JP3190537B2 - Method for producing novel maltose 1-epimerase - Google Patents

Method for producing novel maltose 1-epimerase

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JP3190537B2
JP3190537B2 JP7243995A JP7243995A JP3190537B2 JP 3190537 B2 JP3190537 B2 JP 3190537B2 JP 7243995 A JP7243995 A JP 7243995A JP 7243995 A JP7243995 A JP 7243995A JP 3190537 B2 JP3190537 B2 JP 3190537B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、β−マルトースとα−
マルトースとの間の相互変換反応を触媒する新規マルト
ース1−エピメラーゼの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to β-maltose and α-maltose.
The present invention relates to a method for producing a novel maltose 1-epimerase which catalyzes an interconversion reaction with maltose.

【0002】[0002]

【従来の技術】マルトースは、デンプンに、例えばβ−
アミラーゼを作用させて得られるが、最近になり、工業
的に純粋なものが大量生産されるようになり、その用途
も拡大してきている。このマルトースの甘味は、砂糖の
30〜40%といわれるが、穏やかな丸みのある甘味
は、糖類の中で最も美味な甘味とされている。マルトー
スは、砂糖の甘味を減らすことを目的として用いられる
ほかに、マルトース自身のもつ物性を利用して広く食品
分野で使われており、特に、味の改善、色の保持、食品
物性の改良などの目的で使われている。この他、医薬で
は、マルトースは、インシュリンを必要とせずに吸収消
化され、かつ、グルコースの2倍濃度の等張液が調製で
きることから、糖尿病患者用及び手術中・手術後の患者
の静脈注射用補糖液としても使われている。このような
ことから、食品中のマルトース含有量を定量すること
は、食品を評価する上から、官能検査と同様に産業上非
常に重要な意義を有している。また、糖尿病患者等の血
液中のマルトース含有量を簡便に測定することも、当業
者から強く要望されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Maltose is added to starch, for example, β-
It can be obtained by the action of amylase, but recently, industrially pure products have been mass-produced and their uses have been expanding. The sweetness of this maltose is said to be 30 to 40% of sugar, but the mild rounded sweetness is considered to be the most delicious sweetness among sugars. Maltose is widely used in the field of foods, in addition to being used to reduce the sweetness of sugar, using the physical properties of maltose itself, especially for improving taste, maintaining color, and improving food properties. It is used for the purpose of. In addition, in medicine, maltose is absorbed and digested without the need for insulin, and isotonic solution having twice the concentration of glucose can be prepared, so that it is used for diabetic patients and for intravenous injection of patients during and after surgery. It is also used as a sugar replenisher. For this reason, quantifying the maltose content in food has a very important industrial significance as well as the sensory test in evaluating food. It is also strongly desired by those skilled in the art to easily measure the maltose content in the blood of diabetic patients and the like.

【0003】従来、マルトース含有試料中のマルトース
を定量する方法として、例えば、該試料中のマルトー
スに、α−グルコシダーゼを作用させ、生成するグルコ
ースを定量する方法〔メソッヅ・オブ・エンザイマティ
ック・アナリシス(Methods of Enzym
atic Analysis)、第3巻、第1185
頁、1974年〕、該試料中のマルトースに、ヒ酸塩
の存在下にマルトースホスホリラーゼを作用させ、生成
するグルコースを定量する方法〔アナリティカル・バイ
オケミストリー(Analytical Bioche
mistry)、第57巻、第303頁、1974年〕
などが知られている。しかしながら、前記の方法は、
α−グルコシダーゼが、マルトース以外にマルトトリオ
ース〜マルトペンタオースなどにも作用するため、精度
良くマルトースを定量できない欠点を有している。一
方、前記の方法は、マルトースホスホリラーゼが、マ
ルトースに特異的に作用し、他の少糖類には作用しない
ことから、マルトースの定量には優れていることが知ら
れている。
[0003] Conventionally, as a method of quantifying maltose in a maltose-containing sample, for example, a method of reacting α-glucosidase on maltose in the sample and quantifying the produced glucose [Method of Enzymatic Analysis (Massod of Enzymatic Analysis)] Methods of Enzym
atic Analysis), Vol. 3, No. 1185
P. 1974], a method of reacting maltose phosphorylase on maltose in the sample in the presence of arsenate to determine the amount of glucose produced [Analytical Biochemistry (Analytical Biochemistry)].
misry), vol.57, p.303, 1974]
Etc. are known. However, the above method
Since α-glucosidase acts on maltotriose to maltopentaose in addition to maltose, maltose cannot be quantified accurately. On the other hand, the above method is known to be excellent in maltose quantification because maltose phosphorylase specifically acts on maltose and does not act on other oligosaccharides.

【0004】しかし、マルトースホスホリラーゼは、α
−マルトースに極めて特異的に作用し〔アーカイブズ・
オブ・バイオケミストリー・アンド・バイオフィジック
ス(Archives of Biochemistr
y and Biophysics)、第281巻、第
58頁、1990年〕、β−マルトースには作用しない
ことから、α−マルトースとβ−マルトースの両アノマ
ーを含む通常のマルトース含有試料中のマルトースを定
量する際に、非常に長時間を要するという欠点があり、
食品や血液などのマルトース含有試料中のマルトースの
定量には不向きである。
However, maltose phosphorylase has α
-Acts very specifically on maltose [Archives
Of chemistry and biophysics (Archives of Biochemistry)
y and Biophysics), Vol. 281, p. 58, 1990], since it does not act on β-maltose, the amount of maltose in a normal maltose-containing sample containing both α-maltose and β-maltose anomers is determined. The disadvantage is that it takes a very long time,
It is not suitable for quantifying maltose in maltose-containing samples such as food and blood.

【0005】そこで、先に、本発明者らは、種々研究し
た結果、マルトースの定量に好適に用いられる後記理化
学的性質を有する新規なマルトース1−エピメラーゼ及
びラクトバチルス属に属する微生物が該酵素を生産する
ことを見出した(特願平6−301706号参照)。
[0005] Therefore, as a result of various studies, the present inventors have previously found that a novel maltose 1-epimerase having the following physicochemical properties and a microorganism belonging to the genus Lactobacillus, which is suitably used for the quantification of maltose, use the enzyme. It was found to be produced (see Japanese Patent Application No. 6-301706).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のマル
トース1−エピメラーゼを、他の微生物を用いて製造す
る方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method for producing the above-mentioned maltose 1-epimerase using other microorganisms.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ストレプトコ
ッカス属、ロイコノストック属、エンテロコッカス属又
はペジオコッカス属に属する菌株が、前記マルトース1
−エピメラーゼを生産することを見出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, the strain belonging to the genus Streptococcus, Leuconostoc, Enterococcus or Pediococcus has been transformed into the maltose 1 strain.
-It was found that epimerase was produced, and the present invention was completed based on this finding.

