JPH0234B2

JPH0234B2 -

Info

Publication number: JPH0234B2
Application number: JP59223829A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Ishimura; Koji Murata; Jokyu Gen; Yoshito Ikada
Original assignee: Toyo Jozo KK
Current assignee: Toyo Jozo KK
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1990-01-05
Also published as: KR920009499B1; JPS61104787A; US4727030A; KR860003339A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は、ポリビニルアルコール（PVA）ゲ
ルによる強固な多孔性固定化酵素または菌体の製
法に関する。従来の技術近年、微生物あるいはこれにより産生される酵
素の利用に関する技術が著しく進歩すると共に、
酵素反応を有効に利用するために酵素または菌体
の固定化法が数多く提案され、多くの発明がなさ
れているが、工業化に成功した技術は極く僅かで
ある。その理由としては、生産物の製造コストの
問題の他に、酵素または菌体を固定化する際、過
激な条件を必要とするとか、多官能性試薬を使用
することなどにより固定化した酵素または菌体の
酵素活性が低下する生物活性発現に問題があるこ
と、得られた固定化酵素または菌体の強度が低い
ため工業的に耐えられなかつたり、あるいは基質
の液圧により変形して目詰りを起したりして、固
定化酵素または菌体の物理的耐久性に問題がある
こと、有害なモノマー、架橋化試薬などを固定化
に用いるため、固定化酵素または菌体あるいは生
成物の安全性についての問題があるなど、種々の
欠点によるものであつた。従来、PVAを用いる酵素または菌体の固定化
法としては、種々の方法が知られている。例えば PVAと酵素とを溶解した水溶液を低温ゲル
化させることによる酵素の固定化法が提案され
ている（特開昭50−52276号公報）。この方法に
より得られるゲルは弾性を示さず、機械的な強
度は極めて低い。また、固化、融解後に風乾す
る場合は、軟弱なものしか得られず、さらにま
た、風乾する代りに減圧脱水を試みても、たと
え長時間を費し脱水しても殆んど弾性を示さな
い脆いゲルしか得られるに過ぎず、工業的に利
用可能な方法とは言えない。酵素または菌体とPVA水溶液にホウ酸また
はホウ砂の水溶液を加えて即座にゲル化させる
ことによる酵素または菌体を固定化する方法が
提案されている（特公昭55−51552号公報、特
開昭54−135293号公報）が、この方法で得られ
るゲルは軟弱で、成型し難い。 PVA、テトラエチルシリケートおよび菌体
を含む懸濁液に酸を加え風乾することによる固
定化法も提案されている（特公昭55−11311号
公報）が、やはりこの膜も軟弱である。この場
合、酸を加えた後、凍結、乾燥しても、生成す
る膜の機械的強度はかえつて低下し、殆んど成
型不能であつた。 PVA水溶液と生菌体と粘土鉱物の３者を含
む懸濁水溶液を−６〜＋40℃で乾燥させて所定
含水率に達するまで脱水することにより生成す
るゲル中に生菌体を固定化する方法が提案され
ている（特開昭57−138390号公報）が、この方
法ではPVAとある特殊な粘土鉱物とが化学的
に反応することによりゲルが形成されるが、得
