DE3000598A1 - MICROBIOLOGICAL ENZYMPRODUCT CONTAINING A BETA GALACTOSIDASE - Google Patents

MICROBIOLOGICAL ENZYMPRODUCT CONTAINING A BETA GALACTOSIDASE

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DE3000598A1 DE19803000598 DE3000598A DE3000598A1 DE 3000598 A1 DE3000598 A1 DE 3000598A1 DE 19803000598 DE19803000598 DE 19803000598 DE 3000598 A DE3000598 A DE 3000598A DE 3000598 A1 DE3000598 A1 DE 3000598A1
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WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHFENS - GOF.TZWUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHFENS - GOF.TZ

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES !.'OFFICE EWROPEEN DES BREVETSPROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES!. 'OFFICE EWROPEEN DES BREVETS

IMi -ING. FRAN2 * UlSTHOI 1·IMi -ING. FRAN2 * UlSTHOI 1 ·

OR. ^HlL. FREDA TUEST1IO1F (1927-1956) IM"L.-ING. GERHARD FUIS (1952-I971) DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON TECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT GOBTZ OR. ^ HlL. FREDA TUEST1IO1F (1927-1956) IM "L.-ING. GERHARD FUIS (1952-I971) DIPL.-CHEM. DR. E. BARON OF TECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING .; DIPL.-VIRTSCH .-ING. RUPERT GOBTZ

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NOVO INDUSTRI A/SNOVO INDUSTRI A / S

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NOVO■INDUSTRI A/SNOVO ■ INDUSTRI A / S

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DK-2880 Bagsvaerd, DänemarkDK-2880 Bagsvaerd, Denmark

Titel:Title:

Mikrobiologisches Enzymprodukt enthaltend eine ß-GalactosidaseMicrobiological enzyme product containing a ß-galactosidase

030031/0632030031/0632

3030th

I)K1-INCPRANZ-SUESTHOFiI) K 1 -INCPRANZ-SUESTHOFi

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WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ Dltl.,NC.GEllHAM PU1, (l9Jz.,97l) WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ Dltl ., NC . GEllHAM PU1 , (19Jz ., 97l)

DIFL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PXOFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS DIFL.-CHEM. DR. E. BARBER OF PECHMANN PXOFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS

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NOVO INDUSTRI A/S D-8000 MÜNCHEN 90NOVO INDUSTRI A / S D-8000 MUNICH 90

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Telefon: (089) 66 20 $1 telegramm: protectpatent telex: 524070Telephone: (089) 66 20 $ 1 telegram: protectpatent telex: 524070

Beschreibungdescription

Neben kleineren Mengen an Proteinen, Vitaminen und Salzen ist der Hauptbestandteil von Molkefeststoffen das Disaccharid Lactose.In addition to smaller amounts of proteins, vitamins and salts The main component of whey solids is the disaccharide lactose.

Es wurden Versuche unternommen, Molke in wertvollere Produkte umzuwandeln durch Hydrolyse der Lactose zu Glucose und Galactose mit Hilfe von mikrobiologisch erzeugten (b-Galactosidasen. Obwohl zahlreiche Versuche unternommen worden sind, dieses Problem zu lösen, was sich in der umfangreichen Literatur niederschlägt, wurde bis jetzt kein erfolgreicher kommerziell anwendbarer Prozeß entwickelt. Einer der Hauptgründe warum die enzymatische Umwandlung von Lactose zu Glucose und Galactose nicht zu einem kommerziell erfolgreichen Verfahren geführt hat, ist die Tatsache, daß keine ß-Galactosidase mit zufriedenstellenden Eigenschaften bekannt ist. Wenn die Umwandlung von Lactose in zufriedenstellender Weise durchgeführt werden soll, ist es notwendig, daß die ß-Galactosidase gleichzeitig folgende Eigenschaften besitzt: 1) Die (b-Galactosidase sollte bei einer Temperatur, die ausreichend hoch ist, um eine mikrobielle Verunreinigung zu vermeiden, stabil sein und 2) die Hemmung der ß-Galactosidase durch Lactose oder die bei der Galactose-Hydrolyse auftretenden Produkte, d.h. Galactose und Glucose, sollte minimal sein, um die Hydrolyse vollständig ablaufen zu lassen, ohne daß zu große Mengen an Enzym angewandt werden müssen.Attempts have been made to convert whey into more valuable products by hydrolyzing the lactose to glucose and galactose with the help of microbiologically produced (b-galactosidases. Although Numerous attempts have been made to solve this problem, which is reflected in the extensive References to literature, no successful commercially viable process has yet been developed. One of the main reasons why the enzymatic conversion of lactose to glucose and galactose has not become a commercially successful process Has led to the fact that there is no ß-galactosidase with satisfactory properties is known. When the conversion of lactose is carried out in a satisfactory manner is to be, it is necessary that the ß-galactosidase at the same time has the following properties: 1) The (b-galactosidase should be stable at a temperature high enough to avoid microbial contamination and 2) the inhibition of ß-galactosidase by lactose or the Galactose hydrolysis products, i.e. galactose and glucose, should be minimal in order for the hydrolysis to proceed to completion to leave without using too large amounts of enzyme.

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Es ist bekannt, daß saure p-Galactosidasen von Pilzen, z. B. Aspergillus Arten insbesondere Aspergillus oryzae und Aspergillus niger, gebildet werden können (US-PS 3 629 073 und Journal of Food Science, Bd. 37 (1972), S. 619 - 623). Diese Enzyme besitzen eine gute Thermostabilität aber sie werden stark gehemmt durch Produkte der Hydrolyse von Lactose. Andererseits werden fc-Galactosidasen von bestimmten Bakterienarten wie Lactobacilli und Entrobacteria nur leicht durch die Produkte der Hydrolyse von Lactose gehemmt, aber ihre thermische Stabilität ist sehr gering. Das ist seit vielen Jahren bekannt. Es wurden auch (l-Galactosidasen in thermofilen Bazillen gefunden (R.E. Goodman und D.M. Pederson in Canadian J. of Microbiology, Bd. 22 (1076), S. 817 - 825). Dort ist eine ß-Galactosidase von B. stearothermophilus beschrieben mit einer verhältnismäßig guten thermischen Stabilität, die jedoch von den Hydrolyseprodukten von Lactose stark gehemmt wird. Auch eine ß-Galactosidase von B. coagulans ist beschrieben (GB-PSIt is known that acidic p-galactosidases from fungi, e.g. B. Aspergillus species, in particular Aspergillus oryzae and Aspergillus niger, can be formed (US Pat. No. 3,629,073 and Journal of Food Science, 37, 619-623 (1972)). These enzymes have good thermal stability but they will strongly inhibited by products of the hydrolysis of lactose. On the other hand, fc-galactosidases are produced by certain types of bacteria like Lactobacilli and Entrobacteria only slightly inhibited by the products of the hydrolysis of lactose, but their thermal Stability is very low. This has been known for many years. I-galactosidases have also been found in thermofil bacilli (R.E. Goodman and D.M. Pederson in Canadian J. of Microbiology, Vol. 22 (1076), pp. 817-825). There is one there ß-galactosidase from B. stearothermophilus described with a relatively good thermal stability, which, however, is strongly inhibited by the hydrolysis products of lactose. Even a ß-galactosidase from B. coagulans is described (GB-PS

