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JPH0458312B2 - - Google Patents
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JPH0458312B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0458312B2
JPH0458312B2 JP2511885A JP2511885A JPH0458312B2 JP H0458312 B2 JPH0458312 B2 JP H0458312B2 JP 2511885 A JP2511885 A JP 2511885A JP 2511885 A JP2511885 A JP 2511885A JP H0458312 B2 JPH0458312 B2 JP H0458312B2
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JP
Japan
Prior art keywords
amount
cgtase
solution
anion exchange
enzyme
Prior art date
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Expired
Application number
JP2511885A
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JPS61185188A (ja
Inventor
Shigeo Sakai
Naozumi Yamamoto
Hitoshi Hashimoto
Kozo Hara
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.)
Ensuiko Seito Kk
ORUGANO KK
Original Assignee
Ensuiko Seito Kk
ORUGANO KK
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Publication date
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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はサイクロデキストリンを生産する際に
用いる固定化酵素に関するものである。
<従来の技術> バチルスマセランス菌が生産するサイクロデキ
ストリングルカノトランスフエラーゼ(以下
CGTaseと略称する)は馬鈴薯澱粉、トウモロコ
シ澱粉などに作用してサイクロデキストリン(以
下CDと略称する)を生成することは古くから知
られている。また、このCDには6個のグリコー
スからなるα−CD、7個のグリコースからなる
β−CD、8個のグリコースからなるγ−CDなど
が含まれる。
ところで、従来からCDの製造は澱粉懸濁液に
α−アミラーゼまたはCGTaseを加えて液化した
後、これら酵素を加熱失活させ、さらに当該液化
澱粉液にCGTaseを加えて約24時間反応させると
いうバツチ法で行われている。
<発明が解決しようとする問題点> しかしながら、このような方法でCDを製造す
る場合、反応時間が非常に長時間かかること、ま
たCD生成に使用するCGTaseはバツチ式である
ため再使用ができず使い捨てになるため、酵素費
用が高くつくなどの欠点がある。
そこで、本発明者等はCDの連続的製造と酵素
の有効利用の目的のためにCGTaseの固定化につ
いて鋭意研究を行つた結果、CGTaseが弱塩基性
アニオン交換樹脂に極めて効果的に吸着固定化さ
れること、またCGTaseの単位樹脂あたりの固定
化量がCDの生成量に大きく影響し、一定の範囲
内で吸着させないと所期の目的を達し得ないこと
を見出した。
<問題点を解決する手段> 本発明はこれらの知見に基づくもので、弱塩基
性アニオン交換樹脂の湿潤樹脂1gあたりに、バ
チルスマセランス菌から生産されるCGTaseを蛋
白質として0.5〜30mgの範囲で吸着させたことを
特徴とする固定化酵素に関するものである。
<作用> 以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる弱塩基性アニオン交換樹脂とし
