JP3510308B2 - Lysozyme with antibacterial compound - Google Patents
Lysozyme with antibacterial compoundInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は抗菌性化合物をリゾチー
ムに結合させることにより、リゾチームが本来有する抗
菌活性を増強および抗菌スペクトルを拡大させたリゾチ
ームに関するものであり、本発明の抗菌性化合物は医
薬、化粧品、食品、飼料分野等で抗炎症剤、抗菌剤等と
して利用される。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a lysozyme having an original antibacterial activity of lysozyme enhanced and an antibacterial spectrum broadened by binding the antibacterial compound to lysozyme. It is used as an anti-inflammatory agent, antibacterial agent, etc. in the cosmetics, food, feed fields, etc.
【0002】[0002]
【従来の技術】リゾチームはムラミダーゼまたはムコペ
プチドヒドロラーゼとも呼ばれ、細菌細胞壁のペプチド
グリカン層等に存在するNーアセチルムラミン酸とNー
アセチルグルコサミン間のβー1,4結合を加水分解す
る酵素蛋白質である。リゾチームは、その酵素作用によ
り細菌の細胞壁を切断し、細菌を溶菌する作用を有する
ことより抗菌活性を有する。2. Description of the Related Art Lysozyme, also called muramidase or mucopeptide hydrolase, is an enzyme protein that hydrolyzes β-1,4 bond between N-acetylmuramic acid and N-acetylglucosamine existing in peptidoglycan layer of bacterial cell wall. Is. Lysozyme has an antibacterial activity because it has an action of lysing bacteria by cleaving the cell wall of bacteria by its enzymatic action.
【0003】リゾチームは動植物界に広く分布し、現
在、哺乳動物の涙、唾液、尿、乳、鳥類の卵白、魚類の
体表粘液、微生物、バクテリオファージT4由来のリゾ
チーム等が知られ、特に鶏卵卵白由来のリゾチームは大
量製造が可能で、その抗菌活性が医薬、化粧品、食品、
飼料分野において、抗炎症剤、防腐剤、鮮度保持剤、抗
菌剤、殺菌剤等として利用されている。Lysozyme is widely distributed in the animal and plant kingdoms, and mammalian tears, saliva, urine, milk, avian egg whites, body surface mucus of fishes, microorganisms, lysozyme derived from bacteriophage T4, and the like are known. Lysozyme derived from egg white can be mass-produced and its antibacterial activity is
In the feed field, it is used as an anti-inflammatory agent, an antiseptic agent, a freshness-keeping agent, an antibacterial agent, a bactericidal agent and the like.
【0004】リゾチームの抗菌活性は、特にグラム陽性
菌に対して強い活性を示し、グラム陰性菌に対しては、
ほとんど抗菌活性がないことが知られている。グラム陽
性菌はグラム染色により、紫色に染色される細菌で、球
菌(ミクロコッカス属、スタフィロコッカス属、ストレ
プトコッカス属等)、胞子形成桿菌(バチルス属、クロ
ストリジウム属等)、乳酸菌(ラクトバチルス属等)、
コリネフォーム細菌(コリネバクテリウム属、ノカルデ
ィア属等)、放線菌(ストレプトマイセス属等)、およ
び酵母等が知られている。その細胞壁は20〜80nm
の厚いペプチドグリカン層より構成され、リゾチームに
対する感受性が高い。即ち、リゾチームは容易にペプチ
ドグリカン層を加水分解し、グラム陽性菌を溶菌させる
作用を示す。The antibacterial activity of lysozyme is particularly strong against gram-positive bacteria, and against gram-negative bacteria,
It is known to have little antibacterial activity. Gram-positive bacteria are bacteria that are stained purple by Gram stain. Cocci (Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, etc.), Spore-forming bacilli (Bacillus, Clostridium, etc.), Lactic acid bacteria (Lactobacillus, etc.) ),
Coryneform bacteria (Corynebacterium, Nocardia, etc.), actinomycetes (Streptomyces, etc.), yeast, etc. are known. The cell wall is 20-80 nm
It is composed of a thick peptidoglycan layer and is highly sensitive to lysozyme. That is, lysozyme exhibits an action of easily hydrolyzing the peptidoglycan layer and lysing Gram-positive bacteria.
【0005】一方、グラム陰性菌はグラム染色で染色さ
れない細菌で、光合成細菌(ロドシュードモナス属
等)、シュードモナス属細菌、腸内細菌群(エシェリシ
ア属、サルモネラ属等)、化学無機栄養細菌(ニトロバ
クター属、チオバチルス属等)、メタン生成細菌、およ
び一部の球菌(ニセリア属等)等が知られている。その
細胞の表層は細胞膜(内膜)の外側に2〜3nm程度の
薄いペプチドグリカン層があり、さらにその外側にリポ
多糖を含む外膜を有する。このためリゾチームは、容易
にペプチドグリカン層を切断することができず、エチレ
ンジアミン四酢酸等で外膜に損傷を与えない限りリゾチ
ーム感受性にはならない。On the other hand, Gram-negative bacteria are bacteria that are not stained by Gram stain, and include photosynthetic bacteria (Rhodopseudomonas, etc.), Pseudomonas bacteria, enterobacteriaceae (Escherichia, Salmonella, etc.), chemoinorganic bacteria (Nitrobacter). Genus, Thiobacillus, etc.), methanogenic bacteria, and some cocci (Niceria, etc.), etc. are known. The surface layer of the cell has a thin peptidoglycan layer of about 2 to 3 nm on the outer side of the cell membrane (inner membrane), and further has an outer membrane containing lipopolysaccharide on the outer side thereof. Therefore, lysozyme cannot easily cleave the peptidoglycan layer and is not susceptible to lysozyme unless the outer membrane is damaged by ethylenediaminetetraacetic acid or the like.
【0006】リゾチームの有する抗菌活性を、グラム陽
性菌のみならずグラム陰性菌にも、作用するようにする
試み、即ちリゾチームの抗菌スペクトルを拡大する試み
がいくつか報告されている。たとえば、メイラード反応
を利用しデキストラン等の多糖類を結合させたリゾチー
ムが、50℃の加熱温度でグラム陰性菌に対する抗菌活
性を持つことが開示されている(Agric. Biol. Chem.,
54, 3057-3059, 1990年)。また、パルミチン酸(J. Ag
ric. Food Chem., 39, 2077-2082, 1991年)、ステアリ
ン酸、ミリスチン酸(J. Agric. Food Chem., 41, 1164
-1168, 1993年)等の脂肪酸を結合させたリゾチーム
や、遺伝子操作技術によりリゾチームのC末端に疎水性
ペプタイドを導入し得られたリゾチーム(Biosci. Biot
ech. Biochem., 56, 1361ー1363, 1992年)が、グラム陰
性菌に対する強い抗菌活性を持つことが開示されてい
る。[0006] Several attempts have been reported to make the antibacterial activity of lysozyme act not only on Gram-positive bacteria but also on Gram-negative bacteria, that is, to expand the antibacterial spectrum of lysozyme. For example, it has been disclosed that lysozyme bound to a polysaccharide such as dextran using the Maillard reaction has antibacterial activity against Gram-negative bacteria at a heating temperature of 50 ° C (Agric. Biol. Chem.,
54, 3057-3059, 1990). In addition, palmitic acid (J. Ag
ric. Food Chem., 39, 2077-2082, 1991), stearic acid, myristic acid (J. Agric. Food Chem., 41, 1164
-1168, 1993) and other lysozymes bound to fatty acids, and lysozymes obtained by introducing a hydrophobic peptide at the C-terminal of lysozyme by genetic engineering technology (Biosci. Biot
ech. Biochem., 56, 1361 to 1363, 1992) is disclosed to have strong antibacterial activity against Gram-negative bacteria.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】リゾチームは、特にグ
ラム陽性菌に対して強い抗菌活性を示し、グラム陰性菌
に対しては、ほとんど抗菌活性がない。したがって、そ
の用途はグラム陽性菌の増殖抑制を目的とした食品の日
持ち向上剤、化粧品の防腐剤、抗炎症医薬品等に限定さ
れている。しかし、これらの用途においては、グラム陽
性菌より人や動物の生活や健康により悪影響を及ぼす大
腸菌、サルモネラ菌などのグラム陰性菌の増殖を抑制す
ることがより大切であると言われている。[Problems to be Solved by the Invention] Lysozyme exhibits a strong antibacterial activity, especially against Gram-positive bacteria, and almost no antibacterial activity against Gram-negative bacteria. Therefore, its use is limited to food shelf life improvers, cosmetic preservatives, anti-inflammatory drugs, etc. for the purpose of suppressing the growth of Gram-positive bacteria. However, in these applications, it is said that it is more important to suppress the growth of Gram-negative bacteria such as Escherichia coli and Salmonella, which have a bad influence on the life and health of humans and animals, than the Gram-positive bacteria.
