JPH05153975A - 耐熱性カタラーゼ - Google Patents
耐熱性カタラーゼInfo
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- JPH05153975A JPH05153975A JP32348291A JP32348291A JPH05153975A JP H05153975 A JPH05153975 A JP H05153975A JP 32348291 A JP32348291 A JP 32348291A JP 32348291 A JP32348291 A JP 32348291A JP H05153975 A JPH05153975 A JP H05153975A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】アスペルギルス・テレウス、アクレモニウム・
アラバメンシスまたはサーモアスカス・オーランチアカ
スに由来し、８０℃、ｐＨ７、保持時間３０分の条件下
において少なくとも６０％以上の残存活性を有する耐熱
性カタラーゼ。 【効果】本発明のカタラーゼは高温でも安定であるか
ら、高温の水溶液中の過酸化水素を分解除去するのに有
用であり、特に水溶液の液性がアルカリ性の場合には、
特に効果的である。
アラバメンシスまたはサーモアスカス・オーランチアカ
スに由来し、８０℃、ｐＨ７、保持時間３０分の条件下
において少なくとも６０％以上の残存活性を有する耐熱
性カタラーゼ。 【効果】本発明のカタラーゼは高温でも安定であるか
ら、高温の水溶液中の過酸化水素を分解除去するのに有
用であり、特に水溶液の液性がアルカリ性の場合には、
特に効果的である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性に優れた新規な
カタラーゼに関する。本発明のカタラーゼは高温条件下
での過酸化水素分解能を持つため、例えば高温の廃液処
理や過酸化水素の分解を必要とする食品加工等に有利に
用いられる。
カタラーゼに関する。本発明のカタラーゼは高温条件下
での過酸化水素分解能を持つため、例えば高温の廃液処
理や過酸化水素の分解を必要とする食品加工等に有利に
用いられる。
【０００２】
【従来の技術，発明が解決しようとする課題】従来、カ
タラーゼとして、微生物由来のもの（特開昭５５−１３
５５８８，特開昭６０−８３５７９，特公昭６３−３７
８８，特公昭４９−４９５６，特公平２−７６５７９）
及び豚・牛の肝臓などの動物由来のカタラーゼなどが知
られている。しかしながら、これら従来のカタラーゼで
は、その使用条件によっては耐熱性の点で充分ではな
い。本発明の目的は、従来のカタラーゼと比較して一段
と優れた耐熱性を有するカタラーゼを提供するにある。
タラーゼとして、微生物由来のもの（特開昭５５−１３
５５８８，特開昭６０−８３５７９，特公昭６３−３７
８８，特公昭４９−４９５６，特公平２−７６５７９）
及び豚・牛の肝臓などの動物由来のカタラーゼなどが知
られている。しかしながら、これら従来のカタラーゼで
は、その使用条件によっては耐熱性の点で充分ではな
い。本発明の目的は、従来のカタラーゼと比較して一段
と優れた耐熱性を有するカタラーゼを提供するにある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、耐熱性カ
タラーゼについて鋭意検討を行い、自然界より種々の微
生物をスクリーニングに供試した。その結果、糸状菌で
あるアクレモニウム・アラバメンシス，サーモアスカス
・オーランチアカスおよびアスペルギルス・テレウス由
来のカタラーゼが耐熱性に優れていることを発見し本発
明に至った。
タラーゼについて鋭意検討を行い、自然界より種々の微
生物をスクリーニングに供試した。その結果、糸状菌で
あるアクレモニウム・アラバメンシス，サーモアスカス
・オーランチアカスおよびアスペルギルス・テレウス由
来のカタラーゼが耐熱性に優れていることを発見し本発
明に至った。
【０００４】本発明のカタラーゼは、いずれも８０℃，
ｐＨ７，保持時間３０分の条件下において６０％以上の
残存活性を示し、特に、サーモアスカス・オーランチア
カス由来のカタラーゼは９０％の残存活性を示した。
ｐＨ７，保持時間３０分の条件下において６０％以上の
残存活性を示し、特に、サーモアスカス・オーランチア
カス由来のカタラーゼは９０％の残存活性を示した。
【０００５】また、本発明のカタラーゼの至適温度は３
０〜５０℃であるが、８５℃においても至適温度（３０
℃）における活性の３０％以上の活性を示し、特に、ア
クレモニウム・アラバメンシス由来のカタラーゼは５５
％の活性を示した。
０〜５０℃であるが、８５℃においても至適温度（３０
℃）における活性の３０％以上の活性を示し、特に、ア