452) und dieses Enzym besitzt Eigenschaften, die ähnlich .sind denjenigen des Enzyms? das von B. stearothermophilus stammt.452) and this enzyme has properties similar to those of the enzyme ? derived from B. stearothermophilus.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine (b-Galactosidase zur Verfugung zu stellen, die gleichzeitig eine gute thermische Stabilität besitzt und durch die Produkte, die bei der Hydrolyse von Lactose auftreten, sowie durch Lactose selbst nur wenig gehemmt wird.It is the object of the present invention to provide a (b-galactosidase to make available, which at the same time has a good thermal stability and by the products that are in the hydrolysis caused by lactose and is only slightly inhibited by lactose itself.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein mikrobiologisches Enzymprodukt enthaltend eine fh-Galactosidase, die bezogen auf die chemischen und immonulogischen Enzymeigenschaften (wie später näher erläutert wird) mit der ß-Galactosidase identisch ist; die gebildet wird durch Züchtung des Mikroorganismus NRRL B-11, 229.This object is achieved by a microbiological enzyme product containing an fh-galactosidase, which is identical to β-galactosidase in terms of the chemical and immunological enzyme properties (as will be explained in more detail below) ; which is formed by cultivating the microorganism NRRL B-11, 229.

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0031/083 2.0031/083 2.

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Es ist überraschend, daß die neue ß-Galactosidase gleichzeitig eine gute thermische Stabilität besitzt und durch die Produkte, die bei der Lactose Hydrolyse auftreten, sowie durch Lactose selbst nur wenig gehemmt wird.It is surprising that the new ß-galactosidase simultaneously has good thermal stability and due to the products that occur during lactose hydrolysis, as well as due to Lactose itself is only slightly inhibited.

Die Eigenschaften des Mikroorganismus NRRL B-11, 229 sind die folgenden: Morphologie: Stäbchen 2-5 /um χ 0,7 - 1 /um, Sporen 1,6 - 1,8 /um χ 0,8 - 1 /um auf Schaeffer's Agar subterminal bis terminal. Leicht aufgetriebenes Sporangium, das sich nur gerade auf die vegetative Zelle erstreckt. Physiologie Katalase positiv, kein anaerobes Wachstum, Bildung von Säure aber keinem Gas aus Glucose, Xylose, Trehalose, Lactose, Arabinose oder Mannit. Wachstum zwischen 40 und 700C und pH 6,0 bis 8,5. Kein Wachstum in 3 % NaCl aber Wachstum in 1 % NaCl. Die Proteinase-Tests umfassend Eidotter und Casein als Substrate waren negativ und der Stärkeabbau war schwach. NO^" wird zu NO2" reduziert. Es bildet sich kein Hydroxyaceton aus Glycerin. Der Mikroorganismus scheint mit B. stearothermophilus verwandt zu sein.The characteristics of the microorganism NRRL B-11, 229 are as follows: Morphology: rods 2-5 / µm 0.7 - 1 / µm, spores 1.6 - 1.8 / µm χ 0.8 - 1 / µm Schaeffer's Agar subterminal to terminal. Slightly distended sporangium that only extends straight to the vegetative cell. Physiology Catalase positive, no anaerobic growth, formation of acid but no gas from glucose, xylose, trehalose, lactose, arabinose or mannitol. Growth between 40 and 70 ° C. and pH 6.0 to 8.5. No growth in 3 % NaCl but growth in 1 % NaCl. The proteinase tests comprising egg yolk and casein as substrates were negative and the starch degradation was weak. NO ^ "is reduced to NO 2 ". No hydroxyacetone is formed from glycerine. The microorganism appears to be related to B. stearothermophilus.

Die Erfindung ist nicht auf den -Stamm NRRL B-11, 229 beschränkt sondern umfaßt die Taxonomiegruppe, die repräsentiert wird durch den typischen Stamm NRRL B-11, 229 und die Glieder, die im wesentlichen die taxonomen Charakteristika dieses Stammes haben, wie oben beschrieben und die im Stande sind ß-Galactosidase zu bilden, die bezüglich der enzymchemischen und immunologischen Eigenschaften identisch ist mit der ß-Galactosidase, die gebildet wird durch Züchtung des Mikroorganismus NRRL B-11, 229.The invention is not limited to the NRRL B-11,229 strain but includes the taxonomy group represented by the typical stem NRRL B-11, 229 and the members which have essentially the taxonomic characteristics of this strain as described above and which are capable of To form ß-galactosidase, which is identical to the enzyme-chemical and immunological properties β-galactosidase, which is produced by cultivating the microorganism NRRL B-11, 229.

Ein bevorzugtes, erfindungsgemäßes mikrobiologisches Enzymprodukt umfaßt ein mikrobiologisches Enzym, das als Bestandteil eines Mikroorganismus - Zellproduktes auftritt, wobei der Mikroorganismus zu der oben erwähnten taxonomen Gruppe gehört, die durch die typische Kultur NRRL B-11, 229 repräsentiert wird. In diesem"Zusammenhang betrifft die ErfindungA preferred microbiological enzyme product according to the invention comprises a microbiological enzyme which, as an ingredient of a microorganism - cell product occurs, whereby the microorganism belongs to the taxonomic group mentioned above, which is represented by the typical culture NRRL B-11,229. In this "context, the invention relates

030031/063Ä /4 030031 / 063Ä / 4

1A-53 1Oi?1A-53 1Oi?

auch Fraktionen derartiger Mikroorganismen.also fractions of such microorganisms.

Die immunologischen Eigenschaften des Enzyms werden wie unten näher erläutert "bestimmt. Lösliches, gereinigtes Enzym (dessen Herstellung weiter unten beschrieben wird) wurde angewandt zur Antiserumbildung bei Kaninchen auf ansich bekannte Weise.The immunological properties of the enzyme are determined as detailed below. Soluble, purified Enzyme (the preparation of which is described below) has been used to generate antiserum in rabbits way known in and of itself.

Die zweidimensional immunoelektrophoretische Bestimmung wurde auf folgende Weise doppelt durchgeführt.The two-dimensional immunoelectrophoretic determination was carried out in duplicate in the following manner.

