JPH0638747A - Cellulase having fiber-disaggregating activity, standard sample of the enzyme and its production - Google Patents

Cellulase having fiber-disaggregating activity, standard sample of the enzyme and its production

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JPH0638747A
JPH0638747A JP9315891A JP9315891A JPH0638747A JP H0638747 A JPH0638747 A JP H0638747A JP 9315891 A JP9315891 A JP 9315891A JP 9315891 A JP9315891 A JP 9315891A JP H0638747 A JPH0638747 A JP H0638747A
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cellulose
insoluble
cellulase
activity
enzyme
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Motoo Arai
基夫 荒井
Mitsuru Motono
満 元野
Reiichiro Sakamoto
禮一郎 阪本
Akiko Suzuki
明子 鈴木
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NIPPON KAMI PULP KENKYUSHO
NIPPON KAMIPARUPU KENKYUSHO KK
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NIPPON KAMI PULP KENKYUSHO
NIPPON KAMIPARUPU KENKYUSHO KK
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Abstract

PURPOSE:To provide a new cellulase having specific properties, useful for the enzymatic saccharification of cellulosic substances and the enzymatic treatment of paper pulp in a paper pulp-producing process, and having an effect to accelerate the fiber-disaggregating activity. CONSTITUTION:The objective cellulase A has following properties; e.g. (A) action: (i) the production of cellotriose, cellobiose, and glucose from an insoluble cellooligosaccharide, (ii) the production of water-soluble saccharides and water- insoluble saccharides from reduced phosphoric acid-swollen cellulose, and (iii)the acceleration of the fiber-disaggregating activity; (B) substrate specificity: exhibits a strong activity to CM-cellulose, and hydrolyzes the insoluble cellooligosaccharides, the phosphoric acid-swollen cellulose, cellotetraose, and cellopentaose; (C) optimal pH, pH stability: the optimal pH is 5, and the cellulase A is stable at a pH of 2-5, when CM-cellulose is used as a substrate; (D) optimal temperature, thermal stability; the optimal temperature is approximately 70 deg.C, and stable up to 60 deg.C, when the CM-cellulose is used as the substrate; (E) mol.wt.: approximately 53000 by a SDS polyacrylamide gel...slab phoresis method. The cellulase is obtained by culturing Trichoderma SP.SK-1919.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、セルロース加水分解酵
素に関する。詳しくは、産業上有用性の高い解繊組成物
の産生能を有する微生物の培養液から純化精製された酵
素であって、木材や藁等のリグノセルロースを原料とす
る糖化工業、紙製品を回収利用する古紙再生処理及び材
木や藁等のリグノセルロース材料を原料とする紙パルプ
製造等の紙パルプ工業、木綿の改質等の繊維工業に用い
られるセルロース分解酵素及びその製造方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a cellulolytic enzyme. Specifically, it is an enzyme purified and purified from a culture solution of a microorganism capable of producing a defibrated composition with high industrial utility, and recovers the saccharification industry and paper products made from lignocellulose such as wood and straw. The present invention relates to a cellulolytic enzyme used in the paper pulp industry such as used paper recycling treatment and paper pulp production using lignocellulosic materials such as timber and straw as raw materials, and fiber industry such as cotton modification, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】セルラーゼはβ−1,4−グルカンであ
るセルロースを加水分解する酵素の総称であり、多種多
様な酵素作用と異なる蛋白質化学的性質を有する酵素群
から成っている。しかしながら、従来から知られている
セルラーゼでは、その糖化能力が弱いためにセルロース
性物質の酵素糖化は澱粉糖化に比べて産業上の優位性を
発揮できていない。また、最近紙パルプ製造工業におい
てセルラーゼの利用が進められつつあるが、本産業では
パルプ収率の減少がセルラーゼの利用を妨げている。
2. Description of the Related Art Cellulase is a general term for enzymes that hydrolyze cellulose, which is β-1,4-glucan, and is composed of a group of enzymes having various enzyme actions and different protein chemical properties. However, the conventionally known cellulase has a weak saccharification ability, and thus the enzymatic saccharification of a cellulosic substance has not been able to exhibit industrial superiority over the starch saccharification. Further, although the use of cellulase has recently been promoted in the pulp and paper manufacturing industry, in this industry, the decrease in pulp yield hinders the use of cellulase.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする問題点】従って、本発明の目
的は、従来技術では困難であったセルロース性物質の酵
素糖化や紙パルプ製造工程での酵素処理に有効な作用を
発揮できる産業上有用なセルラーゼを提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the object of the present invention is industrially useful because it can exert an effective effect on enzymatic saccharification of a cellulosic substance and enzyme treatment in a paper pulp manufacturing process, which has been difficult in the prior art. To provide a novel cellulase.

【0004】[0004]

【問題点を解決するための手段】このような現状を打破
すべく、本発明者らはすでに微生物Trichoderma sp. S
K−1919株(微工研菌寄第11054号)の培養物
が新聞紙やコピー紙をバラバラにパルプ化する作用、す
なわち解繊活性が高いことを特願平1-294469号及び特願
平2-306772号に開示している。この培養物である解繊組
成物はCM−セルラーゼやキシラナーゼ活性が低いにも
かかわらず、高い解繊活性を示すという特徴を有してい
る。従って、パルプ等のセルロース性物質の炭水化物を
加水分解する頻度が少ない条件でパルプ化できる全く新
しい組成物であることが考えられる。そこで、前記SK
−1919株のセルラーゼ系について鋭意研究した結
果、該菌株を培養し得られた培養物より分取した高度に
純化した4種セルラーゼA、B、C、Dが解繊活性を促
進する性質を有することを見出し、この発明を完成し
た。
[Means for Solving Problems] In order to break through the present situation, the present inventors have already developed the microorganism Trichoderma sp. S.
Japanese Patent Application No. 1-294469 and Japanese Patent Application No. 294469 show that the culture of the K-1919 strain (Microtech Lab. No. 11054) has a high action of pulping newspaper or copy paper into pieces, that is, defibration activity. -306772. The defibration composition which is this culture has a characteristic that it shows a high defibration activity despite its low CM-cellulase and xylanase activities. Therefore, it is considered that the composition is a completely new composition that can be pulped under the condition that the frequency of hydrolyzing the carbohydrate of the cellulosic material such as pulp is low. Therefore, the SK
As a result of diligent research on the cellulase system of strain -1919, highly purified four kinds of cellulases A, B, C, and D collected from the culture obtained by culturing the strain have the property of promoting defibration activity. It was found that the present invention was completed.