クレモニウム・アラバメンシス由来のカタラーゼは５５
％の活性を示した。
【０００６】本発明の耐熱性カタラーゼは、従来のカタ
ラーゼとほぼ同様の特性を持ちながら、高温下での耐性
がきわめて大きいことに特徴がある。いくつかの特性を
以下に示す。
ラーゼとほぼ同様の特性を持ちながら、高温下での耐性
がきわめて大きいことに特徴がある。いくつかの特性を
以下に示す。
【０００７】（イ）熱安定性 前述の通り、種々の温度において、ｐＨ７で３０分間保
持した後の残存活性は、８０℃においてはアクレモニウ
ム・アラバメンシスおよびアスペルギルス・テレウス由
来のカタラーゼが６６％，サーモアスカス・オーランチ
アカス由来のカタラーゼが９０％の残存活性を示した。
因みに、耐熱性カタラーゼとして知られているアスペル
ギルス・ニガー由来のカタラーゼ（市販品、商品名「カ
タザイム」）は同じ処理で、残存活性０％となった。ま
た、８５℃，３０分間保持した後の残存活性は、アスペ
ルギルス・テレウス由来のカタラーゼでは０％となった
が、アクレモニウム・アラバメンシス由来のカタラーゼ
で３６％，サーモアスカス・オーランチアカス由来のカ
タラーゼでは４７％の残存活性を示した。
持した後の残存活性は、８０℃においてはアクレモニウ
ム・アラバメンシスおよびアスペルギルス・テレウス由
来のカタラーゼが６６％，サーモアスカス・オーランチ
アカス由来のカタラーゼが９０％の残存活性を示した。
因みに、耐熱性カタラーゼとして知られているアスペル
ギルス・ニガー由来のカタラーゼ（市販品、商品名「カ
タザイム」）は同じ処理で、残存活性０％となった。ま
た、８５℃，３０分間保持した後の残存活性は、アスペ
ルギルス・テレウス由来のカタラーゼでは０％となった
が、アクレモニウム・アラバメンシス由来のカタラーゼ
で３６％，サーモアスカス・オーランチアカス由来のカ
タラーゼでは４７％の残存活性を示した。
【０００８】（ロ）至適温度 従来のアスペルギルス・ニガー由来のカタラーゼ（市販
品、商品名「カタザイム」）は６０℃に至適温度を持つ
のに対し、本発明のカタラーゼはいずれも３０〜５０℃
に至適温度を有する。しかしながら、従来品は高温にお
ける酵素活性が非常に低く、３０℃に於ける酵素活性に
比べ８５℃では１０％以下となるのに対し、アスペルギ
ルス・テレウス由来のカタラーゼでは３０％、アクレモ
ニウム・アラバメンシス由来のカタラーゼでは５５％，
サーモアスカス・オーランチアカス由来のカタラーゼで
は４６％の活性を示した。
品、商品名「カタザイム」）は６０℃に至適温度を持つ
のに対し、本発明のカタラーゼはいずれも３０〜５０℃
に至適温度を有する。しかしながら、従来品は高温にお
ける酵素活性が非常に低く、３０℃に於ける酵素活性に
比べ８５℃では１０％以下となるのに対し、アスペルギ
ルス・テレウス由来のカタラーゼでは３０％、アクレモ
ニウム・アラバメンシス由来のカタラーゼでは５５％，
サーモアスカス・オーランチアカス由来のカタラーゼで
は４６％の活性を示した。
【０００９】（ハ）ｐＨ安定性 本発明のカタラーゼはアルカリ性での安定性に優れ、１
００Ｕ／mlの酵素液をｐＨ１２で３０℃，６０分保持し
た後の残存活性はアスペルギルス・テレウス由来のカタ
ラーゼで１００％、アクレモニウム・アラバメンシスお
よびサーモアスカス・オーランチアカス由来のカタラー
ゼでは８０％を示した。一方、従来のアスペルギルス・
ニガー由来のカタラーゼ（市販品、商品名「カタザイ
ム」）では、同じ処理条件で４６％の残存活性しかなか
った。
００Ｕ／mlの酵素液をｐＨ１２で３０℃，６０分保持し
た後の残存活性はアスペルギルス・テレウス由来のカタ
ラーゼで１００％、アクレモニウム・アラバメンシスお
よびサーモアスカス・オーランチアカス由来のカタラー
ゼでは８０％を示した。一方、従来のアスペルギルス・
ニガー由来のカタラーゼ（市販品、商品名「カタザイ
ム」）では、同じ処理条件で４６％の残存活性しかなか
った。
【００１０】（ニ）至適ｐＨ 本発明のカタラーゼはいずれもｐＨ６〜９に至適を持
ち、ｐＨ１１でもｐＨ７における活性の８６〜９２％の
活性を示す。
ち、ｐＨ１１でもｐＨ７における活性の８６〜９２％の
活性を示す。
【００１１】（ホ）高温・高アルカリ条件での活性 ｐＨ１１，７０℃での活性はｐＨ７，３０℃での活性に
比べ、従来のアスペルギルス・ニガー由来のカタラーゼ
（市販品、商品名「カタザイム」）が１０％であるのに
対し、アスペルギルス・テレウスが３０〜４０％，サー
モアスカス・オーランチアカスは３５〜４０％，アクレ
モニウム・アラバメンシスは６４％の活性を示した。
比べ、従来のアスペルギルス・ニガー由来のカタラーゼ
（市販品、商品名「カタザイム」）が１０％であるのに
対し、アスペルギルス・テレウスが３０〜４０％，サー
モアスカス・オーランチアカスは３５〜４０％，アクレ
モニウム・アラバメンシスは６４％の活性を示した。