【0008】このような状況において、上述の様にリゾ
チームの抗菌活性を、グラム陰性菌にも作用する様に拡
大する試みがいくつか報告されているが、これら従来法
は、グラム陰性菌に対して、有効な抗菌性を示すために
は、50℃以上の加熱を必要とする、脂肪酸の結合によ
りリゾチームの溶解性が著しく悪くなる、非常に煩雑な
遺伝子操作技術を必要とする等の問題点があり、実用的
なものではなかった。従って、本発明が解決しようとす
る課題は、以上の問題点を解消し、グラム陰性菌に対し
ても抗菌活性を有する実用的なリゾチームを提供するこ
とである。Under these circumstances, several attempts have been reported to expand the antibacterial activity of lysozyme so that it also acts on Gram-negative bacteria. However, these conventional methods are effective against Gram-negative bacteria. In order to exhibit effective antibacterial properties, there are problems that heating at 50 ° C. or higher is required, solubility of lysozyme is significantly deteriorated by binding of fatty acids, and very complicated gene manipulation technology is required. However, it was not practical. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to solve the above problems and to provide a practical lysozyme having antibacterial activity against Gram-negative bacteria.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者は、グラム陰性
菌に対しても抗菌活性を有するリゾチームについて、鋭
意検討した結果、抗菌性化合物を結合させたリゾチーム
が、そのグラム陽性菌に対する抗菌活性を著しく増強さ
せること、さらにグラム陰性菌に対しても強い抗菌活性
を示すことを見いだし、本発明を完成した。即ち、本発
明は、抗菌性化合物を結合させることを特徴とするリゾ
チームに関する。Means for Solving the Problems As a result of diligent studies on lysozyme having antibacterial activity against Gram-negative bacteria, the present inventors have found that lysozyme having an antibacterial compound bound thereto has antibacterial activity against Gram-positive bacteria. The present invention was completed by discovering that it markedly enhances the antibacterial activity and exhibits a strong antibacterial activity against Gram-negative bacteria. That is, the present invention relates to lysozyme, which is characterized by binding an antibacterial compound.
【0010】本発明のリゾチームとは、N−アセチルム
ラミン酸とN−アセチルグルコサミン間のβー1,4 結合
を、加水分解する酵素蛋白質を言い、その起源は人由
来、卵白由来、魚類の体表粘液由来、微生物由来、バク
テリオファージ由来およびそれらのリゾチーム遺伝子を
利用し、遺伝子操作技術により調製されたリゾチームで
あっても良い。特に好ましくは、容易に大量調製が可能
な鶏卵卵白由来のリゾチームの使用が望ましい。The lysozyme of the present invention is an enzyme protein which hydrolyzes the β-1,4 bond between N-acetylmuramic acid and N-acetylglucosamine, and its origin is human, egg white or fish. Lysozyme prepared by gene manipulation technology using body surface mucus-derived, microbial-derived, bacteriophage-derived and their lysozyme genes may be used. Particularly preferably, it is desirable to use lysozyme derived from chicken egg white, which can be easily prepared in a large amount.
【0011】本発明の抗菌性化合物とは、細菌に対して
殺菌活性あるいは増殖抑制活性を示す化合物を意味し、
例えば植物由来の化合物、合成抗菌剤、抗生物質があげ
られる。植物由来の抗菌性化合物としては、オイゲノー
ル、チモール、クレゾール、カルバクロール、バニリ
ン、サリチルアルデヒド、ペリルアルデヒド、シンナム
アルデヒド、アニスアルデヒド、ベンゾアルデヒド、ア
セトアルデヒド、ピネン、リモネン、カテキン、エピカ
テキン、ガロカテキン、エピガロカテキン、エピカテキ
ンガレート、エピガロカテキンガレート等があげられ
る。これらの中では、リゾチームに対する結合性の高
い、分子内にアルデヒド基を有する化合物、即ち、バニ
リン、サリチルアルデヒド、ペリルアルデヒド、シンナ
ムアルデヒド、アニスアルデヒド、ベンゾアルデヒド、
アセトアルデヒドの使用が望ましく、さらに、抗菌活性
の観点よりバニリン、サリチルアルデヒド、ペリルアル
デヒド、シンナムアルデヒドが望ましい。The antibacterial compound of the present invention means a compound having bactericidal activity or growth inhibitory activity against bacteria,
Examples include plant-derived compounds, synthetic antibacterial agents, and antibiotics. Examples of plant-derived antibacterial compounds include eugenol, thymol, cresol, carvacrol, vanillin, salicylaldehyde, perylaldehyde, cinnamaldehyde, anisaldehyde, benzaldehyde, acetaldehyde, pinene, limonene, catechin, epicatechin, gallocatechin, epigalo. Examples include catechin, epicatechin gallate, epigallocatechin gallate, and the like. Among these, compounds having a high aldehyde group in the molecule having a high binding property to lysozyme, that is, vanillin, salicylaldehyde, perylaldehyde, cinnamaldehyde, anisaldehyde, benzaldehyde,
The use of acetaldehyde is desirable, and vanillin, salicylaldehyde, perylaldehyde and cinnamaldehyde are desirable from the viewpoint of antibacterial activity.
【0012】合成抗菌剤としては、オキソリン酸、サル
ファー剤等があげられる。これらの中ではスルファジメ
トキシン、スルファモノメトキシン、スルファメトキサ
ゾール等のサルファー剤の使用が望ましい。抗生物質と
しては、ペニシリン類やセファロスポリン類のβ−ラク
タム系抗生物質、アミノ配糖体抗生物質、クロラムフェ
ニコール、テトラサイクリン系抗生物質、マクロライド
系抗生物質、リンコマイシン系抗生物質、ペプチド系抗
生物質、アンサマクロライド系抗生物質、デプシペプチ
ド系抗生物質、フシジン酸、ノボビオシン、ホスホマイ
シン、ポリエン系抗生物質、グリセオフルビン、アクチ
ノマイシン類、マイトマイシン類、アンスラサイクリン
類、オーレオリン酸誘導体、ブレオマイシン類等があげ
られる。これらの中では、ペニシリン等の細胞壁作用性
の抗生物質の利用が望ましい。Examples of the synthetic antibacterial agents include oxophosphoric acid and sulfur agents. Among these, it is preferable to use sulfa drugs such as sulfadimethoxine, sulfamonomethoxine and sulfamethoxazole. Antibiotics include penicillins and cephalosporins β-lactam antibiotics, aminoglycoside antibiotics, chloramphenicol, tetracycline antibiotics, macrolide antibiotics, lincomycin antibiotics, peptides System antibiotics, ansa macrolide antibiotics, depsipeptide antibiotics, fusidic acid, novobiocin, fosfomycin, polyene antibiotics, griseofulvin, actinomycins, mitomycins, anthracyclines, aureolic acid derivatives, bleomycins, etc. To be Among these, it is desirable to use cell wall-acting antibiotics such as penicillin.
【0013】本発明において抗菌性化合物とリゾチーム
の結合は、抗菌性化合物中の官能基とリゾチームの構成
アミノ酸中の官能基を化学的、酵素的に結合させるもの
であれば、特に限定されるものではない。官能基として
は、例えば、抗菌性化合物中のカルボニル基、水酸基、
アミノ基、カルボキシル基、スルフヒドリル基、アルデ
ヒド基等があげられる。また、リゾチームを構成するア
ミノ酸残基の官能基としては、たとえばグルタミン酸や
アスパラギン酸のカルボキシル基、リジンではη(イー
タ)位のアミノ基、チロシンではフェノール性水酸基、
ヒスチジンのイミダゾール基、アルギニンのグアニジル
基、バリンやロイシンのアルキル基、システインのスル
フヒドリル基等があげらる。本発明の抗菌性化合物結合
リゾチームの調製では、これらの官能基を利用し化学的
にまたは酵素的に結合させればよい。In the present invention, the bond between the antibacterial compound and lysozyme is not particularly limited as long as it chemically and enzymatically bonds the functional group in the antibacterial compound and the functional group in the constituent amino acids of lysozyme. is not. As the functional group, for example, a carbonyl group in the antibacterial compound, a hydroxyl group,
Examples thereof include an amino group, a carboxyl group, a sulfhydryl group and an aldehyde group. The functional group of the amino acid residue constituting lysozyme is, for example, a carboxyl group of glutamic acid or aspartic acid, an amino group at the η (eta) position in lysine, a phenolic hydroxyl group in tyrosine,
Examples include imidazole group of histidine, guanidyl group of arginine, alkyl group of valine and leucine, sulfhydryl group of cysteine and the like. In the preparation of the antibacterial compound-bound lysozyme of the present invention, these functional groups may be used to bond chemically or enzymatically.