られた固定化菌体は見かけ上はゴム状の弾性体
に如くに見えるが、放置して手で触れると崩れ
てしまうためまだ軟弱で脆く、輸送中に崩壊し
たり、あるいはからカラムに充填した場合、該
固定化菌体の自重により崩壊してしまうため、
機械的強度が低く、工業的に利用可能な強度に
まで達していないという欠点があつた。 PVA水溶液と生菌体と粘土鉱物の３者を含
む懸濁水溶液を凍結、成型後、融解させること
なく真空乾燥、いわゆる凍結乾燥することによ
り生成するゲル中に菌体を固定化する方法が提
案されている（特開昭57−141291号、同昭57−
198088号公報）。同様に、PVA水溶液と生菌体
とを含む懸濁水溶液を凍結、成型後、融解させ
ることなく生成するゲル中に菌体を固定化する
方法が提案されている（特開昭57−141292号、
同昭57−198088号公報）。これらの固定化菌体
は比較的強固であり、高い生物活性発現を有す
るが、体積の大きなものしか得られず多量の粘
土鉱物を含有させると、さらに体積が増加する
ため、単位体積当りの菌体活性が低下するだけ
でなく、酵素反応に利用する場合の体積が著し
く増大するという欠点があつた。また上記の方
法では微細孔を有する板状鋳型内で凍結、成型
し、次いで融解させることなく真空乾燥して板
状の成型ゲルを得ているが、凍結、成型した段
階では、細粒化しようとすれば解凍してしまう
ために、細粒化できないという欠点があつた。
さらに大量の水分を凍結乾燥により脱水するた
めに、凍結乾燥にともなう設備費およびエネル
ギー費（脱水動力費）の負担が大きくなるとい
う欠点があつた。発明が解決しようとする問題点本発明者らは、かゝる従来技術の欠点を解消す
べく種々研究した結果、PVA水溶液と酵素液、
菌体または菌体懸濁液と活性炭粉末とを均一に混
合し、その混合物を任意の形状の容器内で該混合
物の脱水率が50％以上になるまで自然乾燥または
通風乾燥することによつてPVAを半乾燥ゲル化
させ、このゲル化により該混合物が成型され、そ
の成型物を水に浸漬して均一に水分を含有させ、
次いで乾燥して得られた固定化酵素または菌体
は、多孔性で且つ通水性に優れ、しかも極めて機
械的強度が高いにもかゝわらず、前記の公知方
法で得られる固定化菌体より極めて体積が小さ
く、単位酵素活性当りの体積即ち比体積が小さい
ものが得られることを知つた。また、一般に、PVA水溶液と酵素または菌体
との混度物の成型は、PVAゲルの形成後に行う
方法とPVAゲルの形成前に任意形状の容器また
は成型用鋳型に注入して行う凍結成型法とがあ
る。PVAゲルの形成後に行う方法は、形成した
ゲルが粘着性を有し、任意の成型体を得るのが困
難の上、工業的に満足すべき強度を有する固定化
酵素または菌体を得ることが不可能であつた（前
項のないし）。またPVAゲルの形成前に行う
方法は、PVA水溶液と生菌体との混合液を任意
の形状の容器または成形用鋳型に注入後、凍結
し、凍結乾燥するために多大な設備費とエネルギ
ー費を必要となる上、酵素反応に工業的に使用さ
れるような１〜３mmの径を有する粒状の固定化菌
体を得ることは困難であつた。しかしながら、本発明においては、半乾燥ゲル
化により得られた成型物は適度な強度と弾力とを
有し、且つ粘着性がないため、自由に細粒化する
ことができ、前記の成型方法よりも成型が容易
であることを知つた。さらにまた、本発明におけるPVAのゲル化は
自然乾燥または通風乾燥による乾燥ゲル化による
ものであり、凍結乾燥による低温ゲル化によるも
のではないから、前記の公知方法のような凍結
乾燥における設備費およびエネルギー費（脱水動
力費）が必要がないため、工業的に安価に固定化