【００１２】（ヘ）分子量 いずれの菌株も約３６０，０００であった。なお、カタ
ラーゼの活性は５分間反応後の残存基質過酸化水素をチ
オ硫酸ナトリウムで滴定することにより、カタラーゼに
よって分解された過酸化水素を求める。活性は、１分間
に１マイクロモルの過酸化水素を分解する時を１単位
（Ｕ）とした。
ラーゼの活性は５分間反応後の残存基質過酸化水素をチ
オ硫酸ナトリウムで滴定することにより、カタラーゼに
よって分解された過酸化水素を求める。活性は、１分間
に１マイクロモルの過酸化水素を分解する時を１単位
（Ｕ）とした。
【００１３】本発明の耐熱性カタラーゼは、耐熱性カタ
ラーゼ生産能を有するアスペルギルス・テレウス（Aspe
rgillus terreus ）、アクレモニウム・アラバメンシス
（Acremonium alabamensis）またはサーモアスカス・オ
ーランチアカス（Thermoascus aurantiacus ）を、好気
的に培養して得られた菌体及びその培養上清から採取さ
れる。
ラーゼ生産能を有するアスペルギルス・テレウス（Aspe
rgillus terreus ）、アクレモニウム・アラバメンシス
（Acremonium alabamensis）またはサーモアスカス・オ
ーランチアカス（Thermoascus aurantiacus ）を、好気
的に培養して得られた菌体及びその培養上清から採取さ
れる。
【００１４】本発明の耐熱性カタラーゼ生産菌として
は、アスペルギルス・テレウス，アクレモニウム・アラ
バメンシス，サーモアスカス・オーランチアカスが挙げ
られ、アスペルギルス・テレウスの代表的な保存菌株と
しては、アスペルギルス・テレウス ＩＦＯ ４１０
０，アスペルギルス・テレウス ＩＦＯ ６１２３，ア
スペルギルス・テレウス ＡＴＣＣ ３２５８７，アス
ペルギルス・テレウス ＡＴＣＣ ３２５８９等が挙げ
られる。アクレモニウム・アラバメンシスの代表的な保
存菌株としては、アクレモニウム・アラバメンシス Ａ
ＴＣＣ ２６７９６が挙げられる。サーモアスカス・オ
ーランチアカスの代表的な保存菌株としては、サーモア
スカス・オーランチアカス ＩＦＯ ６７６６，サーモ
アスカス・オーランチアカス ＩＦＯ ９７４８，サー
モアスカス・オーランチアカス ＩＦＯ ９８６２，サ
ーモアスカス・オーランチアカス ＩＦＯ ３１６９
３，サーモアスカス・オーランチアカス ＩＦＯ ３１
９１０等が挙げられる。
は、アスペルギルス・テレウス，アクレモニウム・アラ
バメンシス，サーモアスカス・オーランチアカスが挙げ
られ、アスペルギルス・テレウスの代表的な保存菌株と
しては、アスペルギルス・テレウス ＩＦＯ ４１０
０，アスペルギルス・テレウス ＩＦＯ ６１２３，ア
スペルギルス・テレウス ＡＴＣＣ ３２５８７，アス
ペルギルス・テレウス ＡＴＣＣ ３２５８９等が挙げ
られる。アクレモニウム・アラバメンシスの代表的な保
存菌株としては、アクレモニウム・アラバメンシス Ａ
ＴＣＣ ２６７９６が挙げられる。サーモアスカス・オ
ーランチアカスの代表的な保存菌株としては、サーモア
スカス・オーランチアカス ＩＦＯ ６７６６，サーモ
アスカス・オーランチアカス ＩＦＯ ９７４８，サー
モアスカス・オーランチアカス ＩＦＯ ９８６２，サ
ーモアスカス・オーランチアカス ＩＦＯ ３１６９
３，サーモアスカス・オーランチアカス ＩＦＯ ３１
９１０等が挙げられる。
【００１５】これらのカタラーゼ生産菌は、それぞれの
菌株が活発に増殖しうる条件下で、常法により培養され
る。例えば、炭素源としてはこれらの微生物が資化しう
るものであればいずれでも良いが、グルコース、可溶性
デンプンなどが好ましい。炭素源の他、窒素源，ミネラ
ル類及びビタミン類などを含有させることが望ましい。
窒素源としては、例えば、アンモニウム塩類，硝酸塩
類，ペプトン，酵母エキス，コーン・スチープ・リカー
などが好適に利用される。ミネラル類としては、例え
ば、燐酸塩類，マグネシウム塩類，カリウム塩類，カル
シウム塩類，コバルト塩類，亜鉛塩類及び鉄塩類などを
使用することができる。
菌株が活発に増殖しうる条件下で、常法により培養され
る。例えば、炭素源としてはこれらの微生物が資化しう
るものであればいずれでも良いが、グルコース、可溶性
デンプンなどが好ましい。炭素源の他、窒素源，ミネラ
ル類及びビタミン類などを含有させることが望ましい。
窒素源としては、例えば、アンモニウム塩類，硝酸塩
類，ペプトン，酵母エキス，コーン・スチープ・リカー
などが好適に利用される。ミネラル類としては、例え
ば、燐酸塩類，マグネシウム塩類，カリウム塩類，カル
シウム塩類，コバルト塩類，亜鉛塩類及び鉄塩類などを
使用することができる。
【００１６】培養温度は、微生物の種類によって異な
り、一概には特定し得ないが、例えば、アスペルギルス
