JPH01296980A - 微生物 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は新規なアルカリセルラーゼを産生ずる、バチル
ス属に属し、中性培地に生育する微生物に関する。
ス属に属し、中性培地に生育する微生物に関する。
繊維累分解酵素セルラーゼの開発は、従来、バイオマス
資源、特にセルロース資源の有効利用を一大目標として
進められてきた。セルラーゼ生産菌として分離されてき
た菌株は多種類にわたり、アスペルギルス属、ペニシリ
ウム属、トリコデルマ属、フザリウム属、フミコーラ属
、アクレモニウム属等の糸状菌を中心に、シコウドモナ
ス属、セルロモナス属、ルミノコッカス属、バチルス属
等の細菌、更に、ストレプトマイセス属、サーモアクチ
ノマイセス属等の放線菌でも報告されている。しかしな
がら、現時点では、バイオマス用セルラーゼの工業的規
模での利用は、多くはない。
資源、特にセルロース資源の有効利用を一大目標として
進められてきた。セルラーゼ生産菌として分離されてき
た菌株は多種類にわたり、アスペルギルス属、ペニシリ
ウム属、トリコデルマ属、フザリウム属、フミコーラ属
、アクレモニウム属等の糸状菌を中心に、シコウドモナ
ス属、セルロモナス属、ルミノコッカス属、バチルス属
等の細菌、更に、ストレプトマイセス属、サーモアクチ
ノマイセス属等の放線菌でも報告されている。しかしな
がら、現時点では、バイオマス用セルラーゼの工業的規
模での利用は、多くはない。
一方、セルラーゼの新規な産業的用途として、衣料用洗
浄剤の配合成分としての利用が検討され注目を集めてい
る(特公昭59−49279号公報、特公昭60−23
158号公報、特公昭6〇−36240号公報)。しか
し、自然界に於いて、微生物の産生ずるセルラーゼのほ
とんどが、中性乃至酸性領域に於いて最大且つ安定な酵
素活性を示す、所謂中性若しくは酸性セルラーゼに分類
されるものであって、衣料用洗浄剤組成物中に配合する
ための条件を有するセルラーゼ、すなわち、アルカリ領
域で最大活性を示すか、あるいはアルカリ耐性を有する
、所謂アルカリセルラーゼ及びアルカリ耐性セルラーゼ
の存在は、極めて少ないのが実情である。ここでアルカ
リセルラーゼとは、至適PHがアルカリ領域にあるもの
を言い、アルカリ耐性セルラーゼとは、至適pHは中性
から酸性領域にあるが、アルカリ領域に於いても至適p
l+に於ける活性に比較して十分に活性を有しかつ安定
性を保持するものを言う。また、中性とはpH6〜8の
範囲を言い、アルカリ性とはこれより高いp11範囲を
いう。
浄剤の配合成分としての利用が検討され注目を集めてい
る(特公昭59−49279号公報、特公昭60−23
158号公報、特公昭6〇−36240号公報)。しか
し、自然界に於いて、微生物の産生ずるセルラーゼのほ
とんどが、中性乃至酸性領域に於いて最大且つ安定な酵
素活性を示す、所謂中性若しくは酸性セルラーゼに分類
されるものであって、衣料用洗浄剤組成物中に配合する
ための条件を有するセルラーゼ、すなわち、アルカリ領
域で最大活性を示すか、あるいはアルカリ耐性を有する
、所謂アルカリセルラーゼ及びアルカリ耐性セルラーゼ
の存在は、極めて少ないのが実情である。ここでアルカ
リセルラーゼとは、至適PHがアルカリ領域にあるもの
を言い、アルカリ耐性セルラーゼとは、至適pHは中性
から酸性領域にあるが、アルカリ領域に於いても至適p
l+に於ける活性に比較して十分に活性を有しかつ安定
性を保持するものを言う。また、中性とはpH6〜8の
範囲を言い、アルカリ性とはこれより高いp11範囲を
いう。
すなわち、従来、衣料用洗浄剤組成物において使用し得
るアルカリセルラーゼ及びアルカリ耐性セルラーゼの生
産方法としては、好アルカリ性バチルス属細菌の培養に
よりセルラーゼ八を採取する方法(特公昭50−285
15号公報)、セルロモナス属に属する好アルカリ性細
菌を培養してアルカリセルラーゼ301−八を生産する
方法(特開昭58−224686号公報)、好アルカリ
性バチルスNα1139を培養してカルボキシメチルセ
ルラーゼを生産する方法(Fukumori、 F、。
るアルカリセルラーゼ及びアルカリ耐性セルラーゼの生
産方法としては、好アルカリ性バチルス属細菌の培養に
よりセルラーゼ八を採取する方法(特公昭50−285
15号公報)、セルロモナス属に属する好アルカリ性細
菌を培養してアルカリセルラーゼ301−八を生産する
方法(特開昭58−224686号公報)、好アルカリ
性バチルスNα1139を培養してカルボキシメチルセ
ルラーゼを生産する方法(Fukumori、 F、。
にudo、 T、 and l1orikoshi、
に、、 J、 Gan、Microbiol−
131、3339,(1985))及びストレプトマイ
セス属の一種を用いてアルカリセルラーゼを生産する方
法(特開昭61−19483号公報)が報告されている
に過ぎず、しかもいずれも工業的醗酵生産に適うもので
は無かった。
に、、 J、 Gan、Microbiol−
131、3339,(1985))及びストレプトマイ
セス属の一種を用いてアルカリセルラーゼを生産する方
法(特開昭61−19483号公報)が報告されている
に過ぎず、しかもいずれも工業的醗酵生産に適うもので
は無かった。
ところが最近、本発明者らは好アルカリ性細菌の一種で
あるバチルス エスピー KSM−635(l1aci
llus sp、 KSM−635) (F ER
MP−8872)が衣料用洗浄剤配合成分として適した
アルカリセルラーゼKを収率良く生産すること及び更に
培養条件を選択することにより、より生産性が高まり、
アルカリセルラーゼの工業的醗酵生産が可能となること
を見出した。
あるバチルス エスピー KSM−635(l1aci
llus sp、 KSM−635) (F ER
MP−8872)が衣料用洗浄剤配合成分として適した
