DD69330B1 - Process for the biotechnical production of a plant glucan-degrading enzyme - Google Patents

Process for the biotechnical production of a plant glucan-degrading enzyme

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a) Titel der Erfindimga) Title of the invention

Verfahren zur biotechnischen Herstellung eines Pflanzengluc an abbauenden EnzymsProcess for the biotechnical production of a plant gluc on degrading enzyme

b) Anwendungsgebiet der Erfindungb) Field of application of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur biotechnischen Herstellung eines Pflanzengluean abbauenden Enzyms vorgeschlagen.According to the invention, a method for the biotechnical production of a plant glucan-degrading enzyme is proposed.

Das Enzym kann zum Abbau von Getreideglucan, speziell von Glucan aus Gerste, Weizen oder anderer pflanzlicher Herkunft, mit ß-1,3- und ß~1,Ц-Bindung bei der Herstellung von Bier u, a. verwendet werden.The enzyme can be used to degrade cereal glucan, especially glucan from barley, wheat or other vegetable origin, with β-1,3- and β-1, Ц- binding in the production of beer u, a. be used.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungenc) Characteristic of the known technical solutions

Glucan wird neben Xylan und Araban zu den sogenannten Gummistoffen dei· Gerste gerechnet. Es ist bekannt, daß Gerstenglucan ein Glucosepolymer ist, das aus ungleichen Anteilen von ß-1,3- und ß-1,^-glycosidischen Bindungen aufgebaut ist. Das Glucanmolekül besteht aus einer unverzweigten Kette von Glucosebausteinen, in der wahrscheinlich die ß-1,4-Bindungen häufiger vertreten sind als die ß-1,3-Bindungen.In addition to xylan and araban, glucan is counted among the so-called rubbers of barley. It is known that barley glucan is a glucose polymer composed of dissimilar amounts of β-1,3 and β-1, α-glycosidic bonds. The glucan molecule consists of an unbranched chain of glucose units, in which probably the ß-1,4-bonds are more common than the ß-1,3-bonds.

Zur Zeit sind 3 Polysaccharide bekannt, die durch ß-1,3- und ß-1,4-Bindungen verknüpft sind. Es handelt sich dabei um Gerstenglucan, Weizenglucan uncl um Lichenin« Über die Sequenz der 1,3- bzw. 1,4-glycosidischen Bindungen gibt es widersprechende Angaben. Ein weiteres Glucan, das aucThere are currently 3 known polysaccharides linked by β-1,3 and β-1,4 linkages. These are barley glucan, wheat glucan and lichenin. "There is conflicting information about the sequence of 1,3- or 1,4-glycosidic bonds. Another glucan, the auc

B-Glucopyranoseresten aufgebaut ist und ß-1,3-BiDdUDgen enthält, ist in der Hefezellwaod eotdeckt worden. Die Synthese eines nicht näher definierten ß-Glucaos durch eine Mutante vod Alkaligeoes faecealis ist ebeofalls beschriebeo worden. Comyceteozellwände enthalten Glucane mit ß-1,3- und β-Ι,Α-glycosidischen Bindungen, Agrobacterium. tumefaciens scheidet in geeigneten Kulturlösungen einen weiteren Typ von Glucan mit ß-ljE-glycosidischen Bindungen ab. Ferner werden Glucane mit ß-1,6-Bindungen (Pustulan und Luteose) beschrieben.B-Glucopyranoseresten and contains ß-1,3-BiDdUDgen has been eotected in the Hefezellwaod. The synthesis of an unspecified ß-glucaos by a mutant vod Alkaligeoes faecealis has also been beschriebeo been. Comyceteo cell walls contain glucans with ß-1,3- and β-Ι, Α-glycosidic bonds, Agrobacterium. In suitable culture solutions, tumefaciens precipitates another type of glucan with β-ljE-glycosidic bonds. Furthermore, glucans with β-1,6 bonds (pustulan and luteose) are described.