【0008】すなわち、本発明は、ストレプトコッカス
属、ロイコノストック属、エンテロコッカス属又はペジ
オコッカス属に属し、β−マルトースとα−マルトース
との間の相互変換反応を触媒する作用を有するマルトー
ス1−エピメラーゼを生産する能力を有する菌株を培地
に培養し、その培養物から該マルトース1−エピメラー
ゼを採取することを特徴とする新規マルトース1−エピ
メラーゼの製造方法であり、さらに本発明は、ストレプ
トコッカス属、ロイコノストック属、エンテロコッカス
属又はペジオコッカス属に属し、下記の理化学的性質を
有するマルトース1−エピメラーゼを生産する能力を有
する菌株を培地に培養し、その培養物から該マルトース
1−エピメラーゼを採取することを特徴とする新規マル
トース1−エピメラーゼの製造方法である。 (1)作用:β−マルトースとα−マルトースとの間の
相互変換反応を触媒する。 (2)基質特異性:マルトースに特異的に作用し、セロ
ビオース又はラクトースには実質的に作用しない。 (3)至適pH及び安定pH範囲:至適pHは、5.5
〜7.5であり、安定pH範囲は、30℃、30分間処
理で、pH5.0〜8.5である。 (4)分子量:約43,000(ゲルろ過法)。
That is, the present invention relates to maltose 1-epimerase which belongs to the genus Streptococcus, Leuconostoc, Enterococcus or Pediococcus and has an action of catalyzing an interconversion reaction between β-maltose and α-maltose. A method for producing a novel maltose 1-epimerase, which comprises culturing a strain having the ability to produce in a medium and collecting the maltose 1-epimerase from the culture, and the present invention further provides Streptococcus sp. A strain belonging to the genus Stock, Enterococcus or Pediococcus and capable of producing maltose 1-epimerase having the following physicochemical properties is cultured in a medium, and the maltose 1-epimerase is collected from the culture. Novel maltose 1-epimera This is a method for producing ose. (1) Action: catalyzes the interconversion reaction between β-maltose and α-maltose. (2) Substrate specificity: specifically acts on maltose and does not substantially act on cellobiose or lactose. (3) Optimum pH and stable pH range: Optimum pH is 5.5
The stable pH range is pH 5.0 to 8.5 after treatment at 30 ° C. for 30 minutes. (4) Molecular weight: about 43,000 (gel filtration method).

【0009】以下、本発明について詳細に説明する。ま
ず、本発明者らが先に見出した新規な酵素、マルトース
1−エピメラーゼ(以下「本酵素」ということもある)
の理化学的性質は下記のとおりである。 (1)作用:1.0%β−マルトース及び本酵素60単
位(U)を含有する50mMヘペス−水酸化ナトリウム
緩衝液(pH7.0)10mlを反応系として用いて、
25℃で10分間反応を行い、旋光計を用いて反応後に
おける比旋光度〔α〕D を後記の〔測定法1〕に記載の
方法で測定した。その結果、反応液の比旋光度は、+1
30゜であった。酵素反応前の比旋光度は、+112゜
であり、β−マルトースがα−マルトースに変換され、
両アノマーが平衡に達しており、すなわち、このことか
ら本酵素は、
Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, a novel enzyme, maltose 1-epimerase (hereinafter sometimes referred to as "the present enzyme"), which the present inventors have previously found.
The physicochemical properties of are as follows. (1) Action: Using 10 ml of 50 mM Hepes-sodium hydroxide buffer (pH 7.0) containing 1.0% β-maltose and 60 units (U) of the present enzyme as a reaction system,
The reaction was carried out at 25 ° C. for 10 minutes, and the specific rotation [α] D after the reaction was measured using a polarimeter by the method described in [Measurement Method 1] described below. As a result, the specific rotation of the reaction solution is +1
It was 30 ゜. The specific rotation before the enzymatic reaction is + 112 °, β-maltose is converted to α-maltose,
Both anomers have reached equilibrium, which means that the enzyme

【0010】[0010]

【化1】 Embedded image

【0011】化1式で示されるごとく、β−マルトース
とα−マルトースとの間の相互変換反応を触媒すること
が認められた。なお、高速液体クロマトグラフ法によ
り、酵素反応後にマルトースが分解などを受けていない
ことが確認された。
As shown by the chemical formula 1, it has been found that it catalyzes an interconversion reaction between β-maltose and α-maltose. In addition, it was confirmed by high performance liquid chromatography that maltose did not undergo decomposition or the like after the enzymatic reaction.