【0005】すなわち、本発明は、新規なセルラーゼ
A、B、C、Dを提供する。また、本発明は、Trichode
rma 属に属する微生物から得られるセルラーゼA、B、
C、Dのセルラーゼ酵素標準品を提供する。さらに、本
発明は、Trichoderma 属に属するセルラーゼA、B、
C、Dのいずれかの酵素産生能を有する微生物を培地に
培養し、培養液中に当該酵素を生成させ、該培養液から
当該酵素を採取することを特徴とする酵素の製造方法を
提供する。
That is, the present invention provides novel cellulases A, B, C and D. The present invention also provides a Trichode
Cellulases A and B obtained from microorganisms belonging to the genus rma
A C, D cellulase enzyme standard is provided. Furthermore, the present invention relates to cellulases A, B belonging to the genus Trichoderma ,
Provided is a method for producing an enzyme, which comprises culturing a microorganism having an enzyme-producing ability of either C or D in a medium, producing the enzyme in the culture solution, and collecting the enzyme from the culture solution. .

【0006】[0006]

【発明の効果】本発明により解繊活性を促進するセルラ
ーゼA、B、C、Dが提供された。本発明の酵素は、解
繊組成物産生菌の培養物を純化精製して分取された酵素
標準品であり、解繊組成物を利用する紙パルプ製造、セ
ルロース性物質の糖化等の分野で解繊組成物による処理
に利用して解繊作用を促進することができ、大いに貢献
するものである。
The present invention provides cellulases A, B, C and D which promote defibration activity. The enzyme of the present invention is an enzyme standard product obtained by purifying and purifying a culture of a defibration composition-producing bacterium, and is used in the fields of paper pulp production using the defibration composition, saccharification of a cellulosic substance, etc. It can be utilized for the treatment with the defibration composition to promote the defibration action, which greatly contributes.

【0007】[0007]

【発明の具体的な説明】本発明のセルラーゼは後述の性
質を有するものであるが、各性質の記述に先立ち、各性
質の測定方法を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Although the cellulase of the present invention has the properties described below, a method for measuring each property will be described before describing each property.

【0008】セルラーゼ酵素の基質はすべて公知の方法
により調製されたものを使用した。すなわち、不溶性セ
ロオリゴ糖はJ. Ferment. Technol., 62巻、561〜
567(1984))に記載の方法に準じて調製し、セ
ロトリオース、セロテトラオース、セロペンタオース、
リン酸膨潤セルロースはAgric. Biol. Chem., 49巻、
1283〜1290(1985))に記載の方法に準じ
てそれぞれ調製した。また、還元リン酸膨潤セルロース
はAgric. Biol. chem., 53巻、1407〜1409
(1989))に記載の方法に準じて調製したものであ
る。
All cellulase enzyme substrates used were prepared by known methods. That is, insoluble cellooligosaccharides are described in J. Ferment. Technol., Vol. 62, 561.
567 (1984)), cellotriose, cellotetraose, cellopentaose,
Phosphoric acid swollen cellulose is Agric. Biol. Chem., Volume 49,
1283-1290 (1985)). Also, reduced phosphoric acid swollen cellulose is described in Agric. Biol. Chem., 53, 1407-1409.
(1989)).

【0009】セルラーゼ酵素の作用を調べるため、J. F
erment. Technol., 62巻、561〜567(198
4))に記載の方法に準じて不溶性セロオリゴ糖からの
生成糖を確認した。すなわち、20mgの不溶性セロオ
リゴ糖に0.04mgのNaN3 を加え、さらに0.1
M酢酸緩衝液を加えて、これにセルラーゼA、B、C、
Dをそれぞれ本基質に対する活性として0.5U量の酵
素を加えて全量を2mlとし、37℃、18時間反応さ
せた。各反応時間毎に反応液を採取し、高速液体クロマ
トグラフィーで生成糖を確認した。
To investigate the action of cellulase enzymes, J. F.
erment. Technol., Volume 62, 561-567 (198
According to the method described in 4)), the sugar produced from the insoluble cellooligosaccharide was confirmed. That is, 0.04 mg of NaN 3 was added to 20 mg of insoluble cellooligosaccharide, and
M acetate buffer was added and cellulase A, B, C,
D was added to each substrate as an activity against this substrate to a total amount of 2 ml by adding 0.5 U of enzyme, and the mixture was reacted at 37 ° C. for 18 hours. The reaction solution was sampled at each reaction time, and the produced sugar was confirmed by high performance liquid chromatography.

【0010】還元リン酸膨潤セルロースから生成する水
溶性糖及び水に不溶性の糖はAgric.Biol. Chem., 53
巻、1407〜1409(1989))に記載の方法に
準じて確認した。コピー紙解繊活性の測定は特願平2−
306772号に記載の方法と同じ方法で行なった。
Water-soluble sugars and water-insoluble sugars produced from reduced phosphoric acid swollen cellulose are described in Agric. Biol. Chem., 53.
Vol., 1407-1409 (1989)). Measurement of defibration activity of copy paper is made in Japanese Patent Application No. 2-
The method was the same as that described in 306772.

