JP2000060546A - 新規アルカリアミラ―ゼおよびその製造法 - Google Patents
新規アルカリアミラ―ゼおよびその製造法Info
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Abstract
性を有する新規アルカリアミラーゼを提供すること。 【解決手段】 下記の理化学的性質を有するアルカ
リアミラーゼ。 (a) 作用および基質特異性:デンプン、アミロース、ア
ミロペクチン、およびそれらの部分分解物のα-1,4-グ
リコシド結合を特異的に加水分解し、主としてデキスト
リンおよびマルトオリゴ糖を生成する。 (b) 最適pH:最適pHは、10.0である。 (c) 安定pH:37℃、1時間の処理条件で、pH 7.5〜12.0
で安定である。 (d) 分子量:約77,500ダルトンである。
Description
ミラーゼ、その製造法および該アルカリアミラーゼ産生
能を有する好アルカリ性放線菌に関する。
のグリコシド結合を加水分解する酵素であり、近年台所
用洗剤等に配合され始めている。アミラーゼ自体は細
菌、酵母、糸状菌等の微生物により広く生産されること
が知られているが、その多くは最適pHが酸性〜中性付近
にある。アルカリアミラーゼについては、いわゆる好ア
リカリ性微生物と呼ばれる一群の細菌によって生産され
ることが知られている(堀越弘毅、秋葉晄彦編:好アル
カリ性微生物、p158〜159、学会出版センター)。しか
しながら、これらのアルカリアミラーゼ生産菌はいずれ
も好アルカリ性のバチルス属菌(枯草菌)であり、同じ
好アルカリ性放線菌については、最適pHを9.0付近に示
す好アルカリ性ストレプトマイセス属由来のアルカリア
ミラーゼ(特開昭61-209588)が唯一知られているのみ
である。一方、洗剤配合用のアミラーゼとして望ましい
アミラーゼは、洗浄条件下の洗剤溶液中においても充分
な活性を維持するものである。すなわち、現状の洗剤等
は配合組成の関係からそのpHが10以上のアルカリ領域に
あることから、これらに配合する酵素はその最適pHを10
以上に示すアルカリアミラーゼが最適である。
アルカリ領域に最適pHを有する、新規なアルカリアミラ
ーゼを提供することを目的とする。また本発明は、上記
アルカリアミラーゼを生産する微生物を利用した上記ア
ルカリアミラーゼの製造法を提供することを目的とす
る。
本発明者らはアルカリ環境下で強力なデンプン分解力を
有するアルカリアミラーゼを生産する微生物を、主に好
アルカリ性放線菌を中心として検索した結果、特願平10
-163441号に記載の新規アルカリプロテアーゼ生産菌で
あるTOTO-9805株(FERM BP-6359)が、好気的培養によ
り目的とする新規アルカリアミラーゼを効率良く生産す
ることを見い出し、本発明を完成するに至った。
を有するアルカリアミラーゼを提供する。 (a) 作用および基質特異性:デンプン、アミロース、ア
ミロペクチン、およびそれらの部分分解物のα-1,4-グ
リコシド結合を特異的に加水分解し、主としてデキスト
リンおよびマルトオリゴ糖を生成する。 (b) 最適pH:作用最適pHは、10.0である。 (c) 安定pH:37℃、1時間の処理条件でpH7.0〜12.0で
安定である。 (d) 最適温度:作用最適温度は55℃である。 (e) 安定温度:pH10.0、10分間の処理条件で、カルシウ
ム無添加の場合は45℃、カルシウム添加の場合では50℃
まで安定である。 (f) 分子量:SDS電気泳動法で約77,500ダルトンであ
る。また、本発明による上記新規アルカリアミラーゼの
製造法は、好アルカリ性ストレプトマイセス属に属し、
上記アルカリアミラーゼの産生能を有する微生物を培養
する工程と、該工程で得られる培養物より該新規アルカ
リアミラーゼを分離する工程を含んでなる。
は、pH10以上の強いアルカリ環境下においても、デンプ
ン等を強力に加水分解する。したがって、食器用洗剤お
よび衣料用洗剤に洗浄効果を高める目的で配合された
り、調理台などデンプンを含む汚れの発生しやすい場所
用の洗剤に添加されれば、極めて効果的である。さらに
本アルカリアミラーゼは、医薬、試薬等を含む広範囲の
工業分野で利用され得る。また、本発明による菌株は、
上記アルカリアミラーゼを効率良く菌体外に分泌するの
で、簡便な工程で高効率にその生産を行うことができる