できることを知つた。本発明は、上記の知見に基いて完成されたもの
であり、けん化度が95モル％以上で、平均重合度
が1000以上のPVAの水溶液と酵素含有物と活性
炭粉末とを混合し、その混合物を任意の形状の容
器に注入し、脱水率50％以上まで自然乾操または
通風乾操により脱水して半乾燥ゲル化させること
により成型し、得られた成型物を水との接触によ
り浸漬物を得、これを自然乾燥または通風乾燥す
ることを特徴とする強固な多孔性固定化酵素含有
物の製造法であつて、その目的とするところは、
工業的な使用に耐え得る機械的強度の高い固定化
酵素または菌体の製造法を提供することにあり、
また多孔性で通水性に優れ、公知の凍結、成型、
凍結乾燥法の固定化菌体より体積が著しく小さ
く、酵素反応に用いる反応触媒として有利な固定
化酵素または菌体の製造法を提供することにあ
り、さらにまたPVA水溶液を酵素または菌体の
混合物を乾燥ゲル化により成型した段階で、その
成型物を自由に細粒化することのできる固定化酵
素または菌体の製造法を提供することにあり、そ
の上、凍結乾燥の必要がないために、その設備費
およびエネルギー費（脱水動力費）が大巾に低減
された固定化酵素または菌体の製造法を提供する
ことにある。問題点を解決するための手段すなわち、本発明は、けん化度が95モル％以上
で、平均重合度が1000以上のポリビニルアルコー
ルの水溶液と酵素含有物と活性炭粉末とを混合
し、その混合物を任意の形状の容器に注入し、脱
水率50％以上まで自然乾操または通風乾操により
脱水して半乾燥ゲル化させることにより成型し、
得られた成型物と水との接触により浸漬物を得、
これを自然乾燥または通風乾燥することを特徴と
するPVAゲルによる多孔性固定化酵素含有物の
製法である。（ポリビニルアルコール）本発明に用いるPVAは、そのけん化度は95モ
ル％以上、好ましくは97モル％以上のものが使用
される。これより低いけん化度、例えば85モル％
以下では、軟弱な固定化酵素含有物が得られるに
過ぎない。重合度は粘度平均で1000以上、好まし
くは1500以上のものが使用される。PVAの重合
度が低下すると共に、得られる固定化酵素含有物
の機械的強度も低下するため、通常市販されてい
る重合度1700〜2600程度の高重合度品を用いるの
が良い。本発明では、先ずPVA水溶液が調製されるの
であるが、濃度としては５〜30w／ｗ％、好まし
くは10〜20w／ｗ％で用いられるのがよい。濃度
が低過ぎると、得られる固定化酵素含有物の機械
的強度が低下し、逆に濃度を前記より高くする
と、PVA水溶液の粘度が増すため、その調製が
困難となる。PVA水溶液の調製は、通常加熱下
で溶解される。（酵素含有物）本発明に用いる酵素含有物は酵素剤または酵素
生産菌体を意味する。それらはそれ自体で使用し
てもよく、また水性媒体、例えば水、適当な緩衝
液などに溶解した溶液あるいは懸濁した懸濁液と
して使用してもよい。上記酵素剤は部分的に精製されていても、また
充分に精製されていてもよく、いずれの純度の度
合の酵素でもよい。また該酵素は無機または有機
担体と物理的に吸着されている形態であるか、あ
るいは該担体と混合されている形態であつてもよ
い。ここに担体とは酵素又は菌体と不活化させない
水に不溶性の無機又は有機物質であつて場合によ
つては、酵素又は菌体と物理的に吸着する物質で
ある。例えばケイソウ土、シリカゲル、アルミ
ナ、活性炭、セフアレツクス、アガロス、セルロ
ーズなどの公知の有機高分子ポリマーなどがあ
る。本発明の酵素含有物には、酵素剤としては(a)酵
素；(b)酵素と無機もしくは有機担体との混合物；