【0011】基質特異性を調べるため各種基質に対する
酵素活性を測定した。酵素活性は「セルラーゼ」講談社
サイエンティフィク発行(1987)に記載の方法によ
り測定された。すなわち、CM−セルラーゼ活性は1%
濃度に溶解したCM−セルロース(和光純薬工業製)を
含む0.1M酢酸緩衝液(pH5)0.5mlに同じ緩
衝液で希釈した酵素液0.5mlを加えて、37℃、1
0分間反応させた。対照は酵素液のみを同じ条件で放置
後、反応停止液であるソモジー・ネルソン法の銅試薬を
先に加えてから基質溶液を加えた。アビセラーゼ活性は
CM−セルロースの代わりにアビセルSF(旭化成製)
を1%濃度に懸濁した基質溶液を用い、37℃、100
分間反応させた。いずれも反応終了後、生成還元糖量を
ソモジー・ネルソン法で測定し、グルコース換算で生成
糖量を産出した。酵素活性1Uは国際単位に準じて、上
記反応条件で1分間に1マイクロモルの還元糖を生成す
る酵素量とした。
In order to examine the substrate specificity, enzyme activity against various substrates was measured. The enzyme activity was measured by the method described in "Cellulase" published by Kodansha Scientific (1987). That is, CM-cellulase activity is 1%
To 0.5 ml of 0.1 M acetate buffer (pH 5) containing CM-cellulose (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) dissolved in a concentration, 0.5 ml of the enzyme solution diluted with the same buffer was added, and the mixture was incubated at 37 ° C. for 1
The reaction was allowed for 0 minutes. As a control, after leaving the enzyme solution alone under the same conditions, the copper reagent of the Somogy Nelson method, which is a reaction stop solution, was added first, and then the substrate solution was added. Avicel activity is Avicel SF (made by Asahi Kasei) instead of CM-cellulose
Was used at 37 ° C. for 100
Let react for minutes. After the reaction was completed, the amount of reducing sugar produced was measured by the Somogy Nelson method, and the amount of produced sugar was produced in terms of glucose. The enzymatic activity of 1 U was defined as the amount of enzyme that produces 1 micromol of reducing sugar per minute under the above reaction conditions according to international units.

【0012】なお、CM−セルロース、アビセル以外の
基質に対する活性の測定は、CM−セルラーゼ活性の場
合と同様に各種基質濃度0.5%で10分間の反応で生
成する還元糖の増加をソモジー・ネルソン法で測定し
た。セルラーゼA、Bの至適pHはCM−セルロースを
基質としてpHの異なる緩衝液を用いて、CM−セルラ
ーゼ活性と同様に測定した。セルラーゼC、Dの至適p
Hは不溶性セロオリゴ糖を基質としてpHの異なる緩衝
液を用いて、CM−セルラーゼ活性に準じてCM−セル
ロースの代わりに不溶性セロオリゴ糖0.5%で10分
間の反応で生成する還元糖の増加をソモジー・ネルソン
法で測定した。
[0012] As in the case of the CM-cellulase activity, the activity of the substrates other than CM-cellulose and Avicel was measured by increasing the amount of reducing sugars produced by the reaction for 10 minutes at various substrate concentrations of 0.5%. It was measured by the Nelson method. The optimum pH of cellulase A and B was measured in the same manner as the CM-cellulase activity using CM-cellulose as a substrate and buffers having different pHs. Optimal p of cellulase C and D
H uses an insoluble cellooligosaccharide as a substrate and buffers having different pHs. According to the CM-cellulase activity, H is an insoluble cellooligosaccharide instead of CM-cellulose. It was measured by the Somogy Nelson method.

【0013】セルラーゼA、Bの至適温度はCM−セル
ロースを基質とし、セルラーゼC、Dの至適温度は不溶
性セロオリゴ糖を基質として、0.1M酢酸緩衝液(p
H5.0)、各温度条件で前述と同様に反応させて活性
を測定した。
The optimum temperature of cellulases A and B is CM-cellulose as a substrate, and the optimum temperature of cellulases C and D is an insoluble cellooligosaccharide as a substrate.
H5.0), and the reaction was performed under the respective temperature conditions in the same manner as described above to measure the activity.

【0014】4種セルラーゼのpH安定性は各pHの緩
衝液で25℃、24時間処理し、残存活性を、至適温度
測定の場合と同様に酵素活性を測定した。
The pH stability of the four cellulases was treated with a buffer solution of each pH at 25 ° C. for 24 hours, and the residual activity was measured in the same manner as in the optimum temperature measurement.

【0015】熱安定性は0.1M酢酸緩衝液(pH5.
0)、各温度の条件で10分間酵素処理した後、直ちに
酵素液を氷冷してから残存活性を至適温度測定の場合と
同様に酵素活性を測定した。
The thermal stability is 0.1M acetate buffer (pH 5.
0), after enzymatic treatment for 10 minutes under each temperature condition, the enzyme solution was immediately cooled with ice, and the residual activity was measured in the same manner as in the case of measuring the optimum temperature.

【0016】酵素タンパク質の等電点はO. Vesterberg
とH. Svensson の方法に準じてLKB社製の100ml
容密度勾配等電点電気泳動カラムを用いて測定した。
The isoelectric point of enzyme protein is O. Vesterberg
And 100 ml of LKB manufactured by H. Svensson
The measurement was performed using a density gradient isoelectric focusing column.

【0017】セルラーゼ酵素の分子量は常法通りSDS
−ポリアクリルアミドゲル・スラブ電気泳動法で求め
た。すなわち、終濃度として2%SDS、5%メルカプ
トエタノール、0.0625M Tris−HCl(p
H6.8)となるようにして酵素を加え、100℃、5
分間熱処理した後BPBを加えて酵素試料を調製した。
分子量マーカーとして、ホスホリラーゼb(分子量9万
4千)、牛血清アルブミン(分子量6万7千)、オバル
ブミン(分子量4万3千)、カルボニックアンヒドラー
ゼ(分子量3万)、大豆トリプシンインヒビター(分子
量20100)、α−ラクトアルブミン(分子量144
00)の混合キットを用いて同様に酵素試料を調製し
た。7.5%の分離ゲルを用いて、0.025M Tr
is + 0.192Mグリシン(pH8.3)の緩衝
液で電気泳動を行ない、CBBで染色後脱色し、各タン
パク質のBPBに対する相対移動度からセルラーゼ酵素
の分子量を求めた。
The molecular weight of the cellulase enzyme is SDS as usual.
-Determined by polyacrylamide gel slab electrophoresis. That is, as a final concentration, 2% SDS, 5% mercaptoethanol, 0.0625M Tris-HCl (p
H6.8) and added the enzyme at 100 ° C, 5
After heat treatment for 1 minute, BPB was added to prepare an enzyme sample.
As molecular weight markers, phosphorylase b (molecular weight 94,000), bovine serum albumin (molecular weight 67,000), ovalbumin (molecular weight 43,000), carbonic anhydrase (molecular weight 30,000), soybean trypsin inhibitor (molecular weight 20100) ), Α-lactalbumin (molecular weight 144
An enzyme sample was similarly prepared using the mixing kit of (00). 0.025M Tr using 7.5% separation gel
Electrophoresis was carried out in a buffer solution of is + 0.192M glycine (pH 8.3), stained with CBB and then decolorized, and the molecular weight of the cellulase enzyme was determined from the relative mobility of each protein with respect to BPB.

