DE2011811C - Process for the production of a cell wall-disrupting enzyme - Google Patents
Process for the production of a cell wall-disrupting enzymeInfo
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Description
In letzter Zeit wurden großtechnische Verfahren zur Hefe- und Chlorellaherstellung entwickelt. Es wurde versucht, diese Mikroorganismen als Nahrungsmittel oder Futter zu verwenden. Bei der praktischen Verwendung dieser Mikroorganismen ergeben sich jedoch viele Probleme wegen ihrer schweren Verdaulichkeit.Recently there have been large-scale processes Developed for yeast and chlorella production. Attempts have been made to use these microorganisms as food or to use feed. In the practical use of these microorganisms revealed however, many problems arise because of their difficult digestibility.
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung Iytischer, von Mikroorganismen produzierter Enzyme bekannt. In der USA.-Patentschrift 3 124 517 ist ein Verfahren zur Herstellung eines in den Sporen von Bacillus cereus ATCC 14893 enthaltenen lytischen Enzyms beschrieben, das auf bestimmte Bäkterienarten wirkt. Aus der britischen Patentschrift 1 132 678 ist ein Verfahren zur Herstellung von Enzymen aus der Kulturbrühe von Stämmen der Gattung Flavobacterium bekannt. Diese Enzyme wirken abbauend auf Zellen von Mikroorganismen. Ein Verfahren zur Herstellung eines lysierend wirkenden Enzymkomplexes aus der Kulturbrühe von Cytophaga NCIB 9497 ist in der belgischen Patentschrift 664 444 beschrieben. Schließlich ist aus der französischen Patentschrift 1 333 739 ein Verfahren zum Lösen von Zellwänden von Hefen mittels einer von Mikroorganismen wie z. B. von Trichoderma viridae produzierten extrazellulären /f-Glucanase bekannt. Es ist jedoch wünschenswert, ein Enzym mit höherer Aktivität als die der bekannten Enzyme herzustellen, das auch stabile Zellwände von Mikroorganismen wirksam zu lösen vermag.There are different methods of making Iytischer, enzymes produced by microorganisms are known. U.S. Patent 3,124,517 is a Process for the preparation of a lytic contained in the spores of Bacillus cereus ATCC 14893 Described enzyme that acts on certain types of bacteria. From British Patent 1,132,678 is a process for the production of enzymes from the culture broth of strains of the genus Flavobacterium known. These enzymes have a degrading effect on the cells of microorganisms. A method for Production of a lysing enzyme complex from the culture broth of Cytophaga NCIB 9497 is described in Belgian patent 664,444. Finally, from the French patent specification 1 333 739 a method for dissolving yeast cell walls by means of one of microorganisms such as B. by Trichoderma viridae produced extracellular / f-glucanase known. However, it is It is desirable to produce an enzyme with higher activity than that of the known enzymes, which is also stable Is able to effectively loosen cell walls of microorganisms.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines zellwandlösenden Enzyms zu schaffen, um durch den Abbau der Zellwände von Mikroorganismen die Zellinhaltsstoffe leichter zugänglich zu machen. Die Zellwände von z. B. Chlorella sind besondersstabil und können nur auf mechanischem Wege zerstört werden. Die Erfindung beruht auf dem Befund, daß der Mikroorganismus Micropolyspora sp. ATCC 21 489 in der Gärmaischc bei aerober Züchtung ein zellwandlösendes Enzym anreichert.The object of the invention is to create a method for the production of a cell wall-dissolving enzyme, in order to make the cell constituents more easily accessible through the breakdown of the cell walls by microorganisms close. The cell walls of z. B. Chlorella are particularly stable and can only be destroyed mechanically. The invention is based on the finding that the microorganism Micropolyspora sp. ATCC 21 489 in fermentation mash in aerobic breeding a cell wall-dissolving enzyme accumulates.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung eines zellwandlösenden Enzyms durch aerobes Züchten eines Mikroorganismus bei hierfür üblichen pH-Wert-Verhältnissen und durch Gewinnung des Enzyms aus dem Fermentationsmedium, das dadurch geken..zeichnet ist, daß man als Mikroorganismus Micropolyspora sp. ATCC 21 489 in einem flüssigen Nährmedium üblicher Zusammensetzung, das jedoch als Hauptkohlenstoffquellen solche mit einem verhältnismäßig hohen Polymerisationsgrad enthält, bei einer Temperatur von 40 bis 600C einsetzt, das Myzel vom Fermentationsmedium abtrennt und das in der Fermentationsflüssigkeit enthaltene Enzym nach üblichen Methoden gewinnt.The invention accordingly provides a process for the production of a cell wall-dissolving enzyme by aerobic cultivation of a microorganism at pH ratios customary for this purpose and by obtaining the enzyme from the fermentation medium, which is characterized in that the microorganism Micropolyspora sp. ATCC 21 489 in a liquid nutrient medium of the usual composition, which, however, contains as the main carbon sources those with a relatively high degree of polymerization, starts at a temperature of 40 to 60 0 C, separates the mycelium from the fermentation medium and the enzyme contained in the fermentation liquid is obtained by conventional methods.
Der Stamm Micropolyspora sp. ATCC 21 489 hat folgende taxonomischen Eigenschaften:The strain Micropolyspora sp. ATCC 21 489 has the following taxonomic properties:
ίο A. Morphologische Eigenschaftenίο A. Morphological properties
1. Luftmyzel1. aerial mycelium
Ungefähr 0,7 bis 1,0 μ Durchmesser, verzweigt und mäßig am Nährboden haftend, weiß.Approximately 0.7 to 1.0 μ in diameter, branched and moderately adherent to the medium, white.
2. Substratmyzel2. Substrate mycelium
Etwas dünner als das Luftmyzel, ungefähr 0,5 bis 0,7 μ Durchmesser. Es neigt dazu, in den Agai-Nährboden
einzudringen.
3. Bildung von lcuppelförmigen KörpernSlightly thinner than the aerial mycelium, about 0.5 to 0.7 μ in diameter. It tends to invade the agai breeding ground.
3. Formation of domed bodies
Häufig wird eine Aggregation von kleinen, kuppe! förmigen Körpern auf der Oberfläche des Agar-Nährbodens
beobachtet.
4. SporenOften an aggregation of small, kuppe! shaped bodies observed on the surface of the agar medium.
4. Spurs
Sphärisch oder oval, ungefähr 0,8 bis 1,0 μ Durchmesser, hauptsächliche Bildung direkt seitlich dos Myzels. Manchmal werden einzelne Sporen bcobach-Spherical or oval, approximately 0.8 to 1.0 μ in diameter, main formation directly on the side of the mycelium. Sometimes individual spores are bcobach-
tet. Hauptsächlich treten aber Ketten von 2 bis 10 Sporen auf. Die Ketten sind gerade, Spiralketten werden nicht beobachtet. Die Sporenketten sind verhältnismäßig einfach in einzelne Sporen zu trennen. Bei der Züchtung in Schüttelkultur werden keine Ketten beobach-tet. Mainly, however, chains of 2 to 10 spores occur. The chains are straight, spiral chains are not observed. The spore chains are relatively easy to separate into individual spores. When breeding no chains are observed in shaking culture
tet, die mehr als 2 bis 3 Sporen enthalten. Bei des Keimung der Sporen wird die Bildung von 1 bis 2 Sporenröhren aus einer Spore beobachtet.tet that contain more than 2 to 3 spores. When the spores germinate, the formation of 1 to 2 spore tubes observed from one spore.
5. Myzelspaltung5. Mycelial splitting
Bei Plattenzüchtung nicht beobachtet, aber Myzclbruchstücke von 5 bis 20 μ treten oft bei der Herstellung des Abstrichs auf.Not observed with plate growth, but mycelium fragments from 5 to 20 μ often occur during the preparation of the smear.