【0012】(2)基質特異性:旋光計を用い、各基質
の旋光度変化を後記の〔測定法1〕によって測定して基
質特異性を調べた結果、本酵素は、マルトースに特異的
に作用し、セロビオース又はラクトースには実質的に作
用しないものである。本酵素の各種基質に対する相対活
性を調べた一例を表1に示す。
(2) Substrate specificity: As a result of examining the substrate specificity by measuring the change in optical rotation of each substrate using a polarimeter according to [Measurement method 1] described below, the enzyme was found to be specific for maltose. It acts on cellobiose or lactose. Table 1 shows an example of examining the relative activity of the present enzyme for various substrates.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】(3)至適pH及び安定pH範囲:至適p
Hは、50mM酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.
2〜5.5)、50mMメス−水酸化ナトリウム緩衝液
(pH5.5〜6.5)、50mMヘペス−水酸化ナト
リウム緩衝液(pH6.5〜8.5)及び50mMビス
トリスプロパン−塩酸緩衝液(pH8.5〜9.0)を
用い、後記の〔測定法1〕に従って各pHにおける本酵
素の活性測定を行って求めた。その結果は図1に示すと
おりであり、本酵素の至適pHは5.5〜7.5、特に
pH6.5〜7.0である。なお、図1中に示すマーク
で、□は50mM酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液(pH
4.2〜5.5)を、■は50mMメス−水酸化ナトリ
ウム緩衝液(pH5.5〜6.5)を、●は50mMヘ
ペス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH6.5〜8.5)
を、また、○は50mMビストリスプロパン−塩酸緩衝
液(pH8.5〜9.0)を、それぞれ用いたときの結
果を示している。また、安定pH範囲は、50mM酢酸
−酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.0〜5.0)、50
mMメス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH5.5〜6.
0)、50mMヘペス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH
7.0〜8.5)及び50mMビストリスプロパン−塩
酸緩衝液(pH9.0〜10.0)を用い、pH4.0
〜10.0において、30℃で30分間それぞれ処理し
た後、本酵素の残存活性を測定して求めた(後記の測定
法2を使用)。その結果は図2に示すとおりであり、本
酵素の安定pH範囲は5.0〜8.5である。なお、図
2中に示すマークで、□は50mM酢酸−酢酸ナトリウ
ム緩衝液(pH4.0〜5.0)を、■は50mMメス
−水酸化ナトリウム緩衝液(pH5.5〜6.0)を、
●は50mMヘペス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH
7.0〜8.5)を、また、○は50mMビストリスプ
ロパン−塩酸緩衝液(pH9.0〜10.0)をそれぞ
れ用いたときの結果を示している。
(3) Optimal pH and stable pH range: optimal p
H is a 50 mM acetic acid-sodium acetate buffer solution (pH 4.
2-5.5), 50 mM female-sodium hydroxide buffer (pH 5.5-6.5), 50 mM Hepes-sodium hydroxide buffer (pH 6.5-8.5) and 50 mM bistrispropane-hydrochloride buffer. Using the solution (pH 8.5 to 9.0), the activity of the present enzyme at each pH was measured according to [Measurement Method 1] described below. The results are as shown in FIG. 1, and the optimum pH of the present enzyme is 5.5 to 7.5, particularly pH 6.5 to 7.0. In the marks shown in FIG. 1, □ indicates a 50 mM acetic acid-sodium acetate buffer solution (pH
4.2 to 5.5), ■ indicates a 50 mM female-sodium hydroxide buffer (pH 5.5 to 6.5), and ● indicates a 50 mM hepes-sodium hydroxide buffer (pH 6.5 to 8.5).
Indicates the results when 50 mM bistrispropane-HCl buffer (pH 8.5 to 9.0) was used. The stable pH range is 50 mM acetic acid-sodium acetate buffer (pH 4.0 to 5.0), 50 mM
mM female-sodium hydroxide buffer (pH 5.5-6.
0), 50 mM Hepes-sodium hydroxide buffer (pH
7.0-8.5) and 50 mM bistrispropane-HCl buffer (pH 9.0-10.0), pH 4.0.
After treatment at 30 ° C. for 30 minutes at 110.0, the residual activity of the present enzyme was measured and determined (using assay method 2 described below). The results are as shown in FIG. 2, and the stable pH range of the present enzyme is 5.0 to 8.5. In the marks shown in FIG. 2, □ indicates a 50 mM acetic acid-sodium acetate buffer (pH 4.0 to 5.0), and Δ indicates a 50 mM female-sodium hydroxide buffer (pH 5.5 to 6.0). ,
● indicates 50 mM Hepes-sodium hydroxide buffer (pH
7.0 to 8.5), and ○ shows the results when using 50 mM bistrispropane-HCl buffer (pH 9.0 to 10.0), respectively.

【0015】(4)分子量:TSKgel G3000
SWXL(東ソー社製)によるゲルろ過法で、分子量は約
43,000である。なお、SDS−ポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動法による分子量は約45,000である
ため、本酵素はモノマーと考えられる。
(4) Molecular weight: TSKgel G3000
The molecular weight is about 43,000 by a gel filtration method using SW XL (manufactured by Tosoh Corporation). In addition, since the molecular weight by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis is about 45,000, this enzyme is considered as a monomer.

【0016】(5)力価の測定方法:酵素の力価の測定
は下記の2種類の方法で行い、適宜にこれらの測定法を
使用した。なお、1分間に1μmolのβ−マルトース
をα−マルトースに変換する酵素量を1単位(U)とす
る。 〔測定法1〕秤量したマルトース・一水和物105.3
mgを入れた試験管に、適宜に希釈した本酵素を含有す
る50mMヘペス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH7.
0)10mlを加えて直ちに攪拌、溶解後、25℃に保
温済みの測定用セルを装着した旋光計で、589nm
(ナトリウムランプ)において酵素反応液の旋光度変化
量(millidegree/分)を測定する。なお、
対照の旋光度変化量の測定は、本酵素を含有しない50
mMヘペス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH7.0)1
0mlを加える以外は、すべて前記と同一操作により測
定する。次いで、前記酵素反応液と対照との旋光度変化
量の差より、変換されたα−マルトースを定量する。
(5) Measuring method of titer: The titer of the enzyme was measured by the following two methods, and these measuring methods were appropriately used. The amount of the enzyme that converts 1 μmol of β-maltose into α-maltose per minute is defined as 1 unit (U). [Measurement method 1] Weighed maltose monohydrate 105.3
A 50 mM Hepes-sodium hydroxide buffer solution (pH 7.
0) Add 10 ml, stir immediately, dissolve, and use a polarimeter equipped with a measurement cell kept at 25 ° C., at 589 nm.
(Sodium lamp) The amount of optical rotation change (millidegree / min) of the enzyme reaction solution is measured. In addition,
The measurement of the optical rotation change of the control was carried out with 50%
mM Hepes-sodium hydroxide buffer (pH 7.0) 1
The measurement is performed in the same manner as described above except that 0 ml is added. Next, the converted α-maltose is quantified based on the difference in the amount of optical rotation between the enzyme reaction solution and the control.

【0017】〔測定法2〕 <発色試薬の調製>マルトースホスホリラーゼ110
U、ムタロターゼ1000U、グルコースオキシダーゼ
900U、ペルオキシダーゼ100U、リン酸一カリウ
ム塩400μmol、フェノール100μmol及び4
−アミノアンチピリン5.0μmolを、50mMヘペ
ス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH7.0)8mlに溶
解して調製する。 <基質溶液の調製>基質溶液は、酵素反応直前に、マル
トース・一水和物21.6mgを、氷冷した50mMヘ
ペス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH7.0)20ml
に溶解して調製する。 <測定法>前記の発色試薬0.8mlと適宜に希釈した
本酵素液0.1mlをミクロキュベットに入れ、25℃
で2分間予備加温した後、前記の基質溶液0.1mlを
加えて反応を開始し、25℃で3分間反応させながら、
分光光度計で505nmにおける吸光度変化量を測定す
る。なお、対照は、本酵素液0.1mlの代わりに50
mMヘペス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH7.0)を
0.1ml添加する以外は、すべて前記と同一操作によ
り測定する。次に、反応1〜2分間における1分間当り
の酵素反応液と対照との吸光度増加量の差より変換され
たα−マルトースを定量する。なお、この〔測定法2〕
において求めた505nmにおける1分間当りの吸光度
増加量0.3が、〔測定法1〕で求めた酵素の力価の1
単位に相当する。
[Measurement Method 2] <Preparation of Coloring Reagent> Maltose phosphorylase 110
U, mutarotase 1000 U, glucose oxidase 900 U, peroxidase 100 U, monopotassium phosphate 400 μmol, phenol 100 μmol and 4
Prepared by dissolving 5.0 μmol of aminoantipyrine in 8 ml of 50 mM Hepes-sodium hydroxide buffer (pH 7.0). <Preparation of Substrate Solution> Immediately before the enzymatic reaction, 21.6 mg of maltose monohydrate was added to 20 ml of ice-cooled 50 mM Hepes-sodium hydroxide buffer (pH 7.0).
Prepare by dissolving in <Measurement method> 0.8 ml of the above-mentioned coloring reagent and 0.1 ml of the enzyme solution appropriately diluted were placed in a micro cuvette and placed at 25 ° C.
After preliminarily heating for 2 minutes, the reaction was started by adding 0.1 ml of the above substrate solution, and while reacting at 25 ° C. for 3 minutes,
The amount of change in absorbance at 505 nm is measured with a spectrophotometer. The control was 50 instead of 0.1 ml of the enzyme solution.
The measurement is performed in the same manner as described above except that 0.1 ml of a mM Hepes-sodium hydroxide buffer (pH 7.0) is added. Next, the converted α-maltose is quantified based on the difference in the amount of increase in absorbance between the enzyme reaction solution and the control per minute during 1 to 2 minutes of the reaction. This [Measurement method 2]
The increase in absorbance at 505 nm per minute of 0.3 determined in the above step was 1 of the titer of the enzyme determined in [Measurement method 1].
Equivalent to unit.