点で有利である。上記洗浄剤組成物としては、上記アル
カリアミラーゼ単独、又は公知の洗浄剤成分、例えば、
各種界面活性剤、各種ビルダー(キレート剤、アルカリ
剤など)、再汚染防止剤、漂白剤、上記アルカリアミラ
ーゼ以外の酵素(他のアミラーゼ、プロテアーゼ、セル
ラーゼなど)、香料、色素などの一種又は2種以上を併
用することができる。洗浄剤組成物などの形態は、液
状、スラリー状、粉状、粒状、錠剤状など任意の形態と
することができる。洗浄剤組成物としては、衣料用、食
器洗い用、台所用等種々の用途に用いられるが、食器洗
い乾燥機用洗剤及び台所用洗剤として用いるのが好まし
い。本発明による新規アルカリアミラーゼは、微生物を
用いて生産することができる。特に好ましくは、本発明
によるアルカリアミラーゼは、新規アルカリプロテアー
ゼの生産菌として特願平10-163441号に記載の、ストレ
プトマイセス エスピー(Streptomyces sp.)TOTO-98
05株(FERM BP-6359)により生産される。この菌株は、
TOTO- 9305株(FERM P−13640)の継代培養
により得られた変異株である。この菌株は好アルカリ性
放線菌であり、次の第1表及び第2表に示すように親株
であるTOTO- 9305株と全く同様の菌学的性質を有する。
なお、本菌株は好アルカリ微生物であり、通常の中性培
地では生育しないか、あるいは生育が極めて不良である
ため、第1表及び第2表の菌学的性質の検討に際しては
0.5%Na2CO3添加のアルカリ性培地を用いた。
形態学的に放線菌、ストレプトマイセス属の特徴を有す
る。また、細胞壁にL-L-ジアミノピメリン酸を含有する
等のことから、本菌株はストレプトマイセス属に属する
一菌種と分類される。TOTO-9805 株は、各種寒天培地上
での気菌糸と胞子の色調から白色シリーズに属するこ
と、胞子表面は平滑であること、胞子の連鎖はおおむね
直状であること、メラニン色素は生成しないこと等の性
質を有する。
く異なるプロテアーゼを産生する点で異なっている。従
って、本菌株TOTO-9805 株は親株TOTO- 9305株の変異株
と判断し、ストレプトマイセス エスピー TOTO-9805
(Streptomyces sp. TOTO-9805)と命名した。なお、本
菌株は工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託番号
(FERM BP-6359)のもと寄託されている。 培養条件 上記菌株は好アルカリ性放線菌であるため、その培養は
アルカリ領域で行う必要がある。培地をアルカリ性にす
るための方法としては格別である必要はなく、通常の培
地中に例えば炭酸ナトリウムあるいは炭酸水素ナトリウ
ムを添加するだけで良い。炭素源としては各種デンプ
ン、デキストリン、セルロース等の多糖類をはじめとし
てグルコース、グリセリン、水飴等の単糖やオリゴ糖を
用いることができる。窒素源としては、硝酸塩、アンモ
ニウム塩などの無機物をはじめ、尿素、ペプトン、乾燥
酵母、酵母エキス、ダイズ粉、コーンスチープリカー、
カゼイン、肉エキス、アミノ酸などが用いられる。これ
らの炭素源や窒素源の他に各種無機塩、例えばマグネシ
ウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、リン酸塩などを必
要に応じて添加しても良い。培地に加えるアルカリ源と
しては、0.5〜2.0%程度の炭酸ナトリウム、炭酸水素ナ
トリウム等の炭酸塩あるいは水酸化ナトリウム、アンモ
ニアなどが使用でき、培地のpHは8.0〜11.0程度が望ま
しい。培養は、このような培地中で培養温度20〜40℃、
好ましくは25〜37℃で2日〜5日間好気的に撹袢または振
とうしながら行う。本発明による新規なアルカリアミラ
ーゼは、上記のような培養条件のもとで、主として培養
液中に分泌され、蓄積される。
には、既知の精製法を単独もしくは併用して利用するこ
とができる。本酵素は主として菌体外(培養液中)に分
泌されるため、例えば濾過あるいは遠心分離で菌体を除
去することにより容易に粗酵素液を得ることができる。
この粗酵素は、さらに既知の精製法、例えば硫安などに
よる塩析;メタノール、エタノール、アセトンなどの有
機溶媒による沈殿法;活性化デンプン等による吸着法;
限外濾過;ゲル濾過クロマトグラフィー;イオン交換ク
ロマトグラフィー;疎水クロマトグラフィー、アフィニ