Erste Richtung: 10 /ul einer Probe enthaltend 100 /Ug gereinigtes Enzym pro ml wurden auf ein 1,5 mm Agarosegel bei 20 C aufgebracht und die Elektrophorese 90 min mit einem elektrischen Feldgradienten von 7 Volt/cm und in einem Puffersystem durchgeführt, bestehend aus 11g Barbitursaure, 65 g Natriumbarbital, 28 g Glycin, 23 g TRIS-Puffer ( Tris(-hydroxymethyl)-aminomethan) und HpO auf 25 1. Zweite Richtung senkrecht zur ersten Richtung: 1,0 ml Antiserum, das wie oben hergestellt worden war, wurde in 10,8 ml Agarosegel gelöst und der Agarosegel-Streifen, der bei der Elektrophorese in der ersten Richtung entstanden ist, wurde mit dem Serum - Agarosegel zusammengegeben. Die Immunoelektrophorese in der zweiten Richtung, wurde 16 h mit einem elektrischen Feldgradienten von 1 Volt/cm durchgeführt. Das Gel von einem der beiden Durchläufe wurde gepreßt , gewaschen und getrocknet und das Protein mit Coomasie-Brillant-blau entwickelt. Das Gel von dem anderen Durchgang wurde direkt mit 0,1 % ONPG (o-Nitropheny^lactosid) in 1/15 m KNaHPO^ (pH 6,5) umgesetzt. Wenn Lactase vorhanden ist wird'das ONPG zersetzt zu Galactose und o-Nitrophenol, das eine starke gelbe Farbe besitzt. Eine gelbe Färbung von o-Nitrophenol war auf dem Gel nach 30 min sichtbar. In diesem System war die Lactase 51 mm auf die Anode zu gewandert und ein Niederschlag von Lactase und Antiserum entstandenFirst direction: 10 / μl of a sample containing 100 / Ug of purified enzyme per ml were applied to a 1.5 mm agarose gel at 20 ° C. and the electrophoresis was carried out for 90 min with an electric field gradient of 7 volts / cm and in a buffer system, consisting of 11 g barbituric acid, 65 g sodium barbital, 28 g glycine, 23 g TRIS buffer (tris (hydroxymethyl) aminomethane) and HpO on 25 1. Second direction perpendicular to the first direction: 1.0 ml of antiserum, which had been prepared as above , was dissolved in 10.8 ml agarose gel and the agarose gel strip, which was formed during electrophoresis in the first direction, was combined with the serum agarose gel. Immunoelectrophoresis in the second direction was carried out for 16 hours with an electric field gradient of 1 volt / cm. The gel from one of the two runs was pressed, washed and dried and the protein developed with Coomasie brilliant blue. The gel from the other run was reacted directly with 0.1% ONPG (o-nitropheny ^ lactoside) in 1/15 m KNaHPO ^ (pH 6.5). If lactase is present, the ONPG will break down to galactose and o-nitrophenol, which is a strong yellow color. A yellow coloration of o-nitrophenol was visible on the gel after 30 minutes. In this system, the lactase had migrated 51 mm towards the anode and a precipitate of lactase and antiserum had formed

030031/0632 /5030031/0632 / 5

1A-53 105 - "/■- 1A-53 105 - "/ ■ -

bei dem Durchlauf in der zweiten Richtung. Die Lactase war nach Ausfällung noch aktiv, wie durch die Reaktion mit ONPG gezeigt werden konnte. Es wird auf Figur 1 verwiesen. when passing in the second direction. The lactase was still active after precipitation, as by the reaction could be shown with ONPG. Reference is made to FIG.

Figur 1a zeigt das Aussehen des Gels bei dem ersten Durchlauf, wobei das Protein entwickelt ist. Es scheint, daß zumindest drei verschiedene Proteine vorhanden sind, entsprechend den Niederschlagen 1, 2 und 3. Figur 1b zeigt das Aussehen des Gels bei dem zweiten Durchlauf bei dem die Reaktion mit ONPG durchgeführt worden ist. Der schraffierte Bereich von Figur 1b war stark gelb gefärbt, was anzeigt, daß der Niederschlag 2 in Figur 1a ß-Galactosidase entspricht, während die Niederschläge 1 und 3 der Figur 1a Proteinen entsprechen, die nicht ß-Galactosidase sind.Figure 1a shows the appearance of the gel on the first run with the protein developed. It seems, that at least three different proteins are present, corresponding to precipitates 1, 2 and 3. Figure 1b shows the appearance of the gel in the second run in which the reaction was carried out with ONPG. The hatched area of Figure 1b was strongly colored yellow, which indicates that the precipitate 2 in Figure 1a corresponds to ß-galactosidase, while the precipitates 1 and 3 of Figure 1a correspond to proteins that do not are β-galactosidase.

Bei Anwendung der Tandem-Kreuz-Immunoelektrophorese (z.B. nach N.H. Axelsen et al., A manual of quantitative immunoelectrophoresis, 1977) ist es möglich zu bestimmen, ob eine aulhenti sehe ß-Galactosidas-e nach der Erfindung identisch oder unterschiedlich ist, von einer unbekannten ß-Galactosidase-Probe. Ähnliche qualitative Untersuchungen können durchgeführt werden mit Hilfe anderer immunologischer Verfahren z.B. Immunodiffusion oder direkter Immunopräzipitation und anschließender Natriumdodecylsulfatgel-Chromatographie.When using tandem cross immunoelectrophoresis (e.g. according to N.H. Axelsen et al., A manual of quantitative immunoelectrophoresis, 1977) it is possible to determine whether an aulhenti see ß-galactosidas-e identical according to the invention or different from an unknown β-galactosidase sample. Similar qualitative studies can be carried out using other immunological methods e.g. immunodiffusion or direct immunoprecipitation and subsequent sodium dodecyl sulfate gel chromatography.

Von den enzymchemischen Eigenschaften sind die thermische Stabilität und die Hemmung durch Produkte der Lactose Hydrolyse die wichtigsten.The enzyme-chemical properties include thermal stability and inhibition by products of lactose hydrolysis the most important.

Die ß-Galactosidaseaktivität wird folgendermaßen bestimmt: Ein rohes Zell-lysat wird hergestellt durch 15 niin lange Behandlung bei 370C mit Lysozym bei einer Konzentration von 2 mg/ml in Milchpuffer (pH 6,5, Salzzusammensetzung wie in Milch) und anschließendes zweimaliges Einfrieren und Auftauen.The ß-galactosidase activity is determined as follows: A crude cell lysate is prepared by 15 niin long treatment at 37 0 C with lysozyme at a concentration of 2 mg / ml in milk buffer (pH 6.5, salt composition as in milk) and subsequently twice Freezing and thawing.

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Das Lysat enthaltend 2 bis 10 Einheiten Lactaseaktivität (später näher erläutert) pro 1, wird 1 h in Milch-Puffer mit 2,0 % Lactose behandelt, die Reaktion anschließend abgebrochen durch Erhitzen bis zum Sieden, PräzipitatLon in Eiswasser und Zentrifugieren. Die überstehenden Flüssigkeiten werden auf Glucose untersucht mit Hilfe des Glucoseoxidase-Peroxidase-Verfahrens (Tech. Bull. no. 510, Sigma Chemical Co.)· Eine Lactaseeinheit ist definiert als die Enzymmenge, die unter Standardbedingungen von pH 6,5 und 600C, 1 /umol Glucose pro Minute freisetzt.The lysate containing 2 to 10 units of lactase activity (explained in more detail below) per liter is treated for 1 h in milk buffer with 2.0% lactose, the reaction is then terminated by heating to boiling, precipitate in ice water and centrifugation. The supernatant fluids are glucose studied using the glucose oxidase-peroxidase method (Tech. Bull. No. 510, Sigma Chemical Co.) · A Lactaseeinheit is defined as the amount of enzyme which under standard conditions of pH 6.5 and 60 0 C. , 1 / umol of glucose released per minute.