ては、ポリアミン、1・2級アミン、3級アミン
などを交換基の主体とし、樹脂の母体はスチレン
とジビニルベンゼンの共重合体、アクリルとジビ
ニルベンゼンの共重合体、あるいはフエノール系
のものであり、アンバーライト(登録商標)IRA
−93、IRA−94、IRA−68、IRA−47、IRA−
35、IR−45、ダイヤイオン(登録商標)WA10、
WA20、WA30、レバチツト(登録商標)MP64、
MP62など、あるいはこれらと同等のものを使用
することができる。
なお弱塩基性アニオン交換樹脂には塩基性度の
強いものから弱いものまで各種のものがあり、比
較的塩基性度の強い弱塩基性アニオン交換樹脂
は、場合によつては中塩基性アニオン交換樹脂と
呼称されることがあるが、本発明はこの様な比較
的塩基性度の強い弱塩基性アニオン交換樹脂も使
用できる。また母体構造がいわゆるゲルタイプと
巨大網目状構造(MRタイプ)とがあるが、後者
の方が粒子の細孔径が大きいので酵素が吸着され
易く有利である。また当該イオン交換樹意の粒子
径としては、0.05〜0.6mmのものを用いるが、好
ましくは粒子0.1〜0.2mmのものがよい。すなわ
ち、粒子径があまり小さいと固定化酵素をカラム
に充填し、これに液化澱粉を通液した場合、圧力
損失の増大をきたす。一方粒子径があまり大きい
と表面積が小となり、吸着させようとする酵素の
量が小となり、固定化酵素の容積が大きくなつて
経済的に不利となる。
次ぎに弱塩基性アニオン交換樹脂にCGTaseを
吸着させる方法を説明すると、まず当該イオン交
換樹脂をアルカリ溶液で再生し、交換基を遊離塩
基型にしたのち、PH6前後のバツフアー溶液、た
とえば酢酸・酢酸ナトリウム溶液、リン酸・リン
酸ナトリウム溶液で洗浄し前処理を行う。このよ
うに調整した当該イオン交換樹脂の一定量に
CGTaseを接触させ吸着させる。CGTaseの添加
量は蛋白質として0.05〜1.5mg/ml[活性5〜
250THU(TildenHudson単位/ml]の濃度の酵
素溶液を樹脂量の容量あたり10倍量程度用いる。
好ましくは蛋白質として0.15〜0.4mg/ml(活性
20〜60THU)の濃度の酵素溶液を樹脂量の10倍
量用いるとよい。また接触法としては容器に樹脂
と酵素溶液を入れ、バツチ法で撹拌しながら吸着
させるか、あるいは樹脂をカラムに充填し、酵素
溶液を下降流または上昇流で通液する。この場
合、流出液を再循環して吸着させてもよい、接触
時間としては0.5〜4時間で吸着させるが、好ま
くは1時間程度がよい。
次ぎに弱塩基性アニオン交換樹脂に吸着させる
CGTaseの量について説明する。
従来から酵素をイオン交換樹脂などの担体に吸
着させて固定化する場合、加水分解酵素、異性化
酵素のような通常の酸素ではイオン交換樹脂への
吸着量が大である程、得られる固定化酵素の力価
は大で、またその固定価酵素の性能も優れている
のが普通である。
しかるに、当該CGTaseは転移酵素であるた
め、一般の酵素とは挙動が異なり、必ずしも吸着
量の増大が性能上昇に結びつかず、過度に吸着量
を増大させると逆にその性能を低下させることが
判明した。
第1図は弱塩基性アニオン交換樹脂アンバーラ
イトIRA−93にCGTaseを種々な量で吸着させた
固定化酵素を各々カラムに充填し、4%液化澱粉
液を流速SV1〜3で通液した際の、処理液中の
CD生産量を示したものである。
第1図から明らかなように単位樹脂あたりの
CGTaseの吸着量が少なくても、多くても処理液
に生成されるCD量が少なくなる。すなわち、
CGTaseの吸着量が少ないと酵素活性が弱くCD
が十分に生成せず、また吸着量がある値以上にな
ると酵素活性が強すぎて一度生成されたCDが分
解する。
したがつて、当該弱塩基性アニオン交換樹脂に
吸着されるCGTaseの吸着量としては湿潤樹脂1
gあたり蛋白質として0.5〜30mg(活性70〜
5000THU)の範囲で吸着させるのがよく、好ま
しくは1〜20mgの範囲で吸着させるのが好まし
い。なお本発明における湿潤樹脂とは、水分含有
率50〜60%程度の水を吸着した一般に市販されて
いる状態のものを指す。またCGTaseは強塩基性
アニオン交換樹脂あるいは合成吸着剤などにも吸
着され、当該弱塩基性アニオン交換樹脂と同様な
挙動を示すが、CD生産量は後者よりも劣り、担
体として好ましくない。
<効果> 以上説明したごとく、本発明の固定化酵素を充
填したアラムに液化澱粉液を通すことにより、