【0018】次に、本酵素のその他の理化学的性質の一
例を示す。 (6)作用適温の範囲:種々の温度(20℃〜45℃)
にて前記の〔測定法2〕に従って本酵素の活性測定を行
った。その結果は図3に示すとおりであり、本酵素の作
用適温範囲は37℃〜43℃、特に40℃近辺である。
Next, examples of other physicochemical properties of the present enzyme will be described. (6) Range of suitable temperature for operation: various temperatures (20 ° C to 45 ° C)
The activity of the present enzyme was measured according to the above [Measurement method 2]. The results are as shown in FIG. 3, and the suitable temperature range for the action of the present enzyme is 37 ° C. to 43 ° C., particularly around 40 ° C.

【0019】(7)pH、温度などによる失活の条件:
本酵素は30℃で30分間の処理では、前記のごとくp
H5.0〜8.5で安定であり、図2からわかるよう
に、それより酸性側及びアルカリ性側では急速に失活
し、pH4以下及びpH10以上では50%以上失活す
る。また、50mMヘペス−水酸化ナトリウム緩衝液
(pH7.0)を用いて、本酵素を各温度(30℃〜7
5℃)で10分間処理した場合の熱安定性を前記の〔測
定法2〕に従って調べた。その結果は図4に示すとおり
であり、本酵素は45℃まで安定であり、それを越える
と失活し始め、65℃以上では50%以上の失活があ
る。
(7) Deactivation conditions due to pH, temperature, etc .:
When treated with this enzyme at 30 ° C. for 30 minutes, p
It is stable at H5.0 to 8.5 and, as can be seen from FIG. 2, rapidly deactivates on the acidic side and alkaline side, and deactivates by 50% or more at pH 4 or lower and pH 10 or higher. In addition, this enzyme was heated at each temperature (30 ° C. to 7 ° C.) using a 50 mM Hepes-sodium hydroxide buffer solution (pH 7.0).
(5 ° C.) for 10 minutes, and the thermal stability was examined according to the above [Measurement Method 2]. The results are as shown in FIG. 4. The enzyme is stable up to 45 ° C., beyond which it starts to be inactivated, and at 65 ° C. or more, there is 50% or more inactivation.

【0020】(8)阻害、活性化及び安定化:50mM
ヘペス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH7.0)に、本
酵素と種々の添加剤(金属塩及び金属キレート剤)を各
2mMの濃度になるように溶解し、30℃で30分間処
理したのち、前記の〔測定法2〕に従って処理液の酵素
活性を測定した。その結果は表2に示すとおりであり、
本酵素はHgCl2 及びCuSO4 により強く阻害され
るが、活性化及び安定化に特別に寄与する添加物は見当
らない。
(8) Inhibition, activation and stabilization: 50 mM
This enzyme and various additives (metal salt and metal chelating agent) were dissolved in a Hepes-sodium hydroxide buffer (pH 7.0) to a concentration of 2 mM each, and treated at 30 ° C. for 30 minutes. The enzyme activity of the treatment solution was measured according to the above [Measurement method 2]. The results are as shown in Table 2,
Although the enzyme is strongly inhibited by HgCl 2 and CuSO 4 , no additives are found that contribute specifically to activation and stabilization.

【0021】[0021]

【表2】 [Table 2]

【0022】(9)精製方法:本酵素の単離、精製は常
法に従って行うことができ、例えば硫安塩析法、有機溶
媒沈澱法、イオン交換体などによる吸着処理法、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、ゲ
ルろ過クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー、
アフィニティークロマトグラフィー、電気泳動法などが
単独又は適宜組み合わせて用いられる。
(9) Purification method: The isolation and purification of the present enzyme can be carried out according to a conventional method, for example, ammonium sulfate precipitation, organic solvent precipitation, adsorption treatment using an ion exchanger, ion exchange chromatography, and the like. Hydrophobic chromatography, gel filtration chromatography, adsorption chromatography,
Affinity chromatography, electrophoresis and the like are used alone or in appropriate combination.

【0023】(10)Km値:常法により、25℃で基
質濃度を変えて本酵素の初速度を測定すると、特に高基
質濃度の場合に自発の変旋光による基質ブランク値の急
激な上昇が見られ、本酵素の初速度を測定できなくなる
ため、5℃でKm値を測定した(〔測定法2〕を使
用)。ラインウエーバー・バークのプロットから、Km
値は2.2×10-3M(β−マルトースに対して)であ
る。
(10) Km value: When the initial rate of the present enzyme is measured by changing the substrate concentration at 25 ° C. according to a conventional method, a sharp increase in the substrate blank value due to spontaneous rotation of light is observed particularly at a high substrate concentration. Since the initial rate of the enzyme could not be measured, the Km value was measured at 5 ° C. (using [measurement method 2]). From the Lineweaver-Burk plot, Km
The value is 2.2 × 10 −3 M (relative to β-maltose).

【0024】(11)SDS−ポリアクリルアミドゲル
電気泳動:アクリルアミド10〜20%(W/V)の濃度
勾配を有するポリアクリルアミドゲルを用い、常法によ
りSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行った結
果、図5に示すごとく本酵素の単一なバンドが認められ
た。60mA、60分間通電後の相対移動度(Rf)
は、0.34である。
(11) SDS-polyacrylamide gel electrophoresis: SDS-polyacrylamide gel electrophoresis was carried out by a conventional method using a polyacrylamide gel having a concentration gradient of acrylamide of 10 to 20% (W / V). As shown in FIG. 5, a single band of the present enzyme was observed. Relative mobility (Rf) after energization at 60 mA for 60 minutes
Is 0.34.