Die thermische Stabilität wird folgendermaßen gemessen: Die Aktivität wird wie oben angegeben bestimmt, mit der Ausnahme, daß unterschiedliche Inkubationstemperaturen angewandt werden. Proben werden für die Glucoseanalyse •-ei3re~-5Q-JiiiJa^_J2LÄ,^The thermal stability is measured as follows: The activity is determined as indicated above, with the exception that different incubation temperatures are used. Samples are used for glucose analysis • -ei3 r e ~ -5Q-JiiiJa ^ _J2LÄ, ^

Die Hemmung der Galactose wird folgendermaßen gemessen: Bei der Standardbestimmung für die Galactosehemmung enthält das Inkubationsgemisch 2,0 % Lactose und 2,0 % Galactose. Sonst sind die Bedirgingen die gleichen wie oben für die Bestimmung der Aktivität angegeben. Es werden jedoch andere Kombinationen von Glucose und Galactose untersucht, z. B. 2 % Lactose und 10 % Galactose entsprechend einer 90 %igen Hydrolyse von 5-fach konzentrierter Milch.The inhibition of galactose is measured as follows: In the standard determination for galactose inhibition, the incubation mixture contains 2.0 % lactose and 2.0% galactose. Otherwise the conditions are the same as those given above for determining the activity. However, other combinations of glucose and galactose are being investigated, e.g. B. 2 % lactose and 10 % galactose corresponding to a 90% hydrolysis of 5-fold concentrated milk.

Die pH-Wert-Aktivität-Kurve ist eine andere enzymchemische Eigenschaft, die wichtig ist, aufgrund der Tatsache, daß das pH-Optimum der ß-Galactosidase nicht zuweit von dem pH-Wert der zu behandelnden Molke entfernt liegen sollte, da im anderen Falle eine unangemessen große Menge ß-Galactosidase angewandt werden müßte. Das pH-Wert-Optimum für die erfindungsgemäße ß-Galactosidase liegt bei etwa 6,5 bis 7,0 bei 60°C,' wenn die Aktivitätsmessungen nach dem oben ange-The pH-activity curve is a different enzyme chemical one Property which is important due to the fact that the pH optimum of the β-galactosidase is not too far from the pH the whey to be treated should be removed, otherwise an inappropriately large amount of ß-galactosidase would have to be applied. The pH optimum for the inventive ß-galactosidase is about 6.5 to 7.0 at 60 ° C, 'if the activity measurements according to the above

030031/0635 /7030031/0635 / 7

1Λ-53 105 fi 1Λ-53 105 fi

gebenen Verfahren zur Bestimmung von ß-Galactosidaseaktivität durchgeführt werden. Entsprechend ist die ß-Galactosidase-aktivität mehr als 75 % der maximalen Aktivität im pH Bereich von 6,1 bis 8,0.given methods for the determination of ß-galactosidase activity can be carried out. Correspondingly, the ß-galactosidase activity is more than 75 % of the maximum activity in the pH range from 6.1 to 8.0.

Das Molekulargewicht der ß-Galactosidase wird folgendermaßen bestimmt: Zunächst wird das Enzym mit Hilfe der Gelelektrophorese auf Polyacrylamid hoch gereinigt. Dann wird das Molekulargewicht der ß-Galactosidase durch Gelelektrophorese bestimmt, wobei die ß-Galactosidase parallel mit anderen Proteinen läuft, deren Molekulargewicht bekannt ist, d.h. Phosphorylase A mit einem Molekulargewicht von 94 000 und der Untereinheit von E. Coli-ß-Galactosidase (inaktiv) mit einem Molekulargewicht von 116 000. Das Molekulargewicht' der ß-Galactosidase nach der Erfindung, die noch aktiv ist, beträgt ungefähr 116 000 in diesem System.The molecular weight of β-galactosidase becomes as follows determined: First, the enzyme is highly purified using gel electrophoresis on polyacrylamide. then the molecular weight of the ß-galactosidase is determined by gel electrophoresis, with the ß-galactosidase in parallel runs with other proteins whose molecular weight is known, i.e. phosphorylase A with a molecular weight of 94,000 and the subunit of E. coli β-galactosidase (inactive) with a molecular weight of 116,000. The molecular weight 'of the ß-galactosidase according to the invention, which still active is approximately 116,000 in this system.

Es ist überraschend, daß eine ß-Galactosidase existiert, die gleichzeitig eine hohe thermische Stabilität besitzt entsprechend einer Halbwertszeit von mehr als 500 min bei 65°C und einer geringen Lactosehemmung von ungefähr 10 % entsprechend dem oben angegebenen Standard-Bestimmungsverfahren. Bei 10 % Galactose in dem Inkubationsgemisch ist die Galactosehemmung weniger als 50 Auch der K -Wert ist sehr gering (ungefähr 5 mmol) und es konnte keine Lactosehemmung nachgewiesen werden, selbst bei sehr hohen Konzentrationen an Lactose.It is surprising that there is a β-galactosidase which at the same time has a high thermal stability corresponding to a half-life of more than 500 min at 65 ° C. and a low lactose inhibition of approximately 10 % according to the standard determination method given above. With 10% galactose in the incubation mixture, the galactose inhibition is less than 50 %. The K value is also very low (approximately 5 mmol) and no lactose inhibition could be detected, even with very high concentrations of lactose.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines mikrobiologischen ß-Galactosidase-Produktes, bei dem ein Mikroorganismus der zu der oben angegebenen Taxonomiegruppe gehört^typischerweise repräsentiert durch die typische Kultur NRRL B-11, 229, in einem Wachstumsmedium gezüchtet wird, enthaltend assimilierbaren Stickstoff, Kohlenstoff- und Sauerstoff-Quellen, woraufhin die Zellen gewonnen undThe invention also relates to a method for producing a microbiological β-galactosidase product in which a microorganism belonging to the taxonomy group given above ^ typically represented by the typical Culture NRRL B-11, 229, grown in growth medium is containing assimilable nitrogen, carbon and oxygen sources, whereupon the cells are recovered and

/8/8th

030031/0632030031/0632

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1A-53 1C5 / 1A-53 1C5 /

das intrazelluläre ß-Galactosidaseprodukt isoliert wird.the intracellular β-galactosidase product isolated will.