アルカリセルラーゼKを収率良く生産すること及び更に
培養条件を選択することにより、より生産性が高まり、
アルカリセルラーゼの工業的醗酵生産が可能となること
を見出した。
しかしながら、上記バチルス エスピー KSM−63
5の培養条件は、必ずしも工業的に有利なものと言えな
い。すなわち、好アルカリ性菌株は培養中、I】(1を
アルカリ性に保ち続ける必要があるが、現在までのとこ
ろ、好アルカリ性菌株を用いる所謂アルカリ性醗酵法の
歴史は浅く、通常の中性微生物と比較するとこれら好ア
ルカリ性微生物の生理、生化学についての知見は充分に
蓄積されておらず、工業的醗酵生産を行うにあたっての
培地調製、培養方法が操作上の難点とな、っていた。
5の培養条件は、必ずしも工業的に有利なものと言えな
い。すなわち、好アルカリ性菌株は培養中、I】(1を
アルカリ性に保ち続ける必要があるが、現在までのとこ
ろ、好アルカリ性菌株を用いる所謂アルカリ性醗酵法の
歴史は浅く、通常の中性微生物と比較するとこれら好ア
ルカリ性微生物の生理、生化学についての知見は充分に
蓄積されておらず、工業的醗酵生産を行うにあたっての
培地調製、培養方法が操作上の難点とな、っていた。
更に、前述した報告例のうち、至適pHがアルカリ領域
にある本来のアルカリセルラーゼとしては、バチルス
N1菌株、N2閑株、N3菌株(特公昭50−2851
5号公報)の生産する、至適I〕11がそれぞれ8〜9
.9.8〜9の酵素、バチルスNα1139の産生する
、至適p119のもの及びバチルス エスピー KSM
−635の産生ずる至適pHIOのアルカリセルラーゼ
K(特願昭61−2577?G号)が存在するが、更に
洗浄剤組成物に配合し用いることのできる至適p++が
アルカリ側にあり、かつその作用p H範囲の広いアル
カリセルラーゼの提供が求められていた。
にある本来のアルカリセルラーゼとしては、バチルス
N1菌株、N2閑株、N3菌株(特公昭50−2851
5号公報)の生産する、至適I〕11がそれぞれ8〜9
.9.8〜9の酵素、バチルスNα1139の産生する
、至適p119のもの及びバチルス エスピー KSM
−635の産生ずる至適pHIOのアルカリセルラーゼ
K(特願昭61−2577?G号)が存在するが、更に
洗浄剤組成物に配合し用いることのできる至適p++が
アルカリ側にあり、かつその作用p H範囲の広いアル
カリセルラーゼの提供が求められていた。
斯る実情において本発明者らは中性培地で生育し、しか
も作用の優れた゛rアルカリセルラーゼ産生することの
できる菌株を得べく種々研究をおこなった。
も作用の優れた゛rアルカリセルラーゼ産生することの
できる菌株を得べく種々研究をおこなった。
かかる問題点を解決するには、中性領域で生育する菌株
を宿主として、該当するセルラーゼ遺伝子をクローニン
グする、所謂遺伝子組換えの手法を取ることも可能であ
るが、アルカリ領域に至適piを有するアルカリセルラ
ーゼを生産する中性微生物を自然界に探索し、これを分
離することがより有効である。しかして、本発明者らは
上記微生物を自然界に求めた結果、−群のバチルス属に
属する微生物は中性培地において生育するにもかかわら
ず、一定のアルカリセルラーゼを産生ずることを見出し
、本発明を完成した。
を宿主として、該当するセルラーゼ遺伝子をクローニン
グする、所謂遺伝子組換えの手法を取ることも可能であ
るが、アルカリ領域に至適piを有するアルカリセルラ
ーゼを生産する中性微生物を自然界に探索し、これを分
離することがより有効である。しかして、本発明者らは
上記微生物を自然界に求めた結果、−群のバチルス属に
属する微生物は中性培地において生育するにもかかわら
ず、一定のアルカリセルラーゼを産生ずることを見出し
、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、バチルス属に属し、中性培地で生
育し、次の酵素学的性質を有するアルカリセルラーゼを
生産する微生物を提供するものである。
育し、次の酵素学的性質を有するアルカリセルラーゼを
生産する微生物を提供するものである。
(1) pl+7〜10の広い至適p++範囲を有し
、その最適pHはpHIO近傍である。
、その最適pHはpHIO近傍である。
(2) tl g 2+の存在により、その活性が阻
害され、Ca2+の存在により活性化される。
害され、Ca2+の存在により活性化される。
(3) プロテアーゼ、界面活性剤及びキレート剤で
ほとんどその活性は阻害されない。
ほとんどその活性は阻害されない。
(4) CM、Cアーゼ活性(Cつ活性)を主活性と
し、濾紙崩壊活性やアピセラーゼ活性(C。
し、濾紙崩壊活性やアピセラーゼ活性(C。
活性)をも有する。
斯かるアルカリセルラーゼを産生ずる本発明の微生物と
しては、本発明者が栃木県芳賀郡の土壌より分離し、工
業技術院微生物工業技術研究所へ寄託した、バチルス
エスピー KSM−521(FERM P−9009
)が挙げられる。
しては、本発明者が栃木県芳賀郡の土壌より分離し、工
業技術院微生物工業技術研究所へ寄託した、バチルス
エスピー KSM−521(FERM P−9009
)が挙げられる。
この菌株は、下に示すような菌学的性質を示す。
なお、菌株の分類には、次に示す1〜25の培地を用い
た。(表示は、重量%) 培地1. 肉エキス、1.0;バクトペブトン。
た。(表示は、重量%) 培地1. 肉エキス、1.0;バクトペブトン。
1、Q ; NaCl1. 0.5 ;バクト寒天。
1、5 (pH17,2)
培地2. 肉エキス、1.0;バクトペブトン。
1、0 ; NaCR、0,5(pH7,2)培地3
. 肉エキス、1.0;バクトペブトン。
. 肉エキス、1.0;バクトペブトン。
1、0 ; NaCj!、 0.5 ;ゼラチン、
1.0(pH7,2) 培地4. バタトリトマスミルク、10.0培地5.
