JPH02119774A - セルラーゼの製造法 - Google Patents
セルラーゼの製造法Info
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- JPH02119774A JPH02119774A JP377688A JP377688A JPH02119774A JP H02119774 A JPH02119774 A JP H02119774A JP 377688 A JP377688 A JP 377688A JP 377688 A JP377688 A JP 377688A JP H02119774 A JPH02119774 A JP H02119774A
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Landscapes
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業−１−の利用分野）
本発明は、セルラーゼの製造法に関し、更に詳細には、
本発明は粉砕した木粉を主たる炭素源とする培地に、セ
ルラーゼ生産菌を接種し、培養し、培養物からセルラー
ゼを採取する方法に関するものである。
本発明は粉砕した木粉を主たる炭素源とする培地に、セ
ルラーゼ生産菌を接種し、培養し、培養物からセルラー
ゼを採取する方法に関するものである。
本発明の方法は、炭素源として安価な木粉を使用するこ
とから、セルラーゼのコス１−の低減化に役立つもので
あり、セルラーゼ生産技術分野に大きく貢献するもので
ある。
とから、セルラーゼのコス１−の低減化に役立つもので
あり、セルラーゼ生産技術分野に大きく貢献するもので
ある。
（技術的背景）
セルラーゼは、セルロースをクルコース、セロビオース
、セロオリゴ糖に分解する酵素群の総称であり、その作
用により、Ｃ１酵素、Ｃｘ酵素あるいはβ−タルコシダ
ーゼと種々の名前でよばれているが、その実体について
は明確でない。しかし、これらの複数の酵素が互いに協
力して、セルロースを分解するものと考えられる（セル
ラーゼ、村尾沢夫、荒井基夫、阪本禮一部著、講談社１
９８７）。
、セロオリゴ糖に分解する酵素群の総称であり、その作
用により、Ｃ１酵素、Ｃｘ酵素あるいはβ−タルコシダ
ーゼと種々の名前でよばれているが、その実体について
は明確でない。しかし、これらの複数の酵素が互いに協
力して、セルロースを分解するものと考えられる（セル
ラーゼ、村尾沢夫、荒井基夫、阪本禮一部著、講談社１
９８７）。
そしてこのセルラーゼを利用して、バイオマスのセルロ
ース系資源の有効利用を計る研究が、盛んに行われてお
り、その目的はセルロースを糖化して、クルコースなど
の有用物質を生産せんとするものである。
ース系資源の有効利用を計る研究が、盛んに行われてお
り、その目的はセルロースを糖化して、クルコースなど
の有用物質を生産せんとするものである。
（従来技術）
従来、セルラーゼはＴｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ ｒｅｅｓ
ｅｉやＡｓｐｅｒＨｊｌ［ｕｓ ｎｉｇｅｒの液体培養
あるいは固体培養によって生産される酵素であるが、一
般には培地中にセルロースか必須となっている。その１
例をあげるとセルロース１０〜５０ｇ／Ｑ、硫酸アンモ
ニラ１．］、７１〜１１．５、リン酸１カリウム２．０
〜３．６、硫酸マグネシウム０．１５〜０．３、塩化カ
ルシウム２８２００．４〜０．７９、尿素０．３〜０．
５７、ペプトン１．０〜２．９、ツイーン８００．２、
微量元素（Ｆｅ、 Ｍｎ、 Ｃｏ、 Ｚｎなど）の培地
組成となる（セルラーゼ、村尾沢夫、荒井基夫、阪本禮
一部著、講談社１９８７）。実験室ではセルロースにセ