【0018】以下、本発明の各セルラーゼ酵素の性質を
記述する。
The properties of each cellulase enzyme of the present invention will be described below.

【0019】本発明の第1の酵素は、先願発明の解繊組
成物を産生するTrichoderma sp. SK−1919株を培
養して得ることができる、コピー紙解繊活性を促進する
作用を有すると共に、下記の性質を有する新規なセルラ
ーゼAである。セルラーゼA (1) 作用 不溶性セロオリゴ糖からセロトリオース、セロビオー
ス及びグルコースを生成する。 還元リン酸膨潤セルロースから水溶性糖の他に水に不
溶性の糖を生成する。 解繊活性を促進する。 (2) 基質特異性 CM−セルロースに強い活性を示し、不溶性セロオリゴ
糖、リン酸膨潤セルロース、セロテトラオース、セロペ
ンタオースを加水分解する。 (3) 至適pH及びpH安定性 CM−セルロースを基質としてpH5付近に至適pHが
あり、pH2ないし5で安定である。 (4) 至適温度及び熱安定性 CM−セルロースを基質として70℃付近に至適温度が
あり、60℃までの熱に安定である。 (5) 分子量は約53、000である(SDSポリアクリルアミ
ドゲル・スラブ電気泳動法による)。
The first enzyme of the present invention has an action of promoting the defibrating activity of copy paper, which can be obtained by culturing the Trichoderma sp. SK-1919 strain producing the defibrating composition of the prior invention. In addition, it is a novel cellulase A having the following properties. Cellulase A (1) Action It produces cellotriose, cellobiose and glucose from insoluble cellooligosaccharides. In addition to water-soluble sugars, water-insoluble sugars are produced from reduced phosphoric acid swollen cellulose. Promotes defibration activity. (2) Substrate specificity It shows a strong activity on CM-cellulose and hydrolyzes insoluble cellooligosaccharides, phosphate swollen cellulose, cellotetraose and cellopentaose. (3) Optimum pH and pH stability With CM-cellulose as a substrate, the optimum pH is around pH 5, and it is stable at pH 2 to 5. (4) Optimum temperature and thermal stability With CM-cellulose as a substrate, the optimum temperature is around 70 ° C, and it is stable to heat up to 60 ° C. (5) The molecular weight is about 53,000 (by SDS polyacrylamide gel slab electrophoresis).

【0020】本発明の第2の酵素は、先願発明の解繊組
成物を産生するTrichoderma sp. SK−1919株を培
養して得ることができる、コピー紙解繊活性を促進する
作用を有すると共に、下記の性質を有する新規なセルラ
ーゼBである。セルラーゼB (1) 作用 不溶性セロオリゴ糖からセロビオース及びグルコース
を生成する。 還元リン酸膨潤セルロースから水溶性糖の他に水に不
溶性の糖を生成する。 解繊活性を促進する。 (2) 基質特異性 CM−セルロースに強い活性を示し、不溶性セロオリゴ
糖、リン酸膨潤セルロースを加水分解し、セロペンタオ
ース、セロテトラオース、セロトリオースに作用する。 (3) 至適pH及びpH安定性 CM−セルロースを基質としてpH5付近に至適pHが
あり、pH2ないし5で安定である。 (4) 至適温度及び熱安定性 CM−セルロースを基質として60℃付近に至適温度が
あり、50℃までの熱に安定である。 (5) 等電点はpH4.7 付近にある。 (6) 分子量は約61,500である(SDSポリアクリルアミ
ドゲル・スラブ電気泳動法による)。
The second enzyme of the present invention has an action of promoting the defibrating activity of copy paper, which can be obtained by culturing Trichoderma sp. SK-1919 strain producing the defibrating composition of the prior application. In addition, it is a novel cellulase B having the following properties. Cellulase B (1) Action Cellobiose and glucose are produced from insoluble cellooligosaccharides. In addition to water-soluble sugars, water-insoluble sugars are produced from reduced phosphoric acid swollen cellulose. Promotes defibration activity. (2) Substrate specificity It shows a strong activity on CM-cellulose, hydrolyzes insoluble cellooligosaccharides and phosphate swollen cellulose, and acts on cellopentaose, cellotetraose, and cellotriose. (3) Optimum pH and pH stability With CM-cellulose as a substrate, the optimum pH is around pH 5, and it is stable at pH 2 to 5. (4) Optimum temperature and thermal stability With CM-cellulose as a substrate, the optimum temperature is around 60 ° C, and it is stable to heat up to 50 ° C. (5) The isoelectric point is around pH 4.7. (6) The molecular weight is about 61,500 (by SDS polyacrylamide gel slab electrophoresis).