(c)酵素と無機もしくは有機担体との結合物；前記
(b)または(c)の懸濁液；(d)酵素液；(e)酵素液と無機
もしくは有機担体との混合物；(f)酵素液と無機も
しくは有機担体との結合物；前記(e)または(f)の懸
濁液が含まれる。一方酵素生産菌体としては(g)生
菌体、乾燥菌体、破壊菌体；(h)該菌体類と無機も
しくは有機担体との混合物；(i)該菌体類と無機も
しくは有機担体との結合物；上記(g)、(h)または(i)
の懸濁液が含まれる。上記酵素としては、動物、植物、微生物由来の
公知の酵素が挙げられるが、微生物由来の酵素が
使用される。上記酵素の例としては、グルコー
ス、イソメラーゼ、フラマーゼ、アスパルター
ゼ、アミラーゼ、グルコアミラーゼ、トリプシ
ン、キモトリプシン、ペプシン、パパイン、パン
クレアチン、アミノアシラーゼ、ペニシリンアシ
ラーゼ、セフアロスポリンアシラーゼ、ヌクレア
ーゼ、リボヌクレアーゼ、フイチン、カタラー
ゼ、ガラクトシダーゼ、ATP−デアミナーゼ、
Ｌ−グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、ホスフアタ
ーゼ、チロシナーゼ、インベルターゼ、フラボキ
ナーゼ、ストレプトキナーゼ、アビラーゼ、
ATP−クレアチンリン酸転移酵素、ペクチーゼ、
カルボキシペプチターゼ、Ｌ−アスパラギナー
ゼ、マルターゼ、ラクターゼ、ウレアーゼ、タン
ナーゼ、リパーゼ、メリビアーゼ、アルドラー
ゼ、セルラーゼ、アントシアナーゼ、ナリンジナ
ーゼ、ヘスペリジナーゼ、Ｄ−アミノ酸オキシダ
ーゼ、グルコースオキシダーゼ、Ｌ−フエニルア
ラニンアンモニアリアーゼ、Ｌ−アスパラギン酸
とＬ−フエニルアラニンメチルエステルとからア
スパルテームを合成する酵素などが挙げられる。上記以外に「酵素ハンドブツク」、丸尾文治、
田宮信雄監修、1982年12月１日、朝倉書店発行に
記載されている公知の酵素も勿論挙げることがで
きる。上記酵素生産菌体は前記酵素を生産する微生物
であれば、細菌、放線菌、糸状菌でもよく、酵母
であつてもよい。上記菌体は酵素活性を有してい
れば、生菌体、乾燥菌体でもよく、部分的にある
いは完全に破壊した菌体でもよい。またこれらの
菌体は無機または有機の水不溶性担体と物理的に
吸着されている形態であるか、あるいは該担体と
混合されている形態であつてもよい。（活性炭粉末）本発明で用いられる活性炭粉末は、通常市販の
活性炭粉末が用いられる。この活性炭粉末の使用
量はPVAに対し、通常８〜40重量％の範囲で添
加するのが好ましい。これより少な過ぎても、多
過ぎても、得られる固定化酵素含有物の強度およ
び酵素活性発現率に影響されるから、最大の強度
および酵素活性発現率が得られるよう適宜活性炭
粉末の使用量を選択すればよい。（操作） PVA水溶液と酵素含有物と活性炭粉末との混
合は均一な状態になるまで行われる。混合は、通
常室温下で行うことができる。得られた混合物を
PVAの半乾燥ゲル化により成型するのであるが、
該混合物は通常液状であるから、任意の形状の容
器に注入して半乾燥ゲル化される。容器の形状と
しては粒状、棒状または細孔があつてもよい板状
などが挙げられるが、工業的には液状物を粒状容
器に注入することは困難であるから、通常は棒状
または板状の形で成型されるような容器に注入す
るのが好ましい。次に、容器に注入された混合物を自然乾燥また
は通風乾燥により脱水される。この脱水により
PVAが半乾燥ゲル化され、前記混合物が成型さ
れる。ここでいう半乾燥ゲル化とは、得られる成
型物の水分が適度に存在する状態（含水率が20〜
30％の如き水分の少ない状態ではない）でPVA