6. Zusammensetzung der Zellwand6. Composition of the cell wall
Nach Hydrolyse der Zellwand mit 6 n-HCl wurde papierchromatographisch festgestellt, daß sie mesorv-Diaminopimelinsäure, Arabinose und Galactose enthält. In der Literatur ist beschrieben, daß die Mikroorganismen der Gattung Micropolyspora dicselbe Zusammensetzung wie oben aufweisen.After hydrolysis the cell wall with 6 n-HCl was determined by paper chromatography that it contains mesorv-diaminopimelic acid, Contains arabinose and galactose. In the literature it is described that the Microorganisms of the genus Micropolyspora have the same composition as above.
B. Physiologische EigenschaftenB. Physiological properties
1. Saccharose-Nitrat-Agar Kein Wachstum.1. Sucrose Nitrate Agar No growth.
2. Glucose-Asparagin-Agar Kein Wachstum.2. Glucose asparagine agar No growth.
3. Glycerin-Asparagin-Agar3. Glycerin-asparagine agar
Mäßiges Wachstum, Bildung von engen Schichten an der Oberfläche des Nährbodens, Subslratmyzcl blaßbraun, Luftmyzel weiß.Moderate growth, formation of narrow layers on the surface of the culture medium, Subslratmyzcl pale brown, aerial mycelium white.
4. Bouillon-Agar4. Broth agar
Gutes Wachstum, Luflmyzel weiß, Substratmyzel blaßbraun, kein lösliches Pigment, der Nährboden weist eine pulvrige Oberfläche auf.Good growth, air mycelium white, substrate mycelium pale brown, no soluble pigment, the nutrient medium has a powdery surface.
5. Gelatine-Agar5. Gelatin agar
Leichtes Wachstum an der Oberfläche des Nährbodens nach 4 Tagen bei 50° C, am 2. Tag kann keine Verflüssigung der Gelatine festgestellt werden jedoch wird am 4. Tag eine mäßige Verflüssigung beobachtet.Slight growth on the surface of the culture medium after 4 days at 50 ° C, none on the 2nd day Liquefaction of the gelatin can be observed, however, moderate liquefaction is observed on the 4th day.
6. Bennet-Medium6. Bennet medium
Gutes Wachstum, Luftmyzel weiß, Substratmyzel blaßbraun, lösliches Pigment schwachbraun.Good growth, aerial mycelium white, substrate mycelium pale brown, soluble pigment pale brown.
7. Stärke-Agär mit anorganischen Salzen7. Starch agar with inorganic salts
Kein Wachstum nach 4 Tagen bei 5O0C keine Stärkeverflüssigung.No growth after 4 days at 5O 0 C no starch liquefaction.
8. Stärke-Rinderpepton-Agar8. Starch beef peptone agar
Gutes Wachstum, Luftmyzel weiß, Substratmyzel blaßgelbbraun, lösliches Pigment blaßbraun, die Stärke ist nach 2 Tagen bei 50° C vollständig hydrolysiert.Good growth, aerial mycelium white, substrate mycelium pale yellow-brown, soluble pigment pale brown, the starch is completely hydrolyzed after 2 days at 50 ° C.
9. Dextrin-Casein-Agar9. Dextrin-Casein Agar
(lutes Wachstum, Luftmyze! gelbweiß, lösliches Pigment schwachgelbbraun.(good growth, aerial myceus! yellow-white, soluble Pigment pale yellow-brown.
10. Nitrat-Medium10. Nitrate medium
Dünnes, filmartiges Wachstum, Luftmyzel weiß, Ni rat wird nicht reduziert.Thin, film-like growth, aerial mycelium white, Ni rat is not reduced.
11. Lackmus-Milch11. Litmus milk
Wachstum mit Ringbildung, Peptomsierung wird iv.vch 2 Tagen bei 500C beobachtet.Growth ring formation is observed Peptomsierung iv.vch 2 days at 50 0 C.
12. Kartoffelscheiben
Kein Wachstum.·12. Potato slices
No growth.·
13. Cellulose-Asparagin-Medium
Kein Wachstum, Cellulose wird nicht zersetzt.
14. Cellulose-Dextrin-Casein-Medium13. Cellulose asparagine medium
No growth, cellulose is not broken down.
14. Cellulose-Dextrin-Casein Medium
Mäßiges und kolonienartiges Wachstum, Luftmyzel weiß, es wird fast keine Zersetzung der Cellulose beobachtet. Moderate and colony-like growth, aerial mycelium white, almost no decomposition of the cellulose is observed.
C. WachstumstemperaturC. Growth temperature
Auf einem Agar-Nährboden wird bei 300C kein Wachstum, bei 37" C schwaches Wachstum, bei 40 bis 45° C mäßiges Wachstum, bei 45 bis 55° C gutes Wachstum, bei 55 bis 6O0C mäßiges Wachstum mit schlechter Haftung des Luftmyzel j und bei 65° C schlechtes Wachstum beobachtet.On an agar culture medium is at 30 0 C no growth, weak at 37 "C growth, of at 40 to 45 ° C Growth moderate, at 45 to 55 ° C good growth at 55 to 6O 0 C overgrowth with poor adhesion Aerial mycelium j and poor growth observed at 65 ° C.
D. Hiztebeständigkeit der SporenD. Heat resistance of the spores
Bei einer lOminutigen Hitzebehandlung bei 100°C werden die Sporen nicht vernichtet. Bei Extraktion der Sporen mit heißem 80%igem Äthanol stellt man die Anwesenheit von 2,6-Pyridindicarbonsäure fest. Dies wird bei bekannten Mikroorganismen der Gattung Micropolyspora nicht festgestellt.A 10-minute heat treatment at 100 ° C. does not destroy the spores. With extraction of the spores with hot 80% ethanol one determines the presence of 2,6-pyridinedicarboxylic acid. This is not found in known microorganisms of the genus Micropolyspora.
Wie oben beschrieben, ist der erfindungsgemäß verwendete Mikroorganismus hauptsachlich durch seine Morphologie charakterisiert. Einzelne Sporen oder Sporenketten bilden sich sowohl am Luft- als'auch am Substratmyzel. Die Sporenketten werden reichlich gebildet und sind stabil. Die mikroskopische Beobachtung des Abstrichs der Myzelien zeigt eine deutliche Zerstörung derselben. Die Zusammensetzung der Zellwand des Mikroorganismus ist identisch mit der des Mikroorganismus Micropolyspora brcvicatena, der im Jahre 1961 als neue Art beschrieben wurde. Der erfindungsgemaß verwendete Mikroorganismus ist auch in vielen physiologischen Eigenschaften dem Mikroorganismus Micropolyspora brevicatena, aber er unterscheidet sich darin, daß Micropolyspora brt-vicatena auf Bouillon-Agar schlechtes Wachstam zeigt und außerdem bei einer Temperatur von 50° C nicht wächst.As described above, that is used in the present invention Microorganism mainly characterized by its morphology. Single spores or Spore chains are formed both on the air and on the substrate mycelium. The chains of spores become plentiful formed and are stable. Microscopic observation of the smear of the mycelia shows a clear one Destruction of the same. The composition of the cell wall of the microorganism is identical to that of the Microorganism Micropolyspora brcvicatena, which was described as a new species in 1961. the The microorganism used according to the invention is also similar to the microorganism in many physiological properties Micropolyspora brevicatena, but it differs in that Micropolyspora brt-vicatena shows poor wax on broth agar and also not at a temperature of 50 ° C grows.