バタトペブトン、 1.0 ; KNO,、0,
1培地6. バタトペブトン、 1. O: Na
NO3,1,0培地7. バタトペプトン、 O,?
; NaCA、 0.5 ;ブドウ糖、 0.5
(pH7,0)培地8. バタトベブトン、1.0 培地9. TSI寒天(栄研化学製)二指水量培地1
0. 肉エキス、1.0.バタトペブトン。
1.0(pH7,2) 培地4. バタトリトマスミルク、10.0培地5.
バタトペブトン、 1.0 ; KNO,、0,
1培地6. バタトペブトン、 1. O: Na
NO3,1,0培地7. バタトペプトン、 O,?
; NaCA、 0.5 ;ブドウ糖、 0.5
(pH7,0)培地8. バタトベブトン、1.0 培地9. TSI寒天(栄研化学製)二指水量培地1
0. 肉エキス、1.0.バタトペブトン。
1、 O; NaC1,0,5;可溶性澱粉。
0.2;寒天、1.5
培地11. NaNH,1IPO,’ 41(20、
0,15; KIl、PO,。
0,15; KIl、PO,。
0、1 ; Mg5Os ・711.0 、0.02
;クエン酸ナトリウム、 0.25 (pH6,
8)培地12. クリステンセン(Christe
r+5en)培地(栄研化学製):指示量 培地13. ブドウ糖、 1. O; KII2
PO,、0,1;Mg5On ・71(,0、0,0
5; KC,1、0,02;窒素源、 0. ]、
(pH7、2)窒素源は、硝酸ナトリウム及び硫酸ア ンモニウムを用いた。
;クエン酸ナトリウム、 0.25 (pH6,
8)培地12. クリステンセン(Christe
r+5en)培地(栄研化学製):指示量 培地13. ブドウ糖、 1. O; KII2
PO,、0,1;Mg5On ・71(,0、0,0
5; KC,1、0,02;窒素源、 0. ]、
(pH7、2)窒素源は、硝酸ナトリウム及び硫酸ア ンモニウムを用いた。
培地14. キングΔ培地“栄研” (栄研化学製)
:指示量 培地15. キングB培地“栄研” (栄研化学製)
:指示量 培地16. 尿素培地“栄研” (栄研化学製):指
示量 培地17. チトクローム・オキシダーゼ試験用濾紙
(日永製薬製) 培地18.3%過酸化水素水 培地19. OF基礎培地(Difco社製):指
示量培地20. (Nl+4)211PO,、0,
1; に[:C0,02;Mg5On ・711.
0 、0.02 :酵母エキス。
:指示量 培地15. キングB培地“栄研” (栄研化学製)
:指示量 培地16. 尿素培地“栄研” (栄研化学製):指
示量 培地17. チトクローム・オキシダーゼ試験用濾紙
(日永製薬製) 培地18.3%過酸化水素水 培地19. OF基礎培地(Difco社製):指
示量培地20. (Nl+4)211PO,、0,
1; に[:C0,02;Mg5On ・711.
0 、0.02 :酵母エキス。
0、02 ;バクト寒天、2.0;BCP(0,2%溶
液)、0゜4 培地21. バクト・サブロー・デキストロース寒天
培地(Difco社製):指示量 培地22. 肉エキス、0.3;バクトベブトン。
液)、0゜4 培地21. バクト・サブロー・デキストロース寒天
培地(Difco社製):指示量 培地22. 肉エキス、0.3;バクトベブトン。
0.5;酵母エキス、1.0;グリセリン。
2.0
培地23. 7エニルアラニンマロン酸塩培地(日永製
薬社製):指示量 培地24. スキムミルク、5.0;バクト寒天。
薬社製):指示量 培地24. スキムミルク、5.0;バクト寒天。
1.5
培地25. 肉エキス、0.3.バクトペブトン。
0.5;L−チロシン、0.5.バクト寒天、1.5
(菌学的性質)
(a) 顕微鏡的観察結果
菌体の大きさは、0.6〜0.8μm X 1.0〜2
.0μmの桿菌であり、菌体の中央に円柱形又は楕円形
の内生胞子(0,4〜0.8μm X 1.0〜2、0
μm)を作る。周鞭毛を有し運動性がある。
.0μmの桿菌であり、菌体の中央に円柱形又は楕円形
の内生胞子(0,4〜0.8μm X 1.0〜2、0
μm)を作る。周鞭毛を有し運動性がある。
ダラム染色は陽性。抗酸性はない。
(b) 各種培地に於ける生育状態
■ 肉汁寒天平板培養(培地1)
良く生育する。集落の形状は円形であり、表面は円滑、
周縁は円滑又は葉状である。又、集落の色調は淡黄色半
透明で光沢がある。
周縁は円滑又は葉状である。又、集落の色調は淡黄色半
透明で光沢がある。
■ 肉汁寒天斜面培養(培地1)
生育する。その状態は拡布状で光沢が有り、淡黄色半透
明である。
明である。
■ 肉汁液体培養(培地2)
生育し混濁する。
■ 肉汁ゼラチン穿刺培養(培地3)
表層部に生育し、ゼラチンの液化が認められる。
■ リドマスミルク培地(培地4)
ミルクの液化が認められ、リドマスの変色は認められな
い。
い。
(C) 生理学的性質
■ 硝酸塩の還元及び脱窒反応(培地5.6)共に、陰
性。
性。
■ MRテスト(t8地7)
陽性。
■ VPテスト(培地7)
陽性。
■ インドールの生成(培地8)
陰性。
■ 硫化水素の生成(培地9)
陰性。
■ 澱粉の加水分解(培地10)
陰性。
■ クエン酸の利用(培地11.12)クリステンセン
培地で陽性、コーサ培地では陰性か陽性か特定できない
。
培地で陽性、コーサ培地では陰性か陽性か特定できない
。
■ 無機窒素源の利用(培地13)
硝酸塩、アンモニウム塩ともに陰性。
■ 色票の生成(培地14.15)
陽性。
■ ウレアーゼ(培地16)
陰性。
■ オキシダーゼ(培地17)