が乾燥ゲル化されることをいう。従つて、上記の
脱水工程は単に前記混合物の水分量を減少させる
だけでなく、水分量を減少させることにより
PVAを半乾燥ゲル化させて該混合物を成型させ
るためである。上記の脱水工程においては、前記混合物の水分
量が50％またはそれ以下になるまで自然乾燥また
は通風乾燥される。脱水率が50％より低過ぎる
と、半乾燥ゲル化の度合が低過ぎるために、最終
的に得られる固定化酵素含有物の比体積が大きく
なつてしまう。脱水率が50％より相当高くなつて
もよいが、あまり高過ぎると、成型物を細粒化す
る場合、粉砕化される恐れがあつたり、あるいは
乾燥ゲルが進行し過ぎて通水性を失なうことにな
るので好ましくない。精々脱水率を50〜80％の範
囲で行うのが好ましい。自然乾燥または通風乾燥は酵素活性を失活させ
ないような温度の範囲内で行われるべきであるか
ら、通常は室温ないし30〜40℃の温度の条件下で
行われる。耐熱性酵素またはその生産菌体を固定
化するような場合には、上記の温度以上であつて
もよいことは言うまでもない。室温で放置するよ
うな自然乾燥の場合は、脱水工程を完了するまで
相当時間を要するので、工業的には通風乾燥によ
り水分を除去すると共に、半乾燥ゲル化させるの
が好ましい。このようにして脱水により半乾燥ゲル化した成
型物は、次に水と接触させて浸漬物を得るのであ
るが、この工程の目的は、前記成型物の表面が内
部より含水率が低いために、水と接触させること
により表面に水分を保持させることにある。従つ
て、前記混合物に対する脱水率が50％に近いよう
な場合には、場合により水と接触させないことも
あり得るが、通常は前記の目的理由により水と接
触させる。水と接触させる方法としては、前記成
型物を水に浸漬するか、あるいは前記成型物に噴
霧などにより水を散布すればよい。接触させる条
件としては酵素活性を失活させない温度の範囲内
で行われる。水と接触した成型物は含水率を高め
るが、一定の含水率を保つので、長い時間水と接
触させる必要はなく、得られた浸漬物はその含水
率は精々70〜80％程度である。このようにして得られた浸漬物あるいは水と接
触させる前の前記成型物は、粘着性を有しないの
で、細粒化を必要とする場合には、これらの段階
で適宜のサイズに自由に細粒化できる。要は水と
の接触の前後のいずれの段階においても細粒化が
可能であるが、水との接触させる前に行う場合に
は、前記成型物の含水率が極めて少ない状態、例
えば20％以下とならない範囲で行う方が粉砕化を
防止する点で有利である。このようにして得られた浸漬物を乾燥すること
により強固な多孔性固定化酵素含有物を得るので
あるが、この乾燥は、通常自然乾燥または通風乾
燥により行われる。乾燥は、酵素活性を失活させ
ないような温度の範囲内で行われるべきであるか
ら、通常は室温ないし30〜40℃の温度の条件下で
行われる。耐熱性酵素またはその生産菌体を固定
化するような場合には、上記の温度以上であつて
もよいことは言うまでもない。発明の効果このようにして得られた固定化酵素含有物は、
PVAが自然乾燥または通風乾燥による乾燥ゲル
化により強固にゲル化が進行するため、工業的使
用に耐え得る機械的強度の高い固定化酵素または
菌体であるだけでなく、酵素活性の発現率の高い
製品として優れており、なおかつ多孔性で通水性
にも優れているため、酵素反応における固定化酵
素または菌体として工業的利用に有利な特徴を有
する。これらの性質は、活性炭粉末の存在により
PVAゲルによる固定化酵素含有物の薄層形成が
不均一となつたり、活性炭粉末が酵素含有物内に
存在したり、あるいはPVAゲルが活性炭の多孔