【0014】本発明における結合とは、特に限定するも
のではないが、共有結合、イオン結合、配位結合、水素
結合等が考えられ、好ましくは結合力の高い共有結合が
よい。即ち、その結合方法としては、抗菌性化合物の有
する官能基の種類とリゾチームの構成アミノ酸の官能基
の種類の組み合わせにより以下のような結合法を用いる
ことができる。アルデヒド基やケトン基を有する抗菌性
化合物の場合は、リゾチームと抗菌性化合物を混合し、
リゾチームの構成アミノ酸中の第一級アミン、例えばリ
ジン残基のη(イータ)位のアミノ基と抗菌性化合物中
のアルデヒド基あるいはケトン基を脱水縮合させること
により生じるシッフベース(シッフ塩基)を、水素、ヨ
ウ化水素、硫化水素、水酸化アルミニウムリチウム、水
素化ホウ素ナトリウム等の還元剤で還元し結合させる。
この場合、1モルのリゾチームに対して通常1〜200
モル、好ましくは10〜100 モルの抗菌性化合物を混合す
ればよい。シッフベースを形成させる条件やそれを還元
する条件は、リゾチームの酵素活性をなるべく失活させ
ないような条件を用いることが好ましく、通常、0〜70
℃の温度、pH2〜9、5〜120 分の反応時間で、さらに
好ましくは0〜20℃、pH5〜8、5〜60分の反応時間を
用いることが望ましい。The bond in the present invention is not particularly limited, but a covalent bond, an ionic bond, a coordinate bond, a hydrogen bond and the like are considered, and a covalent bond having a high bonding force is preferable. That is, as the binding method, the following binding method can be used depending on the combination of the type of functional group of the antibacterial compound and the type of functional group of the constituent amino acids of lysozyme. In the case of an antibacterial compound having an aldehyde group or a ketone group, lysozyme and the antibacterial compound are mixed,
A primary amine in the constituent amino acids of lysozyme, for example, a Schiff base (Schiff base) produced by dehydration condensation of an amino group at the η (eta) position of a lysine residue and an aldehyde group or a ketone group in an antibacterial compound is replaced with hydrogen. , Reduce with a reducing agent such as hydrogen iodide, hydrogen sulfide, lithium aluminum hydroxide, sodium borohydride, etc.
In this case, usually 1 to 200 for 1 mol of lysozyme.
The antibacterial compound may be mixed in a molar amount, preferably 10 to 100 mol. The conditions for forming the Schiff base and the conditions for reducing the Schiff base are preferably conditions that do not inactivate the enzyme activity of lysozyme as much as possible, and usually 0 to 70
It is desirable to use a temperature of ℃, a reaction time of pH 2 to 9, 5 to 120 minutes, more preferably 0 to 20 ℃, a reaction time of pH 5 to 8, 5 to 60 minutes.
【0015】糖類が結合した抗菌性化合物の場合は、そ
の化合物に対して過剰量、例えば、モル濃度で10〜100
倍量の過ヨウ素酸を添加し、糖類の炭素原子に結合した
隣接するヒドロキシル基あるいはアミノ基を、0〜30℃
の反応温度で、pH4〜9の条件で、選択的に酸化(過ヨ
ウ素酸酸化)させることにより生じるアルデヒド基と、
リゾチームの構成アミノ酸中の第一級アミン、例えばリ
ジン残基のη(イータ)位のアミノ基を反応させシッフ
ベース(シッフ塩基)を形成させた後、それを、上記の
ように、水素、ヨウ化水素、硫化水素、水酸化アルミニ
ウムリチウム、水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤で還
元する結合方法を用いることができる。還元糖、例えば
グルコース、マルトース、ラクトース等が結合した抗菌
性化合物の場合は、それとリゾチームの混合水溶液を加
熱処理し、還元糖のカルボニル基とリゾチームの構成ア
ミノ酸中のアミノ基で生ずるアミノカルボニル反応を利
用する結合方法を用いることができる。この場合、加熱
条件についてはリゾチームの失活が少ない温度とpHおよ
び処理時間を選択する必要があり、たとえば70℃以下の
温度で、pH4〜pH10で、30分〜2時間の条件で行うこと
ができる。アミノ基やカルボキシル基を有する抗菌性化
合物の場合は、それとリゾチームの混合水溶液にカルバ
ミン酸ニトリル等のカルボジイミド試薬を加え、たとえ
ば、それぞれに含まれるアミノ基とカルボキシル基を縮
合させる結合方法を利用することができる。In the case of an antibacterial compound to which a saccharide is bound, an excess amount of the compound, for example, 10 to 100 in molar concentration is used.
Add twice the amount of periodic acid to remove the adjacent hydroxyl group or amino group bonded to the carbon atom of the sugar from 0 to 30 ° C.
An aldehyde group produced by selective oxidation (periodic acid oxidation) at a reaction temperature of 4 to 9 at pH 4 to 9,
After reacting a primary amine in a constituent amino acid of lysozyme, for example, an amino group at the η (eta) position of a lysine residue to form a Schiff base (Schiff base), it is treated with hydrogen or iodide as described above. A binding method of reducing with a reducing agent such as hydrogen, hydrogen sulfide, lithium aluminum hydroxide or sodium borohydride can be used. In the case of an antibacterial compound to which a reducing sugar, such as glucose, maltose, or lactose, is bound, heat treatment is performed on a mixed aqueous solution of it and lysozyme, and the aminocarbonyl reaction that occurs between the carbonyl group of the reducing sugar and the amino group in the constituent amino acids of lysozyme is carried out. The coupling method used can be used. In this case, regarding the heating conditions, it is necessary to select a temperature, pH and treatment time at which lysozyme is less deactivated. For example, it may be carried out at a temperature of 70 ° C. or lower at pH 4 to pH 10 for 30 minutes to 2 hours. it can. In the case of an antibacterial compound having an amino group or a carboxyl group, add a carbodiimide reagent such as carbamic acid nitrile to a mixed aqueous solution of lysozyme and the compound, and, for example, use a bonding method in which the amino group and the carboxyl group contained in each are condensed. You can
【0016】その他、カルボキシル基を酸アジド誘導体
としてアミノ基に結合させる方法やエステル交換反応、
グルタルアルデヒド法などの公知の化学結合反応を適宜
選択し利用すれば良い。また、トランスグルタミナーゼ
の酵素反応を利用する結合方法であってもよい。リゾチ
ームを蛋白質として分離精製する一般的な方法、たとえ
ばゲル濾過、陽イオン交換クロマトグラフィーあるいは
塩析法等で行うことができる。この中では、塩析法を用
いる方法が簡単で、リゾチームを塩析物として分離する
ためには、通常、硫酸ナトリウムあるいは硫酸アンモニ
ウムを50%飽和度以上になるように添加すればよい。こ
れらの結合方法の中では、以下の実施例にも示すように
抗菌性化合物のアルデヒド基と、リゾチームのリジン残
基のη(イータ)位のアミノ基間で起こる脱水縮合反応
を利用し形成されるシッフベース(シッフ塩基)を水
素、ヨウ化水素、硫化水素、水酸化アルミニウムリチウ
ム、水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤で還元する方法
が操作性等の面で望ましい。また、この反応によって抗
菌性化合物が結合したリゾチームと、未反応の抗菌性化
合物を分離する方法は特に限定される物ではなく、リゾ
チームを蛋白質として分離精製する一般的な方法、たと
えばゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィーあるいは
塩析法等で行うことができる。ゲル濾過ではリゾチーム
の分子量が約14,000に対して本発明で用いる抗菌性化合
物が分子量1,000以下のものであるため、例えば、セフ
ァデックスG15やG25を用い、リゾチームの酵素活性に影
響を与えない中性付近のpH4〜8の溶液で行うことがで
きる。イオン交換クロマトグラフィーでは、リゾチーム
の等電点が11付近にあり、これを考慮して陽イオン交換
体をもちいて、抗菌性化合物結合リゾチームを吸着さ
せ、未反応の抗菌性化合物を分離することが可能であ
る。また、塩析法では通常、反応後の溶液に硫酸ナトリ
ウムあるいは硫酸アンモニウムを50%飽和度以上になる
ように添加すれば抗菌性化合物結合リゾチームを塩析物
として得ることができ、その後、遠心分離等の一般的な
方法でそれと未反応の抗菌性化合物を分離することが可
能である。これらの中では、塩析法が最も簡単であるた
め、その利用が好ましい。In addition, a method of binding a carboxyl group to an amino group as an acid azide derivative, a transesterification reaction,