【0021】本発明の第3の酵素は、先願発明の解繊組
成物を産生するTrichoderma sp. SK−1919株を培
養して得ることができる、コピー紙解繊活性を促進する
作用を有すると共に、下記の性質を有する新規なセルラ
ーゼCである。 セルラーゼC (1) 作用 不溶性セロオリゴ糖から主にセロビオースを生成し、
同時にグルコースを生成する。 還元リン酸膨潤セルロースから主に水溶性の糖を生成
する。 解繊活性を促進する。 (2) 基質特異性 CM−セルロースに活性を示し、不溶性セロオリゴ糖、
リン酸膨潤セルロースを加水分解し、セロペンタオー
ス、セロテトラオース、セロトリオースに作用する。 (3) 至適pH及びpH安定性 不溶性セロオリゴ糖を基質としてpH4.5 付近に至適p
Hがあり、pH3ないし5で安定である。 (4) 至適温度及び熱安定性 不溶性セロオリゴ糖を基質として60℃付近に至適温度
があり、50℃までの熱に安定である。 (5) 等電点はpH4.6 付近にある。 (6) 分子量は約66、000である(SDSポリアクリルアミ
ドゲル・スラブ電気泳動法による)。
The third enzyme of the present invention is the defibration set of the prior invention.
Produce a productTrichoderma Cultivated sp. SK-1919 strain
Promote the defibration activity of copy paper that can be obtained by feeding
A new cellular system that has the following properties as well as functions
It is Case C. Cellulase C (1) Action Mainly produces cellobiose from insoluble cellooligosaccharides,
At the same time it produces glucose. Producing mainly water-soluble sugars from reduced phosphoric acid swollen cellulose
To do. Promotes defibration activity. (2) Substrate specificity CM-Cellulose-active, insoluble cellooligosaccharide,
Hydrolyzes phosphoric acid swollen cellulose and
It acts on sucrose, cellotetraose and cellotriose. (3) Optimum pH and pH stability Optimum pH around pH 4.5 with insoluble cellooligosaccharide as substrate
It is H and stable at pH 3-5. (4) Optimum temperature and heat stability Optimum temperature around 60 ℃ with insoluble cellooligosaccharide as substrate
It is stable to heat up to 50 ° C. (5) The isoelectric point is around pH 4.6. (6) The molecular weight is about 66,000 (SDS polyacrylic amine
Dogel Slab electrophoresis).

【0022】本発明の第4の酵素は、先願発明の解繊組
成物を産生するTrichoderma sp. SK−1919株を培
養して得ることができる、コピー紙解繊活性を促進する
作用を有すると共に、下記の性質を有する新規なセルラ
ーゼDである。セルラーゼD (1) 作用 不溶性セロオリゴ糖から主にセロビオースを生成し、
同時にグルコース、セロトリオースを生成する。 還元リン酸膨潤セルロースから主に水溶性の糖を生成
する。 解繊活性を促進する。 (2) 基質特異性 不溶性セロオリゴ糖、セロテトラオース、セロペンタオ
ース、リン酸膨潤セルロースを加水分解し、CM−セル
ロース、アビセルにも作用する。 (3) 至適pH及びpH安定性 不溶性セロオリゴ糖を基質としてpH3付近に至適pH
があり、同時にpH7において最大活性の50%以上を
示す。pH3ないし6で安定であり、pH8においても
80%の残存活性がある。 (4) 至適温度及び熱安定性 不溶性セロオリゴ糖を基質として60℃付近に至適温度
があり、50℃までの熱に安定である。 (5) 等電点はpH3.9 付近にある。 (6) 分子量は約70、000である(SDSポリアクリルアミ
ドゲル・スラブ電気泳動法による)。
The fourth enzyme of the present invention has an action of promoting the defibrating activity of copy paper, which can be obtained by culturing Trichoderma sp. SK-1919 strain producing the defibrating composition of the prior application. In addition, it is a novel cellulase D having the following properties. Cellulase D (1) Action Mainly produces cellobiose from insoluble cellooligosaccharides,
At the same time, glucose and cellotriose are produced. It produces mainly water-soluble sugars from reduced phosphoric acid swollen cellulose. Promotes defibration activity. (2) Substrate specificity It hydrolyzes insoluble cellooligosaccharides, cellotetraose, cellopentaose and phosphoric acid swollen cellulose, and also acts on CM-cellulose and Avicel. (3) Optimum pH and pH stability Using insoluble cellooligosaccharide as a substrate, the optimum pH is around pH 3.
At the same time, it shows 50% or more of the maximum activity at pH 7. It is stable at pH 3 to 6 and has 80% residual activity even at pH 8. (4) Optimum temperature and heat stability Using insoluble cellooligosaccharide as a substrate, the optimum temperature is around 60 ° C, and it is stable to heat up to 50 ° C. (5) The isoelectric point is around pH 3.9. (6) The molecular weight is about 70,000 (by SDS polyacrylamide gel slab electrophoresis).

【0023】なお、本発明の酵素は表1に示す通り、各
種セルラーゼ純化標準品と比べて作用、至適pH、pH
安定性、至適温度、熱安定性、等電点、分子量に差異が
認められる。さらに、他の微生物起源のセルラーゼと比
べても作用、至適pH、pH安定性、至適温度、熱安定
性、等電点、分子量に差異が認められることから本発明
の4種のセルラーゼ酵素はすべて既知の酵素とは性質が
異なる新規な酵素である。
As shown in Table 1, the enzyme of the present invention has an action, an optimum pH and a pH as compared with various cellulase purified standard products.
There are differences in stability, optimum temperature, thermal stability, isoelectric point, and molecular weight. Furthermore, even when compared with cellulase derived from other microorganisms, there are differences in action, optimum pH, pH stability, optimum temperature, thermal stability, isoelectric point, and molecular weight. Therefore, the four cellulase enzymes of the present invention Is a novel enzyme with different properties from all known enzymes.

【表1】 [Table 1]

【0024】本発明の4種のセルラーゼは、Trichoderm
a 属に属する4種の酵素のいずれか1つあるいは1つ以
上を産生する微生物を培地に接種して培養し、その培養
物から当該セルラーゼを採取することにより得ることが
できるものである。
The four cellulases of the present invention are Trichoderm
inoculated with microorganisms that produce one or any one or more of the four enzymes belonging to a genus to the medium and cultured are those which can be obtained by collecting the cellulase from the culture.

【0025】本発明の酵素を得るための微生物の培養
は、当該微生物の培養に通常用いられている培地及び培
養条件で微生物を培養することにより行なわれるが、培
地中にはセルロースやヘミセルロースの含有物、例えば
リグノセルロース又は古紙やパルプ等のリグノセルロー
スより製造される製品を添加することが好ましい。セル
ロース又はヘミセルロース含有物の培地中の含量は0.00
1 重量%ないし5重量%程度が好ましい。
Cultivation of the microorganism for obtaining the enzyme of the present invention is carried out by culturing the microorganism under the medium and culture conditions usually used for culturing the microorganism. The medium contains cellulose or hemicellulose. It is preferable to add a product, for example, lignocellulose or a product produced from lignocellulose such as waste paper or pulp. The content of cellulose or hemicellulose-containing material in the medium is 0.00
It is preferably about 1 to 5% by weight.