Für den enzymatischen Abbau einiger Glucane sind je nach Bindungsverhältnissen einige spezifische Enzyme bekaont geworden. Bs wurde eine ß~1,3~Glucanase aus Pilzen hergestellt. Über ReiniguDg und Eigenschaften einer ß-1,3-Glucanase aus Bacillus circulans wird ebenfalls berichtet. Das Substrat Laminarin wird durch ß-1,3-Glucanase in Glucose, Laminaribiose, Laminaritriose und andere Oligosaccharide gespalten. Auch aus dem Magensaft von Helix pomatia konnte ein ähnliches Enzym gewonnen werden. Ebenfalls wurde über eine Isolierungsmethode einer Glucanase berichtet, die aus einem Amylasekonzentrat gewonnen wurde. Über die Gewinnung des Amylasekonzentrates lagen keine Angaben vor.Depending on the binding conditions, some specific enzymes have become known for the enzymatic degradation of some glucans. Bs was a ß ~ 1,3 ~ glucanase made from fungi. Purification and properties of Bacillus circulans β-1,3-glucanase are also reported. The substrate laminarin is cleaved by β-1,3-glucanase into glucose, laminaribiose, laminaritriosis and other oligosaccharides. Also from the gastric juice of Helix pomatia a similar enzyme could be obtained. Also reported was an isolation method of a glucanase derived from an amylase concentrate. There was no data on the recovery of the amylase concentrate.

Weiterhin wurde über eine suboptimale Glucanasebildung im Iiabormaßstab uDter Verwendung eines Kulturmediums nach Güntelberg berichtet·Furthermore, suboptimal glucanase formation on the scale of iodine using a culture medium according to Güntelberg has been reported.

d) Ziel der Erfindungd) Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein biotechnisches Verfahren zur Herstellung eines Enzyms mit hoher Glucanaseaktivität, insbesondere zum Abbau von Getreideglucan, zu entwickeln.The aim of the invention is to develop a biotechnical process for the production of an enzyme with high glucanase activity, in particular for the degradation of cereal glucan.

e) Darlegung des Wesens der Erfindunge) Presentation of the essence of the invention

Der ErfinduDg liegt die Aufgabe zugrunde, einen Glucanase produzierenden Mikroorganismenstamm an ein hohes Glucan-The object of the present invention is to attach a glucanase-producing microorganism strain to a high glucan

1.1» Fold der vegetativen ZeIlen1.1 »Fold of vegetative cells

Spaltungsvermögen zu adaptieren und anschließend in einem geeigneten Nährmedium zu kultivieren.Cleavage capacity to adapt and then cultivate in a suitable nutrient medium.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß als Mikroorganismen stamm Bacillus subtilis COHN 1872, der nicht mehr über die Fähigkeit verfügt, Nitrat zu reduzieren, eingesetzt wird. Der Stamm hat folgende Charakteristik:According to the invention, this is achieved by using as microorganism strain Bacillus subtilis COHN 1872, which no longer has the ability to reduce nitrate. The trunk has the following characteristics:

a) Morphologische Charakteristikaa) Morphological characteristics

Bewegliche Längsstäbchan mit abgerundeten Zellenden, als Einzel- oder Doppelstäbchen bzw. kurze KettenMovable longitudinal rods with rounded cell ends, as single or double rods or short chains

2,5 - 6,0 χ 0,6 - 0,8/i oval ohne bestimmte Lokalisation in den Sporangien nicht angeschwollen positiv, im Alter g^amlabil junge Zellen homogen tin-2.5 - 6.0 χ 0.6 - 0.8 / i oval without specific localization in the sporangia not swollen positive, in the age group labile young cells homogeneous tin-

2. 3*2. 3 *

4, 1.5.4, 1.5.