A known chemical bonding reaction such as the glutaraldehyde method may be appropriately selected and used. Alternatively, a binding method using an enzymatic reaction of transglutaminase may be used. It can be carried out by a general method for separating and purifying lysozyme as a protein, such as gel filtration, cation exchange chromatography, or salting out. Among them, the method using the salting-out method is simple, and in order to separate lysozyme as a salting-out product, sodium sulfate or ammonium sulfate may be added so that the degree of saturation is 50% or more. Among these conjugation methods, as shown in the following examples, the aldehyde group of the antibacterial compound and the amino group at the η (eta) position of the lysine residue of lysozyme are formed by utilizing a dehydration condensation reaction. A method of reducing the Schiff base (Schiff base) with a reducing agent such as hydrogen, hydrogen iodide, hydrogen sulfide, lithium aluminum hydroxide and sodium borohydride is preferable in terms of operability. Further, the method for separating the lysozyme to which the antibacterial compound is bound by this reaction and the unreacted antibacterial compound is not particularly limited, and a general method for separating and purifying lysozyme as a protein, for example, gel filtration, ion It can be performed by exchange chromatography or salting out. In gel filtration, the molecular weight of lysozyme is about 14,000, but since the antibacterial compound used in the present invention has a molecular weight of 1,000 or less, for example, Sephadex G15 or G25 is used, which does not affect the enzymatic activity of lysozyme. It can be carried out with a solution having a pH of 4 to 8 nearby. In ion exchange chromatography, the isoelectric point of lysozyme is around 11, and in consideration of this, a cation exchanger can be used to adsorb antibacterial compound-bound lysozyme and separate unreacted antibacterial compounds. It is possible. Further, in the salting-out method, usually, antibacterial compound-bound lysozyme can be obtained as a salting-out product by adding sodium sulfate or ammonium sulfate to the solution after the reaction so as to have a saturation level of 50% or more, and then centrifugation or the like. It is possible to separate the unreacted antibacterial compound by the general method described above. Of these, the salting-out method is the simplest, so that its use is preferred.
【0017】[0017]
実施例1 ペリルアルデヒド結合リゾチームの調製
シソの抗菌性化合物であるペリルアルデヒドと鶏卵卵白
由来のリゾチームの結合物を以下のように調製した。10
0mlの2.5M NaClを含む50mMリン酸緩衝液(pH7.4)にリ
ゾチームを1.5g溶解した。また、20mlのヘキサンにモル
比でリゾチームの50倍量のペリルアルデヒドを溶解し
た。リゾチーム溶液とペリルアルデヒド溶液を混合し、
氷冷下で10分間攪拌してシッフベースを形成させた。
その後、1mg/mlの濃度で水素化ホウ素ナトリウムを溶
解した120mlの0.3Mリン酸緩衝液(pH7.0、0.3MNaCl含
む)を加え、氷冷下で30分間攪拌することによりシッ
フベースの還元を行った。水素化ホウ素ナトリウム添加
による還元反応は合計3回繰り返した。反応液に飽和硫
酸ナトリウム液を66%飽和度となるように加え、37
℃で1時間放置後、遠心分離により塩析沈殿物を回収し
た。塩析沈殿物を300mlの蒸留水に溶解し、蒸留水に対
して充分透析した後、凍結乾燥でペリルアルデヒド結合
リゾチーム1.35gを得た。得られたペリルアルデヒド結
合リゾチームと未処理リゾチームのリジン残基数を、2,
4,6ートリニトロベンゼンスルフォン酸(TNBS)試薬を用
い、344nmの吸光度を測定し比較した結果、ペリルアル
デヒド結合リゾチームは1モルのリゾチームに対して、
4モルのペリルアルデヒドが結合したものであった。Example 1 Preparation of perillaldehyde-bound lysozyme A conjugate of perillaldehyde, which is an antibacterial compound of perilla, and lysozyme derived from chicken egg white was prepared as follows. Ten
Lysozyme (1.5 g) was dissolved in 50 mM phosphate buffer (pH 7.4) containing 0 ml of 2.5 M NaCl. In addition, 50 times the amount of perillaldehyde as lysozyme was dissolved in 20 ml of hexane in a molar ratio. Mix the lysozyme solution and the perillaldehyde solution,
The mixture was stirred for 10 minutes under ice cooling to form a Schiff base.
After that, 120 ml of 0.3 M phosphate buffer (pH 7.0, containing 0.3 M NaCl) containing sodium borohydride dissolved at a concentration of 1 mg / ml was added, and the Schiff base was reduced by stirring for 30 minutes under ice cooling. It was The reduction reaction by adding sodium borohydride was repeated 3 times in total. Saturated sodium sulfate solution was added to the reaction solution so that the degree of saturation would be 66%.
After standing at ℃ for 1 hour, the salted-out precipitate was recovered by centrifugation. The salted-out precipitate was dissolved in 300 ml of distilled water, dialyzed thoroughly against distilled water, and then freeze-dried to obtain 1.35 g of perillaldehyde-bound lysozyme. The number of lysine residues in the obtained perylaldehyde-bound lysozyme and untreated lysozyme was 2,
As a result of measuring and comparing the absorbance at 344 nm using 4,6-trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS) reagent, perylaldehyde-bound lysozyme was
It was bound with 4 mol of perillaldehyde.
【0018】実施例2 シンナムアルデヒド結合リゾチ
ームの調製
シナモンの抗菌性化合物であるシンナムアルデヒドと鶏
卵卵白由来のリゾチームの結合物を以下のように調製し
た。1.5gのリゾチームに対してモル濃度で50倍量のシ
ンナムアルデヒドを、実施例1と同様の操作法で反応さ
せ、凍結乾燥により1.28gのシンナムアルデヒド結合リ
ゾチームを得た。得られたシンナムアルデヒド結合リゾ
チームと未処理リゾチームのリジン残基数をTNBS試薬を
用い、344nmの吸光度を測定し比較した結果、シンナム
アルデヒド結合リゾチームは1モルのリゾチームに対し
て、4モルのシンナムアルデヒドが結合したものであっ
た。Example 2 Preparation of cinnamaldehyde-bound lysozyme A conjugate of cinnamaldehyde, which is an antibacterial compound of cinnamon, and lysozyme derived from chicken egg white was prepared as follows. Cinnamaldehyde in a molar concentration 50 times that of lysozyme (1.5 g) was reacted in the same manner as in Example 1, and 1.28 g of cinnamaldehyde-bound lysozyme was obtained by freeze-drying. The number of lysine residues in the obtained cinnamaldehyde-bound lysozyme and untreated lysozyme was measured by comparing the absorbance at 344 nm using TNBS reagent. As a result, the cinnamaldehyde-bound lysozyme was 4 mol cinnamaldehyde Was a combination of.
【0019】実施例3 サリチルアルデヒド結合リゾチ
ームの調製
サリチルアルデヒドと鶏卵卵白由来のリゾチームの結合
物を以下のように調製した。1.5gのリゾチームに対して
モル濃度で、50倍量のサリチルアルデヒドを実施例1
と同様の操作法で反応させ、凍結乾燥により1.31gのサ
リチルアルデヒド結合リゾチームを得た。得られたサリ
チルアルデヒド結合リゾチームと未処理リゾチームのリ
ジン残基数をTNBS試薬を用い、344nmの吸光度を測
定し比較した結果、サリチルアルデヒド結合リゾチーム
は1モルのリゾチームに対して、4モルのサリチルアル
デヒドが結合したものであった。Example 3 Preparation of salicylaldehyde-bound lysozyme A conjugate of salicylaldehyde and lysozyme derived from chicken egg white was prepared as follows. Example 1: 50 times the amount of salicylaldehyde in molar concentration with respect to 1.5 g of lysozyme.
