JPH03280877A - Production of saccharification-type chitosan liase - Google Patents

Production of saccharification-type chitosan liase

Info

Publication number
JPH03280877A
JPH03280877A JP8153090A JP8153090A JPH03280877A JP H03280877 A JPH03280877 A JP H03280877A JP 8153090 A JP8153090 A JP 8153090A JP 8153090 A JP8153090 A JP 8153090A JP H03280877 A JPH03280877 A JP H03280877A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chitosan
penicillium
saccharified
enzyme
liase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8153090A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Sakamoto
博司 坂本
Yasushi Iwamoto
靖 岩元
Kouta Hatano
畑野 功太
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASAHI SEIBUTSU KOGAKU KENKYUSHO KK
Original Assignee
ASAHI SEIBUTSU KOGAKU KENKYUSHO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASAHI SEIBUTSU KOGAKU KENKYUSHO KK filed Critical ASAHI SEIBUTSU KOGAKU KENKYUSHO KK
Priority to JP8153090A priority Critical patent/JPH03280877A/en
Publication of JPH03280877A publication Critical patent/JPH03280877A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject liase having a high productivity with low denaturation thereof in a mild condition by culturing a saccharification-type chitosan liase-producing bacterium belonging to the genus Penicillium and collecting the subject liase from the cultured material. CONSTITUTION:A saccharification type chitosan liase-producing bacterium belonging to the genus Penicillium is cultured and the objective enzyme is collected from the cultured material. In addition, the above-mentioned liase- producing bacterium is preferably Penicillium AF9-P-112 (FERM 11374), Penicillium AF9-P-115 (FERM 113375) or Penicillium AF9-P-128 (FERM 11376). The bacterium is preferably cultured, e.g. at pH5.0-7.0 and at 25 deg.C for 1-7 day.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、キトサンに作用して直接その構成単糖であ
るD−グルコサミンにまで分解する糖化型キトサン分解
酵素の新規な製造方法に関するものである。
This invention relates to a novel method for producing a saccharified chitosan-degrading enzyme that acts on chitosan and directly decomposes it into its constituent monosaccharide, D-glucosamine.

【従来の技術】[Conventional technology]

D−グルコサミンは、食品添加物、化学品成分、医薬品
等や、それらの原料として利用できるものであり、従来
からキトサンあるいはキチンを塩酸等の鉱酸て加熱分解
することによって生産されている。 一方、鉱酸処理によらずにキトサン分解酵素をキトサン
に作用させてD−グルコサミンを製造する方法は、かな
り温和な条件下でキトサンを分解できるため変性の少な
い天然のD−グルコサミンの製造が可能になる。 これまでにキトサン分解酵素を生産する微生物について
は、細菌類ではバチルス・セレウス(特開昭80−18
0585 ) 、バチルスNo、7−M  (特公平1
−56755 ) 、アルカリゲネスMIIK−1(特
開昭62−201.571 ) 、バチルス・サーキュ
ランス(特開昭63−94971) 、バチルス・バミ
ルス(特開昭63−63382)等;放線菌類ではスト
レプトマイセス(J、 S、 Pr1ce and R
,5torck、 (1975)Journal  o
f  Bacteriology、Vol、124. 
1574−1585) 、ノカルデイア・オリエンタリ
ス(日本農芸化学会、平成元年度大会、講演要旨集p、
809 )等:糸状菌類ではペニシリウム・アイランデ
イカム(D、M、Fenton and D、E、Ev
eleigh。 (1981)、 Journal of Genera
l旧crobiology。 Vol、1213.151−185)等の報告がある。 これらの報告に記載されているキトサン分解酵素は、多
くはキトサンに作用してオリゴ糖を遊離する液化型(あ
るいはEndo−型)であり、キトサンの構成単糖であ
るD−グルコサミンにまで完全に分解することはできな
い。 上記の報告の中で、キトサンに作用して直接あるいは間
接的に構成単糖であるD−グルコサミンを遊離する糖化
型(あるいはExo−型)キトサン分解酵素の生産菌に
ついての報告は、放線菌の一種であるノカルデイア・オ
リエンタリスが唯一の報告であり、それ以外には糸状菌
類においても細菌類においても未だ報告されていない。
D-glucosamine can be used as a food additive, chemical component, pharmaceutical, etc., or as a raw material thereof, and has traditionally been produced by thermally decomposing chitosan or chitin with mineral acids such as hydrochloric acid. On the other hand, the method of producing D-glucosamine by allowing a chitosan-degrading enzyme to act on chitosan without mineral acid treatment allows the production of natural D-glucosamine with less denaturation because chitosan can be degraded under fairly mild conditions. become. Until now, the microorganisms that produce chitosan-degrading enzymes have been Bacillus cereus (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 80-188).
0585), Bacillus No. 7-M (Special Publication No. 1
-56755), Alcaligenes MIIK-1 (Japanese Patent Publication No. 62-201.571), Bacillus circulans (Japanese Patent Publication No. 63-94971), Bacillus bamilus (Japanese Patent Publication No. 63-63382), etc.; Seth (J, S, Pr1ce and R
, 5torck, (1975) Journal o
f Bacteriology, Vol, 124.
1574-1585), Nocardia orientalis (Japan Society of Agricultural Chemistry, 1989 Annual Conference, Collection of Lecture Abstracts, p.
809) etc.: Among filamentous fungi, Penicillium islandicum (D, M, Fenton and D, E, Ev
elite. (1981), Journal of Genera
l Old crobiology. Vol. 1213.151-185). Most of the chitosan-degrading enzymes described in these reports are liquefaction-type (or Endo-type) that act on chitosan to release oligosaccharides, and completely degrade D-glucosamine, the constituent monosaccharide of chitosan. It cannot be disassembled. Among the above reports, there are reports on bacteria that produce saccharifying (or Exo-type) chitosan-degrading enzymes that act on chitosan to directly or indirectly release the constituent monosaccharide D-glucosamine. The only report has been on one species, Nocardia orientalis, and there have been no other reports in either filamentous fungi or bacteria.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