【0025】次に、本酵素の製造方法について説明す
る。まず、使用される微生物は、ストレプトコッカス
属、ロイコノストック属、エンテロコッカス属又はペジ
オコッカス属に属し、前記のマルトース1−エピメラー
ゼ生産能を有する菌株であって、その具体例としては、
ストレプトコッカス属では、ストレプトコッカス・エス
ピー(Streptococcus sp.)IFO
12546など、ロイコノストック属では、ロイコノス
トック・メセンテロイデス(Leuconostoc
mesenteroides)ATCC12291な
ど、エンテロコッカス属では、エンテロコッカス・ヒラ
エ(Enterococcus hirae)IFO
3181など、また、ペジオコッカス属では、ペジオコ
ッカス・ペントサセウス(Pediococcus p
entosaceus)IFO 3894などが挙げら
れ、これらの菌株の変種又は変異株も用いられる。な
お、本発明における新規マルトース1−エピメラーゼと
しては、前記した作用、基質特異性などの主要な理化学
的性質を有するものであればよく、その他の理化学的性
質が多少の相違を示すものであっても、本酵素として包
含される。そして前記の各微生物は、このようなマルト
ース1−エピメラーゼを得るための使用菌の一例であっ
て、本発明においてはストレプトコッカス属、ロイコノ
ストック属、エンテロコッカス属又はペジオコッカス属
に属し、マルトース1−エピメラーゼ生産能を有する菌
株であれば全て使用できる。
Next, a method for producing the present enzyme will be described. First, the microorganism used is a strain belonging to the genus Streptococcus, the genus Leuconostoc, the genus Enterococcus or the genus Pediococcus and having the maltose 1-epimerase-producing ability, and specific examples thereof include:
In the genus Streptococcus, Streptococcus sp.
In the genus Leuconostoc, such as 12546, Leuconostoc mesenteroides (Leuconostoc)
enterococcus hirae (Enterococcus hirae) IFOs in the genus Enterococcus, such as AT.
3181, and in the genus Pediococcus, Pediococcus pentosaceus (Pediococcus p.
entosaceus) IFO 3894, etc., and variants or mutants of these strains can also be used. The novel maltose 1-epimerase in the present invention may have any of the above-described functions and major physicochemical properties such as substrate specificity, and other physicochemical properties may exhibit some differences. Are also included as the present enzyme. Each of the aforementioned microorganisms is an example of a bacterium used to obtain such maltose 1-epimerase, and in the present invention belongs to the genus Streptococcus, Leuconostoc, Enterococcus or Pediococcus, and maltose 1-epimerase. Any strain capable of producing can be used.

【0026】次に、マルトース1−エピメラーゼ生産能
を有する微生物を用いて、マルトース1−エピメラーゼ
を製造するには、通常の固体培養法でもよいが、液体培
養法が好ましい。そしてその培地としては、炭素源、窒
素源、無機物、その他の栄養素を程よく含有するもので
あれば、合成培地又は天然培地のいずれでも使用でき
る。炭素源としては、資化可能な炭素化合物であればよ
く、例えばマルトース、グルコース、デンプン加水分解
物、グリセリン、フラクトース、糖蜜などが使用され
る。また、窒素源としては、利用可能な窒素化合物であ
ればよく、例えば酵母エキス、ペプトン、肉エキス、コ
ーンスチープリカー、大豆粉、アミノ酸、硫安、硝酸ア
ンモニウムなどが使用される。その他、食塩、塩化カリ
ウム、硫酸マグネシウム、塩化マンガン、硫酸第一鉄、
リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、炭酸ナトリ
ウム、酢酸ナトリウムなどの種々の塩類、ビタミン類、
消泡剤などが使用される。これらの栄養源はそれぞれ単
独で用いることもでき、また組み合わせて用いることも
できる。
Next, in order to produce maltose 1-epimerase using a microorganism capable of producing maltose 1-epimerase, an ordinary solid culture method may be used, but a liquid culture method is preferred. As the medium, either a synthetic medium or a natural medium can be used as long as it contains a carbon source, a nitrogen source, an inorganic substance, and other nutrients appropriately. As the carbon source, any assimilable carbon compound may be used, and for example, maltose, glucose, starch hydrolyzate, glycerin, fructose, molasses, and the like are used. As the nitrogen source, any available nitrogen compound may be used. For example, yeast extract, peptone, meat extract, corn steep liquor, soybean flour, amino acids, ammonium sulfate, ammonium nitrate and the like are used. In addition, salt, potassium chloride, magnesium sulfate, manganese chloride, ferrous sulfate,
Various salts, vitamins, such as potassium monophosphate, potassium diphosphate, sodium carbonate, sodium acetate,
An antifoaming agent is used. Each of these nutrients can be used alone or in combination.

【0027】このようにして調製した液体培地を用いて
本酵素を製造するには、通気攪拌深部培養または振盪培
養などにより好気的に培養しても良いが、無通気で攪拌
深部培養するのが好ましい。その際に、培地の初発pH
を5〜9程度に調整し、20〜37℃、好ましくは30
℃前後の温度で10〜50時間、好ましくは15〜25
時間培養する。こうすることによって、培養物中に本酵
素が生成蓄積する。この培養物から本酵素を採取するに
は、通常の酵素採取手段を用いることができる。
In order to produce the present enzyme using the liquid medium thus prepared, aerobically culturing may be carried out by aeration and stirring submerged culture or shaking culture. Is preferred. At that time, the initial pH of the medium
Is adjusted to about 5 to 9, and 20 to 37 ° C., preferably 30
10 to 50 hours at a temperature of about 50 ° C., preferably 15 to 25 hours.
Incubate for hours. By doing so, the present enzyme is produced and accumulated in the culture. In order to collect the present enzyme from this culture, ordinary enzyme collecting means can be used.

【0028】本酵素は、主に菌体内に存在する酵素であ
るため、培養物から、例えばろ過、遠心分離などの操作
により菌体を分離し、この菌体から本酵素を採取するの
が好ましい。この場合、常法、例えば超音波破砕機、フ
レンチプレス、ダイナミルなどの種々の破壊手段を用い
て菌体を破壊する方法、リゾチームなどの細胞壁溶解酵
素を用いて菌体細胞壁を溶解する方法、トリトンX−1
00などの界面活性剤を用いて菌体から酵素を抽出する
方法などを単独又は組み合わせて採用することができ
る。次いで、ろ過又は遠心分離などにより不溶物を除
き、本酵素の粗酵素液を得る。このようにして得られた
粗酵素液から本酵素を必要により単離するには、前記の
精製方法が適用できる。
Since the present enzyme is mainly present in the cells, it is preferable to separate the cells from the culture by operations such as filtration and centrifugation, and to collect the cells from the cells. . In this case, a conventional method, for example, a method of destroying cells using various disrupting means such as an ultrasonic crusher, a French press, and a dynamyl, a method of lysing cell walls using a cell wall lysing enzyme such as lysozyme, Triton X-1
For example, a method of extracting an enzyme from cells using a surfactant such as 00 can be used alone or in combination. Next, insoluble substances are removed by filtration or centrifugation to obtain a crude enzyme solution of the present enzyme. The above-mentioned purification method can be applied to isolate the present enzyme from the crude enzyme solution thus obtained, if necessary.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、マルトースに特異的に
作用し、非常に短時間にβ−マルトースとα−マルトー
スとの間の相互変換を行いうる新規マルトース1−エピ
メラーゼを、容易に効率よく製造することができる。
According to the present invention, a novel maltose 1-epimerase which acts specifically on maltose and is capable of performing an interconversion between β-maltose and α-maltose in a very short time can be obtained with high efficiency. Can be manufactured well.