テークロマトグラフィー、その他の各種クロマトグラフ
ィーを、単独もしくは併用して、精製することができ
る。好ましい精製法を示せば以下の通りである。まず、
培養濾液に80%飽和硫安を添加して塩析を行い、得られ
た沈殿を緩衝液に溶解する。次いでDEAE-Toyopearl650M
(東ソー社製)によるイオン交換クロマトグラフィー、
α-サイクロデキストリン・セファロースによるアフィ
ニテー・クロマトグラフィー、Superdex 75(FPLC、フ
ァルマシア製)によるゲル濾過を順次行うことにより、
SDS電気泳動的に均一な精製酵素を得ることができる。
る通りである。なお、以下において活性測定法とは次の
方法をいうものとする。 (活性測定法)1%可溶性デンプン水溶液0.5 mlに0.2 Mグ
リシン・NaCl・NaOH緩衝液(pH 10.0)0.3 mlを加え、
適当に希釈した酵素液0.2 mlを添加して37℃で10分反応
させた。反応により生じた還元糖をSomogyi-Nelson法に
より測定した。すなわち、反応液0.2 mlを0.2 mlのSomo
gyi液に加えて反応を停止させ、100℃で10分加熱後、室
温まで冷却した。これにNelson液0.4 mlを加えて発色さ
せ、室温で15分間放置した。蒸留水3.2 mlを加えて全量
を4.0 mlとした後、500 nmの吸光度を測定した。酵素力
価:1 Uは1分間に1μmolのマルトースを遊離させる酵素
量と定義した。
の部分分解物等のα-1,4-グリコシド結合を特異的に加
水分解し、主としてデキストリンおよびマルトオリゴ糖
を生成する。 (2) 最適pHおよび安定pH 上記の活性測定法にもとづき、本酵素に及ぼすpHの影響
を調べた。なお、緩衝液としてグリシン・塩酸緩衝液
(pH3.0〜3.5)、酢酸緩衝液(pH4.0〜5.5)、リン酸緩
衝液(pH6.0〜7.0)、トリス塩酸緩衝液(pH7.0〜8.
0)、ホウ酸緩衝液(pH8.0〜10.0)、グリシン・NaCl・
NaOH緩衝液(pH10.0〜12.0)、KCl・NaOH緩衝液(pH12.
5〜13.0)を使用した。図1に活性の最大値を100とした
場合の各pHにおける相対活性を示した。図1により、本
酵素の最適pHは37℃において10.0であり、かつそれ以上
のpH域(〜12.0)においても78%以上の相対活性を示し
た。同様に本酵素のpH安定性について図2に示した。本
酵素を各pHの緩衝液中に37℃で1時間保持した後、その
残存活性を未処理(4℃で1時間放置)の酵素活性を100
とした残存活性として示した。図2から、本酵素は上記
処理条件下においてpH7.5〜12.0までの極めて広範囲のp
H域で安定であることが分かる。
調べた。図3に最大活性を100とした場合の各温度にお
ける相対活性を示した。図3から、本酵素の最適温度は
55℃であることが分かる。また、本酵素を100 mMトリス
塩酸緩衝液(pH7.0)に添加し、40〜65℃の範囲の各条件
下で10分間保持した後、その残存活性を測定した。その
結果を図4に示した。図4により、本酵素は上記条件下
でカルシウム無添加の場合は45℃まで、カルシウムを添
加した場合は50℃まで安定であることが分かる。 (4) 分子量 本酵素の分子量をSDS電気泳動法により測定したとこ
ろ、分子量は約77,500ダルトンであった。
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 実施例1 粗酵素粉末の調製 ストレプトマイセス エスピー TOTO-9805株の前培養
液100ml(37℃、4日間振とう培養)を、小麦デンプン1.
0%、酵母エキス0.8%、K2HPO4 0.1%、MgSO4・7H 2O 0.05
%、および別殺菌して添加したNa2CO3 1.0%を含有する培
地(pH9.0)4,500 mlを入れた小型ジャーファーメンタ
ーに植菌し、37℃で4日間、通気量1 v/v/min、回転数20
0rpmで培養を行った。培養終了後、培養液をハイフロス
ーパーセルで濾過して菌体を除去した。これにより、約
1.1 U/mlの粗酵素液約3,900 mlを得た。
ーメンターに、ストレプトマイセス エスピー TOTO-9
805株の前培養液150 mlを植菌した。これを実施例1と
同様に培養した後、遠心分離により培養上清6,750 mlを
得た。この上清液のpH10.5におけるアミラーゼ活性は1.