ルロース粉末やアビセルなどが用いられるが、これらは
高価である。実際の工業的生産においては、酵素のコス
トを下げるため。
ｅｉやＡｓｐｅｒＨｊｌ［ｕｓ ｎｉｇｅｒの液体培養
あるいは固体培養によって生産される酵素であるが、一
般には培地中にセルロースか必須となっている。その１
例をあげるとセルロース１０〜５０ｇ／Ｑ、硫酸アンモ
ニラ１．］、７１〜１１．５、リン酸１カリウム２．０
〜３．６、硫酸マグネシウム０．１５〜０．３、塩化カ
ルシウム２８２００．４〜０．７９、尿素０．３〜０．
５７、ペプトン１．０〜２．９、ツイーン８００．２、
微量元素（Ｆｅ、 Ｍｎ、 Ｃｏ、 Ｚｎなど）の培地
組成となる（セルラーゼ、村尾沢夫、荒井基夫、阪本禮
一部著、講談社１９８７）。実験室ではセルロースにセ
ルロース粉末やアビセルなどが用いられるが、これらは
高価である。実際の工業的生産においては、酵素のコス
トを下げるため。
たとえば、稲わらなどのセルロース資源を利用する方法
が試みられているが、苛性ソーダなどを用いる化学的前
処理を必要としていた。
が試みられているが、苛性ソーダなどを用いる化学的前
処理を必要としていた。
（発明が解決しようとする問題点）
培地中に添加するセルロースとしてセルロース粉末やア
ビセルを使用すると、かなり高活性の酵素液が生産され
るが、セルロース粉末やアビセルは高価なものであり、
これにともなってセルラーゼの販売価格もかなり高価と
なっていた。そこで安価に利用できるセルロース源が要
望されていたのである。
ビセルを使用すると、かなり高活性の酵素液が生産され
るが、セルロース粉末やアビセルは高価なものであり、
これにともなってセルラーゼの販売価格もかなり高価と
なっていた。そこで安価に利用できるセルロース源が要
望されていたのである。
（問題点を解決するための手段）
本発明者らは、安価なセルロース源をもとめて鋭意研究
したところ、広葉樹ブナ、シラカバなど、針葉樹スギ、
マツなどの木材を、ボールミル、ローラミルなどにより
１００μｍ以下に微粉砕したものであれば、セルロース
源としてきわめて有用であることを見出すに至った。
したところ、広葉樹ブナ、シラカバなど、針葉樹スギ、
マツなどの木材を、ボールミル、ローラミルなどにより
１００μｍ以下に微粉砕したものであれば、セルロース
源としてきわめて有用であることを見出すに至った。
本発明は１００μｍ以下に微粉砕した木粉を炭素源とす
る培地に、セルラーゼ生産菌を接種し、培養し、培養物
からセルラーゼを採取することを特徴とするセルラーゼ
の製造法である。
る培地に、セルラーゼ生産菌を接種し、培養し、培養物
からセルラーゼを採取することを特徴とするセルラーゼ
の製造法である。
１００μｎ１を超える大きな粒子の木粉ではセルラゼ生
産菌による利用性が悪くなり、セルラーゼの生産量は低
減し、実用性に乏しくなる。
産菌による利用性が悪くなり、セルラーゼの生産量は低
減し、実用性に乏しくなる。
また、本発明では、従来セルラーゼ生産用培地に添加さ
れていた高価なＮ源の代りに安価なコーンスチープリー
カーを使用し、より安価なセルラゼを提供することに成
功した。
れていた高価なＮ源の代りに安価なコーンスチープリー
カーを使用し、より安価なセルラゼを提供することに成
功した。
セルラーゼ生産菌としてはｉ〜リコデルマ・リーセイ（
Ｔｒｊｃｈｏｄｅｒｍａ ｒｅｅｓｅｊ）ＱＭ ９４１
４（ＡＴＣＣ２６９２］）、アクレモニウム°セルロリ
ティカス（Ａｃｒｅｍｏ旧ｕｍｃｅｌｌｕｌｏｌｙｔｉ
ｃｕｓ）ＦＥＲＭ Ｐ−６８６７などがあげられる。
Ｔｒｊｃｈｏｄｅｒｍａ ｒｅｅｓｅｊ）ＱＭ ９４１
４（ＡＴＣＣ２６９２］）、アクレモニウム°セルロリ
ティカス（Ａｃｒｅｍｏ旧ｕｍｃｅｌｌｕｌｏｌｙｔｉ
ｃｕｓ）ＦＥＲＭ Ｐ−６８６７などがあげられる。