Größe SporenSize spurs

Sporangien GraorverhaltenSporangia Graor behavior

1·6. Methylenblaufärbung1 · 6th Methylene blue staining

1·7. Wachstum1 · 7th growth

a) auf Fleischbouillon agara) on meat stock agar

b) Fleischbouillon giert nicht vakuolisiertb) meat bouillon does not yaw vacuolised

üppiges Wachstum, Kolonien mattglänzend, schmutzigweiß, Band gelappt, z.T. mycelartig ausgefranst Agarstrich: üppige Kolonie an der Oberfläche, entlang des Striches schwaches Wachstum üppiges Wachstum in Form weißer Schlieren und eines zarten, leicht brüchigen Oberflächenhäutchens, leichte Trübunglush growth, colonies dull, dirty white, ribbon lobed, z.T. fissured mycelium Agar-stripe: lush colony on the surface, along the line weak growth lush growth in the form of white streaks and a delicate, slightly brittle surface covering, slight cloudiness

c) Fleischbouillon und üppigeres Wachstuni als in Glucose reiner Fleischbouillon,(c) meat bouillon and more abundant growth than meat broth pure in glucose,

dickes, festes Oberflächenhäutchenthick, firm surface cuticle

d) Fleischbouillon und 7 % NaCl: sehr schwaches NaCl Wachstumd) meat broth and 7 % NaCl: very weak NaCl growth

5 % NaCl: üppiges Wachstum5 % NaCl: lush growth

e) Wachstum auf Kartof- üppiges Wachstum, Kolonien felscheiben bzw, schleimig, feuchtglänzend, -.keilen schmutzweiß bis gelblichbraun, nach 3-4 Tagen bei 37° C Bläschenbildung (mit Schleim gefüllt), Kolonien im Alter dunkelbraun, keine Faltunge) Growth to potato-rich growth, colonies slices or, slimy, moist-shiny, -kekeilen dirt-white to yellowish brown, after 3-4 days at 37 ° C bubbling (filled with mucus), colonies in the age dark brown, no folding

b) Physiologische Charakteristikab) Physiological characteristics

VOGES-PKOSKAÜSB-REÄKT K>N (Acetylmethylcarbinol) +VOGES-PKOSKAÜSB REACT K> N (acetylmethylcarbinol) +

Gelatineverflüssigung +Gelatin liquefaction +

Koagulation von Milch +Coagulation of milk +

Caseinhydrolyse +Casein hydrolysis +

Katalase +Catalase +

Kitratreduktase -Kitrat reductase -

Gasbildung in nitrat- und glucosehaltiger Pepton-Kährlösung +Gas formation in nitrate- and glucose-containing peptone-kährlösung +

Gasbildung in nitrathaltiger Fleischbouillon (ohne Glucose) -Gas formation in nitrate-containing meat broth (without glucose) -

NHy-Bildung in Peptonnährlösung +NHy formation in peptone broth +

H2S-BildungH 2 S formation

Indolbildung -Indole formation -

Citratverwertung +Citrate recycling +

Wachstum bei + 56° CGrowth at + 56 ° C

pH-Veränderung in Peptonnährlösungen (6 Tage bei 37° C) 7,0 8,6/8,8 Veränderungen von Lackmusmilch (10 Tage bei 37° C) Alkalisierung (pH 6,0/8,3)pH change in peptone broths (6 days at 37 ° C) 7.0 8.6 / 8.8 changes in litmus milk (10 days at 37 ° C) alkalization (pH 6.0 / 8.3)

Säurebildung aus Kohlenhydraten (ohne Gasbildung):Acid formation from carbohydrates (without gas formation):

Glucose +Glucose +

Saccharose +Sucrose +

Mannose +Mannose +

Galactose +Galactose +

Arabinose +Arabinose +

Lactose -Lactose

Maltose +Maltose +

Dextrin +Dextrin +

Mannitol +Mannitol +

Salic in +Salic in +

Stärke +Strength +

Die Diagnostik des verwendeten Stammes ergab trotz der morphologischen und physiologischen Variationsbreite eine sichere Zuordnung zur Art Bacillus subtilis COHN 1872 und eine eindeutige Abgrenzung zu anderen Arten entsprechend dem Bestimmungsschlüssel in Bergey's manual (Breed et al· 1957) und. dem von Smith et al. 1946 ("Aerobic mecophilic sporeforming bacteria U.S. Dept. AGR, Misc. Publ. No. 559)sowie Smith et al. 1952 ("Aerobic sporeforming bacteria" U.S. Dept. Agric. Monogr. No. 16).Despite the morphological and physiological range of variation, the diagnosis of the strain used revealed a reliable association with the species Bacillus subtilis COHN 1872 and a clear differentiation from other species according to the key in Bergey's manual (Breed et al. 1957) and. that of Smith et al. AGR, Misc., Publ. No. 559) and Smith et al., 1952 ("Aerobic sporeforming bacteria," U.S. Dept. Agric., Monogram No. 16).