【0026】本発明の酵素を採取するには、当該微生物
を培養して得た培養物を用いてイオン交換体カラムクロ
マトグラフィー、ゲル濾過、クロマトフォーカッシング
等、通常の酵素の分離、精製に用いられる方法により行
なうことができる。また、他の酵素精製法を必要に応じ
て組み合わせて用いることにより、有効に純化酵素を採
取することができる場合もある。
In order to collect the enzyme of the present invention, a culture obtained by culturing the microorganism is used for ion separation column chromatography, gel filtration, chromatofocusing, and other usual enzyme separation and purification. Can be carried out by the method described. In some cases, the purified enzyme can be effectively collected by using other enzyme purification methods in combination as necessary.

【0027】[0027]

【実施例】次に本発明の実施例を示して、本発明の内容
を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定され
るものではない。
EXAMPLES The contents of the present invention will now be specifically described by showing Examples of the present invention, but the present invention is not limited to the following Examples.

【0028】実施例1 ラクトース1%、コーンスティープリカー0.2%、硫安0.
05%、 K2HPO4 0.05%、 MgSO4・7H2O 0.005%、 NaCl 0.01%、
FeSO4・7H2O 0.005% を含む培地(pH5.5)100mlを500m
l 容坂口フラスコに入れて120℃、20分間加熱滅菌
した。予め胞子を充分形成させたTrichoderma sp. SK
−1919株のスラントに滅菌蒸留水を加え、得られた
胞子懸濁液2mlを前記培地に接種し、30℃、120rpmの
往復振盪の条件で36時間前培養を行なった。本培養培
地は前記培養培地のラクトースの代わりにLBKP1%
を加え、さらにアデカノール0.02% を加えた培地(pH5.
5)20lを30l容のジャーファーメンターに入れて1
20℃、20分間加熱滅菌した。この培地に前培養液1
lを接種し、30℃、通気量10l/分、攪拌250rpmの
条件で3日間本培養を行なった。培養期間中は培地pH
が4以下とならないようにアンモニア水でpHを調節し
た。
Example 1 Lactose 1%, corn steep liquor 0.2%, ammonium sulfate 0.
05%, K 2 HPO 4 0.05 %, MgSO 4 · 7H 2 O 0.005%, 0.01% NaCl,
500m medium (pH 5.5) 100 ml containing FeSO 4 · 7H 2 O 0.005%
l It was put in a Sakaguchi flask and sterilized by heating at 120 ° C. for 20 minutes. Trichoderma sp. SK with sufficient spore formation in advance
Sterile distilled water was added to the slant of strain -1919, and 2 ml of the resulting spore suspension was inoculated into the above medium, and precultured for 36 hours under the conditions of 30 ° C. and 120 rpm reciprocal shaking. The main culture medium was LBKP 1% instead of lactose in the culture medium.
Of the medium added with 0.02% of adecanol (pH 5.
5) Put 20l into a 30l jar fermenter and
It was sterilized by heating at 20 ° C. for 20 minutes. Pre-culture liquid 1 in this medium
1 was inoculated, and main culture was carried out for 3 days under the conditions of 30 ° C., aeration rate of 10 l / min, and stirring 250 rpm. Medium pH during culture
The pH was adjusted with aqueous ammonia so that the pH did not become 4 or less.

【0029】培養終了後、ジャーファーメンターから採
取した培養液は、濾布で濾過して培養濾液14lを得
た。これに硫安6.5Kg を加えて低温室に一夜放置し、酵
素蛋白を沈殿させた。沈殿は遠心分離(6000rpm、10
分)で回収し、10mM酢酸緩衝液(pH5.0) を加えて酵素
を溶解した。不溶性の沈殿は遠心分離により回収した。
酢酸緩衝液による溶解及び遠心分離の操作を4回繰り返
して行ない、得られた上清は全て合わせて回収し、硫安
沈殿画分として450ml の酵素液が得られた。
After completion of the culture, the culture solution collected from the jar fermenter was filtered with a filter cloth to obtain 14 l of culture filtrate. Ammonium sulfate (6.5 kg) was added thereto, and the mixture was allowed to stand in a low temperature room overnight to precipitate the enzyme protein. The precipitate is centrifuged (6000 rpm, 10
Min) and 10 mM acetate buffer (pH 5.0) was added to dissolve the enzyme. The insoluble precipitate was collected by centrifugation.
The operation of dissolution with an acetate buffer and centrifugation was repeated 4 times, and all the obtained supernatants were collected together to obtain 450 ml of an enzyme solution as an ammonium sulfate precipitation fraction.

【0030】次に、前記酵素液をPVA−Hollow Fiver
Dialyser (KL-2-50、 A膜、クラレ株式会社製)の外側
に保持し、ホロファイバー内に脱塩水を通して透析を行
なった。透析外液がネスラー試薬でアンモニアを検出し
なくなるまで脱塩操作を行なった。脱塩して得られた酵
素液1150mlを粗酵素標品とした。
Next, the enzyme solution was added to PVA-Hollow Fiver.
The dialyser (KL-2-50, A membrane, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was held outside and dialyzed by passing demineralized water into the hollow fiber. The desalting operation was performed until the external dialyzed liquid did not detect ammonia with the Nessler reagent. 1150 ml of the enzyme solution obtained by desalting was used as a crude enzyme preparation.