Das im Verfahren der Erfindung verwendete Nährmedium enthält geeignete Kohlenstoffquellen, Stickstoffquellen, anorganische Salze und organische Nährstoffe. Die Hauptkohlenstoffquellen sind Polymere mit einem verhältnismäßig hohen Polymerisationsgrad, wie Stärke, Dextran, Dextrin oder Inulin. Zucker mit einem niederen Polymerisationsgrad, wie Monosaccharide, oder Disaccharide, sind nicht geeignet. Als Stickstoffquellen können Ammoniumsulfat, Ammoniumchlorid, Ammoniumphosphat oder Ammoniumnitrat verwendet werden. Die anorganischen Salze werden dem Nährmedium zugesetzt, um verschiedene für das Wachstum des Mikroorganismus essentielle Elemente zu liefern. Es kann eine geeignete Mischung verschiedener Phosphate. Kaliumsalze, Magnesiumsalze, Kupfersalze. Eisensalze, Mangansalze und Zinksalze verwendet werden. Dem Medium werden organische Nährstoffe zugesetzt, um Substanzen, wie Vitamine oder Aminosäuren, die zum Wachstum des Mikroorganismus notwendig sind, bereitzustellen. Zu diesem Zweck wird z. B. Hefe- oder Malzextrakt verwendet.The nutrient medium used in the method of the invention contains suitable carbon sources, nitrogen sources, inorganic salts and organic nutrients. The main carbon sources are polymers with a relatively high degree of polymerization, such as starch, dextran, dextrin or inulin. sugar with a low degree of polymerization, such as monosaccharides or disaccharides, are not suitable. Ammonium sulfate, ammonium chloride, Ammonium phosphate or ammonium nitrate can be used. The inorganic salts are added to the nutrient medium in order to achieve various to provide essential elements for the growth of the microorganism. It can be a suitable one Mixture of different phosphates. Potassium salts, magnesium salts, copper salts. Iron salts, manganese salts and zinc salts can be used. Organic nutrients are added to the medium in order to such as vitamins or amino acids that are necessary for the growth of the microorganism to be provided. For this purpose z. B. yeast or malt extract is used.
Wie oben beschrieben, kann als Nährmedium zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung eines der verschiedenen Gemische der genannten Nährstoffe verwendet werden. Das Nährmedium kann aber auch aus den essentiellen anorganischen Salzen und Zellen bzw. Zelltrümmern bestimmter Hefen, Chlorella, Pilze oder Bakterien, die gegenüber dem erfindungsgemaß hergestellten zellwandlösenden Enzym empfindlich sind, bestehen. Im letzteren Fall dienen die Zellen bzw. Zelltrümmer als Hauptkohlenstoffquellen und Stickstoffquellen, und sie liefern organische Nährstoffe. Ferner kann man diesem Nährmedium noch Hefe- oder Malzextrakt als weitere Quelle für organische NährstolTe zusetzen.As described above, as a nutrient medium for carrying out the method of the invention, a the various mixtures of the mentioned nutrients can be used. The nutrient medium can also from the essential inorganic salts and cells or cell debris of certain yeasts, chlorella, fungi or bacteria which are sensitive to the cell wall-dissolving enzyme prepared according to the invention are exist. In the latter case, the cells or Cell debris as the main sources of carbon and nitrogen, and they provide organic nutrients. Further yeast or malt extract can be added to this nutrient medium as a further source of organic nutrients to add.
Bei Züchtungsbeginn wird die Kultur von Micropolyspora sp. ATCC 21489 im allgemeinen mittels einer Platinöse aus einem Schrägröhrchen in sterilisiertem Wasser suspendiert. Mit dieser Anzuchtsuspension wird ein Nährmedium der oben beschriebenen Art angeimpft und üblicherweise 16 bis 48 Stunden bei einer Temperatur von 40 bis 60 C unter aeroben Bedingungen gezüchtet. Das erfindungsgemiiß hergestellte zellwandlösende Enzym reichert sich während der Züchtung in der Garmaische an. Nach der Entfernung des Myzels, z. B. durch Abzentrifugieren, kann die Fermentationsflüssigkeil direkt zum Lösen von Zellwiinden verwendet werden, oder sie kann zur Gewinnung eines pulverförmigcn Enzympräparates gefriergetrocknet weiden.At the start of cultivation, the culture of Micropolyspora sp. ATCC 21489 generally by means of suspended in a platinum loop from an inclined tube in sterilized water. With this culture suspension a nutrient medium of the type described above is inoculated and usually 16 to 48 hours grown at a temperature of 40 to 60 C under aerobic conditions. According to the invention The cell wall-dissolving enzyme produced accumulates in the garmix during cultivation. After Removal of the mycelium, e.g. B. by centrifugation, the fermentation liquid wedge can be used directly to loosen cell winds, or it can be used for Obtaining a powdery enzyme preparation freeze-dried.
Zur Gewinnung eines reineren Enzympräparates wird die Fermentationsflüssigkeit mit dem rohen Enzym mit Ammoniumsulfat ausgesalzen oder /ur Fallung des Enzyms mit Aceton behandelt. Zum Aussalzen versetzt man die Enzymlösung bis zu einem Siiuigungsgrad von 0,4 mit Ammoniumsulfat. entfernt den gebildete η Niederschlag, setzt weiteres Ammoniumsulfat hi zu einem Sättigungsgrad von 0,6 zu und gewinnt den dabei entstehenden Enzymniedcrschlag.To obtain a purer enzyme preparation, the fermentation liquid is mixed with the raw enzyme salted out with ammonium sulfate or / ur precipitation of the enzyme treated with acetone. For salting out, the enzyme solution is added to a degree of saturation of 0.4 with ammonium sulfate. removes the η precipitate formed, sets more ammonium sulfate hi to a degree of saturation of 0.6 and wins the resulting enzyme precipitate.
ELie andere Möglichkeit besteht darin, die Zugabe von Ammoniumsulfat zur Enzymlösung auf einmal vorzunehmen, wobei in diesem Fall bessere Ergebnisse erhalten werden, wenn das \mmoniumsulfat direkt bis zu einem Sättigungsgrad von 0,8 zugesetzt wird. Bei der Acetonfällung wird die rohe Enzymlösung mit Aceton zur Bildung des Enzymniederschlags versetzt Die besten Ergebnisse erhält man bei langsamer Acetonzugabe bis zu einer Konzentration von 60%. Nach ungefähr einstündigem Rühren isoliert man den gebildeten Niederschlag. Das so erhaltene Enzym wird in einem geeigneten Puffer (z. B. 0,01 m-KH2PO4-Puffer vom pH-Wert 7,0) gelöst und anschließend 20 Stunden gegen den gleichen Puffer dialysiert. Die in der Dialysiermembran verbleibende dialysierte Lösung enthält hochgereinigtes Enzym und kann auf die gleiche Weise, wie oben für die rohe Enzymlösung beschrieben ist, gefriergetrocknet werden.The other option is to add ammonium sulfate to the enzyme solution all at once, in which case better results are obtained if the ammonium sulfate is added directly to a saturation level of 0.8. In acetone precipitation, acetone is added to the crude enzyme solution to form the enzyme precipitate. The best results are obtained with slow addition of acetone up to a concentration of 60%. After stirring for about one hour, the precipitate formed is isolated. The enzyme obtained in this way is dissolved in a suitable buffer (e.g. 0.01 m-KH 2 PO 4 buffer of pH 7.0) and then dialyzed against the same buffer for 20 hours. The dialyzed solution remaining in the dialysis membrane contains highly purified enzyme and can be freeze-dried in the same way as described above for the crude enzyme solution.