Eine Probe des erfindungsgemäß verwendeten Produktionsstammes ist seit dem. 30. 3· 1967 in der Stammsammlung des Institutes für Mikrobiologie der Humboldt-tmiversitat zu Berlin, Außenstelle 1532 Kleinmachnow, Max-Reimann-Str. 16, unter der Stammsammlungsnummer 3712 hinterlegt.A sample of the production strain used according to the invention has been since. 30. 3 · 1967 in the collection of the Institute for Microbiology of the Humboldt-tmiversitat in Berlin, field office 1532 Kleinmachnow, Max-Reimann-Str. 16, under the strain collection number 3712 deposited.

Der in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur biotechnischen Herstellung eines glucanspaltenden Enzyms benutzte Stamm spaltet insbesondere Gerstenglucan, wobei als Spaltpro-The strain used in the method according to the invention for the biotechnical production of a glucan-cleaving enzyme splits in particular barley glucan, where as cleavage protein

dukte Oligosaccharide und in geringem Umfang Glucose auftreten. Ferner konnte ait der hergestellten Glucanase kein enzymatischer Abbau des Laminarins erreicht werden. Da im Gerstenglucan sowohl ß-1,3- als auch ß-1,4-glycosidische Bindungen in bestimmter Sequenz und sterischer Anordnung enthalten sind, erstreckt sich das Spaltungsvermögen des genannten Enzyms auf die im Getreideglucan vorliegende spezifische chemische Struktur.oligosaccharides and, to a lesser extent, glucose. Furthermore, no enzymatic degradation of the laminarin could be achieved with the glucanase produced. Since barley glucan contains both β-1,3- and β-1,4-glycosidic bonds in a specific sequence and steric arrangement, the cleavage capacity of said enzyme extends to the specific chemical structure present in the cereal glucan.

Der Bacillus subtilis COHN 1872, der nicht mehr über die Fähigkeit, Nitrat zu reduzieren verfügt, wird an ein hohes Glue anspaltungsvermögen adaptiert, indem er abwechselnd auf festen und flüssigen Nährböden, wahlweise mit oder ohne Glucan, kultiviert wird.The Bacillus subtilis COHN 1872, which no longer has the ability to reduce nitrate, is adapted to high cleavage ability by alternately cultivating it on solid and liquid nutrient media, optionally with or without glucan.

Die Produktion der Glucanase erfolgt mit dem o. g. Bacillus subtilis-Stamm im Submersverfahren. Das selektierte Stamm-Material wird zunächst in ein geeignetes Inoculum, welches Fleischwasser, Λ % Pepton und 0,5 % NaCl enthält, übertragen. Die Schüttelkolben werden 18 bis 24 Stunden bei 30° C auf einer Schutt elmase hin e mit etwa 220 Ausschlägen/min inkubiert. Danach erfolgt die Über impfung des Inoculums in das jeweilige Produktionsmedium·The production of glucanase is carried out with the above-mentioned Bacillus subtilis strain in the submerged procedure. The selected stock material is first transferred to a suitable inoculum containing meat water, Λ% peptone and 0.5 % NaCl. The shake flasks are incubated for 18 to 24 hours at 30 ° C on a debris elemase with about 220 strokes / min. Thereafter, the over inoculation of the inoculum into the respective production medium takes place ·