本発明者等は、現在行われている酸分解法よりも温和な
条件下でD−グルコサミンを製造することができる酵素
分解法に着目した。 そこでこの発明は、上記のごとき酵素分解法に不可欠な
糖化型キトサン分解酵素を効率よく生産することができ
る方法を提供することを目的としてなされたものである
The present inventors focused on an enzymatic decomposition method that can produce D-glucosamine under milder conditions than the currently used acid decomposition method. Therefore, the present invention was made with the object of providing a method that can efficiently produce a saccharified chitosan-degrading enzyme that is essential for the enzymatic decomposition method described above.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本発明者等は、種々の土壌からキトサン分解酵素を生産
する微生物の検索を行った結果、ペニシリウム属に属す
る糸状菌が菌体外に糖化型キトサン分解酵素を生産する
ことを見出し、この発明を完成させたものである。 すなわちこの発明による糖化型キトサン分解酵素の製造
方法は、ペニシリウム属に属する糖化型キトサン分解酵
素生産菌を培養し、この培養物から糖化型キトサン分解
酵素を採取することを特徴とするものである。 以下に(1)使用する微生物、(2)微生物の培養およ
び糖化型キトサン分解酵素の採取、(3)糖化型キトサ
ン分解酵素の性質について順次詳述する。 (1)使用する微生物 この発明に使用するペニシリウム属に属する糖化型キト
サン分解酵素生産菌としては、例えば本発明者等が土壌
中より分離したペニシリウム八F9−P−112(微工
研菌寄第11374号、 FERNP−11,374)
 、ペニシリウム八F9−P−115(微工研菌寄11
.375号、 FERN P−11375) 、ペニシ
リウムAP9−P−128(、微工研菌寄第11376
号、 FERM P−11376)が挙げられる。これ
らの菌株は、以下に示す菌学的性質からもわかるように
いずれも糸状菌であるペニシリウム属に属するが、ペニ
シリウム属に属する糸状菌が糖化型キトサン分解酵素を
生産するという従来の報告はないため、ペニシリウム属
に属する新菌株であると考えられ、いずれも工業技術院
微生物工業技術研究所に寄託されている。 ペニシリウムAF9−P−112の菌学的性質:・培養
所見および性質 麦芽エキス寒天培地上での生育は良く、コロニーは発育
初期には白色であるが、分生子の形成、成熟に従って灰
緑色を呈する。 好気性菌である。 25℃程度の温度域で生育が良く、37℃では生育は認
められない。30℃以上および20℃以下での生育は緩
慢である。 生育可能なpHはpH2〜pl! 8であるが、最適p
HはpH5〜IIH8である。 ・形態的性質 常法に従って麦芽エキス寒天培地上で生育したものを顕
微鏡下で形態観察した。 分生子柄は無色で、その先端は箒状の構造であるベニシ
ラスを形成する。この先端に分生子の数珠状の連鎖を生
ずる。 以上の観察の結果、本菌株はペニシリウム属に属する糸
状菌であると判定された。 各種培地における性質は以下の通りである。 麦芽エキス寒天培地 生育状態:25℃、7日間で4〜5 amコロニー色調
:灰緑色、周縁部は白色。 裏面は無色〜薄い黄褐色。 オートミール寒天培地 生育状態=25℃、7日間で4〜50Iコロニ一色調:
灰緑色、周縁部は白色。 PDA培地 生育状態:25℃、7日間で4〜5 cmコロニー色調
:薄い灰緑色、周縁部は白色。 裏面は淡黄色〜無色。 ツアペック寒天培地 生育状態=25℃、7日間で2.5〜3.5co+コロ
ニー色調:薄い灰緑色、周縁部は白色。 ペニシリウムAF9−P−115の菌学的性質:・培養
所見および性質 麦芽エキス寒天培地上での生育は良く、コロニーは発育
初期には白色であるが、分生子の形成、成熟に従って灰
緑色を呈する。 好気性菌である。 25℃程度の温度域で生育が良く、37℃では生育は認
められない。30℃以上および20℃以下での生育は緩
慢である。 生育可能なpHはpH2〜pH8であるが、最適pHは
pH5〜pH6である。 ・形態的性質 常法に従って麦芽エキス寒天培地上で生育したものを顕
微鏡下で形態観察した。 分生子柄は無色で、その先端は箒状の構造であるベニシ
ラスを形成する。この先端に分生子の数珠状の連鎖を生
ずる。 以上の観察の結果、本菌株はペニシリウム属に属する糸
状菌であると判定された。 各種培地における性質は以下の通りである。 麦芽エキス寒天培地 生育状態=25℃、7日間で3.5〜4 cn+コロニ
ー色調:灰緑色、周縁部は白色。 裏面は無色〜薄い黄褐色。 オートミール寒天培地 生育状態・25℃、7日間で4〜5 cmコロニー色調
:灰緑色、周縁部は白色。 PDA培地 生育状態=25℃、7日間で2.5〜3.5 cmコロ
ニー色調:灰緑色、周縁部は白色。 ツアペック寒天培地 生育状態=25℃、7日間で2〜3 c+nコロニー色
調:白色〜淡黄色。 ペニシリウムAP9−P−128の菌学的性質:・培養
所見および性質 麦芽エキス寒天培地上での生育は良く、コロニーは発育
初期には白色であるが、分生子の形成、成熟に従って灰
緑色を呈する。 好気性菌である。 25℃程度の温度域で生育が良い。37℃では僅かなが
ら生育は認められるが、それ以上の温度では生育できな
い。30℃以上および20℃以下での生育は緩慢である
。 生育可能なpHはpH3〜pH8であるが、最適pHは
pH5〜pH6である。 ・形態的性質 常法に従って麦芽エキス寒天培地上で生育したものを顕
微鏡下で形態観察した。 分生子柄は無色で、その先端は箒状の構造であるベニシ
ラスを形成する。この先端に分生子の数珠状の連鎖を生
ずる。 以上の観察の結果、本菌株はペニシリウム属に属する糸
状菌であると判定された。 各種培地における性質は以下の通りである。 麦芽エキス寒天培地 生育状態;25℃、7日間で4.5〜5.5 co+コ
ロニー色調;灰緑色、周縁部は白色。 裏面は無色〜薄い黄褐色。 オートミール寒天培地 生育状態:25℃、7日間で4.5〜5.50rrlコ
ロニ一色調:灰緑色、周縁部は白色。 PDA培地 生育状態=25℃、7日間で4.5〜5.5 cmコロ
ニー色調:灰緑色、周縁部は白色。 ツアペック寒天培地 生育状態:25℃、7日間で2.5〜3.5 c+nコ
ロニー色調:白色。 裏面は淡黄色〜薄い黄褐色 上述したところかられかるように、3菌株はいずれもペ
ニシリウム属に属するものであるが、各種培地における
生育状態、生育可能な温度やpH域において若干の相違
が認められるため、それぞれ異なる菌株であると判定し
た。 (2)@生物の培養および酵素の採取 上記した糸状菌を培養して糖化型キトサン分解酵素を生
産させるための培地としては、例えば以下の組成の培地
(以下“基本培地“という)を用いることができる。 キトサン       5.Og ペプトン       2・Og 酵母エキス      0.5g K112PO41,0g MgSO4・7H200,3g 脱イオン水       口 p H6,5 培地にキトサンを添加しなくても若干ではあるが酵素を
生産する。しかしキトサンを培地に添加した方が酵素の
生産性は高い。 培地に添加するキトサンとしては、脱アセチル化度がど
の様なキトサンであってもよく、さらにはフレーク状の
ものでも、粉砕したものでも、希酸(例えば塩酸、硫酸
等の無機酸、クエン酸、酢酸等の有機酸)に溶解した溶
液状のものでもよい。またこれらのキトサンの分子量は
いかなるものでもよく、さらにはキトサンを含有してい
るもの(例えば接合菌類等の細胞壁)をそのまま培地に
添加してもよい。 その他の培地成分は、通常の糸状菌の培養に用いられる
ものであれば使用できる。 培地のpHは、使用する菌株が生育てきる範囲であれば
いかなるpl!でもよいが、好ましくはpH5,0〜7
.0に調整して培養を行う。 培養温度は通常は25℃前後であり、培養日数は1〜7
日間であり、通気攪拌培養等により培養する。 糖化型キトザン分解酵素は培地中に生成、蓄積される。 培養終了後、遠心分離や濾過等で培養液から菌体を除去
することにより粗酵素液か得られる。この粗酵素液を必
要に応じて限外濾過濃縮、硫安塩析および抽出等の処理
を行うことにより、濃縮粗酵素液とすることができ、さ
らにこれを凍結乾燥等により乾燥すれば、粗酵素粉末と
することができる。 (3)糖化型キトサン分解酵素の性質 ■キトサンに対する作用 この発明により生産される糖化型キトサン分解酵素は、
キトサンに作用してこれを分解し、その構成単糖である
D−グルコサミンを遊離する。 ■至適pn pH3,8からpH1O,Oまでの範囲で、基質である
キトサンに対する活性を調べた。 使用した緩衝液とpiの関係は次の通りである。 pH3,6〜6.0  酢酸緩衝液 pl+5.8〜7.8  リン酸緩衝液pH8,0〜I
O30炭酸ソーダ・硼酸緩衝液なお、基質のキトサンと
して100%脱アセチル化キトサンである「キトサン1
00LJ(和光純薬■製商品名)を使用した場合、中性
からアルカリ域の緩衝液中では不溶であり析出してしま
う。そのため広範囲のpH域での至適pHを調べる場合
には、広範囲なpH域で可溶なグリコールキトサンを基
質として使用した。 種々のI)Hの緩衝液中で酵素を基質に反応させたとき
の酵素活性を測定した(反応温度37℃)。結果を第1
図〜第3図のグラフに示す。これらのグラフから読み取
れる至適pl(は以下の通りである。 キトサン グリコール 100L    キトサン AF9−P−112の生産する  5付近  4〜6酵