Die so erhaltene Substanz ist ein neues Enzym, das leicht Zellwände verschiedener Mikroorganismen, wie Hefe, Bakterien, Pilze und Chlorella, z. B. Candida rugosa, Candida krusei, Candida utilis, Candida pseudotropicalis, Candida parapsilosis, Candida lipolytica, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces chevalieri, Pichia membranaefaciens, Hansenula anomala und Schizosaccharomyces pombe, löst.The substance thus obtained is a new enzyme that easily breaks down cell walls of various microorganisms, such as Yeast, bacteria, fungi and chlorella e.g. B. Candida rugosa, Candida krusei, Candida utilis, Candida pseudotropicalis, Candida parapsilosis, Candida lipolytica, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces chevalieri, Pichia membranaefaciens, Hansenula anomala and Schizosaccharomyces pombe.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung ist in folgendem Schema wiedergegeben:A preferred embodiment of the method of the invention is shown in the following scheme:
NährmediumNutrient medium
Anzuchtsuspension Culture suspension
Züchtung I 20 Stunden bei 50' CCultivation I for 20 hours at 50 ° C
AbzentrifugierenCentrifuge
(5000 U/Min., 10 Minuten)(5000 rpm, 10 minutes)
ZellenCells
überstandgot over
Acetonbehandlung Acetone treatment
(Rohe
Enzymlösung)(Raw
Enzyme solution)
Aussalzen mit
Ammoniumsulfat Salting out with
Ammonium sulfate
AbzentrifugierenCentrifuge
(10000 U/Min., 10 Minuten)(10000 rpm, 10 minutes)
Niederschlag überstandPrecipitation survived
< Pufferlösung<Buffer solution
Dialysedialysis
Dialysierbad Dialysis bath
RetentatRetentate
(gereinigte Enzymlösung) Abgesehen von den in den untenstehenden Beispielen angegebenen Eigenschaften weist das erfindungsgemäß hergestellte zellwandlösende Enzym folgende Merkmale auf:(Purified enzyme solution) Except for those in the examples below The cell wall-dissolving enzyme produced according to the invention has the following properties Features on:
a) Es ist im pH-Bereich 5,0 bis 9,0 stabil. Sein pH-Optimum liegt im Bereich 7,0 bis 8,0.a) It is stable in the pH range 5.0 to 9.0. Its pH optimum is in the range 7.0 to 8.0.
b) Es ist bei einer Temperatur von 40 bis 700C, insbesondere von 50 bis 6O0C, aktiv.b It is) at a temperature of 40 to 70 0 C, particularly from 50 to 6O 0 C, active.
c) Im wesentlichen ist es bei niederen Temperaturen stabil und wird bei einer Temperatur von O0C •nicht inaktiviert. Bei einer lOminutigen Behandlung bei 1000C wird es inaktiviert.c) It is essentially stable at low temperatures and is not inactivated at a temperature of O 0 C •. In a lOminutigen treatment at 100 0 C it is inactivated.
d) Es ist in Wasser und verdünnten Salzlösungen leicht löslich, in Aceton jedoch unlöslich.d) It is easily soluble in water and dilute salt solutions, but insoluble in acetone.
e) DurchAg+, Cu++, Hg++, Fe++, Zn++, Cd++ und Ni++ wird es stark und durch Mn++ und Co+ + mäßig gehemmt, während es durch Mg+ + aktiviert wird.e) DurchAg +, Cu ++, Hg ++, Fe ++, Zn ++, Cd ++ and Ni ++ there will be inhibited excessively and by Mn ++ and Co + + while activated by Mg + + will.
Das erfindungsgemäß hergestellte zellwandlösende Enzym ermöglicht es, wertvolle intrazelluläre Substanzen, z. B. Proteine, Nucleinsäuren, Aminosäuren, Vitamine und Enzyme, aus Mikroorganismen zu gewinnen. The cell wall-dissolving enzyme produced according to the invention enables valuable intracellular substances, z. B. proteins, nucleic acids, amino acids, vitamins and enzymes from microorganisms.
Oie Durchführung von Vergleichsversuchen ergab, daß das Enzym aus Micropolyspora sp. ATCC 21489 gegenüber verschiedenen Hefen und gegen Chlorella insgesamt eine beträchtlich höhere zellwandlösende Aktivität besitzt als Enzyme, die von MikroorganismenCarrying out comparative experiments showed that the enzyme from Micropolyspora sp. ATCC 21489 compared with various yeasts and against Chlorella, overall a considerably higher cell wall dissolving rate Has activity as enzymes by microorganisms
to nach bisher aus dem vorgenannten Stand der Technik bekannten Verfahren produziert werden. Die Beispiele erläutern die Erfindung.to previously from the aforementioned prior art known processes are produced. The examples illustrate the invention.
Das 5 g lebende Zellen von Candida rugosa JF-IOl, 1 g K2HPO4, 0,5 g MgSO4 · 7H2O in 1000 ml destilliertem Wasser enthaltende Nährmedium vom pH-Wert 7,4 wurde mit Micropolyspora sp. ATCC 21 489 angeimpft und unter Schütteln 24 Stunden bei 50 bis 550C gezüchtet. Die lebenden Zellen von Candida rugosa JF-IOl wurden vollkommen gelöst. Die entstandene Gärmaische wurde dann 10 Minuten bei 5000 LJ Min. zentrifugiert.The nutrient medium of pH 7.4 containing 5 g of living cells from Candida rugosa JF-IO1, 1 g of K 2 HPO 4 , 0.5 g of MgSO 4 .7H 2 O in 1000 ml of distilled water was treated with Micropolyspora sp. ATCC 21 489 inoculated and cultured with shaking at 50 to 55 0 C for 24 hours. The living cells of Candida rugosa JF-IO1 were completely dissolved. The resulting fermentation mash was then centrifuged for 10 minutes at 5000 LJ min.
Candida rugosa JF-IOl ist im Institute of Applied Microbiology, Tokyo University, hinterlegt und erhältlich. Candida rugosa JF-IOl is deposited and available at the Institute of Applied Microbiology, Tokyo University.
Nach dem Entfernen der Zellen und Sporen wurde eine rohe Enzymlösung von starker zellwandlösender Aktivität erhalten.After removing the cells and spores, a crude enzyme solution of strong cell wall dissolver became Activity received.
Eine Zellsuspension, die die in Tabelle I aufgeführten Hefen jeweils in einer Konzentration von 108/ml sowie 0,1% K2HPO4 und 0,05% MgSO4- 7H2O in destilliertem Wasser enthielt, wurde hergestellt und auf den pH-Wert 7,4 eingestellt. Die verwendeten Hess fen waren lebende Zellen, die hergestellt wurden, indem ein Glucose, (NH4J2SO4, KH2PO4, MgSO4 7H2O, Malzextrakt und Hefeextrakt enthaltende! Nährmedium vom pH-Wert 5,4 mit den jeweiliger Heien angeimpft und 24 Stunden bei 30° C untei Schütteln gezüchtet wurde.A cell suspension containing the yeasts listed in Table I in a concentration of 10 8 / ml and 0.1% K 2 HPO 4 and 0.05% MgSO 4 - 7H 2 O in distilled water was prepared and adjusted to the pH -Value 7.4 is set. The hoes used were living cells prepared by adding a pH 5.4 nutrient medium containing glucose, (NH 4 I 2 SO 4 , KH 2 PO 4 , MgSO 4 7H 2 O, malt extract and yeast extract! was inoculated with the respective Heien and cultured for 24 hours at 30 ° C with shaking.
Die erhaltene rohe Enzymlösung wurde auf der pH-Wert 7.4 eingestellt, und zu jeweils 3 ml diesel Lösung wurden jeweils 0,2 ml der oben hergestellter Zellsuspensionen gegeben. Diese Gemische wurder unter leichtem Schütteln 4 Stunden bei 500C gehalten Die in Tabelle I aufgeführten Ergebnisse zeigen, dai große Mengen der Hefezellcn zerstört und verdaut wurThe resulting crude enzyme solution was adjusted to pH 7.4, and 0.2 ml of the cell suspensions prepared above were added to each 3 ml of this solution. These mixtures held wurder with gentle agitation for 4 hours at 50 0 C. The results reported in Table I show dai destroyed large amounts of Hefezellcn and digested WUR
Die Verminderung der Trübung des Reaktionsgemisches, die in Tabelle I angegeben ist, wurde visuell bestimmt. Das Symbol » I- I H-« bedeutet eine vollständige Lösung der Zellen, das Symbol »++« eine mäßige Lösung der Zellen und das Symbol >χπ·« eine geringe Lösung.The reduction in the turbidity of the reaction mixture, given in Table I was determined visually. The symbol "I- I H-" means a complete one Solution of the cells, the symbol »++« a moderate solution of the cells and the symbol > χπ · «a low solution.