・テレウスについては、通常１５〜３７℃、好ましくは
２４〜３４℃である。アクレモニウム・アラバメンシス
については、通常２６〜５３℃、好ましくは３７〜４８
℃である。サーモアスカス・オーランチアカスについて
は、通常３０〜５５℃、好ましくは３７〜５０℃であ
る。
り、一概には特定し得ないが、例えば、アスペルギルス
・テレウスについては、通常１５〜３７℃、好ましくは
２４〜３４℃である。アクレモニウム・アラバメンシス
については、通常２６〜５３℃、好ましくは３７〜４８
℃である。サーモアスカス・オーランチアカスについて
は、通常３０〜５５℃、好ましくは３７〜５０℃であ
る。
【００１７】培養ｐＨについても微生物の種類により異
なり、例えば、アスペルギルス・テレウスについては通
常ｐＨ３〜１０、好ましくはｐＨ６〜９である。アクレ
モニウム・アラバメンシスについては通常ｐＨ３〜７．
５、好ましくはｐＨ３〜６である。サーモアスカス・オ
ーランチアカスについては通常ｐＨ３〜１０、好ましく
はｐＨ５〜９である。実際の培養においては、培養ｐＨ
を一定に保つのが好ましく、ｐＨ調整には苛性ソーダ，
アンモニア水などのアルカリや硫酸等の酸が用いられ
る。
なり、例えば、アスペルギルス・テレウスについては通
常ｐＨ３〜１０、好ましくはｐＨ６〜９である。アクレ
モニウム・アラバメンシスについては通常ｐＨ３〜７．
５、好ましくはｐＨ３〜６である。サーモアスカス・オ
ーランチアカスについては通常ｐＨ３〜１０、好ましく
はｐＨ５〜９である。実際の培養においては、培養ｐＨ
を一定に保つのが好ましく、ｐＨ調整には苛性ソーダ，
アンモニア水などのアルカリや硫酸等の酸が用いられ
る。
【００１８】培養終了後、培養液から耐熱性カタラーゼ
を採取するには、通常の方法を用いることができる。す
なわち、培養液から、例えば遠心分離または濾過などに
より培養菌体を濃縮分離する。得られた菌体を、超音
波，フレンチプレスまたは機械的な磨砕などによる破
壊、またはシクロヘキサン，トルエン，酢酸エチルなど
による自己消化を行うことによって、カタラーゼを菌体
外に排出，可溶化させ、粗酵素標品が得られる。なお、
菌体を除いた培養液中にもカタラーゼが多量に存在し、
培養上清液そのものも粗酵素標品として得られる。
を採取するには、通常の方法を用いることができる。す
なわち、培養液から、例えば遠心分離または濾過などに
より培養菌体を濃縮分離する。得られた菌体を、超音
波，フレンチプレスまたは機械的な磨砕などによる破
壊、またはシクロヘキサン，トルエン，酢酸エチルなど
による自己消化を行うことによって、カタラーゼを菌体
外に排出，可溶化させ、粗酵素標品が得られる。なお、
菌体を除いた培養液中にもカタラーゼが多量に存在し、
培養上清液そのものも粗酵素標品として得られる。
【００１９】これをさらに精製するには、例えばＤＥＡ
Ｅ−セルロース等によるイオン交換クロマトグラフィ
ー、ハイドロキシアパタイトによるクロマトグラフィ
ー、または各種ゲルを用いるゲル濾過、あるいは硫安な
どによる塩析、エタノール及びアセトンなどによる有機
溶媒沈澱などの酵素精製技術から適宜選択し、これらの
方法を単独または組み合わせることにより、精製採取が
可能である。また、用途のよっては、精製を行わない粗
酵素標品も、そのままカタラーゼ含有物としての使用が
可能である。
Ｅ−セルロース等によるイオン交換クロマトグラフィ
ー、ハイドロキシアパタイトによるクロマトグラフィ
ー、または各種ゲルを用いるゲル濾過、あるいは硫安な
どによる塩析、エタノール及びアセトンなどによる有機
溶媒沈澱などの酵素精製技術から適宜選択し、これらの
方法を単独または組み合わせることにより、精製採取が
可能である。また、用途のよっては、精製を行わない粗
酵素標品も、そのままカタラーゼ含有物としての使用が
可能である。
【００２０】このようにして得られた耐熱性カタラーゼ
は、１０℃以下の低温から８０℃以上の高温に至るま
で、その水溶液に含有される過酸化水素の分解除去が可
能である。このときのカタラーゼ濃度および使用量は、
処理水溶液の温度，ｐＨにより適宜選択される。また、
その使用条件については、本発明の耐熱性カタラーゼの
活性が残存する条件であればよく、前記の本発明耐熱性
カタラーゼの性質を勘案して決定される。
は、１０℃以下の低温から８０℃以上の高温に至るま
で、その水溶液に含有される過酸化水素の分解除去が可
能である。このときのカタラーゼ濃度および使用量は、
処理水溶液の温度，ｐＨにより適宜選択される。また、
その使用条件については、本発明の耐熱性カタラーゼの
活性が残存する条件であればよく、前記の本発明耐熱性
カタラーゼの性質を勘案して決定される。
【００２１】
【実施例】実施例により本発明を更に具体的に説明す
る。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。 実施例１アスペルギルス・テレウス ＩＦＯ４１００由来カタラ