素(第1図) 八F9−P−115の生産する  4.5付近  5〜
6酵素(第2図) AF9−P−128の生産する  4〜5.5 4〜6
酵素(第3図) 上表かられかるように、いずれの糖化型キトサン分解酵
素も酸性域に至適pHを有する。 ■至適温度および温度安定性 至適温度二種々の温度で酵素を基質に反応させたときの
酵素活性を測定した(反応液pHは5.0、基質はキト
サン100L )。 温度安定性:酵素をpH5,0の酢酸緩衝液で希釈、混
合したものを種々の温度で30分間熱処理した後冷却し
、これらの酵素液を用いて37℃で基質に反応させたと
きの残存活性を測定した(反応液p11は5,0、基質
はキトサン100L )。 これらの結果を第4図〜第6図のグラフに示す。これら
のグラフから読み取れる至適温度および温度安定性は以
下の通りである。 八F9−P−112 する酵素 八F9−P−1,15 する酵素 八F9−P−128 の生産   60℃ (第4図) の生産   60℃ (第5図) の生産   60℃ 60℃、30分間 60℃、30分間 50℃、30分間 上表かられかるように、ペニシリウムAP9−P−11
2およびAF9−P−115の生産する糖化型キトサン
分解酵素の反応至適温度は60℃位であり、60℃、3
0分間の熱処理でも失活せずに安定であった。また、ペ
ニシリウム八F9−P−128の生産する糖化型キトサ
ン分解酵素の反応至適温度は60℃位であるが、50℃
、30分間の熱処理まで安定であった。 ■糖化型キトサン分解酵素の活性測定法0.1M酢酸緩
衝液(all 5.0)にキトサン100Lを濃度が0
.5%となるように溶解してキトサン溶液を調製する。 このキトサン溶液200μgに0.1M酢酸緩衝液(p
H5,0)  700μgと酵素液100μgを加えて
良く混合し、37℃で30分間反応させる。 反応終了後、生成した遊離還元糖をRond I eM
organ法(Rondle、 C,J、M、 and
 Morgan、 W、TJ、(1955)、 Bio
chemical Journal、 Vol、61.
588−589)によって定量する。なお、対照にはグ
ルコサミン塩酸塩を用いる。 この反応条件で1分間に1μモルのグルコサミンを遊離
する酵素量を1ユニツトとする。
As a result of searching for microorganisms that produce chitosan-degrading enzymes from various soils, the present inventors discovered that filamentous fungi belonging to the genus Penicillium produce saccharified chitosan-degrading enzymes outside of their bodies, and have developed the present invention. It has been completed. That is, the method for producing a saccharified chitosan degrading enzyme according to the present invention is characterized by culturing a saccharified chitosan degrading enzyme producing bacterium belonging to the genus Penicillium, and collecting the saccharified chitosan degrading enzyme from this culture. Below, (1) the microorganisms used, (2) cultivation of the microorganisms and collection of the saccharified chitosan degrading enzyme, and (3) properties of the saccharified chitosan degrading enzyme will be described in detail. (1) Microorganisms used The saccharifying chitosan-degrading enzyme-producing bacteria belonging to the genus Penicillium used in the present invention is, for example, Penicillium 8F9-P-112, which the present inventors isolated from soil. No. 11374, FERNP-11,374)
, Penicillium 8F9-P-115 (Feikoken Bacillus 11
.. No. 375, FERN P-11375), Penicillium AP9-P-128 (, FERN P-11376)
No., FERM P-11376). As can be seen from the mycological properties shown below, these strains all belong to the genus Penicillium, which is a filamentous fungus, but there has been no previous report that filamentous fungi belonging to the genus Penicillium produce saccharified chitosan-degrading enzymes. Therefore, it is thought to be a new bacterial strain belonging to the genus Penicillium, and both have been deposited at the National Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology. Mycological properties of Penicillium AF9-P-112: Culture findings and properties It grows well on malt extract agar medium, and colonies are white at the early stage of development, but turn gray-green as conidia form and mature. . It is an aerobic bacterium. It grows well in a temperature range of about 25°C, and no growth is observed at 37°C. Growth is slow at temperatures above 30°C and below 20°C. The pH at which growth is possible is pH2~pl! 8, but the optimal p
H has a pH of 5 to IIH8.・Morphological properties The morphology of the cells grown on malt extract agar medium was observed under a microscope according to a conventional method. The conidiophore is colorless, and its tip forms a broom-like structure, a benicillus. At this tip, a bead-like chain of conidia is produced. As a result of the above observations, this bacterial strain was determined to be a filamentous fungus belonging to the genus Penicillium. Properties of various media are as follows. Malt extract agar medium Growth status: 25°C, 4 to 5 am Colony color: gray-green, periphery white. The underside is colorless to light yellowish brown. Oatmeal agar medium growth condition = 4 to 50 I colonies for 7 days at 25°C, one color tone:
Gray-green, white margin. Growth status on PDA medium: 4-5 cm colony size in 7 days at 25°C Colony color: pale gray-green with white periphery. The underside is pale yellow to colorless. Growth status on Zapek agar medium: 2.5 to 3.5 co+ colonies in 7 days at 25°C Color tone: pale gray-green, periphery white. Mycological properties of Penicillium AF9-P-115: Culture findings and properties It grows well on malt extract agar medium, and colonies are white at the early stage of development, but turn gray-green as conidia form and mature. . It is an aerobic bacterium. It grows well in a temperature range of about 25°C, and no growth is observed at 37°C. Growth is slow at temperatures above 30°C and below 20°C. The pH at which growth is possible is between pH 2 and pH 8, but the optimum pH is between pH 5 and pH 6.・Morphological properties The morphology of the cells grown on malt extract agar medium was observed under a microscope according to a conventional method. The conidiophore is colorless, and its tip forms a broom-like structure, a benicillus. At this tip, a bead-like chain of conidia is produced. As a result of the above observations, this bacterial strain was determined to be a filamentous fungus belonging to the genus Penicillium. Properties of various media are as follows. Malt extract agar medium Growth condition: 3.5 to 4 cn+ colonies in 7 days at 25°C Color tone: Gray-green, periphery white. The underside is colorless to light yellowish brown. Growth status on oatmeal agar medium: 4-5 cm colonies at 25°C for 7 days Colony color: gray-green, periphery white. PDA medium growth condition: 2.5-3.5 cm at 25°C for 7 days Colony color: gray-green, white periphery. Growth status on Czapek agar medium: 2-3 c+n colonies in 7 days at 25°C Color tone: white to light yellow. Mycological properties of Penicillium AP9-P-128: Culture findings and properties It grows well on malt extract agar medium, and colonies are white at the early stage of development, but turn gray-green as conidia form and mature. . It is an aerobic bacterium. It grows well in a temperature range of around 25°C. Slight growth is observed at 37°C, but no growth occurs at higher temperatures. Growth is slow at temperatures above 30°C and below 20°C. The pH at which growth is possible is between pH 3 and pH 8, but the optimum pH is between pH 5 and pH 6.・Morphological properties The morphology of the cells grown on malt extract agar medium was observed under a microscope according to a conventional method. The conidiophore is colorless, and its tip forms a broom-like structure, a benicillus. At this tip, a bead-like chain of conidia is produced. As a result of the above observations, this bacterial strain was determined to be a filamentous fungus belonging to the genus Penicillium. Properties of various media are as follows. Growth status on malt extract agar medium: 4.5-5.5 CO+ after 7 days at 25°C Colony color: gray-green, with white periphery. The underside is colorless to light yellowish brown. Growth status on oatmeal agar medium: 4.5 to 5.50 rrl colonies in 7 days at 25°C.Single color tone: gray-green, periphery white. PDA medium growth condition: 4.5-5.5 cm at 25°C for 7 days Colony color: gray-green, periphery white. Czapek agar medium Growth status: 2.5 to 3.5 c+n colonies at 25°C for 7 days Colony color: White. The underside is light yellow to light yellowish brown.As can be seen from the above, all three strains belong to the genus Penicillium, but there are slight differences in growth conditions in various media, temperature and pH range at which they can grow. Therefore, they were determined to be different strains. (2) @ Cultivation of living organisms and collection of enzymes As a medium for culturing the filamentous fungi described above to produce saccharified chitosan-degrading enzymes, for example, a medium having the following composition (hereinafter referred to as "basic medium") may be used. I can do it. Chitosan 5. Og Peptone 2・Og Yeast extract 0.5g K112PO4 1.0g MgSO4・7H200.3g Deionized water Mouth pH H6.5 Even if chitosan is not added to the medium, a small amount of enzyme is produced. However, enzyme productivity is higher when chitosan is added to the medium. The chitosan to be added to the culture medium may be chitosan of any degree of deacetylation, and may be in the form of flakes or pulverized, or may be added with dilute acids (for example, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, citric acid, etc.). or an organic acid such as acetic acid). Moreover, these chitosan may have any molecular weight, and further, chitosan-containing materials (for example, cell walls of zygomycetes, etc.) may be added to the medium as they are. Other medium components can be used as long as they are commonly used for culturing filamentous fungi. The pH of the culture medium can be set at any PL as long as the strain used can grow. However, preferably the pH is 5.0 to 7.