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Glucanase erfolgt aerob unter submersen Bedingungen in Schüttelkolben mit etwa 10 % Füllung. Im technischen Maßstab werden Fermentationstanks aus nicht rostendem Stahl mit Rührwerken und steriler Luftzuführung benutzt. Das Produktionsvolumen der sorgfältig zu sterilisierenden Kulturflüssigkeit kann mehrere 10 mJ betragen. Die Nährlösung muß geeignete Kohlenstoff- und Stickstoffquellen enthalten, die durch den Sterilisationsmodus nicht wesentlich geschädigt werden dürfen. Die Beimpfung des sterilisierten Nährmediums erfolgt mit 1 bis 5 % Impfmaterial. Die Züchtungstemperaturen liegen vorzugsweise zwischen 28 und 37° C. Als Antischaummittel können beispielsweise Silikonöle und pflanzliche oder tierische Fette oder öle mit gutemThe process according to the invention for producing glucanase takes place aerobically under submerged conditions in shake flasks with about 10 % filling. On an industrial scale, fermentation tanks made of stainless steel with stirrers and sterile air supply are used. The production volume of carefully sterilized culture liquid can be several 10 m J. The nutrient solution must contain suitable sources of carbon and nitrogen, which must not be significantly damaged by the sterilization mode. The inoculation of the sterilized nutrient medium is carried out with 1 to 5 % inoculum. The cultivation temperatures are preferably between 28 and 37 ° C. As antifoams, for example, silicone oils and vegetable or animal fats or oils with good

Erfolg verwendet werden. Die Kulturdauer ist in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Nährbodens auf 24 bis 72 Stunden bemessen. Die Belüftungsmenge beträgt in Abhängigkeit von dem jeweiligen physiologischen Zustand der Kultur 0,3 bis 1 l/min. Am Ende der Fermentationszeit werden 100 bis 150 IS/ml Glucanase, 3 000 bis 5 000 ΙΕ/ml Amylase und 1 bis 2 PUcas Protease erreicht.Success be used. The culture time is measured depending on the composition of the medium to 24 to 72 hours. The amount of aeration is 0.3 to 1 l / min depending on the physiological state of the culture. At the end of the fermentation time 100 to 150 IS / ml glucanase, 3,000 to 5,000 ΙΕ / ml amylase and 1 to 2 PUcas protease are achieved.

Die Bestimmung der Glucanase wurde in Anlehnung an die Empfehlungen des IUB (1961) unter Verwendung von Gerstenglucan als Substrat (I. A. Preese and KG Mackenzie J. Inst. Brew. J28, 353 - 363, 1952) mit 3,5-Dinitr©salicylsäure durchgeführt. Nach Beendigung der Fermentation wird die Kulturlösung von den Bakterien und Nährbodenbestandteilen abgetrennt, im Vakuum eingeengt und mit organischen Lösungsmitteln, anorganischen Salzen oder anderen Fällungsmitteln gefällt und danach getrocknet.The determination of the glucanase was carried out in accordance with the recommendations of the IUB (1961) using barley glucan as substrate (IA Preese and KG Mackenzie J. Inst. Brew. J28, 353-363, 1952) with 3,5-dinitryl salicylic acid , After completion of the fermentation, the culture solution is separated from the bacteria and Nährbodenbestandteilen, concentrated in vacuo and precipitated with organic solvents, inorganic salts or other precipitants and then dried.