ーゼの調製 ポテトデキストロース斜面培地で生育させた菌体を、下
記組成培地２００mlを入れた１Ｌ三角フラスコに４〜５
白金耳植菌し、２４℃で２〜３日間振とう培養した。 培地組成 シュクロース ５０ｇ／Ｌ 麦芽エキス ２０ｇ／Ｌ 酵母エキス ５ｇ／Ｌ ｐＨ４．５（無調整） １２１℃，２０分間滅菌した。ペレット状に生育した菌
体を吸引濾過して集め、ｐＨ７の５０ｍＭ燐酸緩衝液で
洗浄した。同一緩衝液で菌体を懸濁、超音波で均一化し
た後フレンチプレス（アミコン社製）で破砕した。得ら
れた菌体破砕液を遠心分離にかけ不溶物を除去し、カタ
ラーゼの粗酵素液を得た。この粗酵素液を５℃に保ちつ
つ、エタノール濃度５５％になるようにエタノールを徐
々に添加してカタラーゼを沈澱させた。このカタラーゼ
含有画分をｐＨ７，５０ｍＭ燐酸緩衝液で再溶解した
後、不溶物を遠心分離で除き上清液を採取した。この上
清液をアミコン社製ＹＭ−１００の限外濾過膜で濃縮し
て部分精製カタラーゼを調整した。菌体内のカタラーゼ
は１０，０００Ｕ／ｇ ｄｒｙ ｃｅｌｌ，エタノール
沈澱収率１００％，限外濾過収率９５％となり、９，０
００Ｕ／ｍｇ蛋白の比活性の酵素液を得た。
る。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。 実施例１アスペルギルス・テレウス ＩＦＯ４１００由来カタラ
ーゼの調製 ポテトデキストロース斜面培地で生育させた菌体を、下
記組成培地２００mlを入れた１Ｌ三角フラスコに４〜５
白金耳植菌し、２４℃で２〜３日間振とう培養した。 培地組成 シュクロース ５０ｇ／Ｌ 麦芽エキス ２０ｇ／Ｌ 酵母エキス ５ｇ／Ｌ ｐＨ４．５（無調整） １２１℃，２０分間滅菌した。ペレット状に生育した菌
体を吸引濾過して集め、ｐＨ７の５０ｍＭ燐酸緩衝液で
洗浄した。同一緩衝液で菌体を懸濁、超音波で均一化し
た後フレンチプレス（アミコン社製）で破砕した。得ら
れた菌体破砕液を遠心分離にかけ不溶物を除去し、カタ
ラーゼの粗酵素液を得た。この粗酵素液を５℃に保ちつ
つ、エタノール濃度５５％になるようにエタノールを徐
々に添加してカタラーゼを沈澱させた。このカタラーゼ
含有画分をｐＨ７，５０ｍＭ燐酸緩衝液で再溶解した
後、不溶物を遠心分離で除き上清液を採取した。この上
清液をアミコン社製ＹＭ−１００の限外濾過膜で濃縮し
て部分精製カタラーゼを調整した。菌体内のカタラーゼ
は１０，０００Ｕ／ｇ ｄｒｙ ｃｅｌｌ，エタノール
沈澱収率１００％，限外濾過収率９５％となり、９，０
００Ｕ／ｍｇ蛋白の比活性の酵素液を得た。
【００２２】実施例２アクレモニウム・アラバメンシス ＡＴＣＣ２６７９６
由来のカタラーゼの調製 実施例１と同様の培地に植菌し、３７℃で３〜５日間振
とう培養する。微細ペレットがわずかに存在するほぼ均
一の菌液を実施例１と同様に処理して３，０００Ｕ／ｇ
ｄｒｙ ｃｅｌｌのカタラーゼ粗酵素液を得た。この
粗酵素液を５５％エタノール沈澱により回収率６０％で
１００Ｕ／ｍｇ蛋白の比活性の部分精製酵素液を得た。
由来のカタラーゼの調製 実施例１と同様の培地に植菌し、３７℃で３〜５日間振
とう培養する。微細ペレットがわずかに存在するほぼ均
一の菌液を実施例１と同様に処理して３，０００Ｕ／ｇ
ｄｒｙ ｃｅｌｌのカタラーゼ粗酵素液を得た。この
粗酵素液を５５％エタノール沈澱により回収率６０％で
１００Ｕ／ｍｇ蛋白の比活性の部分精製酵素液を得た。
【００２３】実施例３サーモアスカス・オーランチアカス ＩＦＯ９８６２由
来のカタラーゼ調製 下記の培地に植菌し、３７℃で１３日振とう培養した菌
液のペレットを除く均一液を同一培地に１０ｍｌ移植
し、更に３７℃で４日振とう培養した。 培地組成 グルコース ２０ｇ／Ｌ 麦芽エキス ２０ｇ／Ｌ ペプトン １ｇ／Ｌ コーンスチープリカー １０ｇ／Ｌ ｐＨ４．５（無調整） １２１℃，２０分間滅菌した。このように培養すること
により得られたパルプ状の菌液を実施例１と同様に処理
し、２０，０００Ｕ／ｇ ｄｒｙ ｃｅｌｌの粗酵素液
を得た。この粗酵素液を５５％エタノール沈澱により回
収率１００％で５００Ｕ／ｍｇ蛋白の部分精製酵素を得
た。
来のカタラーゼ調製 下記の培地に植菌し、３７℃で１３日振とう培養した菌
液のペレットを除く均一液を同一培地に１０ｍｌ移植
し、更に３７℃で４日振とう培養した。 培地組成 グルコース ２０ｇ／Ｌ 麦芽エキス ２０ｇ／Ｌ ペプトン １ｇ／Ｌ コーンスチープリカー １０ｇ／Ｌ ｐＨ４．５（無調整） １２１℃，２０分間滅菌した。このように培養すること
により得られたパルプ状の菌液を実施例１と同様に処理
し、２０，０００Ｕ／ｇ ｄｒｙ ｃｅｌｌの粗酵素液
を得た。この粗酵素液を５５％エタノール沈澱により回
収率１００％で５００Ｕ／ｍｇ蛋白の部分精製酵素を得
た。