.. Adjust to 0 and culture. The culture temperature is usually around 25℃, and the number of culture days is 1 to 7.
The culture is carried out by aerated agitation culture, etc. Saccharified chitozanase is produced and accumulated in the medium. After the culture is completed, a crude enzyme solution is obtained by removing bacterial cells from the culture solution by centrifugation, filtration, or the like. This crude enzyme solution can be processed as necessary by ultrafiltration concentration, ammonium sulfate salting out, extraction, etc. to obtain a concentrated crude enzyme solution. It can be made into powder. (3) Properties of saccharified chitosan-degrading enzyme ■ Effect on chitosan The saccharified chitosan-degrading enzyme produced by this invention is as follows:
It acts on chitosan to decompose it and liberate its constituent monosaccharide, D-glucosamine. (2) Optimal pn The activity towards the substrate chitosan was investigated in the range from pH 3.8 to pH 1O.O. The relationship between the buffer used and pi is as follows. pH3,6~6.0 Acetate buffer pl+5.8~7.8 Phosphate buffer pH8,0~I
O30 Sodium carbonate/Boric acid buffer
When 00LJ (trade name manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is used, it is insoluble in buffer solutions in the neutral to alkaline range and precipitates. Therefore, when investigating the optimal pH in a wide range of pH ranges, glycol chitosan, which is soluble in a wide range of pH ranges, was used as a substrate. The enzyme activity was measured when the enzyme was reacted with the substrate in various I)H buffers (reaction temperature: 37°C). Results first
This is shown in the graphs of Figs. The optimal pl (which can be read from these graphs) is as follows: Chitosan Glycol 100L Chitosan AF9-P-112 produces around 5 4-6 enzymes (Figure 1) 8 F9-P-115 produces 4. Around 5 5~
6 enzyme (Figure 2) Produced by AF9-P-128 4-5.5 4-6
Enzymes (Figure 3) As can be seen from the table above, all saccharified chitosan degrading enzymes have an optimum pH in the acidic range. (2) Optimal Temperature and Temperature Stability The enzyme activity was measured when the enzyme was reacted with the substrate at two optimal temperatures (pH of the reaction solution was 5.0, and the substrate was 100 L of chitosan). Temperature stability: Diluted enzyme with pH 5.0 acetate buffer, mixed, heat treated at various temperatures for 30 minutes, cooled, and reacted with substrate at 37°C using these enzyme solutions. The activity was measured (reaction solution p11 was 5.0, substrate was 100 L of chitosan). These results are shown in the graphs of FIGS. 4 to 6. The optimum temperature and temperature stability that can be read from these graphs are as follows. 8F9-P-112 Production of enzyme 8F9-P-1,15 Production of enzyme 8F9-P-128 Production at 60℃ (Figure 4) Production at 60℃ (Figure 5) 60℃ 60℃, 30 60℃ for 30 minutes, 50℃ for 30 minutes, Penicillium AP9-P-11
The optimum temperature for the reaction of the saccharified chitosan degrading enzyme produced by 2 and AF9-P-115 is around 60°C;
It remained stable without being deactivated even after heat treatment for 0 minutes. In addition, the optimum temperature for the reaction of the saccharified chitosan-degrading enzyme produced by Penicillium 8F9-P-128 is around 60°C, but 50°C
, was stable up to 30 minutes of heat treatment. ■Activity measurement method for saccharified chitosan degrading enzyme Add 100L of chitosan to 0.1M acetate buffer (all 5.0) at a concentration of 0.
.. A chitosan solution is prepared by dissolving it to a concentration of 5%. Add 200 μg of this chitosan solution to 0.1 M acetate buffer (p
Add 700 μg of H5,0) and 100 μg of enzyme solution, mix well, and react at 37° C. for 30 minutes. After the reaction is complete, the generated free reducing sugars are treated with RondIeM.
organ method (Rondle, C, J, M, and
Morgan, W., T.J., (1955), Bio
Chemical Journal, Vol. 61.
588-589). Note that glucosamine hydrochloride is used as a control. The amount of enzyme that releases 1 μmol of glucosamine per minute under these reaction conditions is defined as 1 unit.