f) Ausführungsbeispiele Beispiel 1f) Exemplary embodiments Example 1

Bacillus subtilis COHN 1872, der nicht mehr über die Fähigkeit, Nitrat zu reduzieren verfügt, wird zunächst auf einem Selektionsagar ohne Glucose ausgeplattet. Die charakteristischen Einzelkolonien mit schwach gefaltetem Band, glänzend und leicht rosa gefärbt, wurden auf einem Nährboden, bestehend aus Gerstenschrot, Agar, NaCl und MgSO^, ausgestrichen. Die Inkubation dieser ersten Überimpfung, die gleichzeitig eine Adaptation an das Gerstenglucan beinhaltet, dauert mindestens 48 Stunden bei 30° C. Durch wenigstens zwei weitere Passagen auf dem gleichen glue anhält igen Nährboden wird die Adaptation an die GIucanspaltung weiter erhöht. Die Inkubationsdauer dieser Passagen wird zweckmäßigerweise auf mehrere Tage bis mehrere Wochen ausgedehnt. Zellsuspensionen von der letzten Passage werden dann in einen flüssigen Propagationsnährboden, der kein Glucan enthält, übergeimpft. In dieser Stufe kommt es· lediglich auf eine kurszeitige Vermehrung der Keime an,Bacillus subtilis COHN 1872, which no longer has the ability to reduce nitrate, is initially flattened out on a selection agar without glucose. The characteristic single colonies with slightly folded band, shiny and light pink in color, were spread on a nutrient medium consisting of barley meal, agar, NaCl and MgSO4. The incubation of this first inoculation, which at the same time involves adaptation to the barley glucan, lasts for at least 48 hours at 30 ° C. By at least two more passages on the same glue-containing culture medium, the adaptation to glucan cleavage is further increased. The incubation period of these passages is expediently extended to several days to several weeks. Cell suspensions from the last passage are then inoculated into a liquid propagation medium containing no glucan. At this stage, it only depends on a course-time multiplication of the germs,

weshalb dieses Medium neben 0,1 % Stärke auch 0,5 % Glucose enthält. Die Vermehrung ist nach 6 bis 7 Stunden beendet, ohne daß das hohe Glue anspaltungsv er mögen des Stamm-Materials abgeschwächt wird. Diese Propagationsstufe darf höchstens nur noch einmal bei einer Inkubationszeit, die Dicht länger als M bis 6 Stunden betragen darf, wiederholtwerden. Dieses Inbculum wird anschließend in Produktionsmedien, die bis zu 9 % Gerstenschrot enthalten (hohe Glucankonzentration) eingeimpft und fermentiert·why this medium in addition to 0.1% strength and 0.5 % glucose. Propagation is complete after 6 to 7 hours without the high cleavage of the parent material being attenuated. This propagation step may only be repeated once more at an incubation period which may be longer than M up to 6 hours. This inbculum is then inoculated and fermented in production media containing up to 9% barley meal (high glucan concentration) and fermented.

Beispiel 2Example 2

Pur das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von GIucanase mit dem erfindungsgemäßen Bacillus subtilis-Stamm wird folgender Nänrboden benutzt!Pur the inventive method for the production of glucanase with the Bacillus subtilis strain according to the invention the following Nänrboden is used!

9 % Ger st en se brot9 % Ger st se bread

3 % Sojabohnenschrot3 % soybean meal

0,25 % (KV2SO^0.25 % (KV 2 SO 4)

0,2 % KH2PO^ und0.2 % KH 2 PO ^ and

1,2 * Na2HPO^1.2 * Na 2 HPO ^

Leitungswassertap water

pH -vor dem Sterilisieren: 7,2pH before sterilization: 7.2

pH nach dem Sterilisieren: 6,5 bis 6,9.pH after sterilization: 6.5 to 6.9.

Das Produktionsmedium wird zu je 50 ml in 500 ml große ßundstehkolben abgefüllt, sterilisiert, beimpft und anschließend auf die Schüttelmaschine gebracht. Die notwendige Beimpfungsmenge beträgt 1 bis 2 %. Die Keimdichte des Impfmaterials soll zweckmäßigerweise bei 6 · 10 Keimen/ml liegen. Die Schütteldauer beträgt 3 Tage, die Inkubationstemperatur liegt zweckmäßigerweise bei 30° C. Während einer Inkubationsdauer von 3 Tagen wird in dem Produktionsmedium neben einer beachtlichen Menge an Glucanase, nämlich 80 bis 150 ΙΕ/ml, auch noch Amylase und Protease gebildet. Die Amylaseproduktion liegt zwischen 2 000 und 5 000 ΙΕ/ml. Die gebildete Menge der Amylase ist von der Menge der gebildeten Glucanase unabhängig.The production medium is filled to 50 ml in 500 ml ßundstehkolben, sterilized, inoculated and then placed on the shaker. The necessary inoculation amount is 1 to 2 %. The germinal density of the inoculum should suitably be 6 x 10 6 germs / ml. The shaking period is 3 days, the incubation temperature is expediently 30 ° C. During an incubation period of 3 days, in addition to a considerable amount of glucanase, namely 80 to 150 μl / ml, amylase and protease are also formed in the production medium. Amylase production is between 2,000 and 5,000 ΙΕ / ml. The amount of amylase formed is independent of the amount of glucanase formed.