培地としては、表１及び表２に示す組成があげられるが
、本発明ではアビセル（表１）又はセルロース粉末（表
２）の全部又は一部に１００μｍ以下に微粉砕した木粉
が用いられる。
、本発明ではアビセル（表１）又はセルロース粉末（表
２）の全部又は一部に１００μｍ以下に微粉砕した木粉
が用いられる。
また、有機栄養源としてはペプトン（表１）又はバクト
ペプトン（表２）の全部又は一部にコーンスチープリー
カーを使用することもできる。
ペプトン（表２）の全部又は一部にコーンスチープリー
カーを使用することもできる。
表 １
アビセル
硫酸アンモニウム
リン酸１カリウム
硫酸マグネシウム
塩化カルシウム
尿素
ペプトン
ツイーン８０
硫酸鉄
硫酸マンガン
塩化コバル１−
５ ％
１ ％
０．３ ％
０．０３％
０．０３％
０．０５％
１ ％
０．０２％
Ｉ Ｘ １０””％
ｌ Ｘ １０−３％
ｌＸｌ０−３％
硫酸亜鉛 Ｉ Ｘ １０−３％（ｐ）！
５．５） 表 ２ セルロース ４ ％ バクトペプトン １ ％ 硝酸カリウム ０．６％ 尿素 ０．２％ 塩化カリウム ０．１６％ 硫酸マグネシウム ０．１２％ リン酸１カリウム １．２％ 硫酸亜釦 ］、Ｘ１０−３％硫酸マンガ
ン Ｉ Ｘ １０−３％硫酸鋼
Ｉ Ｘ １０−３％（ｐＨ４，０） 本発明において、トリコデルマ・リーセイＡＴＣＣ２６
９２１の生産するセルラーゼを、表１の組成中セルロー
ス源としてアビセルまたは１００μｍ以下に微粉砕した
スギ木粉を含む培地で培養したときのセルラーゼＣｘ活
性は、それぞれ０．５４ｕ／＋＋＋Ｑ培地と０．４０ｕ
／ ｍ Ｄ、培地となり、またセルラーゼＣｘ活性は
、それぞれ１１．５ｕ／ｍＱ培地と８．５ｕ／ｍ（！培
地となり、アビセルを使用したときよりも低くなるが、
培養コスｈの面からみれば、かなり安価な炭素源という
ことができる。
５．５） 表 ２ セルロース ４ ％ バクトペプトン １ ％ 硝酸カリウム ０．６％ 尿素 ０．２％ 塩化カリウム ０．１６％ 硫酸マグネシウム ０．１２％ リン酸１カリウム １．２％ 硫酸亜釦 ］、Ｘ１０−３％硫酸マンガ
ン Ｉ Ｘ １０−３％硫酸鋼
Ｉ Ｘ １０−３％（ｐＨ４，０） 本発明において、トリコデルマ・リーセイＡＴＣＣ２６
９２１の生産するセルラーゼを、表１の組成中セルロー
ス源としてアビセルまたは１００μｍ以下に微粉砕した
スギ木粉を含む培地で培養したときのセルラーゼＣｘ活
性は、それぞれ０．５４ｕ／＋＋＋Ｑ培地と０．４０ｕ
／ ｍ Ｄ、培地となり、またセルラーゼＣｘ活性は
、それぞれ１１．５ｕ／ｍＱ培地と８．５ｕ／ｍ（！培
地となり、アビセルを使用したときよりも低くなるが、
培養コスｈの面からみれば、かなり安価な炭素源という
ことができる。
また、アクレモニウム・セルロリティカスＦ Ｅ ＲＭ
ｆ）−６８６７の生産するセルラーゼでは、セルロース
粉末（表２）１００μＩｎ以下に微粉砕したスギ木粉製
比較すると、セルラーゼＣ１活性は、］、９ｕ／ｎ＋Ｑ
培地と１．５ｕ／ｍＱ培地、セルラーゼＣｘ活性は、３
２．４ｕ／ｍＱ培地と２５．２ｕ／ｎ＋Ｑ培地となり、
いずれもセルラーゼ活性は、微粉砕した木粉では低くな
るが、コス１〜の面からはかなり安価な酵素が製造され
ることになる。
ｆ）−６８６７の生産するセルラーゼでは、セルロース
粉末（表２）１００μＩｎ以下に微粉砕したスギ木粉製
比較すると、セルラーゼＣ１活性は、］、９ｕ／ｎ＋Ｑ
培地と１．５ｕ／ｍＱ培地、セルラーゼＣｘ活性は、３
２．４ｕ／ｍＱ培地と２５．２ｕ／ｎ＋Ｑ培地となり、
いずれもセルラーゼ活性は、微粉砕した木粉では低くな
るが、コス１〜の面からはかなり安価な酵素が製造され
ることになる。
さらに表２（炭素源はセルロース粉末の代りに１００μ
ｍ以下に微粉砕したスギ木粉使用）中のパクトベプ１ヘ
ンの代りに、コーンスチープリー力−を使用したときの