Der Lösungsgrad der Zellen wurde nach folgender Gleichung bestimmt:The degree of dissolution of the cells was determined according to the following equation:
Lösungsgrad (%) = S'~S" · KX).Degree of solution (%) = S '~ S " · KX).
wobei »Si« die ursprüngliche Anzahl der Zellen und »S«« die Anzahl der im Reaktionsgemiseh verbleibenden, nichtgelöstcn Zellen bedeutet.where "Si" is the original number of cells and "S" "the number of cells remaining in the reaction mixture, means undissolved cells.
vom pll-Werl 7,4 an Stelle der Enzymlösung versetz wurde.from pll-Werl 7.4 instead of the enzyme solution would.
('hlorclhi/cllcn('hlorclhi / cllcn
Lebende Zellen Living cells
Lebende Zellen Living cells
Hitzcbchandcltc Zellen
llitzcbehandelte ZellenHeatcbchandcltc cells
Illitzc-treated cells
Reaktion* gemischReaction * mixed
Stammtribe
Candida rugosa .IF-IOl Candida rugosa .IF-IOl
Candida krusei IAM 4801 Candida krusei IAM 4801
Candida krusei IAM 4489 Candida krusei IAM 4489
Candida utilis IAM 4215 Candida utilis IAM 4215
Candida utilis IAM 4295 Candida utilis IAM 4295
Candida pscudolropicalisCandida pscudolropicalis
IAM 4829 IAM 4829
Candida parapsilosis IAM 4488. Candida lipolytica IAM 4947 ... Saccharomyccs ccrevisiacCandida parapsilosis IAM 4488. Candida lipolytica IAM 4947 ... Saccharomyccs ccrevisiac
IAM 4009 IAM 4009
Saccharomyccs ccrevisiacSaccharomyccs ccrevisiac
IAM 4308 IAM 4308
Saccharomyccs chevalicriSaccharomyccs chevalicri
IAM 4801 IAM 4801
Pichia membranaefacicnsPichia membranaefacicns
IAM 4025 IAM 4025
Hanscnula anomala IAM 4668 .. Schizosaccharomyccs pombeHanscnula anomala IAM 4668 .. Schizosaccharomyccs pombe
IAM 4879 IAM 4879
Vermin.Min.
iming tler TTühungim KciikUous-iming t ler TThungim KciikUous-
gemischmixture
H HH H
H fH f
H H H-H H H-
H H- H-H H- H-
H- H- H-H- H- H-
H- H- + + H H-H- H- + + H H-
H +H +
H-H-
4 H-Die gemäß Beispiel 1 erhaltene rohe Fnzymlösunj wurde bis zu einem Sättigungsgrad von 0,4 mit Ammo niumsulfat versetzt. Der erhaltene Niederschlag wurd< I'm/cm 20 entfernt und weiteres Ammoniumsulfal wurde bis zi einem Sättigungsgrad von 0,6 zugesetzt. Der entslan dene Niederschlag wurde abzentrifugicrl und in de stillicrtcm Wasser suspendiert. Die Suspension wurdi in einem Behälter aus regenerierter Cellulose dialysicrl Man erhielt das gereinigte Enzym als Retentat.4 H-The crude enzyme solution obtained according to Example 1 ammonium sulfate was added to a degree of saturation of 0.4. The precipitate obtained was < I'm / cm 20 removed and more ammonium sulfal was added up to zi added to a degree of saturation of 0.6. The deslan dene precipitate was centrifuged and in de stillicrtcm suspended in water. The suspension was dialysicrl in a container made of regenerated cellulose. The purified enzyme was obtained as a retentate.
Das gereinigte Enzym wurde zu einer Flüssigkeit probe gegeben, die hitzcbehandeltcs Myzel von Asper gillus oryzac IAM 2024 enthielt. Nach 4stündigen Stehen des Gemisches bei 50 C waren die mcistcr Zcllwände des Myzels zerstört.The purified enzyme was added to a liquid sample which had been heat-treated as the mycelium of Asper gillus oryzac IAM 2024. After the mixture had stood at 50 ° C. for 4 hours, the mcistcr The mycelium's central walls are destroyed.
2.0 ml der gemäß Beispiel 3 erhaltenen Fnzymlösunj wurden zu 0.3 ml einer Zcllsuspcnsion (K)" ml) vor Escherichia coii IAM 1264 gegeben, die 3 Minuter bei 90' C hitzcbehandelt worden waren. Nach Ein stellen des pH-Wertes auf 7,4 wurde das Gcmiscl 4 Stunden bei 50 C stehengelassen. Es wurden ungefähr 70% der Zellen zerstört.2.0 ml of the enzyme solution obtained according to Example 3 were converted into 0.3 ml of a cell suspension (K) (ml) Escherichia coii IAM 1264 given the 3 minutes had been heat treated at 90 ° C. After setting the pH to 7.4, the Gcmiscl Left to stand at 50 ° C. for 4 hours. Approximately 70% of the cells were destroyed.
ZcII-lösunps-ZcII solution
8181
9090
KK)KK)
>90> 90
8686
83 92 9383 92 93
4242
61 8161 81
77 8677 86
6565
F.in 10 g befeuchtete Zellen von Chlorella cllipsoidea Tamiya sowie 1 g K2HPO4. 0.5 g MgSO4 ■ 7H2O und 1 g Hcfccxtrakt in KK)OmI destilliertem Wasser enthaltendes Nährmedium vom pH-Wert 7.4 wurde 3 Minuten bei 120 C sterilisiert, mit Micropolyspora sp. ATCC 21489 angeimpft und 24 Stunden bei 50 C gezüchtet. Das Myzel des Stammes ATCC 21 489 und die nichtgclösten Chlorellazellen wurden durch Abzcntrifugieren entfernt. Man erhielt eine rohe Enzymlösung, die eine starke Aktivität sowohl Gegenüber lebenden als auch hitzebehandclten (bei 98 C, 3 Minuten) Chlorellazellen aufwies.F. in 10 g of moistened cells from Chlorella cllipsoidea Tamiya and 1 g of K 2 HPO 4 . 0.5 g MgSO 4 7H 2 O and 1 g HFC extract in KK) omI distilled water containing nutrient medium with pH 7.4 was sterilized for 3 minutes at 120 C, with Micropolyspora sp. Inoculated to ATCC 21489 and grown at 50 ° C for 24 hours. The mycelium of strain ATCC 21 489 and the undissolved chlorella cells were removed by centrifugation. A crude enzyme solution was obtained which had a strong activity against both living and heat-treated (at 98 ° C., 3 minutes) chlorella cells.
Zu 3.0 ml der so erhaltenen rohen Lösung wurden 0.2 ml einer Suspension von Chlorcllazcllcn (3 · 10" ml) gegeben, und das Gemisch wurde 18 Stunden bei 50 C leicht geschüttelt. Die F.rgcbnissc sind in Tabelle U wiedergegeben, wobei die Trübung als optische Dichte (OD) bei 530 mii wiedergegeben ist. Line Standardlösung wurde hergestellt, indem die Chlorcllasuspcnsion mit der entsprechenden Menge PhosphalpufferTo 3.0 ml of the crude solution obtained in this way, 0.2 ml of a suspension of chlorine chloride (3 x 10 "ml) and the mixture was left at 50 ° C. for 18 hours shaken slightly. The results are shown in Table U, with haze as optical density (OD) is shown at 530 mii. Line standard solution was prepared by the Chlorcllasuspcnsion with the appropriate amount of phosphorus buffer
Fin 20g Stärke. 2g (NII4J2SO4, 2 g KH2PO4 5 g K2HPO4. 2 g MgSO4-7H2O. 0,006 g CuSO4 5H2O. 0.001 g IcSO4-7 H,O, 0,008 g MnCl2-4 H2O 0.002 g ZnSO4 -7 H2O und'lO gHefccxtrakt in KKK)m destilliertem Wasser enthaltendes Nährmedium vorr pil-Wert 7,4 wurde mit Micropolyspora sp. ATCC 21489 angcimpfl und 24 Stunden bei 50 C untci Schütteln gezüchtet. Die Gärmaischc wurde 10 Minuten bei 5000 U, Min. zentrifugiert, und das Myzel und die Sporen des verwendeten Stammes wurden cntfcrnt. Man erhielt eine rohe Enzymlösung mit cinei starken zellwandlösenden Aktivität.Fin 20g strength. 2g (NII 4 I 2 SO 4 , 2 g KH 2 PO 4 5 g K 2 HPO 4. 2 g MgSO 4 -7H 2 O. 0.006 g CuSO 4 5H 2 O. 0.001 g IcSO 4 -7 H, O, 0.008 g MnCl 2 -4 H 2 O 0.002 g ZnSO 4 -7 H 2 O und'lO g yeast extract in KKK) m nutrient medium containing distilled water pre-pil value 7.4 was with Micropolyspora sp. ATCC 21489 angcimpfl and grown for 24 hours at 50 C with shaking. The fermentation mash was centrifuged for 10 minutes at 5000 rpm and the mycelium and spores of the strain used were removed. A crude enzyme solution with a strong cell wall-dissolving activity was obtained.