Die Enzymbildung wird induziert durch Lactose und Galactose und folgt dem Wachstum. Der Stamm kann jedoch durch übliche Mutatiorsrerfahren konstitutiv gemacht werden. Der Organismus zeigt keinerlei besondere Wachstumsanforderungen bezüglich spezieller Kohlenstoff- oder Stickstoff-Quellen aber das Wachstum und die Enzymbildung werden verbessert, wenn das Minimalsubstrat mit organischen Stickstoff-Quellen wie Pepton oder Trypton, Hefeextrakt oder Maiswasser angereichert wird. Der Organismus ist auch sehr vielseitig in Beziehung auf die Ausnutzung von Kohlenstoff-Quellen, d.h. er nutzt z.B. Glucose, Galactose, Lactose, Fructose, Glycerin, Glutaminate, Succinate, Lactate und Acetate aus. Das Wachstum auf den Mono- .und Disaccheriden wird gefolgt von einer starken Säurebildung, die das Wachstum unterbricht, wenn der pH-Wert unter ungefähr 6,0 absinkt.Enzyme formation is induced by lactose and galactose and follows growth. However, the trunk can get through customary mutation processes are made constitutive. Of the The organism does not show any special growth requirements with regard to special carbon or nitrogen sources but growth and enzyme formation are improved if the minimum substrate is organic nitrogen sources such as peptone or tryptone, yeast extract or corn water is fortified. The organism is also very versatile in Relationship to the use of carbon sources, i.e. it uses e.g. glucose, galactose, lactose, fructose, glycerine, Glutaminates, succinates, lactates and acetates. The growth on the mono- and disaccharides is followed by strong acid formation, which interrupts growth when the pH drops below approximately 6.0.

Die ß-Galactosidase wird intrazellulär gebildet, aber sie kann leicht nach üblichen Ver-fahren aus den Zellen freigesetzt werden, z. B. durch Behandlung mit Toluol, Butanol, oder Lysozym, Ultraschallbehandlung oder mechanische Zerstörung der Zellen woraufhin die Zelltrümmer entfernt und das Enzym auf übliche Weise gereinigt wird, z. B. durch Salzausfällung oder Ausfällung mit organischen Lösungsmitteln.The ß-galactosidase is produced intracellularly, but they can easily be released from the cells by conventional methods, e.g. B. by treatment with toluene, butanol, or lysozyme, sonication or mechanical destruction of the cells whereupon the cell debris is removed and the enzyme is purified in the usual way, e.g. B. by salt precipitation or precipitation with organic solvents.

Molke, Milch und andere Lactose enthaltende Flüssigkeiten die der Einfachheit halber im folgender als Molke bezeichnet werden, können zufriendenstellend in einen Sirupe der Glucose und Galactose und praktisch keine Lactose mehr enthält, umgewandelt werden mit Hilfe der erfindungsgemäßen ß-Galactosidase. Diese Umwandlung kann wirksam bei ansatzweisem Arbeiten mit Hilfe der löslichen ß-Galactosidase durchgeführt werden. Um die Umwandlung im industriellenWhey, milk and other liquids containing lactose which, for the sake of simplicity, are referred to as whey in the following, can be satisfactorily converted into a syrup of the Contains glucose and galactose and practically no more lactose, be converted using the invention β-galactosidase. This conversion can be effective when working in batches with the help of soluble ß-galactosidase be performed. To the transformation in industrial

* (d.h. nimmt mit stärkerem Wachstum der Mikroorganismen zu)* (i.e. increases with stronger growth of the microorganisms)

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1A-53 1051A-53 105

3D005883D00588

Maßstab wirtschaftlicher zu gestalten, ist es zu empfehlen ein immobilisiertes ß-Galactosidaseprodukt anzuwenden.To make the scale more economical, it is recommended to use an immobilized ß-galactosidase product.

Immobilis ierungs verfahren für Enzyme sind unter anderem in den folgenden Veröfisitlichungen angegeben:Immobilization methods for enzymes are given in the following publications, among others:

Immobilisierung vonImmobilization of isoliertem Enzym,
einschließlich rei
nem Enzym.
isolated enzyme,
including rei
an enzyme.
Zellen, einschließ
lich ganzen Zellen
Cells, incl
whole cells
XX
GB-PS 1 444 539GB-PS 1,444,539 XX XX US-PS 4 001 085U.S. Patent 4,001,085 XX US-PS 4 025 391U.S. Patent 4,025,391 XX US-PS 4 033 822U.S. Patent 4,033,822 XX US-PS 4 038 140U.S. Patent 4,038,140

Aus dieser Liste geht auch hervor, daß sowohl die Immobilisierung von ganzen Zellen als auch von reinem Enzym beschrieben ist. Das erfindungsgemäße ß-Galactosidaseprodukt kann auch sowohl in Form von ganzen Zellen als auch als reines Enzym immobilisiert werden. Jede der oben angegebenen Immobilisierungsmethoden kann für das erfindungsgemäße ß-Galactosidaseprodukt angewandt werden.This list also shows that both the immobilization of whole cells and of pure enzyme are described is. The β-galactosidase product according to the invention can also be in the form of whole cells as well as pure enzyme can be immobilized. Any of the immobilization methods given above can be used for the inventive β-galactosidase product can be applied.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein immobilisiertes ß-Galactosidase-Produkt. Dieses erfindungsgemäße immobilisierte ß-Galactosidase-Produkt besitzt den auserordentlichen Vorteil, daß es im Stande ist im industriellen Maßstab auf wirtschaftliche Weise eine Flüssigkeit mit einem sehr hohen Lactosegehalt vollständig in Galactose und Glucose umzuwandeln, da keine Hemmung durch das Substrat und dieThe invention also relates to an immobilized β-galactosidase product. This immobilized according to the invention ß-galactosidase product possesses the extraordinary Advantage that it is able to produce a liquid with a very economical on an industrial scale to completely convert high lactose content into galactose and glucose, as there is no inhibition by the substrate and the

630031 /0632630031/0632

/10/ 10

1A-53 105 - y 1A-53 105- y

Produkte der Lactosehydrolyse eintritt.Products of lactose hydrolysis occurs.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum ansatzweisen Umwandeln einer Lactose haltigen Flüssigkeit vorzugsweise von Molke, in einen Sirup,der Glucose und Galactose und eine kleinere Menge Lactose enthält, wobei ein lösliches mikrobiologisches ß-Galacatosidase-Produkt nach der Erfindung zu der lactosehaltigen Flüssigkeit bei einem pH-Wert zwischen ungefähr 5,5 und 8,5 und einer Temperatur zwischen 55 und 750C zugesetzt wird.The invention further relates to a method for batchwise converting a lactose-containing liquid, preferably whey, into a syrup containing glucose and galactose and a smaller amount of lactose, a soluble microbiological ß-galacatosidase product according to the invention to the lactose-containing liquid at a pH between approximately 5.5 and 8.5 and a temperature between 55 and 75 0 C is added.