Ｃ１活性と００活性は、それぞれ１．４ｕ／ｍＱ培地と
１９．８ｕ／ｍ（！培地となり、活性は低下するか、か
なり安価な酵素を製造することができた。
ｍ以下に微粉砕したスギ木粉使用）中のパクトベプ１ヘ
ンの代りに、コーンスチープリー力−を使用したときの
Ｃ１活性と００活性は、それぞれ１．４ｕ／ｍＱ培地と
１９．８ｕ／ｍ（！培地となり、活性は低下するか、か
なり安価な酵素を製造することができた。
セルラーゼ生産菌を接種した培地は、２０〜４０ ’Ｃ
で、２〜１５日間程度、好気的に培養する。
で、２〜１５日間程度、好気的に培養する。
セルラーゼは菌体外に生産される酵素であるので、培養
液をそのま＼利用してもよいし、また培養液を遠心分離
して、菌を分離して、培養液のみを利用することもでき
る。また、培養液から精製して精製セルラーゼとしても
よい。
液をそのま＼利用してもよいし、また培養液を遠心分離
して、菌を分離して、培養液のみを利用することもでき
る。また、培養液から精製して精製セルラーゼとしても
よい。
次に実施例により本発明の詳細な説明する。
実施例１
スギ木粉い（Ｌ均粒子径３５μｍ）５％を含み、他は表
１の成分（アビセルは含まない）の培地（ｐＨ５，５）
］０００ｍを５００ ｍ Ｑ容置の三角フラスコに入れ
、常法により殺菌後、１〜リコデルマ・リーセイＡＴＣ
Ｃ２６９２１を接種し、２８°Ｃで７日間培養した。
１の成分（アビセルは含まない）の培地（ｐＨ５，５）
］０００ｍを５００ ｍ Ｑ容置の三角フラスコに入れ
、常法により殺菌後、１〜リコデルマ・リーセイＡＴＣ
Ｃ２６９２１を接種し、２８°Ｃで７日間培養した。
培養後、遠心分離をして、得られた上澄液について、Ｃ
１活性とＣｘ活性を測定した。
１活性とＣｘ活性を測定した。
その結果は、それぞれ０．４０ｕ／ｍΩ培地と８．５ｕ
／ｍＱであった。
／ｍＱであった。
実施例２
スキ木粉（平均粒子径３６μｍ） ２％を含み、他は表
２の成分（セルロース粉末を含まない）の培地（ｐ１１
４．０）７０ｍＱを、５００ｎ＋Ｑ容量のフラスコに入
れ、常法により殺菌後、アクレモニウム・セルロリティ
カスＦＥＲＭ １）−６８６７を接種し、３３℃で７１
」間培養した。
２の成分（セルロース粉末を含まない）の培地（ｐ１１
４．０）７０ｍＱを、５００ｎ＋Ｑ容量のフラスコに入
れ、常法により殺菌後、アクレモニウム・セルロリティ
カスＦＥＲＭ １）−６８６７を接種し、３３℃で７１
」間培養した。
培養後、遠心分離をして、得られた上澄液について、Ｃ
０活性とＣｘ活性を測定した。
０活性とＣｘ活性を測定した。
その結果は、それぞれ１．５ｕ／ｎ＋Ｑ培地と２５．２
ｕ／ｍＱ培地であった。
ｕ／ｍＱ培地であった。
実施例３
スギ木粉（平均粒子径６８μｍ） ６％を含み、表２の
培地組成（セルロース粉末も含まない）のうち、バク１
〜ペプトン１％をコーンスチープリーカー０．５％にお
きかえた組成の培地（ｐＨ４，０）７０ｍＱを、５００
ｍＱ容址のフラスコに入れ、常法により殺菌後。
培地組成（セルロース粉末も含まない）のうち、バク１
〜ペプトン１％をコーンスチープリーカー０．５％にお
きかえた組成の培地（ｐＨ４，０）７０ｍＱを、５００
ｍＱ容址のフラスコに入れ、常法により殺菌後。
アクレモニウム・セルロリティカスＦＥＢＭ Ｐ −６
８６７を接続し、３３℃で７日間培養した。
８６７を接続し、３３℃で７日間培養した。
培養後、遠心分離して、得られた」−澄液について、Ｃ
１活性とＣｘ活性を測定した。
１活性とＣｘ活性を測定した。
その結果は、それぞれ１．Ｉｕ／ｍＱ培地と１５．２ｕ
／ｍｆｌ培地となり、セルラーゼを生成していた。
／ｍｆｌ培地となり、セルラーゼを生成していた。
実施例４
ブナ木粉（平均粒子径３６μｍ） １％を含み、他は
表２の成分（セルロース粉末２％を含む）の培地（ｐＨ