【0030】[0030]

【実施例】次に、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。
Next, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0031】実施例1 マルトース・一水和物1.0%(W/V)、ポリペプトン
2.0%(W/V)、酵母エキス1.0%(W/V)、酢酸ナ
トリウム1.0%(W/V)、MgSO4・7H2O0.0
2%(W/V)、MnCl2・4H2O 0.0002%(W
/V)及び水道水からなる培地(pH7.0)20lを3
0l容ジャーに入れて、120℃で10分間殺菌した。
この培地に、ロイコノストック・メセンテロイデス(L
euconostocmesenteroides)A
TCC 12291の保存スラント(3本)から、生理
食塩水を用いて調製した菌体懸濁液を接種し、これを3
0℃で約24時間、回転数100rpmで無通気により
攪拌培養して、種培養液とした。次いで、前記と同様の
培地400lを含む500l容タンクに前記種培養液1
0lを接種し、30℃で約24時間、回転数50rpm
で無通気により攪拌培養した。培養終了後、培養液40
0lから旭化成工業社製マイクローザ(PW−303)
を用いて菌体を集め、10mMリン酸緩衝液(pH6.
5)(以下緩衝液Aという)にて菌体を洗浄した後、菌
体を同緩衝液を用いて懸濁し15000mlとした。本
酵素の精製は、この菌体懸濁液の一部である1500m
lに対して、以下に示す操作により行った。
Example 1 Maltose monohydrate 1.0% (W / V), polypeptone 2.0% (W / V), yeast extract 1.0% (W / V), sodium acetate 1.0 % (W / V), MgSO 4 · 7H 2 O0.0
2% (W / V), MnCl 2 .4H 2 O 0.0002% (W
/ V) and 20 liters of medium (pH 7.0) consisting of tap water
The mixture was sterilized in a 0-liter jar at 120 ° C. for 10 minutes.
This medium contains Leuconostoc mesenteroides (L
euconostocmesenteroides) A
From a stock slant (three) of TCC 12291, a cell suspension prepared using physiological saline was inoculated, and this was inoculated with 3 cells.
A seed culture solution was obtained by stirring and culturing at 0 ° C. for about 24 hours at a rotation speed of 100 rpm without aeration. Then, the seed culture 1 was placed in a 500-liter tank containing 400 l of the same medium as described above.
0l, inoculated at 30 ° C for about 24 hours, rotation speed 50rpm
And agitated culture without aeration. After completion of the culture, the culture solution 40
0l to Microza (PW-303) manufactured by Asahi Kasei Corporation
The cells were collected using a 10 mM phosphate buffer (pH 6.
5) After washing the cells with (buffer A), the cells were suspended in the same buffer to 15,000 ml. Purification of this enzyme was carried out at 1500 m
1 was performed by the following operation.

【0032】ステップ 1(粗酵素液の調製):前記菌
体懸濁液1500mlに、トリトンX−100を7ml
とリゾチーム1.5gを添加、混合し、35℃で2時間
加温処理した後、5℃で一晩放置した。次に、硫安粉末
40gを添加、混合した後、10%(V/V)ポリエチ
レンイミン水溶液(pH7.0)30mlを攪拌しなが
ら滴下して除核酸処理を行った。この上澄液を限外ろ過
膜を用いて0.2M塩化カリウムを含有する前記緩衝液
Aに対して透析した。 ステップ 2(第一回目QAE−セファデックスA−5
0・クロマトグラフィー):透析液(1400ml)
を、QAE−セファデックスA−50のカラム(13×
20cm)に吸着させた後、0.2M塩化カリウムを含
有する緩衝液Aにてカラムを洗浄し、次に、0.6M塩
化カリウムを含有する緩衝液Aにて溶出させ、活性画分
を限外濃縮し、0.2M塩化カリウムを含有する緩衝液
Aに対して透析した。 ステップ 3(第二回目QAE−セファデックスA−5
0・クロマトグラフィー):透析液(150ml)を、
QAE−セファデックスA−50のカラム(6.0×2
0cm)に吸着させた後、0.2M塩化カリウムを含有
する緩衝液Aにてカラムを洗浄し、次に、0.2M〜
0.6M塩化カリウムを含有する緩衝液Aの直線濃度勾
配法により溶出させ、活性画分を限外濃縮した。 ステップ 4(フェニル−セファロースCL−4B・ク
ロマトグラフィー):濃縮液(40ml)に、20%飽
和になるように硫安粉末を添加、混合した後、フェニル
−セファロースCL−4Bのカラム(2.5×30c
m)に本酵素を吸着させ20%飽和硫安を含有する緩衝
液Aにてカラムを洗浄し、次に、20%〜0%飽和硫安
を含有する緩衝液Aの逆直線濃度勾配法により溶出さ
せ、活性画分を限外濃縮し、2mMリン酸緩衝液(pH
6.8)(以下緩衝液Bという)に対して透析した。 ステップ 5(ヒドロキシルアパタイト・クロマトグラ
フィー):透析液(20ml)を、ヒドロキシルアパタ
イトのカラム(2.5×10cm)に吸着させた後、緩
衝液Bにてカラムを洗浄し、次に、緩衝液Bと、リン酸
緩衝液の濃度のみを50mMに変えた緩衝液Bとを用い
て直線濃度勾配法にて溶出させ、活性画分を限外濃縮し
た。 ステップ 6(セファデックスG−200・クロマトグ
ラフィー):濃縮液(約2ml)を、セファデックスG
−200のカラム(2.5×95cm)に通塔させた
後、0.1M塩化ナトリウムを含有する緩衝液Aを用い
てゲルろ過を行い、溶出された活性画分45mlを採取
した。該画分は、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気
泳動(図5)により、均一と判断された本酵素の精製標
品であり、全タンパク量が16.1mg、全活性が26
100U、比活性が1620U/mgのものであった。
Step 1 (Preparation of Crude Enzyme Solution): 7 ml of Triton X-100 was added to 1500 ml of the cell suspension.
And 1.5 g of lysozyme were added, mixed, heated at 35 ° C. for 2 hours, and left at 5 ° C. overnight. Next, after adding and mixing 40 g of ammonium sulfate powder, 30 ml of a 10% (V / V) aqueous solution of polyethyleneimine (pH 7.0) was added dropwise with stirring to perform nucleic acid removal treatment. This supernatant was dialyzed against the buffer A containing 0.2 M potassium chloride using an ultrafiltration membrane. Step 2 (First QAE-Sephadex A-5
0. Chromatography): dialysate (1400ml)
Using a column of QAE-Sephadex A-50 (13 ×
After the adsorption, the column was washed with buffer A containing 0.2 M potassium chloride and then eluted with buffer A containing 0.6 M potassium chloride to limit the active fraction. Externally concentrated and dialyzed against buffer A containing 0.2 M potassium chloride. Step 3 (2nd QAE-Sephadex A-5
0. chromatography): dialysate (150 ml)
Column of QAE-Sephadex A-50 (6.0 × 2
0 cm), the column was washed with buffer A containing 0.2 M potassium chloride, and then washed with 0.2 M
The buffer A containing 0.6 M potassium chloride was eluted by the linear gradient method, and the active fraction was ultra-concentrated. Step 4 (Phenyl-Sepharose CL-4B / Chromatography): After adding ammonium sulfate powder to the concentrated liquid (40 ml) so as to be 20% saturated and mixing, a phenyl-Sepharose CL-4B column (2.5 × 30c
m), the column was washed with buffer A containing 20% saturated ammonium sulfate, and then eluted by reverse linear gradient method of buffer A containing 20% to 0% saturated ammonium sulfate. The active fraction was ultra-concentrated and concentrated in 2 mM phosphate buffer (pH
6.8) (hereinafter referred to as buffer B). Step 5 (hydroxyl apatite chromatography): After adsorbing dialysate (20 ml) to a column of hydroxyl apatite (2.5 × 10 cm), washing the column with buffer B, then buffer B And a buffer B in which only the concentration of the phosphate buffer was changed to 50 mM, and eluted by the linear concentration gradient method, and the active fraction was ultra-concentrated. Step 6 (Sephadex G-200 chromatography): Concentrate (about 2 ml)
After passing through a -200 column (2.5 x 95 cm), gel filtration was performed using buffer A containing 0.1 M sodium chloride, and 45 ml of the eluted active fraction was collected. The fraction was a purified sample of the enzyme determined to be homogeneous by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (FIG. 5), and had a total protein amount of 16.1 mg and a total activity of 26.
100 U, specific activity was 1620 U / mg.