The reaction was performed in the same manner as in (1) and freeze-dried to obtain 1.31 g of salicylaldehyde-bound lysozyme. The number of lysine residues of the obtained salicylaldehyde-bound lysozyme and the untreated lysozyme was measured using TNBS reagent and the absorbance at 344 nm was measured and compared. As a result, salicylaldehyde-bound lysozyme was 4 mol salicylaldehyde against 1 mol lysozyme. Was a combination of.
【0020】実施例4 バニリン結合リゾチームの調製
バニリンと鶏卵卵白由来のリゾチームの結合物を以下の
ように調製した。1.5gのリゾチームに対してモル濃度で
50倍量のバニリンを実施例1と同様の操作法で反応さ
せ、凍結乾燥により1.31gのバニリン結合リゾチームを
得た。得られたバニリン結合リゾチームと未処理リゾチ
ームのリジン残基数をTNBS試薬を用い、344nmの吸
光度を測定し比較した結果、バニリン結合リゾチームは
1モルのリゾチームに対して、4モルのバニリンが結合
したものであった。Example 4 Preparation of vanillin-bound lysozyme A conjugate of vanillin and hen egg albumen-derived lysozyme was prepared as follows. A 50-fold molar amount of vanillin was reacted with 1.5 g of lysozyme in the same manner as in Example 1, and 1.31 g of vanillin-bound lysozyme was obtained by freeze-drying. The number of lysine residues of the obtained vanillin-bound lysozyme and untreated lysozyme was measured using TNBS reagent and the absorbance at 344 nm was measured and compared. As a result, 4 mol of vanillin was bound to 1 mol of lysozyme. It was a thing.
【0021】比較例1 脂肪酸結合リゾチームの調製
実施例1、2、3、4の比較例として、脂肪酸結合リゾ
チームを調製した。その調製方法はJ. Agric. Food Che
m., 39, 2077ー2082 (1991年)に記載の方法に準じた。
すなわち、脂肪酸としてパルミチン酸を用い、これをN-
ヒドロキシコハク酸アミドでエステル化し、鶏卵卵白由
来のリゾチームに、エステル交換反応で結合させた。1
モルのリゾチームに対して4モルのパルミチン酸が結合
した脂肪酸結合リゾチームを得た。Comparative Example 1 Preparation of Fatty Acid-Binding Lysozyme As a comparative example of Examples 1, 2, 3, and 4, fatty acid-binding lysozyme was prepared. Its preparation method is J. Agric. Food Che
m., 39, 2077-2082 (1991).
That is, palmitic acid is used as a fatty acid, and this is N-
It was esterified with hydroxysuccinamide and bound to lysozyme derived from chicken egg white by transesterification. 1
Fatty acid-bound lysozyme having 4 mol of palmitic acid bound to 4 mol of lysozyme was obtained.
【0022】比較例2 抗菌性化合物とリゾチームの混
合物の調製
実施例1、2、3、4の比較例として、それぞれの実施
例で用いた抗菌性化合物と鶏卵卵白由来のリゾチームを
単に混合した混合物を調製した。調製法は1.5gのリゾチ
ームに対してペリルアルデヒド、シンナムアルデヒド、
サリチルアルデヒド、またはバニリンを、それぞれモル
濃度でリゾチームの4倍量となるようにを実施例1と同
様の操作法で混合した後、ただちに凍結乾燥し、ペリル
アルデヒド混合リゾチーム、シンナムアルデヒド混合リ
ゾチーム、サリチルアルデヒド混合リゾチーム、およ
び、バニリン混合リゾチームのそれぞれを得た。Comparative Example 2 Preparation of Mixture of Antibacterial Compound and Lysozyme As a comparative example of Examples 1, 2, 3 and 4, a mixture obtained by simply mixing the antibacterial compound used in each Example and lysozyme derived from hen egg white. Was prepared. The preparation method is peryl aldehyde, cinnamaldehyde, to 1.5 g of lysozyme,
Salicylaldehyde or vanillin was mixed in a molar amount of 4 times that of lysozyme by the same operation method as in Example 1, and immediately lyophilized to give perylaldehyde mixed lysozyme, cinnamaldehyde mixed lysozyme and salicyl. Aldehyde mixed lysozyme and vanillin mixed lysozyme were obtained.
【0023】試験例1 抗菌性化合物結合リゾチームの
溶解性
実施例1、2、3、4で得られたそれぞれの抗菌性化合
物結合リゾチームと比較例1の脂肪酸結合リゾチームお
よび未処理リゾチームの溶解性の比較を行った。それぞ
れのリゾチームを0.1%濃度となるように50mMのリン酸緩
衝液(pH7.0)に溶解した。その後、それぞれのリゾチ
ーム溶液をポアーサイズ0.45ミクロンのフィルターで加
圧濾過して得られた濾過液の蛋白質濃度を測定した。結
果を表1に示す。Test Example 1 Solubility of antibacterial compound-bound lysozyme The solubility of each antibacterial compound-bound lysozyme obtained in Examples 1, 2, 3, 4 and the fatty acid-bound lysozyme and untreated lysozyme of Comparative Example 1 A comparison was made. Each lysozyme was dissolved in 50 mM phosphate buffer (pH 7.0) to a concentration of 0.1%. Then, each lysozyme solution was pressure filtered with a filter having a pore size of 0.45 micron, and the protein concentration of the obtained filtrate was measured. The results are shown in Table 1.
【0024】[0024]
【表1】 [Table 1]
【0025】未処理リゾチームの濾過液の蛋白質濃度を
100%とした場合、ペリルアルデヒド結合リゾチームの濾
過液は91%、シンナムアルデヒド結合リゾチームの濾過
液は88%、サリチルアルデヒド結合リゾチームの濾過液
は93%、バニリン結合リゾチームの濾過液は88%であっ
た。一方、比較例1の脂肪酸結合リゾチームの溶解性は
43%であった。これにより抗菌性化合物結合リゾチーム
の溶解性は未処理リゾチームの溶解性と比較して約10%
程低下したが、従来の脂肪酸結合リゾチームとの比較で
は、非常に高い溶解性を有する物であった。The protein concentration of the filtrate of untreated lysozyme
Assuming 100%, 91% of filtrate for perylaldehyde-bound lysozyme, 88% for cinnamaldehyde-bound lysozyme, 93% for salicylaldehyde-bound lysozyme, and 88% for vanillin-bound lysozyme. It was On the other hand, the solubility of the fatty acid-bound lysozyme of Comparative Example 1 is
It was 43%. As a result, the solubility of antibacterial compound-bound lysozyme is about 10% compared to that of untreated lysozyme.
Although it decreased to some extent, it had a very high solubility in comparison with the conventional fatty acid-bound lysozyme.