４，０）７０ｍ１１を、５００ｍｆｌ容量のフラスコに
入れ、常法により殺菌後、アクレモニウム・セルロリテ
ィカスｌｉ’ＥＲＭ １１−６８６７を接続し、３３６
Ｃで７日間培養した。
表２の成分（セルロース粉末２％を含む）の培地（ｐＨ
４，０）７０ｍ１１を、５００ｍｆｌ容量のフラスコに
入れ、常法により殺菌後、アクレモニウム・セルロリテ
ィカスｌｉ’ＥＲＭ １１−６８６７を接続し、３３６
Ｃで７日間培養した。
培養後、遠心分離をして、得られた上澄液について、Ｃ
１活性とＣｘ活性を測定した。
１活性とＣｘ活性を測定した。
その結果は、それぞれ］、７ｕ／ｍｆｌ培地と２８．５
ｕ／＋＋＋Ｑ培地となり、セルラーゼを生成していた。
ｕ／＋＋＋Ｑ培地となり、セルラーゼを生成していた。
実施例５
ブナ木粉（平均粒子径７５Ｉ１ｍ）８％を含み、表２の
培地組成（セルロース粉末含まない）のうち、バク１へ
ペプトン全量をコーンスチープリー力−１％におきかえ
た組成の培地（ｐＨ４、Ｏ）７０ｍＱを、５００ｍＱ容
量のフラスコに入れ、常法により殺菌後、アクレモニウ
ム・セルロリティカスＦＥＲＭ Ｐ−６８６７を接種し
、３３℃で７日間培養した。
培地組成（セルロース粉末含まない）のうち、バク１へ
ペプトン全量をコーンスチープリー力−１％におきかえ
た組成の培地（ｐＨ４、Ｏ）７０ｍＱを、５００ｍＱ容
量のフラスコに入れ、常法により殺菌後、アクレモニウ
ム・セルロリティカスＦＥＲＭ Ｐ−６８６７を接種し
、３３℃で７日間培養した。
培養後、遠心分離して、得られた上澄液について、Ｃ１
活性とＣｘ活性を測定した。
活性とＣｘ活性を測定した。
その結果はそれぞれ１．２ｕ／ｍＱ培地と１４．８ｕ／
ｍＱ培地となり、セルラーゼを生成していた。
ｍＱ培地となり、セルラーゼを生成していた。
試験方法１
セルラーゼＣｘ活性の測定法について述べる。
即ち、０．１Ｍ酢酸緩衝液（ｐＨ４，５） ８ ｍＱに
、アビセル２００ｍｇを入れ、培養後の上澄液１ｍＱを
加え、５０℃で振どうを行った。反応終了後ＩＮ水酸化
ナトリウム液１ｍＱを加えた後、生成したクルコースを
クルコース電極法により測定した。１分間に１μｍｏ１
．ｅのグルコースを生成する酵素量を１単位とした。
、アビセル２００ｍｇを入れ、培養後の上澄液１ｍＱを
加え、５０℃で振どうを行った。反応終了後ＩＮ水酸化
ナトリウム液１ｍＱを加えた後、生成したクルコースを
クルコース電極法により測定した。１分間に１μｍｏ１
．ｅのグルコースを生成する酵素量を１単位とした。
試験方法２
セルラーゼＣｘ活性の測定法について述べる。
即ち、０．１Ｍ酢酸緩衝液（ｐｏ４．５）に溶解させた
］％ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）溶液０．５
ｍ１１に、適量の酵素液を加え、０．１Ｍ酢酸緩衝液（
ｐ１１４．５）で全量を１．ｍＱとし、５０℃で振どう
を行った。生成したグルコースをグルコース電極法によ
り測定した。１分間に１μｍｏｌｅのグルコースを生成
する酵素量を１単位とした。
］％ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）溶液０．５
ｍ１１に、適量の酵素液を加え、０．１Ｍ酢酸緩衝液（
ｐ１１４．５）で全量を１．ｍＱとし、５０℃で振どう
を行った。生成したグルコースをグルコース電極法によ
り測定した。１分間に１μｍｏｌｅのグルコースを生成
する酵素量を１単位とした。
Claims (1)
- （１）１００μｍ以下に微粉砕した木粉を炭素源とする
培地に、セルラーゼ生産菌を接種し、培養し、培養物か
らセルラーゼを採取することを特徴とするセルラーゼの