陰性、陽性は、はっきりせず。
0 カタラーゼ(培地18)
陽性。
■ 生育の範囲(培地2)
生育の温度範囲は10〜50℃で、生育最□適温度範囲
は20〜40℃である。
は20〜40℃である。
生育のpH範囲はpH5〜10、生育最適p!(範囲は
pue〜lOである。
pue〜lOである。
■ 酸素に対する態度
好気性。
■ O−Fテスト(培地19)
酸化。
[相] 糖類からの酸及びガスの生成(培地20)(+
:生成、−二生成せず) 酸の生成 ガスの生成 1、 L−アラビノース + −2、D−キ
シロース 十 −3、D−グルコース
十 −4、D−マンノース 十
−5、フラクトース + −6、D−
ガラクトース + −7、麦 芽 糖
〜−−8、シ ヨ 糖
+ −9、乳 糖
−−1O,トレハロース
十 −11、D−ソルビット −− 12、D−マンニット 十 −13、イノ
ジット − −14、グリセリン
十 −15、デンプン
− −0■P培地に於けるpH(培地7
) pH5,0 ■ 食塩含有培地に於ける生育(培地1を改変)5%、
7%および10%NaCI!存在中でいずれも生育する
。
:生成、−二生成せず) 酸の生成 ガスの生成 1、 L−アラビノース + −2、D−キ
シロース 十 −3、D−グルコース
十 −4、D−マンノース 十
−5、フラクトース + −6、D−
ガラクトース + −7、麦 芽 糖
〜−−8、シ ヨ 糖
+ −9、乳 糖
−−1O,トレハロース
十 −11、D−ソルビット −− 12、D−マンニット 十 −13、イノ
ジット − −14、グリセリン
十 −15、デンプン
− −0■P培地に於けるpH(培地7
) pH5,0 ■ 食塩含有培地に於ける生育(培地1を改変)5%、
7%および10%NaCI!存在中でいずれも生育する
。
@l pH5,7に於ける生育(培地21)生育する
。
。
[相] ジハイドロキシアセトンの生成(培地22)陰
性。
性。
■ フェニルアラニンの脱アミノ化(培地23)陰性。
■ カゼインの分解(培地24)
陽性。
■ チロシンの分解(培地25)
陰性。
以上の分類学的考察から判断して、KSM−521株は
容易に有胞子桿菌であるバチルス(Bacillus
)属の一種であると認められる。
容易に有胞子桿菌であるバチルス(Bacillus
)属の一種であると認められる。
そして更に、菌学的性質について、バーシーズ・・マニ
ュアル・オブ・ディタミネイティブ・バタテリオロジー
(Bergey’s Mannual of Dete
rminativeBacter iology)第8
版及びザ・ジーナス・バチルス(“The Genus
Bacillus ” Ruth、 B、 Gord
on八gricへlture 1land−book
Na 4 2 7 、 Agricultura
lResearch 5ervica 、 11.S、
Department ofAgriculture
Washington ロ、C0,(1973)
) を参照し比較、検索すると、この菌株は、最近
、掘越と秋葉(1′ Alkalophilic Mi
croorganism″。
ュアル・オブ・ディタミネイティブ・バタテリオロジー
(Bergey’s Mannual of Dete
rminativeBacter iology)第8
版及びザ・ジーナス・バチルス(“The Genus
Bacillus ” Ruth、 B、 Gord
on八gricへlture 1land−book
Na 4 2 7 、 Agricultura
lResearch 5ervica 、 11.S、
Department ofAgriculture
Washington ロ、C0,(1973)
) を参照し比較、検索すると、この菌株は、最近
、掘越と秋葉(1′ Alkalophilic Mi
croorganism″。
Japan 5cientific 5ocie
ty I’ress (Tokyo)。
ty I’ress (Tokyo)。
1982年刊)の主張している、所謂好アルカリ性(A
lkalophilic)微生物、すなわちpH8以上
のアルカリ培地に於いて生育し、これ以下の中性pH領
域では生育出来ない微生物に属するものでなく、弱酸性
領域からアルカリ領域(pH5〜10)に於いて生育可
能な、−船釣な中性で生育するバチルス属微生物と判断
できる。
lkalophilic)微生物、すなわちpH8以上
のアルカリ培地に於いて生育し、これ以下の中性pH領
域では生育出来ない微生物に属するものでなく、弱酸性
領域からアルカリ領域(pH5〜10)に於いて生育可
能な、−船釣な中性で生育するバチルス属微生物と判断
できる。
更にこの菌株を他の公知のバチルス属の菌株と比較する
と、最も類縁の種としてバチルス・プミルス(口aci
llus pumilus )が挙げられる。しかしな
がら、公知のバチルス・プミルスに属する菌株と本菌株
とを比較すると、上記公知菌株は少なくともアルカリセ
ルラーゼを産生じないので、本菌株は新菌株と判断され
る。
と、最も類縁の種としてバチルス・プミルス(口aci
llus pumilus )が挙げられる。しかしな
がら、公知のバチルス・プミルスに属する菌株と本菌株
とを比較すると、上記公知菌株は少なくともアルカリセ
ルラーゼを産生じないので、本菌株は新菌株と判断され
る。
上記したような本菌株を用いてアルカリセルラーゼを得
るには、培地に菌株を接種し、常法に従って培養すれば
良い。培地中には、資化し得る炭素源及び窒素源を適当