【0031】粗酵素標品を各種セルラーゼに分画するた
めの第1ステップとしてDEAE−セファデックスA−
50で大きく6つの画分に分画した。すなわち、粗酵素
液1150mlに1M酢酸緩衝液(pH5.5) を25ml加えてpH5.
5 に調整し、予め0.02M の同じ緩衝液に平衡化したDE
AE−セファデックスA−50(5.0×50cm) のカラムに
負荷した。本カラムに吸着されない蛋白質を溶出するた
め0.02M 酢酸緩衝液(pH5.5) を3l流して洗浄した。次
いで、pH5.5 から3.5 まで5段階に塩濃度及びpHを変え
て段階的に緩衝液を流して蛋白質を溶出した。溶出液は
18mlづつ集め、280nm の吸光度で蛋白質量を測定し、
酵素活性としてCM−セルラーゼ活性、アビセラーゼ活
性を測定した。全溶出液量は12lである。
As a first step for fractionating a crude enzyme preparation into various cellulases, DEAE-Sephadex A-
At 50, it was fractionated into 6 large fractions. That is, 1 ml of crude enzyme solution was added to 25 ml of 1M acetate buffer (pH 5.5) to obtain pH of 5.
DE adjusted to 5 and pre-equilibrated to the same buffer of 0.02M
A column of AE-Sephadex A-50 (5.0 x 50 cm) was loaded. In order to elute the protein which was not adsorbed on this column, the column was washed with 3 l of 0.02 M acetate buffer (pH 5.5). Next, the protein was eluted by changing the salt concentration and pH in 5 steps from pH 5.5 to 3.5 and flowing a buffer solution stepwise. Collect the eluate in 18 ml aliquots and measure the protein content by measuring the absorbance at 280 nm.
CM-cellulase activity and avicelase activity were measured as enzyme activities. The total eluate volume is 12 liters.

【0032】0.02M 酢酸緩衝液(pH5.5) に平衡化したD
EAE−セファデックス A−50(5.0×50cm) のカラ
ムに吸着されないで溶出したFI画分をエバポレーター
で濃縮し、予め蒸留水で平衡化したSephacryl S-200
(5.0×50cm) のカラムに負荷した。CM−セルラーゼ活
性の高い画分を集めて分子量2万以下の物質を通過させ
る膜を使用した限外濾過器(Amicon Ultrafiltration Mo
del 52) で濃縮した。この濃縮酵素液を0.025M Tris-HC
l 緩衝液(pH7.0) に平衡化したFPLC装置のHiLord
Q (1.6 ×10cm) のカラムに負荷し、同じ緩衝液に0〜
0.25M NaClを段階的に含む溶液で酵素を溶出した。70
mM NaCl 付近にCM−セルラーゼ活性の鋭い活性ピーク
が得られた。得られた活性画分をセルラーゼAとした。
D equilibrated in 0.02M acetate buffer (pH 5.5)
The FI fraction eluted without being adsorbed on the column of EAE-Sephadex A-50 (5.0 × 50 cm) was concentrated by an evaporator and pre-equilibrated with distilled water Sephacryl S-200.
It was loaded on a (5.0 × 50 cm) column. An ultrafilter (Amicon Ultrafiltration Molar) that uses a membrane that collects fractions with high CM-cellulase activity and allows passage of substances with a molecular weight of 20,000 or less.
It was concentrated with del 52). Add this concentrated enzyme solution to 0.025M Tris-HC
l HiLord of FPLC device equilibrated in buffer solution (pH 7.0)
Load the column with Q (1.6 × 10 cm) and add 0 to the same buffer.
The enzyme was eluted with a solution containing stepwise 0.25 M NaCl. 70
A sharp activity peak of CM-cellulase activity was obtained near mM NaCl. The obtained active fraction was designated as cellulase A.

【0033】以上の分離、精製方法により得られたセル
ラーゼAはポリアクリルアミドゲル・スラブ電気泳動で
単一のバンドを示し、均一な酵素標品であることが確認
された。その分子量は約53000であった。セルラー
ゼAは培養液14リットルから2.4mg の純化酵素が得ら
れ、CM−セルロースに対する比活性は85U/mgであ
った。なお。蛋白質量はLowry の方法により牛血清アル
ブミンを標準として測定されたものである。
Cellulase A obtained by the above separation and purification method showed a single band by polyacrylamide gel slab electrophoresis, and was confirmed to be a uniform enzyme preparation. Its molecular weight was about 53,000. As for cellulase A, 2.4 mg of purified enzyme was obtained from 14 liters of the culture, and the specific activity for CM-cellulose was 85 U / mg. Incidentally. The protein amount was measured by the method of Lowry using bovine serum albumin as a standard.

【0034】実施例2 実施例1で得られた粗酵素のFIII 画分を実施例1と同
様にして硫安沈殿し、蒸留水に溶解した酵素液を0.02M
酢酸緩衝液(pH4.5) に平衡化したBio Gel P-2(5.0×40c
m) のカラムに通して脱塩した。得られた酵素液を0.02M
酢酸緩衝液(pH4.5) に平衡化したDEAE−Toyopearl
650M (3.0 ×13cm) のカラムに負荷した。酵素の溶出
は同じ緩衝液に0〜0.25M NaClを段階的に含む溶液で行
ない、各フラクションの280nm 吸光度及び酵素活性を測
定した。2つの蛋白質ピークにアビセラーゼ活性及びC
M−セルラーゼ活性のピークがそれぞれ重なって溶出し
た。アビセラーゼ活性の強い前方の活性画分を集めてF
III −Avicelase 画分とし、CM−セルラーゼ活性の強
い後方の活性画分を集めてFIII −CMCase 画分とし
た。
Example 2 The FIII fraction of the crude enzyme obtained in Example 1 was ammonium sulfate precipitated in the same manner as in Example 1, and the enzyme solution dissolved in distilled water was added to 0.02M.
Bio Gel P-2 (5.0 x 40c) equilibrated in acetate buffer (pH 4.5)
It was desalted by passing it through the column of m). 0.02M of the obtained enzyme solution
DEAE-Toyopearl equilibrated in acetate buffer (pH 4.5)
A 650 M (3.0 x 13 cm) column was loaded. The enzyme was eluted with a solution containing 0 to 0.25M NaCl stepwise in the same buffer, and the 280 nm absorbance and enzyme activity of each fraction were measured. Avicelase activity and C on two protein peaks
The peaks of M-cellulase activity were overlapped and eluted. Collect the active fractions with strong avicelase activity in front of F
The III-Avicelase fraction was used as the FIII-CMCase fraction by collecting the active fractions having a strong CM-cellulase activity.