【００２４】実施例４カタラーゼの耐熱性 （イ）実施例１で得たカタラーゼ （ロ）実施例２で得たカタラーゼ （ハ）実施例３で得たカタラーゼ （ニ）市販カタラーゼ（アスペルギルス・ニガー由来，
商品名「カタザイム」，ノボ・インダストリー社製） （ホ）市販カタラーゼ（豚肝臓由来，商品名「ＳＰＡＴ
−Ｌ」，天野製薬社製） 上記５種類のカタラーゼをそれぞれ５００Ｕ／ｍｌにな
るようにｐＨ７の燐酸緩衝液で調整し、３０分間各温度
で保温した後、酵素の残存活性を測定した。カタラーゼ
の活性は次の方法によって測定した。
商品名「カタザイム」，ノボ・インダストリー社製） （ホ）市販カタラーゼ（豚肝臓由来，商品名「ＳＰＡＴ
−Ｌ」，天野製薬社製） 上記５種類のカタラーゼをそれぞれ５００Ｕ／ｍｌにな
るようにｐＨ７の燐酸緩衝液で調整し、３０分間各温度
で保温した後、酵素の残存活性を測定した。カタラーゼ
の活性は次の方法によって測定した。
【００２５】Ｈ2 Ｏ2 基質〔燐酸緩衝液（ｐＨ７）１０
０ｍｌに３０％Ｈ2 Ｏ2 １２５μｌを加えたもの〕を反
応バイアルに５ｍｌ入れ３０℃の水浴中で２０分保温し
ておく。これに同一緩衝液で約１０Ｕ／ｍｌに希釈した
酵素試料１ｍｌを添加し正確に５分間反応させる。５分
反応後、１Ｎ硫酸２ｍｌを添加し反応を止め残存Ｈ2 Ｏ
2 を１／２００Ｎチオ硫酸ナトリウム（ｆａｃｔｏｒ＝
１．０００）で滴定して求める。ブランクは試料のかわ
りに燐酸緩衝液１ｍｌを添加した。以下の計算方法でカ
タラーゼの力価をもとめた。 １／２００Ｎチオ硫酸ナトリウム１ｍｌ＝２．５μＭＨ
2 Ｏ2 カタラーゼ力価（Ｕ／ｍｌ）＝Ｘ×ｎ ｎ：希釈倍数 Ｘ：標準曲線のグラフよりｙ＝（Ｔo −Ｔs ）×２４．
５／Ｔo ×２．５×ｆ のｘ軸の値Ｘを求める。 ｆ＝１／２００Ｎチオ硫酸ナトリウムのファクター（＝
１） Ｔo ＝ブランクの滴定値（ｍｌ） Ｔs ＝サンプルの滴定値（ｍｌ） ２４．５／Ｔo ＝初発基質濃度による活性測定変化に対
する補正値 カタラーゼの残存活性は下記表１のとおりであった。
０ｍｌに３０％Ｈ2 Ｏ2 １２５μｌを加えたもの〕を反
応バイアルに５ｍｌ入れ３０℃の水浴中で２０分保温し
ておく。これに同一緩衝液で約１０Ｕ／ｍｌに希釈した
酵素試料１ｍｌを添加し正確に５分間反応させる。５分
反応後、１Ｎ硫酸２ｍｌを添加し反応を止め残存Ｈ2 Ｏ
2 を１／２００Ｎチオ硫酸ナトリウム（ｆａｃｔｏｒ＝
１．０００）で滴定して求める。ブランクは試料のかわ
りに燐酸緩衝液１ｍｌを添加した。以下の計算方法でカ
タラーゼの力価をもとめた。 １／２００Ｎチオ硫酸ナトリウム１ｍｌ＝２．５μＭＨ
2 Ｏ2 カタラーゼ力価（Ｕ／ｍｌ）＝Ｘ×ｎ ｎ：希釈倍数 Ｘ：標準曲線のグラフよりｙ＝（Ｔo −Ｔs ）×２４．
５／Ｔo ×２．５×ｆ のｘ軸の値Ｘを求める。 ｆ＝１／２００Ｎチオ硫酸ナトリウムのファクター（＝
１） Ｔo ＝ブランクの滴定値（ｍｌ） Ｔs ＝サンプルの滴定値（ｍｌ） ２４．５／Ｔo ＝初発基質濃度による活性測定変化に対
する補正値 カタラーゼの残存活性は下記表１のとおりであった。
【００２６】
【表１】 表１ 耐熱性 酵素 各保持温度での残存活性（％） １０℃ ３０℃ ６０℃ ７０℃ ８０℃ ８５℃ 本発明品−１* １０７ １００ １０２ ７６ ６６ ０ 本発明品−２* ９５ ９０ ７４ ７０ ６６ ３６ 本発明品−３* １０２ １０２ １０２ １００ ９０ ４７ 市販品−１* ９３ ９２ ５９ １０ ０ ０市販品−２* ９４ １００ １５ ０ ０ ０ ＊ 本発明品−１： アスペルギルス・テレウス由来
（実施例１） 本発明品−２： アクレモニウム・アラバメンシス由来
（実施例２） 本発明品−３： サーモアスカス・オーランチアカス由
来（実施例３） 市販品−１ ： アスペルギルス・ニガー由来，商品名
「カタザイム」 市販品−２ ： 豚肝臓由来，商品名「ＳＰＡＴ−Ｌ」
（実施例１） 本発明品−２： アクレモニウム・アラバメンシス由来
（実施例２） 本発明品−３： サーモアスカス・オーランチアカス由
来（実施例３） 市販品−１ ： アスペルギルス・ニガー由来，商品名
「カタザイム」 市販品−２ ： 豚肝臓由来，商品名「ＳＰＡＴ−Ｌ」
【００２７】表１に示されるとおり、本発明のカタラー
ゼは従来のカタラーゼと比較して高温下にさらされても
著しく高い安定性を示した。すなわち、７０℃で３０分
保温した後でも本発明カタラーゼは７０〜１００％の残
存活性を有し、高い安定性を示した。一方、従来品は１
０％以下と低いものであった。なお、本発明品は８０℃
においても６６％以上の残存活性を有し、高い安定性を
示した。
ゼは従来のカタラーゼと比較して高温下にさらされても
著しく高い安定性を示した。すなわち、７０℃で３０分
保温した後でも本発明カタラーゼは７０〜１００％の残
存活性を有し、高い安定性を示した。一方、従来品は１