量含有せしめておくことが好ましい。この炭素源及び窒
素源については特に制限はないが、その例としては、窒
素源としてコーングルテンミール、大豆粉、コーンスチ
ープリカー、カザミノ酸、酵母エキス、ファーマメディ
ア、イワシミール、肉エキス、ペプトン、バイブロ、ア
ジパワー、コーンソイビーンミール、コーヒー粕、綿実
油粕、カルチベータ、アミフレックxpk−びアジブロ
ン、ゼスト、アジックスなどが挙げられる。又、炭素源
としては、籾殻、麩、濾紙、一般紙類、おが屑等の植物
繊維質、廃糖蜜、転化u、CMC,アビセル、セルロー
ス綿、キシラン、ペクチンに加え、資化し得る炭素源、
例えば、アラビノース、グルコース、マンノース、フラ
クトース、麦芽糖、ショ糖、マンニット、ソルビット、
イノジット、グリセリン、可溶性デンプンや資化し得る
有機酸、例えば、クエン酸や酢酸などが挙げられる。ま
た、その他、リン酸、Mg 2 + 、 Ca 2 +
。
るには、培地に菌株を接種し、常法に従って培養すれば
良い。培地中には、資化し得る炭素源及び窒素源を適当
量含有せしめておくことが好ましい。この炭素源及び窒
素源については特に制限はないが、その例としては、窒
素源としてコーングルテンミール、大豆粉、コーンスチ
ープリカー、カザミノ酸、酵母エキス、ファーマメディ
ア、イワシミール、肉エキス、ペプトン、バイブロ、ア
ジパワー、コーンソイビーンミール、コーヒー粕、綿実
油粕、カルチベータ、アミフレックxpk−びアジブロ
ン、ゼスト、アジックスなどが挙げられる。又、炭素源
としては、籾殻、麩、濾紙、一般紙類、おが屑等の植物
繊維質、廃糖蜜、転化u、CMC,アビセル、セルロー
ス綿、キシラン、ペクチンに加え、資化し得る炭素源、
例えば、アラビノース、グルコース、マンノース、フラ
クトース、麦芽糖、ショ糖、マンニット、ソルビット、
イノジット、グリセリン、可溶性デンプンや資化し得る
有機酸、例えば、クエン酸や酢酸などが挙げられる。ま
た、その他、リン酸、Mg 2 + 、 Ca 2 +
。
Mn 2 + 、 Z n 2 + 、 (o 2
+ 、 N a +、 に“ 等の無機塩や、必
要であれば、無機、有機微量栄養源を培地中に適宜転化
することもできる。
+ 、 N a +、 に“ 等の無機塩や、必
要であれば、無機、有機微量栄養源を培地中に適宜転化
することもできる。
斯くして得られた培養物中からの目的物質であるアルカ
リセルラーゼの採取及び精製は、一般の酵素の採取及び
精製の手段に準じて行うことができる。即ち、遠心分離
又は濾過等の通常の固液分離手段により菌体を培養液か
ら除去して粗酵素液を得ることができる。この粗酵素液
は、そのまま使用することもできるが、必要に応じて、
塩析法、沈澱法、限外濾過法等の分離手段により粗酵素
を得、更に公知の方法により精製結晶化して、精製酵素
として使用することも可能である。
リセルラーゼの採取及び精製は、一般の酵素の採取及び
精製の手段に準じて行うことができる。即ち、遠心分離
又は濾過等の通常の固液分離手段により菌体を培養液か
ら除去して粗酵素液を得ることができる。この粗酵素液
は、そのまま使用することもできるが、必要に応じて、
塩析法、沈澱法、限外濾過法等の分離手段により粗酵素
を得、更に公知の方法により精製結晶化して、精製酵素
として使用することも可能である。
斯くして得られたアルカリセルラーゼの代表的なものと
しては、アルカリセルラーゼに−521ど命名されたも
のが挙げられ、以下このものを例に取り本発明を更に説
明する。
しては、アルカリセルラーゼに−521ど命名されたも
のが挙げられ、以下このものを例に取り本発明を更に説
明する。
なお、酵素活性の測定は、以下の方法に従って行い、次
の緩衝液を用いた。
の緩衝液を用いた。
1113〜8 マクルベイン緩衝液
p)18〜11 グリシン−水酸化ナトリウム緩衝液
pH12〜13 塩化カリウム−水酸化ナトリウム緩衝
液 酵素活性測定法: (1)CMCアーゼ活性 10mg CMC(A−01L、山間国策バルブ社)
、100μmol各種緩衝液(マクルベイン、リン酸、
グリシン−NaOH等)を含む基質溶液0.9 m l
に0.1 m j!の酵素溶液を加え、30℃、20分
反応した。反応後、3.5−ジニ)。
液 酵素活性測定法: (1)CMCアーゼ活性 10mg CMC(A−01L、山間国策バルブ社)
、100μmol各種緩衝液(マクルベイン、リン酸、
グリシン−NaOH等)を含む基質溶液0.9 m l
に0.1 m j!の酵素溶液を加え、30℃、20分
反応した。反応後、3.5−ジニ)。
−サリチル酸(3,5−dinitro−salicy
lic acid(DNS))法にて還元糖の定量を行
った。すなわち、反応液、1.0 m lにDNS試薬
1. Orn f!を加え、5分間、100℃で加熱発
色させ、冷却後、4.0 m j?の脱イオン水を加え
て希釈した。
lic acid(DNS))法にて還元糖の定量を行
った。すなわち、反応液、1.0 m lにDNS試薬
1. Orn f!を加え、5分間、100℃で加熱発
色させ、冷却後、4.0 m j?の脱イオン水を加え
て希釈した。
これを波長535nmで比色定量した。酵素力価は、上
記の条件下で1分間に1μmolのグルコースに相当す
る還元糖を生成する酵素量を1単位とし、た。
記の条件下で1分間に1μmolのグルコースに相当す
る還元糖を生成する酵素量を1単位とし、た。
(2) p−ニトロフェニルセロビオシド分解活性0.