Die Anfangsaktivität der ß-Galactosidase in der Lactose haltigen FlÜssigkeit; angegeben in Einheiten Lactaseaktivität pro Liter variiert beträchtlich, hauptsächlich aufgrund von Veränderungen im pH-Wert, der Temperatur} der Umwandlungszeit und der Lactosekonzentration am Anfang.The initial activity of ß-galactosidase in the lactose-containing liquid ; expressed in units of lactase activity per liter varies considerably, mainly due to changes in pH, temperature}, conversion time and initial lactose concentration.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein kontinuierliches Verfahren zur Umwandlung einer lactosehaltigen Flüssigkeit, vorzugsweise von Molke in einen Sirup der Glucose und Galactose und eine kleinere-Menge Lactose enthält, wobei die Lactose haltige Flüssigkeit durch eine Säule geleitet wird, die mit dem immobilisierten mikrobiologischen ß-Galactosidase-Produkt nach der Erfindung gefüllt ist, bei einem pH-Wert zwischen ungefähr 5,5 und 8,5 und einer Temperatur zwischen ' 55 und 75°C mit einer Geschwindigkeit die zu einer Lactosekonzentration in der aus der Säule austretenden Flüssigkeit von weniger als 10 %{ vorzugsweise weniger als 1 % der Lactosekonzentration in der eintretenden Flüssigkeit führt.The invention also relates to a continuous process for converting a lactose-containing liquid, preferably whey, into a syrup containing glucose and galactose and a smaller amount of lactose, the lactose-containing liquid being passed through a column which is immobilized with the microbiological β -Galactosidase product according to the invention is filled, at a pH between about 5.5 and 8.5 and a temperature between 55 and 75 ° C at a rate which leads to a lactose concentration in the liquid exiting the column of less than 10 % { preferably less than 1 % of the lactose concentration in the entering liquid.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Beispiele 1 und 2 zeigen die Herstellung von ß-Galactosidase, Beispiel 3 die Anwendung von löslicher ß-Galactosidase beim ansatzweisen Arbeiten, die Bei-The invention is further illustrated by the following examples explained. Examples 1 and 2 show the production of β-galactosidase, Example 3 the use of soluble ones ß-galactosidase when working in batches, the two

/11 Ü30031/0632/ 11 Ü30031 / 0632

1Λ-53 105 -1Λ-53 105 -

spiele 4 und 5 die Immobilisierung von ß-Galactosidase und Beispiel 6 die Anwendung von immobilisierter ß-Galactosidase zum kontinuierlichen Arbeiten.games 4 and 5 immobilize ß-galactosidase and Example 6 the use of immobilized β-galactosidase for continuous work.

BEISPIEL 1EXAMPLE 1

Das Enzym wurde gebildet durch submerse Züchtung in einem üblichen 400 1 Fermentor, der mit Rührer, Vorrichtungen zur Temperaturregelung (äußerer Wassermantel) und Lüfteinlaßrohr versehen war, wobei das Verhältnis Höhe zu Durchmesser 2 : 1 betrug.The enzyme was formed by submerged cultivation in a standard 400 l fermentor equipped with stirrers for temperature control (outer water jacket) and ventilation inlet pipe was provided, the ratio height to diameter was 2: 1.

Die Züchtung wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt :The cultivation was carried out under the following conditions :

Temperatur: 500CTemperature: 50 0 C

Geschwindigkeit des Luftstroms: 120. ls/min (Normalliter/min) Rührgeschwindigkeit: 200 UpMAir flow rate: 120 l s / min (normal liters / min). Stirring speed: 200 rpm

Das Substrat bestand aus folgenden Bestandteilen:The substrate consisted of the following components:

MolkepulverWhey powder 2,02.0 kgkg MaiswasserCorn water 8,08.0 kgkg (NH4)2S04 (NH 4 ) 2 S0 4 0,40.4 kgkg MgSO4-7H2OMgSO 4 -7H 2 O 0,20.2 kgkg K2HPO4 K 2 HPO 4 0,10.1 kgkg oberflächenaktives Mittel*surfactant * 0,20.2 kgkg (nichtionisch)
jew
(non-ionic)
each
* PluronicvJy* PluronicvJy

Der pH-Wert wurde vorder Sterilisierung auf 7,2 eingestellt. The pH was adjusted to 7.2 prior to sterilization.

Es wurde Leiterungswasser auf ein Gesamtvolumen von 400 1 zugegeben.Tap water was added to a total volume of 400 liters.

Ö30C31/G832Ö30C31 / G832

1A-53. 1051A-53. 105

1ST1ST

Die Nährbrühe wurde mit einer UbernacHkultur (5O0C) von NRRL B-11-229 auf Agarschrägen beimpft und nach 24 h war die Fermentation bzw. das Wachstum vollständig und die Kultur wurde schnell auf 100C gekühlt und anschließend das Enzym gewonnen. Die Zellen wurden abzentrifugiert und durch Durchleiten durch einen Manton-Gaulin Homogenisator vom Typ SP 15 M 8 TA mit einer Einstufenhomogenisierungsventilanordnung geöffnet, wobei der Druckabfall 300 bis 350 kg/cm betrug. Das Enzym wurde aus den aufgebrochenen Zellen mit Phosphatpuffer (pH 6,5 , 0,1 m) extrahiert und die Zelltrümmer aus der Zentrifuge entfernt. Die lösliche Enzymfraktion wurde durch Ultrafiltration weiter eingeengt (DDS-Membran GR 6p, DDS ist eine Abkürzung für De Danske Sukkerfabrikker).The nutrient broth was inoculated with a UbernacHkultur (5O 0 C) of NRRL B-11-229 on agar slants and after 24 h, the fermentation or growth was completely and the culture was rapidly cooled to 10 0 C and then the enzyme recovered. The cells were centrifuged off and opened by passing them through a Manton-Gaulin homogenizer of the SP 15 M 8 TA type with a single-stage homogenization valve arrangement, the pressure drop being 300 to 350 kg / cm. The enzyme was extracted from the disrupted cells with phosphate buffer (pH 6.5, 0.1 m) and the cell debris was removed from the centrifuge. The soluble enzyme fraction was further concentrated by ultrafiltration (DDS membrane GR 6p, DDS is an abbreviation for De Danske Sukkerfabrikker).

Ausbeute:Yield:

KulturbrüheCulture broth

BodensatzSediment

Konzentratconcentrate

1,0 Einheiten pro ml1.0 units per ml

11,3 Einheiten pro ml11.3 units per ml

121 Einheiten pro ml121 units per ml

410 1 30,5 1 1,7 1410 1 30.5 1 1.7 1

BEISPIELEXAMPLE

Der Mikroorganismus NRRL B- 11, 229 wurde in einem Chemostat im Labormaßstab mit einer Verdünnungsgeschwindigkeit von 0,15 h~1 gezüchtet.The microorganism NRRL B-11, 229 was grown in a laboratory-scale chemostat at a dilution rate of 0.15 h -1 .