【0026】試験例2 抗菌性化合物結合リゾチームの
酵素活性
実施例1、2、3、4で得られたそれぞれの抗菌性化合
物結合リゾチームと比較例1の脂肪酸結合リゾチームお
よび未処理リゾチームの酵素活性の比較を行った。リゾ
チームの酵素活性はミクロコッカス・リゾデイクティカ
ス(M. lysodeikticus)菌体に体する溶菌活性で比較し
た。それぞれのリゾチームを最終濃度 1μg/mlとなる
ように50mMのリン酸緩衝液(pH6.2)に懸濁した菌体液
(初期濁度A600nm=0.75〜0.80)に添加し、25℃でそ
の濁度変化を測定した。結果を表1に示す。未処理リゾ
チームの濁度変化量を100%とした場合、ペリルアルデヒ
ド結合リゾチームのそれは81%、シンナムアルデヒド結
合リゾチームのそれは82%、サリチルアルデヒド結合リ
ゾチームのそれは75%、バニリン結合リゾチームのそれ
は76%であった。一方、比較例1の脂肪酸結合リゾチー
ムのそれは58%であった。これにより抗菌性化合物結合
リゾチームの酵素活性は未処理リゾチームのそれと比較
して約20%程低下したが、従来の脂肪酸結合リゾチーム
の酵素活性との比較では、非常に高い酵素活性を有する
物であった。Test Example 2 Enzymatic activity of antibacterial compound-bound lysozyme Each of the antibacterial compound-bound lysozyme obtained in Examples 1, 2, 3 and 4 and the fatty acid-bound lysozyme of Comparative Example 1 and the untreated lysozyme were tested for enzymatic activity. A comparison was made. The enzymatic activity of lysozyme was compared by the lytic activity of the body of Micrococcus lysodeikticus. Each lysozyme was added to the cell suspension (initial turbidity A600nm = 0.75 to 0.80) suspended in 50 mM phosphate buffer (pH 6.2) to a final concentration of 1 μg / ml, and the turbidity was measured at 25 ° C. The change was measured. The results are shown in Table 1. Assuming that the turbidity change of untreated lysozyme is 100%, that of perylaldehyde-bound lysozyme is 81%, that of cinnamaldehyde-bound lysozyme is 82%, that of salicylaldehyde-bound lysozyme is 75%, and that of vanillin-bound lysozyme is 76%. there were. On the other hand, that of the fatty acid-bound lysozyme of Comparative Example 1 was 58%. As a result, the enzyme activity of antibacterial compound-bound lysozyme was reduced by about 20% compared to that of untreated lysozyme, but in comparison with the enzyme activity of conventional fatty acid-bound lysozyme, it has a very high enzyme activity. It was
【0027】試験例3 グラム陰性菌に対する抗菌性化
合物結合リゾチームの抗菌活性
実施例1、2、3、4で得られたそれぞれの抗菌性化合
物結合リゾチーム、試験例2で得られた抗菌性化合物混
合リゾチームおよび未処理リゾチームのグラム陰性菌に
対する抗菌活性を比較した。グラム陰性菌としては大腸
菌(Escherichia coli Kー12 株)を用いた。対数増殖期
の大腸菌を1×106 細胞/mlとなるように10mMリン酸
緩衝液(pH7.0 )に懸濁した。大腸菌懸濁液にそれぞれ
のリゾチームを最終濃度 100μg/mlとなるように添加し
て37℃で1時間インキュベートした後、懸濁液の一定量
をマッコンキー寒天培地に植菌し、35℃で24時間培
養後のそれぞれの生菌数を測定した。その結果を表1に
示す。なお、大腸菌懸濁液に対する0.2%ジメチルフォル
ムアミド(DMF)の添加は、大腸菌の成育に全く影響は
なっかた。未処理リゾチームの生菌数を100%として、そ
れぞれの生菌数を比較した結果、ペリルアルデヒド結合
リゾチームそれは20%、シンナムアルデヒド結合リゾチ
ームのそれは15%、サリチルアルデヒド結合リゾチーム
のそれは16%、バニリン結合リゾチームのそれは12%で
あった。また、リゾチームと抗菌生化合物のそれぞれの
単なる混合物の場合では、いずれの混合物でも生菌数は
100%以上であり、それらの抗菌活性の増強及び抗菌
スペクトルの拡大は見られなかった。これにより抗菌性
化合物結合リゾチームはグラム陰性菌の大腸菌に対して
抗菌性を示すことが明らかであり、その抗菌性は未処理
リゾチームのそれと比較して約5〜10倍であった。ま
た、リゾチームと抗菌生化合物のそれぞれの単なる混合
物には抗菌性がないのに対し、本発明の大腸菌に対する
抗菌活性はリゾチームと抗菌生化合物が化学的結合する
ことにより生ずるものである。Test Example 3 Antibacterial activity of antibacterial compound-bound lysozyme against Gram-negative bacteria Each antibacterial compound-bound lysozyme obtained in Examples 1, 2, 3 and 4, antibacterial compound mixture obtained in Test Example 2 The antibacterial activity of lysozyme and untreated lysozyme against gram-negative bacteria was compared. E. coli (Escherichia coli K-12 strain) was used as a Gram-negative bacterium. Escherichia coli in the logarithmic growth phase was suspended in 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) at 1 × 10 6 cells / ml. Each lysozyme was added to the E. coli suspension to a final concentration of 100 μg / ml and incubated at 37 ° C for 1 hour, then a fixed amount of the suspension was inoculated on MacConkey agar medium and incubated at 35 ° C for 24 hours. The number of viable bacteria after culturing was measured. The results are shown in Table 1. The addition of 0.2% dimethylformamide (DMF) to the E. coli suspension had no effect on the growth of E. coli. As a result of comparing the viable cell counts of the untreated lysozyme with 100% as the viable cell count, perilaldehyde-bound lysozyme was 20%, cinnamaldehyde-bound lysozyme was 15%, salicylaldehyde-bound lysozyme was 16%, and vanillin-bound. That for lysozyme was 12%. Moreover, in the case of each mere mixture of lysozyme and the antibacterial biocompound, the viable cell count was 100% or more in any of the mixtures, and no enhancement of their antibacterial activity and expansion of the antibacterial spectrum were observed. This revealed that the antibacterial compound-bound lysozyme exhibited antibacterial activity against gram-negative bacteria Escherichia coli, and the antibacterial activity was about 5 to 10 times that of untreated lysozyme. Further, while a simple mixture of lysozyme and an antibacterial biocompound does not have antibacterial properties, the antibacterial activity against Escherichia coli of the present invention is caused by the chemical bond between lysozyme and the antibacterial biocompound.
【0028】試験例4 グラム陽性菌に対する抗菌性化
合物結合リゾチームの抗菌活性
実施例1、2、3、4で得られたそれぞれの抗菌性化合
物結合リゾチーム、試験例2で得られた抗菌性化合物混
合リゾチームおよび未処理リゾチームのグラム陽性菌に
対する抗菌活性を比較した。グラム陽性菌としては黄色
ブドウ状球菌(Staphylococcus aureus IFO14462株)を
用いた。対数増殖期の細菌を1×106細胞/mlとなる
ように10mMリン酸緩衝液(pH7.0)に懸濁した。細菌懸
濁液にそれぞれのリゾチームを最終濃度100μg/mlとな
るように添加して37℃で1時間インキュベートした後、
懸濁液の一定量をマッコンキー寒天培地に植菌し、35
℃で24時間培養後のそれぞれの生菌数を測定した。そ
の結果を表1に示す。なお、細菌懸濁液に対する0.2%DM
Fの添加は、細菌の成育に全く影響はなかった。未処理
リゾチームの生菌数を100%として、それぞれの生菌数を
比較した結果、ペリルアルデヒド結合リゾチームのそれ
は9%、シンナムアルデヒド結合リゾチームのそれは11
%、サリチルアルデヒド結合リゾチームのそれは5%、バ
ニリン結合リゾチームのそれは5%であった。また、リゾ
チームと抗菌生化合物のそれぞれの単なる混合物の場合
では、いずれの混合物でも生菌数は100%以上であ
り、それらの抗菌活性の増強および抗菌スペクトルの拡
大は見られなかった。これにより抗菌性化合物結合リゾ
チームはグラム陽性菌に対する抗菌性についても未処理
リゾチームのそれと比較して約5〜10倍増強できた。ま
た、リゾチームと抗菌生化合物のそれぞれの単なる混合
物には抗菌性増強効果はなく、本発明のグラム陽性菌に
対する抗菌活性増強効果はリゾチームと抗菌生化合物が
化学的結合することにより生ずるものであることが示さ
れた。Test Example 4 Antibacterial activity of antibacterial compound-bound lysozyme against Gram-positive bacteria Each antibacterial compound-bound lysozyme obtained in Examples 1, 2, 3 and 4, and antibacterial compound mixture obtained in Test Example 2 The antibacterial activity of lysozyme and untreated lysozyme against Gram-positive bacteria was compared. Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus IFO14462 strain) was used as a gram-positive bacterium. Bacteria in the logarithmic growth phase were suspended in 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) at 1 × 10 6 cells / ml. After adding each lysozyme to the final concentration of 100 μg / ml to the bacterial suspension and incubating at 37 ° C. for 1 hour,
Inoculate MacConkey agar with a fixed amount of the suspension,
The number of each viable bacterium was measured after culturing at 24 ° C. for 24 hours. The results are shown in Table 1. 0.2% DM for bacterial suspension
Addition of F had no effect on bacterial growth. As a result of comparing the viable cell count of each with the viable cell count of untreated lysozyme as 100%, that of perylaldehyde-bound lysozyme was 9% and that of cinnamaldehyde-bound lysozyme was 11%.