【実施例】【Example】

以下に実施例を挙げてこの発明を説明する。 キトサンを含有する前述した組成の基本培地100 m
lを坂ロフラスコに分注し、120℃で20分間の高圧
蒸気滅菌を行った。 ツアペック寒天培地上で生育させたペニシリウム八F9
−P−112の菌糸マット片(約5關×5順)をこのフ
ラスコ中の培地に接種し、25℃で6日間の往復振盪培
養を行った。 培養後、培養液を濾紙(No、2)を用いて除菌濾過し
、酵素液を得た。この酵素液の糖化型キトサン分解酵素
活性は培養濾液1ml当たり139ミリユニツトであっ
た。 キトサンを含有する前述した組成の基本培地311を5
g容小型発酵装置に分注し、120℃で20分間の高圧
蒸気滅菌を行った。 同じ基本培地100 mlを含む三角フラスコにペニシ
リウムAF9−P−112の菌糸マット片(約5 mm
×5關)を接種して25℃で2日間の回転振盪培養を行
って予め種培養物を調製し、これを前記小型発酵装置に
接種して培養した。発酵装置における培養条件は次の通
りとした。 温  度     25℃ 培地pHall7を超えないように 塩酸で制御 通気量   311/分 回転数   300 rpm 培養日数  4日間 培養後、培養液を濾紙(No、2)を用いて除菌濾過し
、酵素液を得た。この酵素液の糖化型キトサン分解酵素
活性は培養濾液1a+I当たり123ミリユニツトであ
った。 ペニシリウムAP9−P−112に代えてペニシリウム
八F9−P−115を用いた以外は実施例1と同様にし
て酵素液を得た。この酵素液の糖化型キトサン分解酵素
活性は培養濾液11当たり248ミリユニツトであった
。 ペニシリウムAF9−P−112に代えてペニシリウム
AP9−P−115を用いたこと、および発酵装置によ
る培養日数を8日間としたこと以外は実施例2と同様に
して酵素液を得た。この酵素液の糖化型キトサン分解酵
素活性は培養濾液11当たり289 ミリユニットであ
った。 ペニシリウム八F9−P−112に代えてペニシリウム
AF9−P−128を用いたこと、フラスコによる往復
振盪培養日数を4日間としたこと以外は実施例1と同様
にして酵素液を得た。この酵素液の糖化型キトサン分解
酵素活性は培養濾液11当たり253ミリユニツトであ
った。 実施例6:ペニシリウム八F9−P−128による小型
発酵装置での酵素生産 ペニシリウムAP9−P−112に代えてペニシリウム
AP9−P−128を用いたこと、発酵装置における培
養日数を7日間としたこと以外は実施例2と同様にして
酵素液を得た。この酵素液の糖化型キトサン分解酵素活
性は培養濾液ll111当たり559ミリユニツトであ
った。 実施例7:得られた酵素の基質に対する作用上記の実施
例1〜6て得られた各糖化型キトサン分解酵素10μg
を、キトサン溶液(キトサン100Lを511g/ml
となるようにpH5,0の酢酸緩衝液に溶解したもの)
40μgにそれぞれ添加、混合し、37℃で1時間およ
び24時間静置条件下で反応させた。次にこの反応液を
100℃で5分間加熱処理して反応を停止させた後、薄
層クロマトグラフィー(TLC)により反応液中の酵素
分解産物を分析した。 TLCプレートはrKieselgel 60F J 
 (メルク社製商品名)を使用し、標準品にはキトサン
オリゴ糖混合物(20B/ml ) 2.5μgを用い
た。 展開溶媒にはn−ブタノール−酢酸−水−2:1:2を
用い、常法に従って展開し、硫酸発色によりスポットの
検出を行った。得られたTLC分析パターンを第7図に
示す。 このパターンかられかるように、ペニシリウム八F9−
P−112、八F9−P−115および八F9−P−1
28の生産する糖化型キトサン分解酵素は、1時間およ
び24時間の反応のいずれの場合にも、キトサンに作用
してD−グルコサミンの単糖のみを生成しており、キト
サンオリゴ糖は検出されなかった。
This invention will be explained below with reference to Examples. 100 m of basal medium of the above composition containing chitosan
1 was dispensed into a Sakaro flask and autoclaved at 120°C for 20 minutes. Penicillium 8F9 grown on Czapek agar medium
-P-112 mycelial mat pieces (approximately 5 squares x 5 orders) were inoculated into the medium in this flask, and cultured with reciprocating shaking at 25°C for 6 days. After culturing, the culture solution was sterilized and filtered using filter paper (No. 2) to obtain an enzyme solution. The saccharified chitosan degrading enzyme activity of this enzyme solution was 139 milliunits per ml of culture filtrate. Basic medium 311 containing chitosan and having the above-mentioned composition was added to 5
The mixture was dispensed into a small-sized fermentation device with a capacity of 1.5 g and autoclaved at 120° C. for 20 minutes. Into an Erlenmeyer flask containing 100 ml of the same basic medium, add a piece of mycelial mat of Penicillium AF9-P-112 (approximately 5 mm