Die rohe Enzymlösung wurde bis zu einem Sättigungsgrad von 0,8 mit Ammoniumsulfat versetzt, und das Gemisch wurde 4 bis 5 Stunden bei 5° C gerührt. Der entstandene braune Niederschlag wurde bei 10000 U Min. abzentrifugiert. in 9OmI 0,01 m Phosphatpuffer vom pH-Wert 7,0 gelöst und 20 Stunder bei 5 C gegen den gleichen 0,01 m Phosphatpuffei dialysiert. Im Dialysierbehälter blieb eine gereinigteThe crude enzyme solution was mixed with ammonium sulfate up to a degree of saturation of 0.8, and the mixture was stirred at 5 ° C for 4 to 5 hours. The resulting brown precipitate was at Centrifuged off 10,000 rpm. dissolved in 9OmI 0.01 M phosphate buffer of pH 7.0 and 20 hours at 5 C against the same 0.01 m phosphate buffer dialyzed. A cleaned one remained in the dialysis container
Enzymlösung zurück. Diese Lösung wurde lyophilisiert. Man erhielt 195 mg reines Enzym in Pulverform. Enzyme solution back. This solution was lyophilized. 195 mg of pure enzyme were obtained in powder form.
I">ic gemäß Beispiel 4 erhaltene rohe EnTymlösung wurde bei 5 C unter Rühren mit eiskaltem >\ceton bis zu einem Acctongchalt von 60% versetzt. Das Rührer wurde 4 bis 5 Stunden fortgesetzt. Der gebildete Nie-I "> ic crude enzyme solution obtained according to Example 4 was at 5 C with stirring with ice-cold> \ acetone bis added to an Acctongchalt of 60%. The stirrer was continued for 4 to 5 hours. The educated nie
clerschliig wurde IO Minuten bei K)OOO U;Min. ab-/entril'ugicrl und in 90 ml 0,01 m Phosphiitpuffer vom pH-Wert 7,0 gelöst. Die entstandene Lösung wurde 20 Stunden gegen den gleichen 0,01 m Phosphat puffer bei 5 Cdialysiert. DasRetenlat bestand aus gereinigter Enz.ymlösung.This was finally 10 minutes at K) OOO U; min. ab- / entril'ugicrl and in 90 ml of 0.01 M phosphite buffer from pH 7.0 dissolved. The resulting solution was buffered against the same 0.01 M phosphate for 20 hours Dialyzed at 5 C. The retentate consisted of purified Enzyme solution.
Der technische Forlschrill des eiTmdungsgemäßen Verfahrens ist aus dem nachstellenden Versuehsbericht ersichtlich. Das von Micropolyspora sp. ATCC 21 489 produzierte Enzym wirkt nicht nur gegenüber liefen stärker lysicrend, sondern baut auch die äußerst stabilen Zellwände von Chlorella mehrfach stärker ab als die bekannten Enzyme.The technical form of the proper The procedure can be seen in the subsequent test report. The Micropolyspora sp. ATCC 21 489 The enzyme produced not only has a stronger lysicrend effect, but also builds the extremely stable one Chlorella cell walls are several times stronger than the known enzymes.
Vergleichs versuche
I. Veiwendete MikroorganismenComparison attempts
I. Microorganisms used
(a) Flavobaclcrium sp. ATCC 21 045
(britische Patentschrift 1 132 078).(a) Flavobaclcrium sp. ATCC 21 045
(British Patent 1,132,078).
(b) Trichodcrma viridae IFO 5836
(französische Patentschrift 1 333 739).(b) Trichodcrma viridae IFO 5836
(French patent 1,333,739).
(C) Cytophaga NCIB 9497(C) Cytophaga NCIB 9497
(belgische Patentschrift 664 444).
(d) Micropolyspora sp. ATCC 21 489(Belgian patent 664 444).
(d) Micropolyspora sp. ATCC 21 489
(erfindungsgeinäß eingesetzter Mikroorganismus).(microorganism used according to the invention).
Der in der USA.-Patentschrift 3 124 51 7 verwendete Mikroorganismus Bacillus cereus Nr. 5832. ATCC 14893 ist im Katalog der American Type Culture Collection. 9. Ausgabe. 1970. nicht aufgeführt.The microorganism used in U.S. Patent 3,124,517, Bacillus cereus No. 5832. ATCC 14893 is in the catalog of the American Type Culture Collection. 9th edition. 1970. not listed.
II. SubstratII. Substrate
Als um den betreffenden hn/ymen zu verdauende Zellen wurden Hefe- und Chlorella/eilen ausgewählt, da diese in der Praxis die wichtigsten zu lysierenden Substrate sind.Than to digest the hymn in question Yeast and Chlorella cells were selected as these are in practice the most important ones to be lysed Substrates are.
111. Durchführung der Versuche111. Carrying out the experiments
I. Herstellung der Enzyme
(a) von Cytophaga NClB 9497 produziertes EnzymI. Preparation of the enzymes
(a) Enzyme produced by Cytophaga NClB 9497
40 ml eines aus 4.0% Mal lose. 2.4".. Malzextrakt, 1.0% Pepton und destilliertem Wasser (pH 7.0) bestehendes Medium in einem 250 ml fassenden Erlcnmcyer-Kolben werden mit Cytophaga NCIB 9497 beimpft, wobei der Organismus vorher in einem Bouillon-Agar-Medium gezüchtet wurde. Das beimpfte Nährmedium wird 2 Tage bei 26 C auf einer Rundsehü'Uelmaschine inkubiert. Die Kulturbrühe wird dann 10 Minuten bei 10(XX) U Min. zentrifugiert. Der erhaltene Dbcrstand wird als F.nzymlösung verwendet.40 ml one from 4.0% times loose. 2.4 ".. Medium consisting of malt extract, 1.0% peptone and distilled water (pH 7.0) in a 250 ml Erlcnmcyer flask are inoculated with Cytophaga NCIB 9497, the organism having previously been grown in a bouillon-agar medium. The inoculated nutrient medium is incubated at 26 C on a Rundsehü'Uelmaschine 2 days. The culture broth is then centrifuged for 10 minutes at 10 (XX) U min.. The Dbcrstand obtained is used as F.nzymlösung.
(b) von Flavobacterium sp. ATCC 21 045
produziertes Fnzym(b) from Flavobacterium sp. ATCC 21 045
produced enzyme
20 ml eines aus 2% Glucose, 0.33% Fleischextrakt. 1.0% Pepton, 0,33% Na(I und 0.33% K2HPO4 (pH 7.0) bestehendes Nährmedium in einem 250 ml fassenden Erlenmeyer-Kolben wird mit auf Bouillon-Agar gezüchtetem Flavobacterium sp. ATCC 21045 beimpft. Das beimpfte Nährmedium wird 2 Tage bei einer Temperatur von 30 C auf einer Rundschüttelmaschine inkubiert. Die Kulturbrühe wird dann 10 Minuten bei 9000 U/Min, zentrifugiert. Der erhaltene tiberstand wird als F.nzymlösung verwendet. 20 ml of one made from 2% glucose, 0.33% meat extract. 1.0% peptone, 0.33% Na (I and 0.33% K 2 HPO 4 (pH 7.0) existing nutrient medium in a 250 ml Erlenmeyer flask is inoculated with Flavobacterium sp. ATCC 21045 grown on broth agar Incubated on a rotary shaker for 2 days at a temperature of 30 ° C. The culture broth is then centrifuged for 10 minutes at 9000 rpm.