【0033】実施例2 1.0%β−マルトースを含有する50mMヘペス−水
酸化ナトリウム緩衝液(pH7.0)10mlを用い
て、まず対照となる自発の変旋光の経過すなわち比旋光
度〔α〕D を、25℃で10分間旋光計により測定し
た。次に、1.0%β−マルトースと、実施例1で得ら
れた本酵素15U、30Uあるいは60Uを含有する5
0mMヘペス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH7.0)
10mlを反応系として、25℃で10分間反応を行
い、同様に旋光計を用いて、これらの比旋光度〔α〕D
の経過を測定した。また、第十二改正日本薬局方に基づ
き、速やかな変旋光を行わせるために、前記の対照にア
ンモニア水を加えて反応液をアルカリ性(pH10以
上)にした場合の変旋光の経過も同時に測定した。その
結果を図6に示す。なお、図6において、(イ)は対照
であり、(ロ)、(ハ)、(ニ)はそれぞれ本酵素15
U、30U、60Uを反応系に用いたときの比旋光度
〔α〕D の経過を示し、また、(ホ)は対照にアンモニ
ア水を加えて反応液をアルカリ性にしたときの変旋光の
経過を示す。図6から明らかなように、本酵素を用いる
ことにより反応液の比旋光度は、反応前の+112゜か
ら酵素反応後の+130゜に迅速に移行しており、β−
マルトースがα−マルトースに変換され両アノマーが平
衡に達していることが認められ、アルカリ性にした対照
の比旋光度と全く一致していた。すなわち、本酵素は、
β−マルトースとα−マルトースとの間の相互変換反応
を迅速に触媒することから、例えば、α−マルトースに
極めて特異的に作用するマルトースホスホリラーゼと組
み合わせて使用することにより、、マルトース含有試料
中のマルトースを短時間に定量することができる好適な
酵素と認められた。
Example 2 Using 10 ml of 50 mM Hepes-sodium hydroxide buffer (pH 7.0) containing 1.0% β-maltose, first, the course of spontaneous polarized light to be a control, that is, specific rotation [α] D was measured with a polarimeter at 25 ° C. for 10 minutes. Next, 5% containing 1.0% β-maltose and 15 U, 30 U or 60 U of the present enzyme obtained in Example 1.
0 mM Hepes-sodium hydroxide buffer (pH 7.0)
Using 10 ml as a reaction system, the reaction was carried out at 25 ° C. for 10 minutes, and these specific rotations [α] D were similarly measured using a polarimeter.
Was measured. In addition, based on the 12th revision Japanese Pharmacopoeia, in order to quickly perform the rotation, the time course of the rotation when the reaction solution was made alkaline (pH 10 or more) by adding ammonia water to the above control was also measured. did. FIG. 6 shows the result. In FIG. 6, (a) is a control, and (b), (c) and (d) are each the enzyme 15
Shows the course of specific rotation [α] D when U, 30U, and 60U are used in the reaction system, and (e) shows the course of polarized light rotation when ammonia water is added to the control to make the reaction solution alkaline. Is shown. As is clear from FIG. 6, the specific rotation of the reaction solution is rapidly shifted from + 112 ° before the reaction to + 130 ° after the enzyme reaction by using this enzyme, and β-
It was observed that maltose was converted to α-maltose and both anomers had reached equilibrium, which was completely consistent with the specific rotation of the alkaline control. That is, the present enzyme
Because it rapidly catalyzes the interconversion reaction between β-maltose and α-maltose, for example, by using it in combination with maltose phosphorylase that acts very specifically on α-maltose, Maltose was recognized as a suitable enzyme that can be quantified in a short time.