質内まで浸透してPVAと活性炭と酵素含有物の
接触面積が増大するために、酵素反応における基
質の流れが良好な構造を有するためと考えられ
る。また、本発明の固定化酵素含有物は、その比
体積が公知の凍結、成型、凍結乾燥法により得ら
れる固定化菌体より1/3〜1/5程度小さいために、
酵素反応における反応容器がそれだけ小さくて済
み、工業的利用に有利な特徴を有する。さらにま
た、本発明方法によれば、凍結乾燥する工程が必
要でないため、凍結乾燥に伴なう設備費およびエ
ネルギー費が節減できるだけでなく、有害な試薬
を使用する必要がないため、工業的に安全かつ安
価に固定化酵素含有物を製造することができる。それ故、種々の酵素反応に本発明の固定化酵素
含有物を利用して、酵素的に産業上有用な生産物
を製造することができる。例えば、ペニシリンア
シラーゼまたはその産生菌体の固定化酵素含有物
を用いてペニシリンＧから６−アミノペニシラン
酸の製造、グルコース・イソメラーゼまたはその
産生菌体の固定化酵素含有物を用いてグルコース
から異性化糖の製造、アスパルターゼまたはその
産生菌体の固定化酵素含有物を用いてフマール酸
とアンモニアとからＬ−アスパラギン酸の製造、
Ｌ−フエニルアラニンアンモニアリアーゼまたは
その産生菌体の固定化酵素含有物を用いて桂皮酸
とアンモニアとからＬ−フエニルアラニンの製
造、フマラーゼまたはその産生菌体の固定化酵素
含有物を用いてフマル酸からリンゴ酸の製造、Ｌ
−フエニルアラニンメチルエステルとＬ−アスパ
ラギン酸とからアスパルテームを合成する酵素ま
たはその産生菌体の固定化酵素含有物を用いてＬ
−フエニルアラニンメチルエステルとＬ−アスパ
ラギン酸とからアスパルテームの製造、セフアロ
スポリンアシラーゼまたはその産生菌体の固定化
酵素含有物を用いて７−（４−カルボキシブタン
アミド）セフアロスポラン酸から７−アミノセフ
アロスポラン酸の製造などに用いられる。実施例次に、参考例、実施例を挙げて本発明を具体的
に説明するが、これにより本発明の固定化法、使
用される酵素またはその産生菌体を限定するもの
ではなく、本発明が開示されれば、実施例に開示
されていない酵素またはその産生菌体についても
容易に固定化されることが理解されるであろう。尚、固定化菌体の強度および活性発現率は特記
しない限り、次の方法により測定した。＜強度試験法＞ 200ml容三角フラスコに被験する固定化菌体５
ｇと水100mlを入れ、70℃の恒温浴中でマグネチ
ツク・スラーターで一定に撹拌（約60r.p.m.）
し、90分後、観察により崩壊度を評価した。その
評価は次の目安により決めた。 −；完全に崩壊 ±；相当に崩壊＋：一部しか崩壊せず＋＋；殆んど崩壊せず＜活性発現率＞ヒスコトロン（日本精密工業社製）で30秒間回
転し、40目盛で完全に粉砕後の固定化菌体の酵素
力価を100％とし、粉砕しないで測定した酵素力
価を粉砕した固定化菌体の酵素力価に対する比活
性を％で表示した。実施例１〜３混合容器にグルコース・イソメラーゼを産生す
るストレプトマイセス・アルブスYT−No.５
（FERM−ＰNo.463）の湿潤菌体（乾燥重量46ｇ、
特開昭52−7480号公報に記載の方法で培養して得
た）200ｇ、水300ｇと活性炭粉末（白サギＡ）を
各々５ｇ、10ｇおよび20ｇを加え、均一に混合し
た後、20％PVA水溶液240ｇ（けん化度99.45モ
ル％、重合度1700の市販PVA48ｇを水192ｇに溶
解した溶液）を加えて、均一に混合して各々混合
物を得た。これらの混合物のうち14.0ｇを２×２
mm角、20cm長さの成型用溝に注射器で注入した
後、45℃で3.5時間通風乾燥して各成形物を得た。