(c) von Trichoderma viridae IFO-5836
produziertes Enzym(c) from Trichoderma viridae IFO-5836
produced enzyme
80 ml Wasser werden zu 100 g Weizen kleie gegeben Das Gemisch wird 30 Minuten mit Wasserdampi unter Normaldruck sterilisiert. Das so erhaltene Nährmedium wird mit Myzel von Trichoderma viridae beimpft. Das Myzel wurde auf einem Glucose-! lefeexlrakl-Malzexlrakt-Medium gezüchtet. Das beimpfte ίο Nährmediuni wird 3 Tage bei einer Temperatur von 30 C in statischer Kultur gezüchtet. Das erhaltene feste Kulturmedium wird dann mit 500 ml Wasser versetzt, und aus diesem Gemisch wird das Enzym I Slundo bei 30 C extrahiert. Nach dem Filtrieren des is Gemisches wirci das Filtral 10 Minuten bei K)OOOl) Min. zentrifugiert. Is wird eine klare Enzymlösung erhalten.80 ml of water are added to 100 g of wheat bran The mixture is sterilized for 30 minutes with steam under normal pressure. The nutrient medium thus obtained is inoculated with mycelium from Trichoderma viridae. The mycelium was on a glucose! lefeexlrakl malt extract medium bred. The inoculated ίο culture medium is 3 days at a temperature of 30 C grown in static culture. The solid culture medium obtained is then mixed with 500 ml of water added, and the enzyme I Slundo is extracted at 30 C from this mixture. After filtering the is mixture wirci the Filtral 10 minutes at K) OOOl) Centrifuged min. Is becomes a clear enzyme solution receive.
(d) von Micropolyspora sp. AlCC 21 489
produziertes Enzym(d) from Micropolyspora sp. AlCC 21 489
produced enzyme
50ml eines aus 1,5"·» Stärke, 1,0"« llefeexliakl 0.264% (NI I4),SO4, 0,238"« KH2PO4. 0,565", K2HPO4. 0.1% MgSO4-7H2O und 0,1% (V V) dei Spiirenelementlösiing nach Pridham & Gottlieb (vgl50ml of one made from 1.5 "starch, 1.0", llefeexlica 0.264% (NI I 4 ), SO 4 , 0.238 ", KH 2 PO 4. 0.565", K 2 HPO 4 . 0.1% MgSO 4 -7H 2 O and 0.1% (VV) of the spiral element solution according to Pridham & Gottlieb (cf.
2s Wa k smaii, The Actinomycctes, Bd. 2. S. 332 (pH 7.4) bestehenden Nährmediums in einem 500 m fassenden Schüttelkolben wurden mit den Conidien vor Mikropolyspora sp. Al(C 2I4H9 beimpft, die aiii einem Agar-Medium gezüchtet wurden, das aus K)"-Zellen ml Candida rugosa .IE-IOl. 0,1",, K1IIPO4. 0.05"-'(i MgSO4 7H2O. 0.1"« Hefeextrakt und 1.5"., Agar bestand und einen pH-Wert von 7.4 hatte. Das beimpfte Nährmedium wird 20 Stunden bei M) C oder K) Stunden bei 55 C schiiltelnd inkuhiert. Der aus dei2s Wa k smaii, The Actinomycctes, Vol. 2. p. 332 (pH 7.4) existing nutrient medium in a 500 m shake flask were with the conidia from Mikropolyspora sp. A1 (C 2I4H9 inoculated, which were cultured in an agar medium obtained from K) "cells ml Candida rugosa .IE-IOl. 0.1""K 1 IIPO 4 . 0.05 "- '(i MgSO 4 7H 2 O. 0.1""yeast extract and 1.5"., Agar and had a pH value of 7.4. The inoculated nutrient medium is shaken for 20 hours at M) C or K) hours at 55 C. incuhated. The one from dei
is Kulturbrühe erhaltene klare Π bet stand wird als Enzym lösung verwendet.is culture broth obtained clear Π bet stand is used as an enzyme solution used.
2. Züchtung der llcfrzcllen2. Breeding of the eggs
Ein 500 ml fassender Schütlclkolben enthält K)O m eines flüssigen Mediums, das 5% Glucose. O.X", (NIl1I1SO41O.!",, Na1HPO4. 0.1",, KIl1PO4. 0.2", MgSi)4-7112O. 0.2",, KCI. 0.02% Malzextrakt mit 0.02"-(i Hefeextrakt enthält. Der pH-Wert des Medium* beträgt 5.2. Dieses Medium wird mit den nach stehend aufgeführten Hefen beimpft. Die so beiinpiiei Nährmcdien werden 48 Stunden bei 30 C schütteliu inkubiert. Die gewachsenen Hefezellen werden abzen trifugiert. 2mal mit einer ().2%igen wäßrigen KCI-Lösung gewaschen und dem Test unterworfen.A 500 ml shake flask contains K) O m of a liquid medium containing 5% glucose. OX ", (NIl 1 I 1 SO 41 O.!""Na 1 HPO 4. 0.1""KIl 1 PO 4. 0.2", MgSi) 4 -711 2 O. 0.2 ", KCI. 0.02% malt extract with 0.02 "- (i contains yeast extract. The pH value of the medium * is 5.2. This medium is inoculated with the yeasts listed below. The nutrient media thus introduced are incubated for 48 hours at 30 ° C. The grown yeast cells are centrifuged off. Washed twice with a () .2% aqueous KCI solution and subjected to the test.
Die Kohlenwasserstoff assimilierenden Hefen wer den in gleicher Weise, wie oben beschrieben, gezüch tet. mit der Ausnahme, daß an Stelle von 5"« Glucosi als Kohlenstoffquelle 2"., Kerosin oder n-Dccan ein gesetzt wird. Nach beendeter Züchtung wird die Gär maische mit einer geringen Menge einer IO%iger Seifenlösung versetzt. Das Gemisch wird gründlicl geschüttelt und zentrifugiert. Die Hefezellen werdet 4mal mit einer 0.2"«igen wäßrigen K('!-Lösung gewaschen und dem Test unterworfen. The hydrocarbon assimilating yeasts are grown in the same manner as described above. with the exception that instead of 5 "" glucosi as the carbon source 2 ", kerosene or n-Dccan is used. When the cultivation is complete, a small amount of a 10% soap solution is added to the fermentation mash. The mixture is shaken thoroughly and centrifuged. The yeast cells are washed 4 times with a 0.2% aqueous K ('! Solution and subjected to the test.
Hefeyeast
assimilierende Hefe), Candida rugosa JF-IOI (Kohlenwasserstoffassimilating yeast), Candida rugosa JF-IOI (hydrocarbon
assimilierende Hefe), .assimilating yeast),.
Klocckcra japonica IFO 0151, Hansenula saturnus IAM 4776,Klocckcra japonica IFO 0151, Hansenula saturnus IAM 4776,
ΙΛΜ = Abkürzung für Institute of Applied Microbiology. University of Tokyo,ΙΛΜ = Abbreviation for Institute of Applied Microbiology. University of Tokyo,
HO = Abkürzung für Institute of Fermentation, Osaka.HO = Abbreviation for Institute of Fermentation, Osaka.
JF = Abkürzung für »Jet Fuel«, weist auf die Isolicrungsqucllc hin.JF = Abbreviation for "Jet Fuel", refers to the isolation code there.