【0034】実施例3 実施例1と同様に調製した液体培地30mlを太型試験
管に入れて、120℃で10分間殺菌した。この培地
に、ストレプトコッカス・エスピー(Streptoc
occussp.)IFO 12546の保存スラント
から、1白金耳の菌量を接種し、これを30℃で約22
時間、静置培養した。なお、培養時の本菌株の生育量
は、培養液の660nmにおける吸光度を測定して求め
た。次いで、この培養液30mlから遠心分離により菌
体を集め、10mMリン酸緩衝液(pH7.0)(以
下、緩衝液Cという)にて菌体を洗浄した後、−20℃
にて一晩凍結保存した。この凍結菌体を室温にて融解
後、0.5%トリトンX−100と0.2%リゾチーム
を含有する緩衝液C2.0mlを添加、混合し、35℃
で2時間加温処理した。この処理液から遠心分離により
上澄液を採取して、これを酵素液とした。前記の〔測定
法2〕に従って、本菌株由来の酵素液中のマルトース1
−エピメラーゼ活性(U)を測定し、生育量(660n
mにおけるOD値)当りの活性値(U/生育量)を求め
た。その結果、ストレプトコッカス属に属する本菌株
が、マルトース1−エピメラーゼを好適に生産(0.1
43U/生育量)していることを認めた。
Example 3 A 30 ml liquid medium prepared in the same manner as in Example 1 was placed in a large test tube and sterilized at 120 ° C. for 10 minutes. In this medium, Streptococcus sp.
occussp. ) From a stock slant of IFO 12546, inoculate one loopful of the bacterial mass and inoculate it at 30 ° C. for about 22
The culture was allowed to stand for a period of time. The growth amount of the strain during the culture was determined by measuring the absorbance of the culture at 660 nm. Next, cells were collected from 30 ml of the culture by centrifugation, washed with 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) (hereinafter referred to as buffer C), and then washed at -20 ° C.
And stored frozen overnight. After thawing the frozen cells at room temperature, 2.0 ml of a buffer C containing 0.5% Triton X-100 and 0.2% lysozyme was added, mixed, and then mixed at 35 ° C.
For 2 hours. A supernatant was collected from the treated solution by centrifugation and used as an enzyme solution. According to the above [Measurement method 2], maltose 1 in the enzyme solution derived from the present strain was used.
-Measure the epimerase activity (U) and determine the growth amount (660 n
The activity value (U / growth amount) per OD value (m) was determined. As a result, the present strain belonging to the genus Streptococcus suitably produces maltose 1-epimerase (0.1
43U / growth amount).

【0035】実施例4 実施例1と同様に調製した液体培地30mlを入れた太
型試験管に、エンテロコッカス・ヒラエ(Entero
coccus hirae)IFO 3181の保存ス
ラントから、1白金耳の菌量を接種し、これを37℃で
約22時間、静置培養した。次いで、この培養液30m
lから実施例3と同様にして酵素液を調製した。前記の
〔測定法2〕に従って、本菌株由来の酵素液中のマルト
ース1−エピメラーゼ活性(U)を測定し、生育量(6
60nmにおけるOD値)当りの活性値(U/生育量)
を求めた結果、エンテロコッカスに属する本菌株が、マ
ルトース1−エピメラーゼを好適に生産(0.139U
/生育量)していることを認めた。
Example 4 In a large test tube containing 30 ml of a liquid medium prepared in the same manner as in Example 1, Enterococcus hirae (Entero) was placed.
One loopful of the bacterial mass was inoculated from a stock slant of Coccus hirae IFO 3181, and this was incubated at 37 ° C. for about 22 hours. Then, this culture 30 m
An enzyme solution was prepared from Example 1 in the same manner as in Example 3. The maltose 1-epimerase activity (U) in the enzyme solution derived from the present strain was measured according to the above [Measurement method 2], and the growth amount (6
Activity value (U / growth amount) per OD value at 60 nm)
As a result, the strain belonging to Enterococcus produced maltose 1-epimerase appropriately (0.139 U
/ Growth amount).

【0036】実施例5 実施例1と同様に調製した液体培地30mlを入れた太
型試験管に、ペジオコッカス・ペントサセウス(Ped
iococcus pentosaceus)IFO
3894の保存スラントから、1白金耳の菌量を接種
し、これを30℃で約26時間、静置培養した。次い
で、この培養液30mlから実施例3と同様にして酵素
液を調製した。前記の〔測定法2〕に従って、本菌株由
来の酵素液中のマルトース1−エピメラーゼ活性(U)
を測定し、生育量(660nmにおけるOD値)当りの
活性値(U/生育量)を求めた。その結果、ペジオコッ
カスに属する本菌株が、マルトース1−エピメラーゼを
好適に生産(0.028U/生育量)していることを認
めた。
Example 5 A Pedococcus pentosaceus (Ped) was placed in a large test tube containing 30 ml of a liquid medium prepared in the same manner as in Example 1.
iococcus pentosaceus) IFO
From 3894 stock slants, one loopful of bacterial mass was inoculated, and this was statically cultured at 30 ° C. for about 26 hours. Next, an enzyme solution was prepared from 30 ml of the culture in the same manner as in Example 3. According to the above [Measurement method 2], maltose 1-epimerase activity (U) in the enzyme solution derived from this strain was measured.
Was measured, and the activity value (U / growth amount) per growth amount (OD value at 660 nm) was determined. As a result, it was confirmed that the present strain belonging to Pediococcus preferably produced maltose 1-epimerase (0.028 U / growth amount).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本酵素の至適pHを示すグラフ。FIG. 1 is a graph showing the optimum pH of the present enzyme.

【図2】本酵素の安定pH範囲を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing a stable pH range of the present enzyme.

【図3】本酵素の作用適温の範囲を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing a suitable temperature range for the action of the present enzyme.

【図4】本酵素の熱安定性を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing the thermostability of the present enzyme.

【図5】本酵素の電気泳動図。FIG. 5 is an electrophoretogram of the present enzyme.

【図6】本酵素を用いた際のβ−マルトースからα−マ
ルトースへの変旋光の経過のグラフ。
FIG. 6 is a graph showing the course of the rotation of light from β-maltose to α-maltose when the present enzyme is used.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ストレプトコッカス属、ロイコノストック
属、エンテロコッカス属又はペジオコッカス属に属し、
下記の理化学的性質を有するマルトース1−エピメラー
ゼを生産する能力を有する菌株を培地に培養し、その培
養物から該マルトース1−エピメラーゼを採取すること
を特徴とする新規マルトース1−エピメラーゼの製造方
法。 (1)作用:β−マルトースとα−マルトースとの間の
相互変換反応を触媒する。 (2)基質特異性:マルトースに特異的に作用し、セロ
ビオース又はラクトースには実質的に作用しない。 (3)至適pH及び安定pH範囲:至適pHは、5.5〜
7.5であり、安定pH範囲は、30℃、30分間処理で、p
H5.0〜8.5である。 (4)分子量:約43,000(ゲルろ過法)。
1. A genus of the genus Streptococcus, Leuconostoc, Enterococcus or Pediococcus,
A method for producing a novel maltose 1-epimerase, comprising culturing a strain capable of producing maltose 1-epimerase having the following physicochemical properties in a medium, and collecting the maltose 1-epimerase from the culture. (1) Action: catalyzes the interconversion reaction between β-maltose and α-maltose. (2) Substrate specificity: specifically acts on maltose and does not substantially act on cellobiose or lactose. (3) Optimum pH and stable pH range: Optimum pH is 5.5 to
7.5, and the stable pH range is 30 ° C. for 30 minutes.
H is 5.0 to 8.5. (4) Molecular weight: about 43,000 (gel filtration method).
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