40℃ for 15 minutes to inactivate the neutral protease, 2.5 ml of enzyme solution containing
Mix 0.6% (W/V) dairy casein and 50 mmol disodium phosphate solution (PH7.0) and incubate at 30°C.
After 10 minutes reaction, 2.5 ml of 0.11 molar trichloroacetic acid,
The reaction was stopped by adding a mixture of 0.22M sodium acetate and 0.33M acetic acid. After standing at 30°C for 30 minutes, the reaction solution was filtered. The increase in colored non-protein phorin reagent corresponding to tyrosine produced in the solution was quantified. The amount of tyrosine produced in 1 ml of reaction solution per minute was defined as 1 unit. (Thermostability test method for β-galactosidase) After treatment at PH4.5 and 60°C for 30 minutes, the remaining activity percentage (%) capable of decomposing the substrate at 30°C was determined. (Quantification of protein) The Lowry method was used.
Claims (1)
クトシダーゼ生産菌をアルカリ性プロテアーゼ
阻害剤を添加した培地、窒素原子を含む酸性側
緩衝剤を添加した培地及び酸性側緩衝剤と窒素
源物質を併用添加した培地から選ばれる培地で培
養し、培地中に蓄積した耐熱性β−ガラクトシダ
ーゼを採取することを特徴とする耐熱性β−ガラ
クトシダーゼの製造法。 2 培地が固体培地である特許請求の範囲第1項
記載の耐熱性β−ガラクトシダーゼの製造法。 3 窒素原子を含む酸性側緩衝剤を添加した培地
が、リン酸1アンモニウム又はクエン酸2アンモ
ニウムを培地原料1g当り40〜150mg添加したも
のである特許請求の範囲第1項記載の耐熱性β−
ガラクトシダーゼの製造法。 4 酸性側緩衝剤と窒素源物質を併用添加した培
地が培地原料1g当り、40〜150mgの酸性側緩衝
剤と10〜150mgの窒素源物質を併用添加したもの
である特許請求の範囲第1項記載の耐熱性β−ガ
ラクトシダーゼの製造法。[Scope of Claims] 1 β-galactosidase-producing bacteria belonging to Aspergillus oryzae are grown in a medium containing an alkaline protease inhibitor, a medium containing an acidic buffer containing nitrogen atoms, and a combination of the acidic buffer and a nitrogen source substance. A method for producing thermostable β-galactosidase, which comprises culturing in a medium selected from the added media and collecting thermostable β-galactosidase accumulated in the medium. 2. The method for producing heat-stable β-galactosidase according to claim 1, wherein the medium is a solid medium. 3. The heat-resistant β- medium according to claim 1, wherein the medium to which an acidic buffer containing nitrogen atoms is added is monoammonium phosphate or diammonium citrate in an amount of 40 to 150 mg per gram of the medium raw material.
Method for producing galactosidase. 4. Claim 1, wherein the medium to which an acidic buffer and a nitrogen source substance are added is a medium in which 40 to 150 mg of an acidic buffer and 10 to 150 mg of a nitrogen source substance are added in combination per 1 g of medium raw material. The method for producing the described thermostable β-galactosidase.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24471083A JPS60141288A (en) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | Method for producing heat-stable β-galactosidase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24471083A JPS60141288A (en) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | Method for producing heat-stable β-galactosidase |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60141288A JPS60141288A (en) | 1985-07-26 |
| JPS6350994B2 true JPS6350994B2 (en) | 1988-10-12 |
Family
ID=17122766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24471083A Granted JPS60141288A (en) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | Method for producing heat-stable β-galactosidase |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60141288A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112646795B (en) * | 2021-01-19 | 2022-02-01 | 中诺生物科技发展江苏有限公司 | Method for producing acidic lactase by adopting aspergillus oryzae and preparation device |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP24471083A patent/JPS60141288A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60141288A (en) | 1985-07-26 |
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