- 9 Beispiel 3- 9 Example 3

Die Produktion der Glucanase erfolgt in einem 500 1-V2A-Stahl-Fermentationstank mit Zwangsbelüftung. Die Zusammensetzung des Nährbodens ist folgende:The production of glucanase takes place in a 500 l V2A steel fermentation tank with forced ventilation. The composition of the medium is as follows:

2 % Gerstenschrot2 % barley meal

2. % Kartoffelstärke2. % potato starch

0,95 % Sojamehl0.95% soy flour

1,5 % (NH^) 2HPO^1.5% (NH 2) 2H 2 PO 4

0,08 % Natriumzitrat und0.08 % sodium citrate and

diverse Spurenelemente, Leitungswasser,various trace elements, tap water,

Nach dem Sterilisieren bei 120° C und 30 Minuten wird die H-Ionenkonzentration auf pH 7,0 bis 7,2 eingestellt. Nach dem Erkalten erfolgt die Beimpfung unter sterilen Bedingungen mit 2 % Impfmaterial. Die Belüftung während der logarithmischen Wachstumsphase beträgt 0,7 1 Luft auf 1 1 Flüssigkeit in der Minute. Die Rühr geschwindigkeit des Ruhrers beträgt je nach Beschaffenheit desselben 160 bis 420 U/min. Nach 36 Stunden wird die Fermentation unterbrochen, da die Kohlenhydrate aufgebraucht sind und eine Verschiebung des pH-Wertes auftritt. Nach eine» Kultur dauer von 36 Stunden werden 100 bis I50 IE Glucanase, 2 000 bis 3 000 IS Amylase und etwa 1 PUase gebildet.After sterilization at 120 ° C and 30 minutes, the H ion concentration is adjusted to pH 7.0 to 7.2. After cooling, the inoculation is carried out under sterile conditions with 2 % inoculum. Aeration during the logarithmic growth phase is 0.7 1 of air per 1 1 of fluid per minute. The stirring speed of the Ruhrers is depending on the nature of the same 160 to 420 U / min. After 36 hours, the fermentation is interrupted as the carbohydrates are used up and a shift in the pH occurs. After a culture period of 36 hours, 100 to 150 IU of glucanase, 2,000 to 3,000 of IS amylase and about 1 PUase are formed.

Beispiel Ц Example Ц

1 000 ml Kulturfiltrat mit einer ß-Glucanaseaktivität von 150,0 ΙΕ/ml und einer Alpha-Amylaseaktivität von 5 000 XE/ pil werden durch den Zusatz von Calciumgel geklärt. Die Ausfällung des gewünschten Enzyms erfolgt unter Rühren mit festem (NH^)250^. Das Fällungsinittel kann in pro analysi oder technischer Qualität eingesetzt werden. Die Fällung erfolgt bei einer Temperatur von 10° C bis Zimmertemperatur. Der Niederschlag wird im Vakuum bei einer Temperatur bis maximal 40° C getrocknet und anschließend homogenisiert .1,000 ml of culture filtrate having a ß-glucanase activity of 150.0 ΙΕ / ml and an alpha-amylase activity of 5000 XE / pil are clarified by the addition of calcium gel. The precipitation of the desired enzyme is carried out with stirring with solid (NH ^) 2 50 ^. The precipitant can be used in pro analysi or technical quality. The precipitation takes place at a temperature of 10 ° C to room temperature. The precipitate is dried in vacuo at a maximum temperature of 40 ° C and then homogenized.

Durch kurzzeitiges Behandeln des feuchten Präparates mit Aceton unter 0° C wird die Trocknungszeit des Präparates wesentlich herabgesetzt und eine Aufhellung des Präparates erreicht. Das Endprodukt ist pulverförmig, nicht hygroskopisch und in Wasser gut löslich.By brief treatment of the moist preparation with acetone below 0 ° C, the drying time of the preparation is significantly reduced and achieved a brightening of the drug. The end product is powdery, non-hygroscopic and readily soluble in water.