1μmot p−ニトロフェニルセロビオシド(シグマ
社)、100μmo1 リン酸緩衝液(pH7,0)を
含む反応液1. Om i中に適当量の酵素液を30℃
で作用させた後、I M Na1CD*をQ、 3m
l、脱イオン水を1.7 m 12順次加え、遊離する
p−二トロフェノールを400nmで比色定量した。酵
素力価は、上記の条件下で1分間に1μmolのp−ニ
トロフェノールを遊離させる酵素量を1単位とした。
1μmot p−ニトロフェニルセロビオシド(シグマ
社)、100μmo1 リン酸緩衝液(pH7,0)を
含む反応液1. Om i中に適当量の酵素液を30℃
で作用させた後、I M Na1CD*をQ、 3m
l、脱イオン水を1.7 m 12順次加え、遊離する
p−二トロフェノールを400nmで比色定量した。酵
素力価は、上記の条件下で1分間に1μmolのp−ニ
トロフェノールを遊離させる酵素量を1単位とした。
(3) アビセル、セルロース粉末、及び濾紙分解活
性 20mgアビセル(メルク社)、200μmo!リン酸
緩衝液(pH7、0)を含む反応液2. Om Il中
に適当量の酵素液を加え、30℃、25 Orpmで振
とうしながら作用させた。反応後、冷却遠心分離(5℃
、3000rpm、20分)を行い、その上清1.0
m 1を3.5−ジニトロ−サリチル酸(3,5−di
nitro−salicylic acid (D N
S ) )法にて還元糖の定量を行った。セルロース
粉末分解活性はセルロース粉末(東洋濾紙社)を、濾紙
分解活性は濾紙(セルラーゼ活性度検定用濾紙、東洋N
α51−特)を用い、アピセラーゼ活性の時と同様に行
った。酵素力価は、上記の条件下で1分間に1μmol
のグルコースに相当する還元糖を生成する酵素量を1単
位とした。
性 20mgアビセル(メルク社)、200μmo!リン酸
緩衝液(pH7、0)を含む反応液2. Om Il中
に適当量の酵素液を加え、30℃、25 Orpmで振
とうしながら作用させた。反応後、冷却遠心分離(5℃
、3000rpm、20分)を行い、その上清1.0
m 1を3.5−ジニトロ−サリチル酸(3,5−di
nitro−salicylic acid (D N
S ) )法にて還元糖の定量を行った。セルロース
粉末分解活性はセルロース粉末(東洋濾紙社)を、濾紙
分解活性は濾紙(セルラーゼ活性度検定用濾紙、東洋N
α51−特)を用い、アピセラーゼ活性の時と同様に行
った。酵素力価は、上記の条件下で1分間に1μmol
のグルコースに相当する還元糖を生成する酵素量を1単
位とした。
(4)セロビアーゼ活性
10mg七ロピロビオース東化学社)、100μmol
IJン酸緩衝液(pH17,0)を含む反応液1、0
m !!内に適当量の酵素液を30℃で作用させた後
、100℃、2分間処理して酵素を失活させた後、生成
グルコース量をムロターゼ・GOD法(Glucose
C−Te5t 、和光純薬工業社)で測定した。酵素
力価は、上記の条件下で1分間に2μmolのグルコー
スを生成する酵素量を1単位とした。
IJン酸緩衝液(pH17,0)を含む反応液1、0
m !!内に適当量の酵素液を30℃で作用させた後
、100℃、2分間処理して酵素を失活させた後、生成
グルコース量をムロターゼ・GOD法(Glucose
C−Te5t 、和光純薬工業社)で測定した。酵素
力価は、上記の条件下で1分間に2μmolのグルコー
スを生成する酵素量を1単位とした。
(酵素学的性質)
(1) 作 用
CMC,セルロース粉末、濾紙、アビセル等の繊維素に
よく作用し、これらを溶解せしめ、グルコース等の還元
糖を生成する。
よく作用し、これらを溶解せしめ、グルコース等の還元
糖を生成する。
(2) 基質特異性
本酵素は、CMCのほかにも、セルロース粉末、アビセ
ル、濾紙及びp−ニトロフェニルセロビオシド、セルビ
オースに対する活性を有していた。
ル、濾紙及びp−ニトロフェニルセロビオシド、セルビ
オースに対する活性を有していた。
(3) 作用pl+及び至適pH
作用1111範囲は、3〜12.5と極めて広範囲であ
った。最適pHは、7〜10と幅広<、pH14,5〜
10.5の範囲に於いても至適p++に於(プる活性の
50%以上の相対活性を有しており、従って過去に研究
されたアルカリセルラーゼの中でも最も゛rルカリ側で
充分活性が発揮される酵素と言える(第1図)。
った。最適pHは、7〜10と幅広<、pH14,5〜
10.5の範囲に於いても至適p++に於(プる活性の
50%以上の相対活性を有しており、従って過去に研究
されたアルカリセルラーゼの中でも最も゛rルカリ側で
充分活性が発揮される酵素と言える(第1図)。
(4) pH安定性
各々のpHで30℃、1時間保持した後の残存活性を測
定し、pH安定性を調べた。その結果、plI5〜12
で極めて安定で失活せず、p++4.5〜12.5に於
いても、約50%以上の活性を維持していた。本酵素は
、このように高アルカリ領域に於いても充分に安定であ
る(第2図)。
定し、pH安定性を調べた。その結果、plI5〜12
で極めて安定で失活せず、p++4.5〜12.5に於
いても、約50%以上の活性を維持していた。本酵素は
、このように高アルカリ領域に於いても充分に安定であ
る(第2図)。
(5) 最適温度
作用温度は、15〜80℃の広範囲にわたり、その至適
温度は60℃であった。又、45〜65℃の範囲に於い
ても、至適温度での活性の50%以上を有していた(第
3図)。
温度は60℃であった。又、45〜65℃の範囲に於い
ても、至適温度での活性の50%以上を有していた(第
3図)。
(6)温度安定性
至適pHに於いて、30分間各温度で処理した後、残存
活性を測定した結果、40℃では安定しており、55℃
に於いても約50%の残存活性を有していた(第4図)
。