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP377688A JPH02119774A (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | セルラーゼの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP377688A JPH02119774A (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | セルラーゼの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02119774A true JPH02119774A (ja) | 1990-05-07 |
Family
ID=11566583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP377688A Pending JPH02119774A (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | セルラーゼの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02119774A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999011767A1 (fr) * | 1997-08-28 | 1999-03-11 | Meiji Seika Kaisha Ltd. | Endoglucanase acc4 |
| WO2013190875A1 (ja) * | 2012-06-21 | 2013-12-27 | 月島機械株式会社 | バイオマスの処理システム及び処理方法 |
| US10631566B2 (en) | 2010-06-16 | 2020-04-28 | Mars, Incorporated | Method and apparatus for producing a foamed meat or fish product |
-
1988
- 1988-01-13 JP JP377688A patent/JPH02119774A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999011767A1 (fr) * | 1997-08-28 | 1999-03-11 | Meiji Seika Kaisha Ltd. | Endoglucanase acc4 |
| US10631566B2 (en) | 2010-06-16 | 2020-04-28 | Mars, Incorporated | Method and apparatus for producing a foamed meat or fish product |
| US10736349B2 (en) | 2010-06-16 | 2020-08-11 | Mars, Incorporated | Methods for producing foamed meat or fish products and products produced thereby |
| WO2013190875A1 (ja) * | 2012-06-21 | 2013-12-27 | 月島機械株式会社 | バイオマスの処理システム及び処理方法 |
| JP2014003913A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Tsukishima Kikai Co Ltd | バイオマスの処理システム及び処理方法 |
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