%, That of salicylaldehyde-bound lysozyme was 5%, that of vanillin-bound lysozyme was 5%. Further, in the case of a mere mixture of lysozyme and an antibacterial biocompound, the viable cell count was 100% or more in any of the mixtures, and no enhancement of their antibacterial activity and expansion of the antibacterial spectrum were observed. As a result, the antibacterial compound-bound lysozyme was able to enhance the antibacterial activity against Gram-positive bacteria by about 5 to 10 times as compared with that of untreated lysozyme. Further, each mere mixture of lysozyme and the antibacterial biocompound does not have an antibacterial effect enhancing effect, and the antibacterial activity enhancing effect against Gram-positive bacteria of the present invention is caused by the chemical binding of lysozyme and the antibacterial biocompound. It has been shown.
【0029】本発明の実施態様としては以下のようなこ
とが考えられる。
(1)抗菌性化合物を結合させることを特徴とするリゾ
チーム
(2)抗菌性化合物が植物由来である前記(1)記載の
リゾチーム
(3)抗菌性化合物がペリルアルデヒドである前記
(1)記載のリゾチーム
(4)抗菌性化合物がシンナムアルデヒドである前記
(1)記載のリゾチーム
(5)抗菌性化合物がサリチルアルデヒドである前記
(1)記載のリゾチーム
(6)抗菌性化合物がアニスアルデヒドである前記
(1)記載のリゾチーム
(7)抗菌性化合物がベンゾアルデヒドである前記
(1)記載のリゾチーム
(8)抗菌性化合物がアセトアルデヒドである前記
(1)記載のリゾチーム
(9)抗菌性化合物がバニリンである前記(1)記載の
リゾチーム
(10)抗菌性化合物が抗生物質である前記(1)記載
のリゾチーム
(12)抗生物質がペニシリンである前記(10)記載
のリゾチーム
(13)抗生物質がセファロスポリンである前記(1
0)記載のリゾチーム
(14)抗生物質がアミノ配糖体である前記(10)記
載のリゾチーム
(15)抗生物質がテトラサイクリンである前記(1
0)記載のリゾチーム
(16)抗生物質がマクロライドである前記(10)記
載のリゾチーム
(17)抗生物質がアクチノマイシンである前記(1
0)記載のリゾチーム
(18)抗生物質がマイトマイシンである前記(10)
記載のリゾチーム
(19)抗生物質がブレオマイシンである前記(10)
記載のリゾチーム
(20)抗菌性化合物が合成抗菌剤である前記(1)記
載のリゾチーム
(21)合成抗菌剤がオキソリン酸である前記(20)
記載のリゾチーム
(22)合成抗菌剤がスルファジメトキシンである前記
(20)記載のリゾチーム
(23)合成抗菌剤がスルファモノメトキシンである前
記(20)記載のリゾチーム
(24)合成抗菌剤がスルファメトキサゾールである前
記(20)記載のリゾチーム
(25)合成抗菌剤がクロラムフェニコールである前記
(20)記載のリゾチームThe following can be considered as embodiments of the present invention. (1) Lysozyme characterized by binding an antibacterial compound (2) The lysozyme according to (1) above, wherein the antibacterial compound is plant-derived (3) The above (1), wherein the antibacterial compound is perillaldehyde Lysozyme (4) The lysozyme according to (1) above, wherein the antibacterial compound is cinnamaldehyde (5) The lysozyme according to (1) above, wherein the antibacterial compound is salicylaldehyde (6) The above antibacterial compound is anisaldehyde ( 1) Lysozyme (7) The antibacterial compound is benzaldehyde Lysozyme (8) The antibacterial compound is acetaldehyde The lysozyme (9) Antibacterial compound is vanillin Lysozyme (10) The lysozyme (12) antibiotic according to (1), wherein the antibacterial compound is an antibiotic. The penicillin (10) lysozyme described (13) said antibiotic is a cephalosporin (1
The lysozyme (14) antibiotic according to 0) is an aminoglycoside, and the lysozyme (15) antibiotic according to (10) above is tetracycline.
The lysozyme (16) antibiotic according to 0) is a macrolide, and the lysozyme (17) antibiotic according to (10) is actinomycin.
(10) The lysozyme (18) antibiotic described in 0) above is mitomycin.
(10) wherein the lysozyme (19) antibiotic described is bleomycin.
The lysozyme (20) according to (20), wherein the antibacterial compound is a synthetic antibacterial agent.
The lysozyme (22) synthetic antibacterial agent according to (20) above, wherein the lysozyme (23) synthetic antibacterial agent according to (20) above is sulfamonomethoxine, and the lysozyme (24) synthetic antibacterial agent according to (20) above is sulfa. Lysozyme according to (20) above, which is methoxazole (25) Lysozyme according to (20) above, wherein the synthetic antibacterial agent is chloramphenicol.
【0030】(26)リゾチームと抗菌性化合物を混合
し、リゾチームの構成アミノ酸中のリジン残基のη(イ
ータ)位のアミノ基と抗菌性化合物中のアルデヒド基
を、脱水縮合させることにより生じるシッフベース(シ
ッフ塩基)を、水素、ヨウ化水素、硫化水素、水酸化ア
ルミニウムリチウム、水素化ホウ素ナトリウム等の還元
剤で還元することにより調製された抗菌性化合物結合リ
ゾチーム
(27)リゾチームと抗菌性化合物を混合し、リゾチー
ムの構成アミノ酸中のリジン残基のη(イータ)位のア
ミノ基と、抗菌性化合物中のケトン基を、脱水縮合させ
ることにより生じるシッフベース(シッフ塩基)を、水
素、ヨウ化水素、硫化水素、水酸化アルミニウムリチウ
ム、水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤で、還元するこ
とにより得られる抗菌性化合物結合リゾチーム
(28)糖類を有する抗菌性化合物に対して過ヨウ素酸
を添加し、糖類の炭素原子に結合し隣接するヒドロキシ
ル基あるいはアミノ基を、選択的に酸化(過ヨウ素酸酸
化)させることにより生じるアルデヒド基と、リゾチー
ムの構成アミノ酸中のリジン残基のη(イータ)位のア
ミノ基を、反応させシッフベースを形成させ、次いで、
水素、ヨウ化水素、硫化水素、水酸化アルミニウムリチ
ウム、水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤で還元するこ
とにより得られる抗菌性化合物結合リゾチーム
(29)還元糖を有する抗菌性化合物とリゾチームの混
合水溶液を加熱処理し、還元糖のカルボニル基とリゾチ
ームの構成アミノ酸中のアミノ基により起こるアミノカ
ルボニル反応を利用し得られる抗菌性化合物結合リゾチ
ーム(26) A Schiff base produced by mixing lysozyme and an antibacterial compound, and dehydrating and condensing the amino group at the η (eta) position of the lysine residue in the constituent amino acids of lysozyme and the aldehyde group in the antibacterial compound. (Schiff base) is reduced with a reducing agent such as hydrogen, hydrogen iodide, hydrogen sulfide, lithium aluminum hydroxide, sodium borohydride, and the like to prepare an antibacterial compound-bound lysozyme (27) lysozyme and an antibacterial compound. After mixing, the Schiff base (Schiff base) generated by dehydration condensation of the amino group at the η (eta) position of the lysine residue in the constituent amino acids of lysozyme and the ketone group in the antibacterial compound is converted into hydrogen and hydrogen iodide. Obtained by reduction with a reducing agent such as hydrogen sulfide, lithium aluminum hydroxide or sodium borohydride. Periodic acid is added to an antibacterial compound having an antibacterial compound-bonded lysozyme (28) saccharide to selectively oxidize an adjacent hydroxyl group or amino group bonded to a carbon atom of the saccharide (periodic acid oxidation). ) Generated by the reaction with the amino group at the η (eta) position of the lysine residue in the constituent amino acids of lysozyme to form a Schiff base, and then
Antibacterial compound-bound lysozyme (29) obtained by reducing with a reducing agent such as hydrogen, hydrogen iodide, hydrogen sulfide, lithium aluminum hydroxide, sodium borohydride, etc. A mixed aqueous solution of an antibacterial compound having a reducing sugar and lysozyme Lysozyme bound to an antibacterial compound obtained by heat treatment and utilizing the aminocarbonyl reaction caused by the carbonyl group of the reducing sugar and the amino group in the constituent amino acids of lysozyme
【0031】(30)アミノ基を有する抗菌性化合物と
リゾチームの混合水溶液にカルボジイミド試薬を加え抗
菌性化合物のアミノ基とリゾチームの構成アミノ酸中の
カルボキシル基を縮合させることにより得られる抗菌性
化合物結合リゾチーム
(31)カルボキシル基を有する抗菌性化合物とリゾチ
ームの混合水溶液にカルボジイミド試薬を加え抗菌性化
合物のカルボキシル基とリゾチームの構成アミノ酸中の
アミノ基を縮合させることにより得られる抗菌性化合物
結合リゾチーム
(32)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とするシャンプー
(33)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とするリンス
(34)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とする洗口液
(35)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とする歯磨き剤
(36)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とする蒲鉾
(37)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とするカスタード
クリーム