０％以下と低いものであった。なお、本発明品は８０℃
においても６６％以上の残存活性を有し、高い安定性を
示した。
【００２８】実施例５各種カタラーゼの至適温度 実施例４で示した５種類のカタラーゼについて、各温
度，５分間の活性を測定した。
度，５分間の活性を測定した。
【表２】 表２ 至適温度 酵素 各温度における相対活性（％） １０℃ ３０℃ ６０℃ ７０℃ ８０℃ ８５℃ 本発明品−１* ６６ １００ ８４ ７６ ６２ ３０ 本発明品−２* ４２ １００ ８３ ７０ ６１ ５５ 本発明品−３* ８０ １００ ８５ ７７ ５０ ４６ 市販品−１* ７２ １００ １１８ ７２ ６１ １０市販品−２* ９１ １００ ２５ ５ ０ ０ ＊ 本発明品−１： アスペルギルス・テレウス由来
（実施例１） 本発明品−２： アクレモニウム・アラバメンシス由来
（実施例２） 本発明品−３： サーモアスカス・オーランチアカス由
来（実施例３） 市販品−１ ： アスペルギルス・ニガー由来，商品名
「カタザイム」 市販品−２ ： 豚肝臓由来，商品名「ＳＰＡＴ−Ｌ」
（実施例１） 本発明品−２： アクレモニウム・アラバメンシス由来
（実施例２） 本発明品−３： サーモアスカス・オーランチアカス由
来（実施例３） 市販品−１ ： アスペルギルス・ニガー由来，商品名
「カタザイム」 市販品−２ ： 豚肝臓由来，商品名「ＳＰＡＴ−Ｌ」
【００２９】表２に示されるとおり、６０℃に至適温度
を持つ市販のアスペルギルス・ニガー由来品と比べ、至
適温度は３０〜５０℃であるが高温下でも酵素活性は高
く、８５℃，５分間の反応で従来品が１０％と低下する
のに対し３０％以上の活性を示した。
を持つ市販のアスペルギルス・ニガー由来品と比べ、至
適温度は３０〜５０℃であるが高温下でも酵素活性は高
く、８５℃，５分間の反応で従来品が１０％と低下する
のに対し３０％以上の活性を示した。
【００３０】実施例６各種カタラーゼのアルカリ安定性 実施例４で示した６種類のカタラーゼを１００Ｕ／ｍｌ
となるように各ｐＨ緩衝液で希釈し、所定ｐＨに調整し
た。これらを３０℃，６０分保温した後、残存活性をｐ
Ｈ７にて測定した。尚、アルカリ側はグリシン−ＮａＯ
Ｈ緩衝液を使用した。結果を表３に示す。
となるように各ｐＨ緩衝液で希釈し、所定ｐＨに調整し
た。これらを３０℃，６０分保温した後、残存活性をｐ
Ｈ７にて測定した。尚、アルカリ側はグリシン−ＮａＯ
Ｈ緩衝液を使用した。結果を表３に示す。
【００３１】
【表３】 表３ アルカリ安定性 酵素 各保持ｐＨでの残存活性（％） ７．０ １１．０ １２．０ 本発明品−１* １００ １００ １００ 本発明品−２* ８０ ８０ ８０ 本発明品−３* １０２ １００ ８６ 市販品−１* １００ １００ ４６市販品−２* １００ ０ ０ ＊ 本発明品−１： アスペルギルス・テレウス由来
（実施例１） 本発明品−２： アクレモニウム・アラバメンシス由来
（実施例２） 本発明品−３： サーモアスカス・オーランチアカス由
来（実施例３） 市販品−１ ： アスペルギルス・ニガー由来，商品名
「カタザイム」 市販品−２ ： 豚肝臓由来，商品名「ＳＰＡＴ−Ｌ」
（実施例１） 本発明品−２： アクレモニウム・アラバメンシス由来
（実施例２） 本発明品−３： サーモアスカス・オーランチアカス由
来（実施例３） 市販品−１ ： アスペルギルス・ニガー由来，商品名
「カタザイム」 市販品−２ ： 豚肝臓由来，商品名「ＳＰＡＴ−Ｌ」
【００３２】表３に示すとおり、アルカリ性でも安定で
ある従来のアスペルギルス・ニガー由来カタラーゼもｐ
Ｈ１２で５０％以下まで低下する。これに対し、本発明
品は８０％以上の高い安定性を示した。
ある従来のアスペルギルス・ニガー由来カタラーゼもｐ
Ｈ１２で５０％以下まで低下する。これに対し、本発明
品は８０％以上の高い安定性を示した。
【００３３】
【発明の効果】本発明のカタラーゼは高温環境下で高い
カタラーゼ活性を示し、従来のアスペルギルス由来のカ
タラーゼの３〜５倍と高く、又、その安定性も高い。さ
らに、アルカリ性においても非常に安定で、特に高温，
高アルカリ性下では従来のカタラーゼに比べ著しく安定
であった。従って、本発明のカタラーゼは高温の水溶液
中の過酸化水素を分解除去するのに有用であり、特にそ
の液性が高アルカリ性である場合にはより有効である。
カタラーゼ活性を示し、従来のアスペルギルス由来のカ
タラーゼの３〜５倍と高く、又、その安定性も高い。さ
らに、アルカリ性においても非常に安定で、特に高温，
高アルカリ性下では従来のカタラーゼに比べ著しく安定
であった。従って、本発明のカタラーゼは高温の水溶液
中の過酸化水素を分解除去するのに有用であり、特にそ
の液性が高アルカリ性である場合にはより有効である。