3. Züchtung der Chlorella/eilen3. Cultivation of the Chlorella / rush
Fin Kolben wird mit einem Nährmedium beschickt, das 1.26g KNO,. 1.22g KIKIO4, 0.46g MgSO4-7H2O. 0.0028 g IeSO4- 711,0 und K)OOmI Wasser enthält. Dieses Medium wird mit Chloreila cllypsoidea lamiya beimpft. Der Organismus wird dann in iS einem ihermostatisierten Fermenter 5 Tage bei 25 C bei einer i.ichteinslrahlung von 10000 bis 20000 Lux gezüchtet, wobei das Medium mit Hilfe eines Kompressors mit 5"/o Kohlendioxid cnlhallender 1 oh belüftet wird. Nach vollständiger Züchtung werden die Chlorellazellen abzentrifugiert und mit Wasser gewaschen. A nutrient medium containing 1.26g KNO, is placed in the flask. Contains 1.22g KIKIO 4 , 0.46g MgSO 4 -7H 2 O. 0.0028 g IeSO 4 - 711.0 and K) OOmI water. This medium is inoculated with Chloreila cllypsoidea lamiya. The organism is then cultured in a S i ihermostatisierten fermenter for 5 days at 25 C at a i.ichteinslrahlung 10000-20000 Lux, wherein the medium is aerated oh by means of a compressor 5 "/ o carbon dioxide cnlhallender. 1 After completion of culturing are the chlorella cells centrifuged off and washed with water.
IV. ReaktionsbedingungenIV. Reaction Conditions
und Bestimmungsmet bodenand determination met soil
I. Aktivität des zellwandlösenden l-nzyms gegen I IcleI. Activity of the cell wall-dissolving enzyme against I Icle
Jeweils 0.1 ml einer Suspension (10"' Zellen ml) der vorstehend gezüchteten Hefen wird zu 2 ml der von den Testorganismen gebildeten Rohen/ymlösimg gegeben. Das Gemisch wird dann 3 Stunden unter Schütteln beim jeweiligen Temperaturoptimum (37 C für Flavobacterium sp. AT(C 21 045 und Cytophaga NCIH 9497. 45 C für Trichoderma viridae IFO 5X36 und 50 C für Micropolyspora sp. ATCC 21 4X9) reagieren gelassen. Anschließend wird das Reaktionsgemisch mit Wasser bis auf 10 ml aufgefüllt. Fs wird die optische Dichte (OD) des Gemisches bei 660 itw bestimmt. In each case 0.1 ml of a suspension (10 "'cells ml) of the yeast grown above is added to 2 ml of the raw yeast produced by the test organisms. The mixture is then shaken for 3 hours at the optimum temperature (37 C for Flavobacterium sp. AT (C 21 045 and Cytophaga NCIH 9497.45 C for Trichoderma viridae IFO 5X36 and 50 C for Micropolyspora sp. ATCC 21 4X9) respond calmly. The reaction mixture is then made up to 10 ml with water. Fs will be the optical density (OD) of the mixture determined at 660 itw.
1212th
Vl. FrgebnisseVl. Results
I. Aktivität des /.ellwandlösenden lin/.yms gegen I IeIe-' zellen.jJie in einem Glucose als Kohlciistoltquelle enthaltenden Nährmedium gezüchtet wurdenI. Activity of the cell wall-dissolving lin / .yms against I IeIe- ' zellen.jJie in a glucose source containing carbon dioxide Culture medium were grown
l'abellel'abelle
"/(Idensity
"/ (I
2. Aktivität des zellwandlösenden Fnzyms
L'ogen ί 'hlorella/cllcn2. Activity of the cell wall dissolving enzyme
L'ogen ί 'hlorella / cllcn
2. Aktivität des zellwandlösenden Enzyms gegen Hefezeüen, die in einem Kerosin als KohlcnstoiTquellc enthaltenden Nährmedium gezüchtet wurden2. Activity of the cell wall-dissolving enzyme against yeast cells, those contained in a kerosene as a source of coal Culture medium were grown
Die F.nzymlösungen werden mit Chlorellazellcn bis zu einer Konzentration von K)1'Zellen ml versetzt. Nach 5siündiger Reaktion wird die optische Dichte (OD) de> Reaktionsgemisches bei 530 irw gemessen.The enzyme solutions are mixed with chlorella cells up to a concentration of K) 1 'cells ml. After 5 seconds of reaction, the optical density (OD) of the reaction mixture is measured at 530 irw.
V. HnzymaklivitälV. Hnzymaklivitäl
Die F.nzymaktivität wird gemäß britischer Patentschrift 1 132 67S. Gleichung auf S. 3, Mitte, bestimmt.The enzyme activity is determined according to British patent specification 1 132 67S. Equation on p. 3, middle, determined.
fiofio
Verminderung der optischen Dichte, %Decrease in optical density,%
OD0-OD1
OD0 OD 0 -OD 1
OD 0
ODn = Optische Dichte nach 0 Minuten.
OD, = Optische Dichte nach t Minuten.OD n = optical density after 0 minutes.
OD, = optical density after t minutes.
100100
FlavobacteriumFlavobacterium
sp. ATCC 21 045
Trichodermasp. ATCC 21 045
Trichoderma
viridae IFO 5836
Cytophagaviridae IFO 5836
Cytophaga
NCIB 9497
MicropolysporaNCIB 9497
Micropolyspora
sp. ATCC 21489 sp. ATCC 21 489
Hefeyeast
C. lipolytica IAM 4947C. lipolytica IAM 4947
C. rugosa JF-IOlC. rugosa JF-IOl
C. lipolytica IAM 4947 C. lipolytica IAM 4947
C. rugosa JF-IOlC. rugosa JF-IOl
C. lipolytica IAM 4947C. lipolytica IAM 4947
C. rngosa JF-IOlC. rngosa JF-IOl
C. lipolytica IAM 4947 C. lipolytica IAM 4947
C. rugosa JF-101C. rugosa JF-101
Verminderung der optischen DichteDecrease in optical density
1313th
3. Aklivitiil des zcllwandlösenden Hnzyms gegen Chlorella/.cllen3. The activity of the wall-dissolving enzyme against Chlorella / .cllen
cslorpanismuscslorpanism
Flavobactcrium sp.Flavobactcrium sp.
ATCC 21045
Trichodcrma viridaeATCC 21045
Trichodcrma viridae
IR) 5836
CytophagaIR) 5836
Cytophaga
NCIB 9497NCIB 9497
Optische Dichte bei 5.10 mn Optical density at 5.10 mn
Blindwert 0.76 Probe 0.73 Blindwerl 0,85 Probe 0.73 Blindwert 0,72 Probe 0,69Blank value 0.76 sample 0.73 blank value 0.85 sample 0.73 blank value 0.72 Sample 0.69
Verminderung reduction
derthe
optischen Dichteoptical density
lortset/unglortset / ung
Optische Dichte bei 5M Optical density at 5M
Micropolyspora sp.
ATCC 21 489Micropolyspora sp.
ATCC 21 489
Blindwert 0.78 Probe 0,50Blank value 0.78, sample 0.50
Vcrminderunj; Vcrminderunj;
derthe
optischen Dichteoptical density
3636
Aus den vorstehenden Werten ist ersichtlich, daß das von Micropolyspora sp. ATCC 21 489 produzierte Knzym eine höhere Aktivität auf Hefe- und Chlorellazellen ausübt als die anderen hnzyme. mit der Ausnahme des von Trichodcrma viridae produzierten Hnzyms. das auf Hanscnula salurnus IAIvI 4116 eine etwas höhere Aktivität als das von Micropolyspora sp. ATC-C 2! 489 produzierte ünzym ausübt.From the above data it can be seen that the Micropolyspora sp. ATCC 21 489 produced Knzym has a higher activity on yeast and chlorella cells than the other hnzymes. with the exception of the enzyme produced by Trichodcrma viridae. that on Hanscnula salurnus IAIvI 4116 a somewhat higher activity than that of Micropolyspora sp. ATC - C 2! 489 produced enzyme exercises.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1831269 | 1969-03-12 | ||
JP1831269 | 1969-03-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2011811A1 DE2011811A1 (en) | 1970-09-17 |
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Family
ID=
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