A seed culture was prepared in advance by inoculating the seed culture with 50% of the seed culture and culturing with rotational shaking at 25° C. for 2 days, and the seed culture was inoculated into the small-sized fermentation apparatus and cultured. The culture conditions in the fermentation apparatus were as follows. Temperature: 25℃ Controlled with hydrochloric acid so as not to exceed medium pH Hall 7 Aeration rate: 311/min Rotation speed: 300 rpm Number of culture days: After culturing for 4 days, the culture solution was sterilized and filtered using filter paper (No. 2), and the enzyme solution was removed. Obtained. The saccharified chitosan degrading enzyme activity of this enzyme solution was 123 milliunits per culture filtrate 1a+I. An enzyme solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that Penicillium 8F9-P-115 was used in place of Penicillium AP9-P-112. The saccharified chitosan degrading enzyme activity of this enzyme solution was 248 milliunits per 11 culture filtrate. An enzyme solution was obtained in the same manner as in Example 2, except that Penicillium AP9-P-115 was used in place of Penicillium AF9-P-112, and the number of days for culturing in the fermentation apparatus was 8 days. The saccharified chitosan degrading enzyme activity of this enzyme solution was 289 milliunits per 11 culture filtrates. An enzyme solution was obtained in the same manner as in Example 1, except that Penicillium AF9-P-128 was used in place of Penicillium 8 F9-P-112, and the number of days of culture with reciprocating shaking in the flask was 4 days. The saccharified chitosan degrading enzyme activity of this enzyme solution was 253 milliunits per 11 culture filtrate. Example 6: Enzyme production using Penicillium 8 F9-P-128 in a small fermentation apparatus Penicillium AP9-P-128 was used in place of Penicillium AP9-P-112, and the number of days of culture in the fermentation apparatus was set to 7 days. An enzyme solution was obtained in the same manner as in Example 2 except for this. The saccharified chitosan degrading enzyme activity of this enzyme solution was 559 milliunits per 111 culture filtrate. Example 7: Effect of the obtained enzyme on the substrate 10 μg of each saccharified chitosan degrading enzyme obtained in Examples 1 to 6 above
, chitosan solution (chitosan 100L 511g/ml
(dissolved in acetate buffer at pH 5.0)
They were added to 40 μg of each, mixed, and allowed to react at 37° C. for 1 hour and 24 hours under standing conditions. Next, this reaction solution was heat-treated at 100° C. for 5 minutes to stop the reaction, and then enzymatic degradation products in the reaction solution were analyzed by thin layer chromatography (TLC). TLC plate is rKieselgel 60F J
(trade name, manufactured by Merck & Co., Ltd.), and 2.5 μg of chitosan oligosaccharide mixture (20 B/ml) was used as a standard product. Using n-butanol-acetic acid-water (2:1:2) as a developing solvent, development was carried out according to a conventional method, and spots were detected by coloring with sulfuric acid. The obtained TLC analysis pattern is shown in FIG. As you can see from this pattern, Penicillium 8F9-
P-112, 8F9-P-115 and 8F9-P-1
The saccharified chitosan-degrading enzyme produced by No. 28 acted on chitosan to produce only the D-glucosamine monosaccharide in both 1-hour and 24-hour reactions, and no chitosan oligosaccharides were detected. Ta.