活性を測定した結果、40℃では安定しており、55℃
に於いても約50%の残存活性を有していた(第4図)
。
(7)分子量
本酵素をセファデックス G−100
(5ephadex G −100)によるゲル濾過法
に基づき分子量を測定したところ、約3.1万であった
。
に基づき分子量を測定したところ、約3.1万であった
。
(8)金属イオンの影響
本酵素について、各種金属イオン(^13“。
Feコ+ 、 Ba” 、 Ca”◆ 、 C
d”會 、 Co’◆ Cr 2 + 。
d”會 、 Co’◆ Cr 2 + 。
Cu2+ 、 Fe2+ 、 11g2+ 、 yn2
+ 、 yo2+ 、 H12+。
+ 、 yo2+ 、 H12+。
Pb” 、 Zn” 、 Li” 、K” 、 Na”
)を活性測定時に共存させて、その影響を検討した(
K+。
)を活性測定時に共存させて、その影響を検討した(
K+。
Na+については濃度を50mMとし、他のイオンにつ
いては、1mMとした)。その結果、11g2+で阻害
が、Ca 2 +により活性化が認められた。
いては、1mMとした)。その結果、11g2+で阻害
が、Ca 2 +により活性化が認められた。
(9)界面活性剤の影響
各種界面活性剤(例えば、LAS、AS。
ESSAO3,α−3FESSAS、石鹸、ボリオキシ
エチレンヤカンダリアルキルエーテル)の酵素活性に及
ぼす影響を調べた。本酵素を界面活性剤0.05%溶液
で30℃、15分間処理後、活性測定を行った。その結
果、何れの界面活性剤によってもほとんど阻害を受けな
かった。強力なデタージエントであるソデイウム・ドデ
シルサルフェートによっても活性の阻害は認められなか
った。
エチレンヤカンダリアルキルエーテル)の酵素活性に及
ぼす影響を調べた。本酵素を界面活性剤0.05%溶液
で30℃、15分間処理後、活性測定を行った。その結
果、何れの界面活性剤によってもほとんど阻害を受けな
かった。強力なデタージエントであるソデイウム・ドデ
シルサルフェートによっても活性の阻害は認められなか
った。
QG プロテアーゼ耐性
洗剤用プロテアーゼ、例えばAPI−21(昭和電工)
、マクサターゼ(ギスト社)及びアルカラーゼ(ノボ社
)を、活性測定時に共存(0,1mg/m+jりさせて
その影響を調べたところ、何れのプロテアーゼに対して
も強い耐性を有することがわかった。
、マクサターゼ(ギスト社)及びアルカラーゼ(ノボ社
)を、活性測定時に共存(0,1mg/m+jりさせて
その影響を調べたところ、何れのプロテアーゼに対して
も強い耐性を有することがわかった。
at+ キレート剤の影響
キレート剤であるEDTA、EGTA、 トリポリリ
ン酸ソーダ、ゼオライト、クエン酸を活性測定時に共存
させ、その影響を検討したが、はとんど阻害は認められ
なかった。
ン酸ソーダ、ゼオライト、クエン酸を活性測定時に共存
させ、その影響を検討したが、はとんど阻害は認められ
なかった。
本発明の微生物によって得られるアルカリセルラーゼは
、従来のアルカリセルラーゼに比較して高アルカリ側(
pHlO)に最適pHを有している。
、従来のアルカリセルラーゼに比較して高アルカリ側(
pHlO)に最適pHを有している。
その上、pl+7.0〜10の広範囲に於いて、至適p
Hを有しており、更に広い範囲に於いて極めて安定であ
る。
Hを有しており、更に広い範囲に於いて極めて安定であ
る。
また、界面活性剤、プロテアーゼ、キレート剤等の洗浄
剤配合成分によってもほとんど阻害を受けない。したが
って、本酵素は洗浄剤組成物の配合成分として有利に使
用することができるものである。
剤配合成分によってもほとんど阻害を受けない。したが
って、本酵素は洗浄剤組成物の配合成分として有利に使
用することができるものである。
更に、本発明の微生物は中性で生育するので、好アルカ
リ性菌株と比べ容易にアルカリセルラーゼを工業的に生
産することができる。
リ性菌株と比べ容易にアルカリセルラーゼを工業的に生
産することができる。
以下、実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明する。
実施例1
栃木県芳賀郡市貝町の土壌を薬匙−杯(約0.5g)、
滅菌生理食塩水に懸濁し、80℃で10分間熱処理した
。この熱処理液の上清を適当に希釈して、分離用寒天培
地(培地1)に塗布した。次いで、これを30℃にて3
日間培養し、集落を形成させた。集落の周囲にCMCの
溶解に基づく透明帯を形成するものを選出し、CMCア
ーゼ生産菌を取得した。更に、取得菌を液体培地(培地
2)に接種し、30℃で3日間振とう培養した。培養後
、遠心分離した上清液についてCMCアーゼ活性を、p
l+3〜13にて測定し、アルカリセルラーゼ生産菌を
スクリーニングした。
滅菌生理食塩水に懸濁し、80℃で10分間熱処理した
。この熱処理液の上清を適当に希釈して、分離用寒天培
地(培地1)に塗布した。次いで、これを30℃にて3
日間培養し、集落を形成させた。集落の周囲にCMCの
溶解に基づく透明帯を形成するものを選出し、CMCア
ーゼ生産菌を取得した。更に、取得菌を液体培地(培地
2)に接種し、30℃で3日間振とう培養した。培養後
、遠心分離した上清液についてCMCアーゼ活性を、p
l+3〜13にて測定し、アルカリセルラーゼ生産菌を
スクリーニングした。
上述の方法により、本発明のKSM−521株(FER
M P−9009)を取得することが出来た。
M P−9009)を取得することが出来た。
培地1. CMC2%
ポリペプトン 0.5 %酵母エキス
0.05%KH2PO,0,1% Na、IIPO= ’ 12H200,25%Mg5O
<・711.0 0.02%pt16.8 培地2. CMC1% ポリペプトン 1 % 酵母エキス 0.5 %に+I、PO