CDを連続的に製造することができるのでCDを生
産する操作が簡単となり、かつ本発明の固定化酵
素はカラムに充填して用いる場合においてCD生
成量が可及的に増大するようにCGTase吸着量を
調整しているので、酵素が無駄に消費されること
なく最も経済的にCDを生産することが可能とな
る。
以下に本発明の効果をより明確とするために実
施例を説明する。
実施例 1 弱塩基性アニオン交換樹脂アンバーライトIRA
−93の粒径約100メツシユのものを直径10mm、高
さ200mmのカラムに5ml充填する。次ぎにIN−水
酸化ナトリウム溶液100mlを通薬後、水洗して遊
離塩基形とする。次いで1/10M酢酸・酢酸ナト
リウムバツフアー(PH6.0)溶液を1通薬する。
水洗後、この樹脂をカラムから取り出し100mlの
ビーカーに入れ、これにCGTase酵素液(蛋白質
3.05mg/ml、活性475THU/ml)5mlと純水44ml
を加え、スターラーで撹拌(約200r・p・m)し
ながら1時間反応させ、酵素を吸着させる。この
固定化酵素を再びカラムに充填し、20mlの前述の
バツフアー溶液を通薬する。水洗後このカラムに
4%液化澱粉液を温度50℃、流速SV1で通液し、
処理液のCD生成量を測定したところ、4.32%で
あつた。なおCD生成量とは澱粉がCDに変化した
際の重量%を示す。
比較のために、弱塩基性アニオン交換樹脂にか
えて、強塩基性アニオン交換樹脂アンバーライト
IRA−900を用いる他は全く同様な方法で
CGTaseを吸着させ、次いで同じ条件で液化澱粉
液を通液したところ、処理液のCD濃度は2.3%で
強塩基性アニオン交換樹脂は弱塩基性アニオン交
換樹脂よりCDの生産量が非常に少なかつた。
実施例 2 実施例 1で用いたと同じ弱塩基性アニオン交
換樹脂アンバーライトIRA−93に実施例 1と同
じ方法で、弱塩基性アニオン交換樹脂の湿潤樹脂
1gあたり、蛋白質として0.15mg、0.7mg、2.9mg、
5.8mg、15mg、25mgのCGTaseを吸着させた6種
類の固定化酵素を調整し、これらの固定化酵素を
カラムに充填し、4%液化澱粉を温度50℃で流速
SV1〜3で通液し、各CGTaseの吸着量と各SV
における処理液のCD生成量を測定した。その結
果を第1図に示す。なおCD生成量とは澱粉がCD
に変化した際の重量%を示す。
第1図に見られるごとく、各流速ともに
CGTaseの吸着量が少なすぎてもまた多すぎても
CD生成量が小さくなることが示されている。
【図面の簡単な説明】
第1図は各流速における酵素吸着量とCD生成
量の関係を示すグラフで縦軸にCD生成量、横軸
に酵素吸着量を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 弱塩基性アニオン交換樹脂の湿潤樹脂1gあ
    たりに、バチルスマセランス菌から生産されるサ
    イクロデキストリングルカノトランスフエラーゼ
    を蛋白質として0.5〜30mgの範囲で吸着させたこ
    とを特徴とする固定化酵素。
JP2511885A 1985-02-14 1985-02-14 固定化酵素 Granted JPS61185188A (ja)

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JP2511885A JPS61185188A (ja) 1985-02-14 1985-02-14 固定化酵素

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JP2511885A JPS61185188A (ja) 1985-02-14 1985-02-14 固定化酵素

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JPS61185188A JPS61185188A (ja) 1986-08-18
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JPS63196290A (ja) * 1987-02-09 1988-08-15 Nippon Shokuhin Kako Ltd 固定化酵素
JPH0771489B2 (ja) * 1989-06-29 1995-08-02 農林水産省食品総合研究所長 転移糖の製造法

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