0 U/mlであった。次いで、この上清液に硫安粉末を80%
飽和になるまで加え、1昼夜5℃で暗所に静置後8000 rp
mで遠心分離を行い、沈殿を回収した。この沈殿を少量
の蒸留水に溶解した後、フイルター(アドバンテックト
ーヨー、No.1)で濾過して粗酵素液とした。粗酵素液を
あらかじめ20 mMトリス・塩酸緩衝液(pH 8.0)で平衡
化しておいたPD10(ファルマシア製)により脱塩と緩衝
液交換を行った。この液を同緩衝液で平衡化したDEAE-T
oyopearl 650Mカラムに通じて酵素を吸着させ、0〜1.0
MのNaCl濃度勾配で溶出させた。活性画分を同緩衝液(p
H 8.0)により平衡化したPD10により脱塩を行った。次
いで、同緩衝液で平衡化したα-サイクロデキストリン
・セファロースカラムに通じて活性画分を吸着させ、1%
α-サイクロデキストリン溶液により活性画分を溶出し
た。さらに、PD10により残存するα-サイクロデキスト
リンを除去した後、同緩衝液で平衡化したSuperdex 75
カラム(FPLC)によりゲル濾過を行った。上記一連の精
製により、約64.9 U/mlの精製アルカリアミラーゼ15.6
mlを得た。本画分はSDS電気泳動的にもゲル濾過的に
も、それぞれ単一バンドおよび単一ピークを示し、酵素
タンパク質として均一であることが確認された。
0重量部 ・効果−米飯のこびりつきを洗浄
S)とアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム(A
ES)の混合系界面活性剤20〜50重量部、又はを
30重量部まで又はを20重量部まで ・エタノール1〜5重量部 ・カルボキシメチルセルロース(CMC)0.1〜1.
0重量部 ・効果−米飯のこびりつきを洗浄
適pHを示すグラフである。
定pHを示すグラフである。
適温度を示すグラフである。
定温度を示すグラフである。
Claims (7)
- 【請求項1】 下記の理化学的性質を有するアルカリア
ミラーゼ。 (a) 作用および基質特異性:デンプン、アミロース、ア
ミロペクチン、およびそれらの部分分解物のα-1,4-グ
リコシド結合を特異的に加水分解し、主としてデキスト
リンおよびマルトオリゴ糖を生成する。 (b) 最適pH:作用最適pHは、10.0である。 (c) 安定pH:37℃、1時間の処理条件でpH7.0〜12.0で
安定である。 (d) 最適温度:作用最適温度は55℃である。 (e) 安定温度:pH10.0、10分間の処理条件で、カルシウ
ム無添加の場合は45℃、カルシウム添加の場合では50℃
まで安定である。 (f) 分子量:SDS電気泳動法で約77,500ダルトンであ
る。 - 【請求項2】 好アルカリ性放線菌ストレプトマイセス
(Streptomyces)属菌から得られる請求項1記載のアミ
ラーゼ。 - 【請求項3】 ストレプトマイセス エスピー(Strept
omyces sp.)TOTO-9805株から得られる請求項1記載の
アミラーゼ。 - 【請求項4】 好アルカリ性ストレプトマイセス属に属
し、請求項1〜3のいずれか1項記載のアルカリアミラー
ゼの産生能を有する微生物を培養する工程と、該工程で
得られた培養物より該アルカリアミラーゼを分離する工
程とを含んでなる、アルカリアミラーゼの製造法。 - 【請求項5】 前記微生物の培養がpH8.0〜13.0のアル
カリ性で行われる請求項4記載の製造法。 - 【請求項6】 前記微生物がストレプトマイセス エス
ピー TOTO-9805株である請求項4記載のアルカリアミラ
ーゼの製造法。 - 【請求項7】 請求項1〜3のいずれか1項記載のアルカ
リアミラーゼを含有する洗浄剤組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16553299A JP3791000B2 (ja) | 1998-06-11 | 1999-06-11 | 新規アルカリアミラーゼおよびその製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16344198 | 1998-06-11 | ||
JP10-163441 | 1998-06-11 | ||
JP16553299A JP3791000B2 (ja) | 1998-06-11 | 1999-06-11 | 新規アルカリアミラーゼおよびその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000060546A true JP2000060546A (ja) | 2000-02-29 |
JP3791000B2 JP3791000B2 (ja) | 2006-06-28 |
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---|---|---|---|
JP16553299A Expired - Fee Related JP3791000B2 (ja) | 1998-06-11 | 1999-06-11 | 新規アルカリアミラーゼおよびその製造法 |
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JP (1) | JP3791000B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7803604B2 (en) | 2000-07-28 | 2010-09-28 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Amylolytic enzyme extracted from Bacillus sp. A 7-7 (DSM 12368) and washing and cleaning agents containing this novel amylolytic enzyme |
KR101333853B1 (ko) * | 2005-03-28 | 2013-11-27 | 마젤란 시스템즈 인터내셔날, 엘엘시 | 금속 분말을 사용한 높은 고유 점도 폴리아렌아졸의 제조방법 |
-
1999
- 1999-06-11 JP JP16553299A patent/JP3791000B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|---|---|---|
US7803604B2 (en) | 2000-07-28 | 2010-09-28 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Amylolytic enzyme extracted from Bacillus sp. A 7-7 (DSM 12368) and washing and cleaning agents containing this novel amylolytic enzyme |
KR101333853B1 (ko) * | 2005-03-28 | 2013-11-27 | 마젤란 시스템즈 인터내셔날, 엘엘시 | 금속 분말을 사용한 높은 고유 점도 폴리아렌아졸의 제조방법 |
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