【発明の効果】【Effect of the invention】

上述したところかられかるようにこの発明によれば、ペ
ニシリウム属に属する新規な糸状菌を培養することによ
って糖化型キトサン分解酵素を製造することができる。 この発明で得られた糖化型キトサン分解酵素は、キトサ
ンに作用させることによりキトサンを分解してその構成
単糖であるD−グルコサミンを生成することができる。 かような酵素反応による分解は、従来の鉱酸による加熱
分解に比べて温和な条件でキトサンに作用してD−グル
コサミンまで分解するため、変性の少ない天然のD−グ
ルコサミンの製造が可能となる。
As can be seen from the above, according to the present invention, a saccharified chitosan-degrading enzyme can be produced by culturing a novel filamentous fungus belonging to the genus Penicillium. The saccharified chitosan-degrading enzyme obtained in this invention can decompose chitosan by acting on it to produce D-glucosamine, which is its constituent monosaccharide. This enzymatic decomposition acts on chitosan under milder conditions than conventional thermal decomposition using mineral acids and decomposes it into D-glucosamine, making it possible to produce natural D-glucosamine with less denaturation. .

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

第1図、第2図および第3図は、それぞれペニシリウム
八F9−P−112、Ar1−P−115およびAr1
−P−128の生産した糖化型キトサン分解酵素の酵素
活性とp++との関係を示すグラフ;第4図、第5図お
よび第6図は、それぞれペニシリウムAF9−P−11
2、八F9−P−115およびAr1−P−128の生
産した糖化型キトサン分解酵素の酵素活性と温度との関
係を示すグラフ;および第7図は、ペニシリウムAF9
−P−112、Ar1−P−115およびAr9−P−
128の生産した各糖化型キトサン分解酵素をキトサン
に作用させたときの分解産物の分析結果を示すTLC分
析パターンである。 5 第 「 図 H 第2図 ■ 第 図 H 第4図 温 度 (’C)
Figures 1, 2 and 3 show Penicillium 8 F9-P-112, Ar1-P-115 and Ar1, respectively.
- A graph showing the relationship between the enzymatic activity of the saccharified chitosan degrading enzyme produced by P-128 and p++; Figures 4, 5 and 6 are respectively
2, 8 A graph showing the relationship between the enzyme activity and temperature of the saccharified chitosan degrading enzyme produced by F9-P-115 and Ar1-P-128; and FIG.
-P-112, Ar1-P-115 and Ar9-P-
128 is a TLC analysis pattern showing the analysis results of decomposition products when each of the saccharified chitosan-degrading enzymes produced by No. 128 were allowed to act on chitosan. 5 Figure H Figure 2 ■ Figure H Figure 4 Temperature ('C)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ペニシリウム属に属する糖化型キトサン分解酵素生
産菌を培養し、この培養物から糖化型キトサン分解酵素
を採取することを特徴とする糖化型キトサン分解酵素の
製造方法。 2、前記糖化型キトサン分解酵素生産菌がペニシリウム
AF9−P−112(微工研菌寄第11374号)、ペ
ニシリウムAF9−P−115(微工研菌寄第1137
5号)またはペニシリウムAF9−P−128(微工研
菌寄第11376号)であることを特徴とする請求項1
記載の糖化型キトサン分解酵素の製造方法。
[Scope of Claims] 1. A method for producing a saccharified chitosan degrading enzyme, which comprises culturing a saccharified chitosan degrading enzyme-producing bacterium belonging to the genus Penicillium, and collecting the saccharified chitosan degrading enzyme from this culture. 2. The saccharified chitosan-degrading enzyme-producing bacteria are Penicillium AF9-P-112 (Feikoken Bibori No. 11374), Penicillium AF9-P-115 (Feibokuken Bibori No. 1137).
Claim 1 characterized in that it is Penicillium AF9-P-128 (Feikoken Bibori No. 11376).
The method for producing the saccharified chitosan degrading enzyme described above.
JP8153090A 1990-03-29 1990-03-29 Production of saccharification-type chitosan liase Pending JPH03280877A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8153090A JPH03280877A (en) 1990-03-29 1990-03-29 Production of saccharification-type chitosan liase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8153090A JPH03280877A (en) 1990-03-29 1990-03-29 Production of saccharification-type chitosan liase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03280877A true JPH03280877A (en) 1991-12-11

Family

ID=13748874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8153090A Pending JPH03280877A (en) 1990-03-29 1990-03-29 Production of saccharification-type chitosan liase

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03280877A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0885954A1 (en) * 1997-06-16 1998-12-23 Societe Des Produits Nestle S.A. Chitinolytic enzymes production by Penicillium janthinellum
CN1300311C (en) * 2005-06-14 2007-02-14 浙江大学 Preparation method of chitin incision enzyme

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0885954A1 (en) * 1997-06-16 1998-12-23 Societe Des Produits Nestle S.A. Chitinolytic enzymes production by Penicillium janthinellum
CN1300311C (en) * 2005-06-14 2007-02-14 浙江大学 Preparation method of chitin incision enzyme

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4226941A (en) Process for the optical resolution of d,l-2-amino-4-methylphosphinobutyric acid
US5739015A (en) Biotransformation of chitin to chitosan
JPH047191B2 (en)
Drysdale et al. Citric acid production by Aspergillus niger in surface culture on inulin
Ekka et al. Screening, isolation and characterization of amylase producing bacteria and optimization for production of amylase
JPH03280877A (en) Production of saccharification-type chitosan liase
JPH09299093A (en) Production of arabinose from beet arabinan
JP2839493B2 (en) Use of cellulase preparations in culture and use of cellulosic microorganisms
JPH08140668A (en) Agent for fermentation treatment of raw garbage
CN117004495B (en) Trichoderma atroviride T280, screening method and application thereof
RU2244742C2 (en) Method for isolation and selection of microorganisms as producers of cyclodextrin glucanotrasnferase, strain of microorganism bacillus circulans b-65 ncaim (p) 001277 (b-65) as producer of extracellular cyclodextrin transferase, cyclodextrin glucanotransferase obtained from its and its applying for preparing cyclodextrin
JP2785323B2 (en) β-glucosidase and method for producing the same
JPH06191977A (en) Method for high-speed composting of organic material
JPH0789923B2 (en) Method for producing chitosan degrading enzyme
JPH02163093A (en) Bioorganism of genus scopulariopsis and production of kestose using thereof
Myat et al. Extraction and characterization of chi‑tosanase enzyme from Bacillus megaterium under liquid state fermenta‑tion
SU1643608A1 (en) Strain of fungus allescheria terrestris producer of cellulases
US4591561A (en) Process for the preparation of maltopentaose
DE2107461A1 (en) Process for the production of alkaline dextranase enzyme
JPH0712996B2 (en) Organic fertilizer manufacturing method
JPS59159780A (en) Preparation of cellulase by bacterium
JP2958359B2 (en) Slow-acting antibacterial agent
CN109679866A (en) A kind of efficient endo-xylanase produces screening technique and its application of bacterium
JPH0398584A (en) Production of alpha-galactosidase by paecilomyces
JPS5822192B2 (en) New bacterial species Sporotrichum cellulophyllum