40,1% Nazllr’O,’ 12H200,25%pH6,
8 実施例2 実施例1で得たバチルス エスピー KSM−521株
を同実施例の液体培地2に接種し、30℃で3日間振と
う培養した。培養後、菌体を遠心分離して除き、粗酵素
液を得た。この粗酵素液11に対してドライアイス−エ
タノール中で、3f!のエタノールを加え、生じた沈澱
を遠心分離し、更に凍結乾繰を行い、乾燃粉末として、
アルカリセルラーゼに−521(比活性*20単位/g
)9gを得た。
0.05%KH2PO,0,1% Na、IIPO= ’ 12H200,25%Mg5O
<・711.0 0.02%pt16.8 培地2. CMC1% ポリペプトン 1 % 酵母エキス 0.5 %に+I、PO
40,1% Nazllr’O,’ 12H200,25%pH6,
8 実施例2 実施例1で得たバチルス エスピー KSM−521株
を同実施例の液体培地2に接種し、30℃で3日間振と
う培養した。培養後、菌体を遠心分離して除き、粗酵素
液を得た。この粗酵素液11に対してドライアイス−エ
タノール中で、3f!のエタノールを加え、生じた沈澱
を遠心分離し、更に凍結乾繰を行い、乾燃粉末として、
アルカリセルラーゼに−521(比活性*20単位/g
)9gを得た。
* 酵素活性はp119に於ける測定値である(以下同
じ)。
じ)。
実施例3
CMCを1%ショ糖に代え、ポリペプトンを7%C3L
に代える以外は実施例1の液体培地2と同じ組成の培地
にKSM−521株を接種し、30℃で2日間振とう培
養した。この培養物を遠心分離し、得られた上清のCM
Cアーゼ活性を測定したところ100単位/1であった
。
に代える以外は実施例1の液体培地2と同じ組成の培地
にKSM−521株を接種し、30℃で2日間振とう培
養した。この培養物を遠心分離し、得られた上清のCM
Cアーゼ活性を測定したところ100単位/1であった
。
第1図は、アルカリセルラーゼに−521の酵素反応p
ifと相対活性の関係を示す図面である。 第2図は、同酵素の処理plと相対活性の関係を示す図
面である。 第3図は、同酵素の反応温度と相対活性の関係を示す図
面である。 第4図は、同酵素の処理温度と相対活性の関係を示す図
面である。 以 上 出願人 花 王 株 式 会 社第1図 反応pH 第2図 処理pH
ifと相対活性の関係を示す図面である。 第2図は、同酵素の処理plと相対活性の関係を示す図
面である。 第3図は、同酵素の反応温度と相対活性の関係を示す図
面である。 第4図は、同酵素の処理温度と相対活性の関係を示す図
面である。 以 上 出願人 花 王 株 式 会 社第1図 反応pH 第2図 処理pH
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、バチルス属に属し、中性培地で生育し、次の酵素学
的性質を有するアルカリセルラーゼを生産する微生物。 (1)pH7〜10の広い至適pH範囲を有し、その最
適pHはpH10近傍である。 (2)Hg^2^+の存在により、その活性が阻害され
、Ca^2^+の存在により活性化される。 (3)プロテアーゼ、界面活性剤及びキレート剤でほと
んどその活性は阻害されない。 (4)CMC分解活性(C_x活性)を主活性とし、濾
紙崩壊活性とアピセラーゼ活性(C_1活性)をも有す
る。 2、バチルスエスピー(Bacillussp.)KS
M−521と命名され、微工研菌寄第9009号として
寄託された特許請求の範囲第1項記載の微生物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8770689A JPH01296980A (ja) | 1986-11-27 | 1989-04-06 | 微生物 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61-282970 | 1986-11-27 | ||
JP28297086 | 1986-11-27 | ||
JP8770689A JPH01296980A (ja) | 1986-11-27 | 1989-04-06 | 微生物 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5764487A Division JPS63240785A (ja) | 1986-11-27 | 1987-03-12 | アルカリセルラーゼ及びその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01296980A true JPH01296980A (ja) | 1989-11-30 |
JPH0375152B2 JPH0375152B2 (ja) | 1991-11-29 |
Family
ID=26428952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8770689A Granted JPH01296980A (ja) | 1986-11-27 | 1989-04-06 | 微生物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01296980A (ja) |
-
1989
- 1989-04-06 JP JP8770689A patent/JPH01296980A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0375152B2 (ja) | 1991-11-29 |
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Legal Events
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