フロントページの続き (72)発明者 家坂 博幸 新潟県新潟市太夫浜字新割182番地 三菱 瓦斯化学株式会社新潟研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】アスペルギルス・テレウス（Aspergillus
terreus ）、アクレモニウム・アラバメンシス（Acremo
niumalabamensis）またはサーモアスカス・オーランチ
アカス（Thermoascus aurantiacus ）に由来し、８０
℃、ｐＨ７、保持時間３０分の条件下において少なくと
も６０％以上の残存活性を示す耐熱性カタラーゼ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32348291A JP3063800B2 (ja) | 1991-12-07 | 1991-12-07 | 耐熱性カタラーゼ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32348291A JP3063800B2 (ja) | 1991-12-07 | 1991-12-07 | 耐熱性カタラーゼ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05153975A true JPH05153975A (ja) | 1993-06-22 |
| JP3063800B2 JP3063800B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=18155184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32348291A Expired - Fee Related JP3063800B2 (ja) | 1991-12-07 | 1991-12-07 | 耐熱性カタラーゼ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3063800B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5486467A (en) * | 1994-01-18 | 1996-01-23 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Catalase from Bacillus subtilis IAM 1026 (Ferm BP-4844) |
| WO2009104622A1 (ja) | 2008-02-18 | 2009-08-27 | 明治製菓株式会社 | 耐熱性カタラーゼ |
| CN107384886A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-24 | 王艺璇 | 一种新型过氧化氢酶及其应用 |
-
1991
- 1991-12-07 JP JP32348291A patent/JP3063800B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5486467A (en) * | 1994-01-18 | 1996-01-23 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Catalase from Bacillus subtilis IAM 1026 (Ferm BP-4844) |
| US5622849A (en) * | 1994-01-18 | 1997-04-22 | Showa Denko K.K. | Catalase from bacillus and process for producing the same |
| WO2009104622A1 (ja) | 2008-02-18 | 2009-08-27 | 明治製菓株式会社 | 耐熱性カタラーゼ |
| US8975053B2 (en) | 2008-02-18 | 2015-03-10 | Meiji Seika Pharma Co., Ltd. | Thermostable catalase |
| US9512409B2 (en) | 2008-02-18 | 2016-12-06 | Meiji Seika Pharma Co., Ltd. | Thermostable catalase |
| CN107384886A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-24 | 王艺璇 | 一种新型过氧化氢酶及其应用 |
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| JP3063800B2 (ja) | 2000-07-12 |
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