Volumen:Volume:

Geschwindigkeit des Luftstroms:Air flow speed:

Temperatur:Temperature:

Rührergeschwindigkeit:Stirrer speed:

Substrat: Ausbeute:Substrate: Yield:

350 ml350 ml

0,5 ls/min0.5 l s / min

50°C50 ° C

500 UpM500 rpm

7-8 (eingestellt mit verdünnter Essigsäure)7-8 (adjusted with dilute acetic acid)

wie in Beispiel 1 2,1 Einheiten pro mlas in Example 1 2.1 units per ml

Ö3Ü031 /0632Ö3Ü031 / 0632

/13/ 13

1A-53 1051A-53 105

BEISPIEL 3EXAMPLE 3

Es wurde eine ansatzweise Hydrolyse mit dem löslichen Lactaseprodukt nach Beispiel 1 in einem pH-Stat unter Stickstoff bei 60°C und pH 6,5 durchgeführt unter Verwendung eines entionisierten Molkepermeats zu dem 0,5 g KCl/1 als Aktivator zugegeben worden waren. Das Molkepermeat wurde entionisiert, d.h. sowohl Kationen als auch Anionen entfernt.There was a batch hydrolysis with the soluble Lactase product according to Example 1 carried out using in a pH stat under nitrogen at 60 ° C and pH 6.5 of a deionized whey permeate to the 0.5 g KCl / 1 had been added as an activator. The whey permeate was deionized, i.e. both cations and anions were removed.

Mit einer Enzymmenge von 100 Einheiten pro Liter, wurde in 45 h eine 100 %ige Umwandlung erreicht und mit einer Enzymmenge von 50 Einheiten pro Liter eine 96,5 %ige Umwandlung in 71 h.With an amount of enzyme of 100 units per liter, 100% conversion was achieved in 45 hours and with one Enzyme amount of 50 units per liter gives a 96.5% conversion in 71 hours.

BEISPIEL 4EXAMPLE 4

Immobilisierung von ß-Galactosidase.Immobilization of β-galactosidase.

Die Fermentationsbrühe mit ß-Galactosidase enthaltenden Zellen, die entsprechend Beispiel 1 erhalten worden war, wurde auf einen pH-Wert von 7,5 gebracht und die Zellen von der Fermentationsbrühe abzentrifugiert. Es wurde angenommen, daß das Konzentrat ungefähr 10 % Feststoffe und ungefähr 50 % intakte Zellen enthielt.The fermentation broth with cells containing β-galactosidase, which had been obtained according to Example 1, was brought to a pH of 7.5 and the cells were centrifuged off from the fermentation broth. The concentrate was believed to contain approximately 10% solids and approximately 50 % intact cells.

Der Bodensatz wurde dann durch einen Manton-Gaulin-Homogenisator Typ SP 15 M - 8 TA mit einer einstufigen Homogenisierungsventilanordnung gepumpt, wobei der Druckabfall 300 bis 350 kg/cm betrug.The sediment was then passed through a Manton-Gaulin homogenizer Type SP 15 M - 8 TA pumped with a single-stage homogenization valve arrangement, whereby the pressure drop Was 300 to 350 kg / cm.

Zu 1 Liter homogensiertem Konzentrat wurde bei pH 7,5 und 250C 50 %ige Glutaraldehydlösung zugesetzt bis zu einer Konzentration von 0,5 % Glutaraldehyd in der Lösung.50% glutaraldehyde solution was added to 1 liter of homogenized concentrate at pH 7.5 and 25 ° C. up to a concentration of 0.5% glutaraldehyde in the solution.

030031/0 63 2030031/0 63 2

ι—'ι— '

1A-53 105> - >* -1A-53 105> -> * -

Nach 30 min langer Reaktionszeit wurde das Gel mechanisch aufgebrochen und mit 1 Volumen Wasser verdünnt. Es wurden 100 ml. 20 %iges Flockungsmittel (Superfloc C 521) zugegeben, wobei eine klare Phase in der Lösung entstand. Das Gemisch wurde filtriert und der Filterkuchen granuliert und an der Luft getrocknet.After a reaction time of 30 minutes, the gel was mechanically broken up and diluted with 1 volume of water. There were 100 ml. 20% flocculant (Superfloc C 521) added, a clear phase was formed in the solution. The mixture was filtered and the filter cake granulated and on the Air dried.

Ausbeute: 15 %Yield: 15%

Spezifische Aktivität: 100 Einheiten pro gSpecific activity: 100 units per g

BEISPIEL 5EXAMPLE 5

Zu 20 ml des Konzentrats nach Beispiel 1 wurden 16 g mit Säure ausgefälltes Casein und 4 g Eialbumin gegeben. Das Gemisch wurde gerührt bis eine homogene Paste entstanden war. 50 96ige Glutaraldehydlösung wurde bis zu einer Konzentration von 1,5 % Glutaraldehyd in der Paste zugegeben. Das feuchte Produkt wurde 30 min stehengelassen, um die Vernetzung zu vervollständigen. Das Produkt wurde granuliert und an der Luft getrocknet.16 g of acid-precipitated casein and 4 g of egg albumin were added to 20 ml of the concentrate according to Example 1. That The mixture was stirred until a homogeneous paste was formed. 50% glutaraldehyde solution was used up to one concentration of 1.5% glutaraldehyde added in the paste. The moist product was left to stand for 30 minutes Complete networking. The product was granulated and air dried.

Ausbeute: 10 % Yield: 10 %

Spezifische Aktivität: 25 Einheiten pro gSpecific activity: 25 units per g

BEISPIEL 6EXAMPLE 6

Kontinuierliche Hydrolyse von Lactose mit Hilfe von immobilisierter ß-Galactosidase.Continuous hydrolysis of lactose with the help of immobilized β-galactosidase.

In einer Säule im Labormaßstab mit einem festen Bett wurde die Hydrolyse von Lactosesirup mit Hilfe von entsprechend Beispiel 4 hergestellter immobilisierter ß-Galactosidase durchgeführt. Es wurden die folgenden Versuchsbedirgingen eingehalten.In a laboratory-scale column with a fixed bed, the hydrolysis of lactose syrup was carried out using corresponding Example 4 produced immobilized ß-galactosidase carried out. The experimental conditions were as follows adhered to.

/15 030031/0632 '/ 15 030031/0632 '

1A-53 1051A-53 105 -vf--vf- Zugabe:Encore: Konservierungsmittel:Preservatives:

30QO59830QO598

5,5 Gew.-% Lactose, 600C, pH 6,75.5% by weight lactose, 60 ° C., pH 6.7

50 mg NaN3 und 150 mg Chloramphenicol pro Liter Lactosesirup 50 mg NaN 3 and 150 mg chloramphenicol per liter of lactose syrup

Säulengröße: 0 2,5 cm; Höhe 40 cmColumn size: 0 2.5 cm; Height 40 cm

immobilisierte ß-Galactosidase: 15 gimmobilized β-galactosidase: 15 g

VersuchsergebnissetSet of test results

Zeit
(d)
Time
(d)
Durchflußge'-
s chwindi gke it
(ml/h)
Flow rate
speed
(ml / h)
Kontakt-Zeit
(min)
Contact time
(min)
Umwandlung in
Monosaccharide
00-
Conversion to
Monosaccharides
00-
00 300300 1010 98,598.5 11 300300 1010 94,394.3 22 300300 1O1O 89,289.2 33 120120 2626th 98,898.8 66th 120120 2626th 93,093.0 77th 7575 4242 98,398.3 88th 7575 4242 92,192.1