(38)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とする漬物
(39)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とするソーセージ
(40)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とするハム
(41)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とする炊飯米
(42)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とする鶏卵化工品
(43)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とする飼料添加剤
(44)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とする動物医薬品
(45)上記(1)〜(31)で得られる抗菌性化合物
結合リゾチームを配合することを特徴とする医薬品(30) An antibacterial compound-bonded lysozyme obtained by adding a carbodiimide reagent to a mixed aqueous solution of an antibacterial compound having an amino group and lysozyme to condense the amino group of the antibacterial compound and the carboxyl group of the constituent amino acids of lysozyme (31) An antibacterial compound-bound lysozyme obtained by adding a carbodiimide reagent to a mixed aqueous solution of an antibacterial compound having a carboxyl group and lysozyme to condense the carboxyl group of the antibacterial compound and the amino group in the constituent amino acids of lysozyme (32) Shampoo containing the antibacterial compound-bound lysozyme obtained in the above (1) to (31) (33) Characterizing addition of the antibacterial compound-bound lysozyme obtained in the above (1) to (31) Rinse (34) obtained in (1) to (31) above Mouthwash characterized by blending antibacterial compound-bound lysozyme (35) Dentifrice characterized by blending antibacterial compound-bound lysozyme obtained in the above (1) to (31) (36) Above ( 1)-(31) The antibacterial-compound-bonded lysozyme is blended, and the kamaboko (37) is characterized by being blended with the antibacterial-compound-bound lysozyme obtained in (1)-(31) above Custard cream (38) Pickles containing the antibacterial compound-bound lysozyme obtained in the above (1) to (31) (39) The antibacterial compound-bound lysozyme obtained in the above (1) to (31) Sausage characterized by being compounded (40) Ham characterized by compounding the antibacterial compound-bound lysozyme obtained in the above (1) to (31) (41) (1) Cooked rice characterized by blending the antibacterial compound-bound lysozyme obtained in (31) (42) Chicken egg maker characterized by blending the antibacterial compound-bound lysozyme obtained in (1) to (31) above Product (43) A feed additive characterized by blending the antibacterial compound-bound lysozyme obtained in any one of (1) to (31) above (44) An antibacterial compound-bound lysozyme obtained in any one of (1) to (31) above. (45) A pharmaceutical product containing the antibacterial compound-bound lysozyme obtained in any of (1) to (31) above
【0032】[0032]
【発明の効果】従来、リゾチームの抗菌活性はグラム陽
性菌に対するものとして限定され、その用途目的が限定
されていた。また、従来の抗菌性化合物はその種類によ
りグラム陽性菌またはグラム陰性菌、あるいはその両者
に抗菌活性を示すものが知られていたが、それらの有す
る味、臭い、毒性等によりその用途と使用量が限定され
ていた。本発明の抗菌性化合物結合リゾチームは、従来
のリゾチームが有するグラム陽性菌に対する抗菌活性を
増強する効果を有する。また、従来のリゾチームの抗菌
スペクトルはグラム陽性菌に限定されていたが、本発明
の抗菌性化合物結合リゾチームはその抗菌スペクトルを
拡大する効果をを有し、グラム陰性菌に対しても抗菌活
性を示す。さらには抗菌性化合物の単独使用では抗菌活
性を示さない濃度であっても、それがリゾチームに結合
した本発明の抗菌性化合物結合リゾチームでは、リゾチ
ームとの共同作用により、すぐれた抗菌活性を示す。即
ち、本発明の抗菌性化合物結合リゾチームは、従来の抗
菌性化合物の有効使用濃度を低下させる効果を有する。
本発明の抗菌性化合物結合リゾチームは、上記の効果を
有し、抗炎症や抗菌を目的とした医薬品として、ふけの
原因菌や虫歯の原因菌の抑制を目的としたシャンプーや
リンス等の化粧品あるいは洗口液や歯磨き剤等の医薬部
外品として、腐敗防止や殺菌を目的とした蒲鉾、カスタ
ードクリーム、漬物、ソーセージ、ハム、炊飯米、鶏卵
化工品等食品の日持ち向上剤として、家畜や水産動物の
疾病予防を目的とした飼料添加剤や動物医薬品としての
利用が可能である。The antibacterial activity of lysozyme has hitherto been limited to that against gram-positive bacteria, and its purpose of use has been limited. Conventional antibacterial compounds are known to exhibit antibacterial activity against Gram-positive bacteria or Gram-negative bacteria, or both depending on the type, but their use and amount used depend on their taste, odor, toxicity, etc. Was limited. The antibacterial compound-bound lysozyme of the present invention has the effect of enhancing the antibacterial activity of conventional lysozyme against Gram-positive bacteria. Further, although the antibacterial spectrum of conventional lysozyme was limited to Gram-positive bacteria, the antibacterial compound-bound lysozyme of the present invention has the effect of expanding its antibacterial spectrum and exhibits antibacterial activity against Gram-negative bacteria. Show. Furthermore, the antibacterial compound-bound lysozyme of the present invention in which it is bound to lysozyme exhibits excellent antibacterial activity due to its synergistic action with lysozyme, even if the antibacterial compound is used alone at a concentration that does not show antibacterial activity. That is, the antibacterial compound-bound lysozyme of the present invention has the effect of reducing the effective use concentration of conventional antibacterial compounds.
The antibacterial compound-bound lysozyme of the present invention has the above-mentioned effects, as a drug for the purpose of anti-inflammation or antibacterial, cosmetics such as shampoo and conditioner for the purpose of suppressing the bacterium causing dandruff and the bacteria causing tooth decay or As quasi-drugs such as mouthwash and toothpaste, livestock and fishery products for improving the shelf life of foods such as kamaboko, custard cream, pickles, sausage, ham, cooked rice and egg egg products for the purpose of preventing rot and sterilization. It can be used as a feed additive or veterinary drug for the purpose of preventing animal diseases.
フロントページの続き (56)参考文献 Chem. Pharm. Bul l., 1983, Vol.31, No. 9, pages 3277−83 Agric. Biol. Che m., 1989, Vol.53, No. 12, pages 3173−7 J. Agric. Food Ch em., 1992, Vol.40, N o.11, pages 2328−2330 Z. Lebensm. Unter s. Forsch., 1987, Vo l.185, No.1, pages 10−3 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 9/14 - 9/46 CA(STN) JSTPlus(JOIS) REGISTRY(STN) BIOSIS/WPI(DIALOG)Continuation of front page (56) References Chem. Pharm. Bull. , 1983, Vol. 31, No. 9, pages 3277-83 Agric. Biol. Chem. , 1989, Vol. 53, No. 12, pages 3173-7J. Agric. Food Ch em. , 1992, Vol. 40, No. 11, pages 2328-2330 Z. Lebensm. Unter s. Forsch. , 1987, Vol. 185, No. 1, pages 10-3 (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C12N 9/14-9/46 CA (STN) JSTPlus (JOIS) REGISTRY (STN) BIOSIS / WPI (DIALOG)
Claims (2)
ド、サリチルアルデヒド、アニスアルデヒド、ベンゾア
ルデヒド、バニリンより選ばれる1種または2種以上の
抗菌性化合物を結合させることを特徴とするリゾチー
ム。1. Lysozyme, which is bound with one or more antibacterial compounds selected from perillaldehyde, cinnamaldehyde, salicylaldehyde, anisaldehyde, benzaldehyde and vanillin.
とを特徴とする請求項1記載のリゾチーム。2. The lysozyme according to claim 1, wherein the bond is formed by a dehydration condensation reaction.
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Chem. Pharm. Bull., 1983, Vol.31, No.9, pages 3277−83 |
J. Agric. Food Chem., 1992, Vol.40, No.11, pages 2328−2330 |
Z. Lebensm. Unters. Forsch., 1987, Vol.185, No.1, pages 10−3 |
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