Ausbeuteyield

Aus 1 000 ml Kulturfiltrat obiger Aktivität werden 10 g Festprodukt mit einer Aktivität von 9,0 IS/mg ß-Glucanase und 160 IE Alpha-Amylase erhalten, das entspricht einer Ausbeute von ca. 90 % ß-Glucanase und ca. 35 % Alpha-Amylase.From 1 000 ml culture filtrate above activity 10 g of solid product with an activity of 9.0 IS / mg ß-glucanase and 160 IU alpha-amylase are obtained, which corresponds to a yield of about 90 % ß-glucanase and about 35 % alpha amylase.

Beispiel 5Example 5

Fällung mit AcetonPrecipitation with acetone

1 000 ml Kulturfiltrat von obiger Aktivität werden unter Rühren bei einer Temperatur unter 0° C mit Aceton bis zum Sättigungsgrad von 0,65 versetzt. Der pH-Wert der Kulturlösung wird mit Phosphatpuffer nach SORENSEN auf pH 7 eingestellt. Das Fällungsprоdukt wird nach obiger Beschreibung aufgearbeitet.1 000 ml of culture filtrate of the above activity are added with stirring at a temperature below 0 ° C with acetone to the degree of saturation of 0.65. The pH of the culture solution is adjusted to pH 7 with phosphate buffer according to SORENSEN. The precipitation product is processed as described above.

Ausbeuteyield

Es werden 11,5 g Festprodukt mit folgender Aktivität erhalten :There are obtained 11.5 g of solid product having the following activity:

ß-Glucanase: 8,0 ΙΕ/mg = 82 % β-glucanase: 8.0 ΙΕ / mg = 82 %

Alpha-Amylase: 300 ΙΕ/mg = 77 %. Alpha-amylase: 300 ΙΕ / mg = 77%.

Claims (3)

Erfindungsansprücheinvention claims Verfahren zur biotechnischeD Herstellung eines Pflanzenglucan abbauenden Enzyms, dadurch gekennzeichnet, daß Bacillus subtilis СОШТ 1372, der nicht mehr über die Fähigkeit verfügt, Nitrat zu reduzieren und der unter der Nummer 3712 in der Stammsammlung des Institutes für Mikrobiologie der Humboldt-Universität zu Berlin hinterlegt ist, eingesetzt wird.Process for the biotechnical production of a plant glucan-degrading enzyme, characterized in that Bacillus subtilis СОШТ 1372, which no longer has the ability to reduce nitrate and which is deposited under the number 3712 in the strain collection of the Institute of Microbiology of the Humboldt University in Berlin , is used. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stamm an ein hohes Glucanspaltungsvertnögen adaptiert wird und daß die vom natürlichen Substrat stammenden Bacillus subtilis-Stäcime abwechselnd auf festen oder flüssigen und andererseits glueanhaltigen bzw. glueanfreien Nährmedien kultiviert werden.2. The method according to item 1, characterized in that the strain is adapted to a high Glucanspaltungsvertngen and that derived from the natural substrate Bacillus subtilis Stäcime are cultured alternately on solid or liquid and on the other hand glueanhaltigen or glueanfreien culture media. 3. Verfahren nach don Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Stamm zur Steigerung einer Glucanasebildimg Glucan als Induktor in dem SelektionsnährbodeE, dein Inoculum und/oder dem Produktionsmedium verwendet wird und daß als Kohlenhyirat- und Glueanquellen Gerstenschrot, Wei2.enkleie, Weizen schrote oder Weizenmehle- in Verbindung mit Stärke sowie alle Glucanquellon anderer pflanzlicher Herkunft dienen.Method according to points 1 and 2, characterized in that said strain is used to increase glucanase glucan as an inducer in the selection well, your inoculum and / or the production medium and that as carbohydrate and glutinous sources barley meal, Wei2.kleie, Wheat or wheat flour in conjunction with starch and all glucan source of other vegetable origin.

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