これらを水に浸漬した後、２mm角に細断した。こ
れらの細断物を50℃で16時間通風乾燥して、各々
固定化菌体を得た。これらの強度および活性発現
率は第１表の通りであつた。比較例１混合容器にストレプトマイセス・アルプスYT
−No.５の湿潤菌体200ｇと水300ｇを加えて懸濁
し、これに20％PVA水溶液240ｇを加えて均一に
混合して混合物を得た。この混合物のうち14.0ｇ
を実施例１と同様に成形用溝に注入した後、45℃
で10時間通風乾燥して棒状の固定化菌体を得た。
これを２mm角に細断して粒状の固定化菌体（含水
率22％）を得た。この強度および活性発現率は第
１表の通りであつた。比較例２混合容器にストレプトマイセス・アルブスYT
−No.５の湿潤菌体200ｇと水300ｇを加えて懸濁
し、これに20％PVA水溶液240ｇを加えて、均一
に混合して混合物を得た。この混合物のうち14.0
ｇを実施例１と同様に成形用溝に注入した後、−
20℃で８時間凍結した。これを16時間かけて真空
乾燥して棒状の固定化菌体を得た。これを２mm角
に細断して粒状の固定化菌体を得た。この強度お
よび活性発現率は第１表の通りであつた。比較例３混合容器にストレプトマイセス・アルブスYT
−No.５の湿潤菌体200ｇ、水300ｇと活性炭粉末
（白サギＡ）10ｇを加えて均一に混合し、これに
20％PVA水溶液240ｇを加えて均一に混合して混
合物を得た。この混合物のうち14.0ｇを実施例１
と同様に成形用溝に注入した後、45℃で3.5時間
通風乾燥して成形物を得た。これを水に浸漬して
２mm角に細断した後、−20℃で８時間凍結した。
これを16時間かけて真空乾燥して固定化菌体を得
た。この強度および活性発現率は第１表の通りで
あつた。

【表】上記の結果から、比較例１は活性発現率は高い
が、機械的強度が極めて低いために工業的に使用
できるものではなく、比較例２は機械的強度は多
少あるが、本発明の固定化菌体より３倍位の体積
を有し、工業的酵素反応に利用する場合、反応容
器が著しく増大するという欠点があることを示し
ている。比較例３は活性炭を添加して半乾燥ゲル
化と低温ゲル化の併用によるものであるが、本発
明の固定化菌体より機械的強度が劣るという欠点
があることを示している。実施例４〜６混合容器にグルコース・イソメラーゼを産生す
るストレプトマイセスYT−No.４（FERM−ＰNo.
462）の湿潤菌体（乾燥重量46ｇ、特開昭52−
7480号公報に記載の方法で培養して得た）200ｇ、
水300ｇと活性炭粉末（白サギＡ）を各々５ｇ、
10ｇおよび20ｇを加え、均一に混合した後、20％
PVA水溶液240ｇ（けん化度99.45モル％、重合
度1700の市販PVA48ｇを水192ｇに溶解した溶
液）を加えて、均一に混合して各々混合物を得
た。これらの混合物のうち14.0ｇを２×２mm角、
20cm長さの成型用溝に注射器で注入した後、45℃
で3.5時間通風乾燥して各成形物を得た。これら
を水に浸漬した後、２mm角に細断した。これらの
細断物を50℃で16時間通風乾燥して各々固定化菌
体を得た。これらの強度および活性発現率は第２
表の通りであつた。比較例４混合容器にストレプトマイセスYT−No.４の湿
潤菌体200ｇと水300ｇを加えて懸濁し、これに20
％PVA水溶液240ｇを加えて均一に混合して混合
物を得た。この混合物のうち14.0ｇを実施例４と
同様に成形用溝に注入した後、45℃で10時間通風
乾燥して棒状の固定化菌体を得た。これを２mm角
に細断して粒状の固定化菌体（含水率22％）を得
た。この強度および活性発現率は第２表の通りで