030031/0832030031/0832

/16 ·/ 16

1A-53 105 - ">6 -1A-53 105 - "> 6 -

BEISPIEL 7EXAMPLE 7

Der Mikroorganismus DSM 1687 wurde auf eine Petrischale geimpft, in der als Substrat TY Agar (R.E. Goodman und D.M. Pederson, Canadian Journal of Microbiology, Bd. 22, S. 817 (1976J) enthalten war. Die Petrischale wurde 2 Tage bei 50°C inkubiert. Die Bakterien aus der Petrischale wurden dann angewandt zur Herstellung eines rohen Extraktes auf die folgende Weise: Ein Volumen der von der Oberfläche des Substrats abgehobenen Bakterien wurde in 1,5 Volumina 0,1 m Phosphatpuffer bei pH 6,5 und 4° C suspendiert und die Bakterien durch Ultraschallbehandlung (Frequenz 20 KHz, 4x1 Minute) zerstört. Die Suspension mit den aufgebrochenen Bakterien wurde 20 min bei 4°C mit 16 000 g in einer MSE 21 Zentrifuge zentrifugiert. Das Zentrifugat (überstehende Flüssigkeit) stellt den rohen Extrakt dar.·The microorganism DSM 1687 was placed on a Petri dish inoculated, in which TY agar (R.E. Goodman and D.M. Pederson, Canadian Journal of Microbiology, Vol. 22, P. 817 (1976J) was included. The Petri dish was incubated at 50 ° C. for 2 days. The bacteria from the petri dish were then used to make a crude extract in the following manner: One volume that of the surface of the substrate lifted bacteria was suspended in 1.5 volumes of 0.1 M phosphate buffer at pH 6.5 and 4 ° C and the bacteria are destroyed by ultrasound treatment (frequency 20 KHz, 4x1 minute). The suspension with the broken Bacteria were centrifuged for 20 min at 4 ° C. at 16,000 g in an MSE 21 centrifuge. The centrifugate (supernatant liquid) represents the raw extract.

Durch Tandem-Kreuz-Immunoelektrophorese, wie sie oben angegeben ist, wurde festgestellt, daß die von DSM 1687 gebildete ß-Galactosidase identisch ist mit der ß-Galactosidase die gebildet worden ist von NFlRL B-11, 229. Hierzu wird auf die Figur 2 verwiesen, wo der linke Kreis NRRL B-11, 229 und der rechte DSM 1687 entspricht.By tandem cross immunoelectrophoresis as described above is indicated, it was found that the ß-galactosidase formed by DSM 1687 is identical to the ß-galactosidase which has been formed by NFlRL B-11, 229. For this, see Referring to Figure 2, where the left circle corresponds to NRRL B-11, 229 and the right to DSM 1687.

Ähnliche Versuche wurden durchgeführt mit DSM 1688 und DSM 1689. Durch Tandem-Kreuz-Immunoelektrophorese, die wie oben durchgeführt wurde, zeigte es sich, daß die ß-Galactosidasen von DSM 1688 und DSM 1689 immunologisch identisch waren mit der ß-Galactosidase von NRRL B-11, 229.Similar experiments were carried out with DSM 1688 and DSM 1689. Tandem cross immunoelectrophoresis performed as above showed that the β-galactosidases from DSM 1688 and DSM 1689 were immunologically identical to the β-galactosidase from NRRL B-11, 229.

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Claims (1)

PatentansprücheClaims 1. Mikrobiologisches Enzymprodukt enthaltend eine ß-Galactosidase, die in Beziehung auf die enzymchemisehen und immunologischen Eigenschaften gleichwertig oder identisch ist mit der ß-Galactosidase, die gebildet wird bei Züchtung des Mikroorganismus NRRL B-11, 229.1. Microbiological enzyme product containing a ß-galactosidase which is related to the enzyme chemistry and immunological properties is equivalent or identical to the ß-galactosidase, which is formed in Cultivation of the microorganism NRRL B-11, 229. 2. Mikrobiologisches Enzymprodukt nach Anspruch 1, umfassend ein mikrobiologisches Enzym, das als Bestandteil eines Mikroorganismus-Zellproduktes auftritt, wobei der Mikroorganismus zu der Taxonomiegruppe gehört, die durch den typischen Stamm NRRL B-11, 229 repräsentiert wird und deren Glieder im wesentlichen die Taxonomie Eigmschäften dieses Stammes besitzen.2. The microbiological enzyme product of claim 1 comprising a microbiological enzyme that occurs as a component of a microorganism cell product, the Microorganism belongs to the taxonomy group represented by the typical strain NRRL B-11,229 and its members are essentially the taxonomy properties own this tribe. J. Verfahren zur Erzeugung eines mikrobiologischen ß-Galactosidase-Produktes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Mikroorganismus der Taxonomiegruppe, die repräsentiert wird durch den Stamm NRRL B-11, 229 in einem Kulturmedium mit assimilierbaren Stickstoff-, Kohlenstoff- und Sauerstoffquellen züchtet und anschließend die Zellen gewinnt und das intrazelluläre ß-Galactosidase-Produkt isoliert.J. Method for producing a microbiological ß-galactosidase product according to claim 1, characterized in that a microorganism the taxonomy group represented by the strain NRRL B-11, 229 in a culture medium with assimilable Nitrogen, carbon and oxygen sources grows and then wins the cells and the intracellular β-galactosidase product isolated. 030031/063 2030031/063 2 /2/ 2 4. Mikrobiologisches ß-Galactosidase-Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es immobilisiert ist.4. Microbiological ß-galactosidase product according to claim 1, characterized in that it is immobilized. 5. Verwendung der ß-Galactosidase nach Anspruch 1 bis 4 zur Spaltung von Lactose in Flüssigkeiten, vorzugsweise in Molke, bei einem pH-Wert zwischen ungefähr 5,5 und 8,5 und einer Temperatur zwischen 55 und 75 C.5. Use of the ß-galactosidase according to claim 1 to 4 for the cleavage of lactose in liquids, preferably in whey, at a pH between approximately 5.5 and 8.5 and a temperature between 55 and 75 C. 6. Verwendung der ß-Galactosidase nach Anspruch 4,6. Use of the ß-galactosidase according to claim 4, zur kontinuierlichen Spaltung der Lactose gemäß Anpruch 5, indem die lactosehaltige Flüssigkeit in eine Säule eingeleitet wird, die mit dem immobilisierten ß-Galactosidase-Produkt gefüllt ist, mit einer Geschwindigkeit, die zu einer Lactosekonzentration in der austretenden Flüssigkeit führt, die weniger als 10 % vorzugsweise weniger als 1 % der Lactosekonzentration in der eintretenden Flüssigkeit beträgt. for the continuous cleavage of the lactose according to claim 5, in that the lactose-containing liquid is introduced into a column which is filled with the immobilized ß-galactosidase product, at a rate that leads to a lactose concentration in the exiting liquid that is less than 10 % preferably less than 1 % of the lactose concentration in the entering liquid. Ö30031/0632Ö30031 / 0632
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