あつた。比較例５混合容器にストレプトマイセスYT−No.４の湿
潤菌体200ｇと水300ｇを加えて懸濁し、これに20
％PVA水溶液240ｇを加えて、均一に混合して混
合物を得た。この混合物のうち14.0ｇを実施例４
と同様に成形用溝に注入した後、−20℃で８時間
凍結した。これをを16時間かけて真空乾燥して棒
状の固定化菌体を得た。これを２mm角に細断して
粒状の固定化菌体を得た。この強度および活性発
現率は第１表の通りであつた。比較例６混合容器にストレプトマイセスYT−No.４の湿
潤菌体200ｇ、水300ｇと活性炭粉末（白サギＡ）
10ｇを加えて均一に混合し、これに20％PVA水
溶液240ｇを加えて均一に混合して混合物を得た。
この混合物のうち14.0ｇを実施例４と同様に成形
用溝に注入した後、45℃で3.5時間通風乾燥して
成形物を得た。これを水に浸漬して２mm角に細断
した後、−20℃で８時間凍結した。これを16時間
かけて真空乾燥して固定化菌体を得た。この強度
および活性発現率は第２表の通りであつた。

【表】上記の結果から、比較例４は活性発現率は高い
が、機械的強度が極めて低いために工業的に使用
できるものではなく、比較例５は機械的強度は多
少あるが、本発明の固定化菌体より３倍位の体積
を有し、工業的酵素反応に利用する場合、反応容
器が著しく増大するという欠点があることを示し
ている。比較例６は活性炭を添加して半乾燥ゲル
化と低温ゲル化の併用によるものであるが、本発
明の固定化菌体より機械的強度が劣るという欠点
があることを示している。

Claims

【特許請求の範囲】１けん化度が95モル％以上で、平均重合度が
1000以上のポリビニルアルコールの水溶液と酵素
含有物と活性炭粉末とを混合し、その混合物を任
意の形状の容器に注入し、脱水率50％以上まで自
然乾操または通風乾操により脱水して半乾燥ゲル
化させることにより成型し、得られた成型物と水
との接触により浸漬物を得、これを自然乾燥また
は通風乾燥することを特徴とするPVAゲルによ
る多孔性固定化酵素含有物の製法。２ポリビニルアルコールの水溶液が５〜30w／
ｗ％の範囲の濃度である特許請求の範囲第１項記
載の製法。３酵素含有物が酵素剤または酵素生産菌体であ
る特許請求の範囲第１項記載の製法。４酵素剤が、(a)酵素、(b)酵素と無機もしくは有
機担体との混合物または(c)酵素と無機もしくは有
機担体との結合物である特許請求の範囲第３項記
載の製法。５酵素剤が前記(b)または(c)の懸濁液である特許
請求の範囲第４項記載の製法。６酵素剤が(d)酵素液、(e)酵素液と無機もしくは
有機担体との混合物または(f)酵素液と無機もしく
は有機担体との結合物である特許請求の範囲第３
項記載の製法。７酵素剤が前記(e)または(f)の懸濁液である特許
請求の範囲第６項記載の製法。８酵素生産菌体が(g)生菌体、乾燥菌体、破壊菌
体、(h)該菌体類と無機もしくは有機担体との混合
物、(i)該菌体類と無機もしくは有機担体との結合
物である特許請求の範囲第３項記載の製法。９酵素生産菌体が上記(g)、(h)または(i)の懸濁液
である特許請求の範囲第８項記載の製法。１０活性炭粉末を該ポリビニルアルコールに対
し８〜40重量％の範囲で使用する特許請求の範囲
第１項記載の製法。１１形状が粒状、棒状または板状である特許請
求の範囲第１項記載の製法。１２水との接触を水に浸漬するかまたは水を散
布することにより行う特許請求の範囲第１項記載
の製法。１３水との接触を酵素の失活しない温度範囲の
条件下で行う特許請求の範囲第１２項記載の製
法。１４浸漬物が棒状、板状または細粒である特許
請求の範囲第１項記載の製法。