【0035】次いで、FIII −CMCase 画分を実施例
1で用いた限外濾過器を用いて0.025M Piperazine-HCl
緩衝液(pH5.5) に置換しながら濃縮した。濃縮酵素液を
同じ緩衝液で平衡化したPBE 94ゲルカラム(1.0×
27cm) に負荷してクロマトフォカッシングを行ない、Po
lybuffer 74-HCl 緩衝液(pH 4) で溶出した。蛋白質の
溶出とCM−セルラーゼ活性が一致するピークが得ら
れ、この活性画分を集めてセルラーゼBとした。以上の
分離、精製法により得られたセルラーゼBはポリアクリ
ルアミドゲル・スラブ電気泳動で単一のバンドを示し、
均一な酵素標品であることが確認された。その分子量は
約61500であった。セルラーゼBは培養液14リッ
トルから37.1mgの純化酵素が得られ、CM−セルロース
に対する比活性は36U/mg であった。
Then, the FIII-CMCase fraction was subjected to 0.025M Piperazine-HCl using the ultrafilter used in Example 1.
The solution was concentrated while being replaced with a buffer solution (pH 5.5). PBE 94 gel column (1.0 x
(27 cm) for chromatofocusing, and
Elution was performed with lybuffer 74-HCl buffer (pH 4). A peak was obtained in which the protein elution and the CM-cellulase activity coincided with each other. The active fractions were collected and designated as cellulase B. Cellulase B obtained by the above separation and purification method shows a single band on polyacrylamide gel slab electrophoresis,
It was confirmed that the enzyme preparation was uniform. Its molecular weight was about 61500. For cellulase B, 37.1 mg of purified enzyme was obtained from 14 liters of the culture, and the specific activity for CM-cellulose was 36 U / mg.

【0036】実施例3 実施例2で得られたFIII −Avicelase 画分を実施例2
で用いた限外濾過器を用いて0.025M Piperazine-HCl 緩
衝液(pH5.5) に置換しながら濃縮した。濃縮酵素液を同
じ緩衝液で平衡化したPBE94ゲルカラム(1.0×27c
m) に負荷してクロマトフォカッシングを行ない、Polyb
uffer 74-HCl 緩衝液(pH4) で溶出した。溶出した蛋白
質フラクションのアビセラーゼ活性が弱いため、先に得
た純化酵素標品のセルラーゼBを酵素活性測定用の反応
系に0.05U加えてアビセラーゼ活性を求める相乗アビセ
ラーゼ活性を測定した。蛋白質の溶出と相乗アビセラー
ゼ活性が一致するピークが得られ、この活性画分を集め
てセルラーゼCとした。以上の分離、精製方法により得
られたセルラーゼCはポリアクリルアミドゲル・スラブ
電気泳動で単一のバンドを示し、均一な酵素標品である
ことが確認された。その分子量は約66000であっ
た。セルラーゼCは培養液14リットルから10.6mgの純
化酵素が得られ、アビセルに対する比活性は0.19U/mg
であった。
Example 3 The FIII-Avicelase fraction obtained in Example 2 was used in Example 2
Concentration was performed while substituting with 0.025M Piperazine-HCl buffer solution (pH 5.5) using the ultrafilter used in. PBE94 gel column (1.0 x 27c) in which concentrated enzyme solution was equilibrated with the same buffer solution
m) to perform chromatofocusing and
Eluted with uffer 74-HCl buffer (pH 4). Since the avicelase activity of the eluted protein fraction was weak, 0.05 U of the purified enzyme preparation cellulase B obtained above was added to the reaction system for measuring the enzyme activity, and the synergistic avicelase activity for determining the avicelase activity was measured. A peak was obtained in which the protein elution and synergistic avicelase activity coincided with each other, and the active fractions were collected and designated as cellulase C. Cellulase C obtained by the above separation and purification method showed a single band by polyacrylamide gel slab electrophoresis, and was confirmed to be a uniform enzyme preparation. Its molecular weight was about 66000. Cellulase C yielded 10.6 mg of purified enzyme from 14 liters of culture, and had a specific activity of 0.19 U / mg for Avicel.
Met.

【0037】実施例4 実施例1で得られた粗酵素のFVI画分を実施例1と同様
にして硫安沈殿し、蒸留水に溶解した酵素液を0.02M 酢
酸緩衝液(pH4.5) に平衡化したBio Gel P-2 (5.0×40c
m) のカラムに通して脱塩した。得られた酵素液を0.02M
酢酸緩衝液(pH4.5) に平衡化したDEAE−Toyopearl
650M (2.5 ×33cm) のカラムに負荷した。酵素の溶出
は同じ緩衝液に0〜0.5M NaCl を段階的に含む溶液で行
ない、アビセラーゼ活性の溶出画分を集めた。得られた
酵素液を0.25M NaClを含む0.05M 酢酸緩衝液(pH5) に平
衡化したSephacryl S-200 (4.0×60cm) のカラムでゲル
濾過した。
Example 4 The FVI fraction of the crude enzyme obtained in Example 1 was ammonium sulfate precipitated in the same manner as in Example 1, and the enzyme solution dissolved in distilled water was added to 0.02M acetate buffer (pH 4.5). Equilibrated Bio Gel P-2 (5.0 x 40c
It was desalted by passing it through the column of m). 0.02M of the obtained enzyme solution
DEAE-Toyopearl equilibrated in acetate buffer (pH 4.5)
A 650 M (2.5 x 33 cm) column was loaded. The elution of the enzyme was carried out with a solution containing 0 to 0.5 M NaCl stepwise in the same buffer, and the elution fractions of avicelase activity were collected. The obtained enzyme solution was subjected to gel filtration through a column of Sephacryl S-200 (4.0 × 60 cm) equilibrated with 0.05 M acetate buffer (pH 5) containing 0.25 M NaCl.

【0038】さらに、得られたアビセラーゼ活性画分を
前述の限外濾過器を用いて0.05M 酢酸緩衝液(pH5) に置
換しながら濃縮した。濃縮酵素液を同じ緩衝液で平衡化
したFPLC装置のQ−Sepharose カラム(1.6×10cm)
に負荷した。酵素の溶出は同じ緩衝液に0〜0.2M NaCl
を段階的に含む溶液で行ない、相乗アビセラーゼ活性の
溶出画分を集めた。蛋白質の溶出と相乗アビセラーゼ活
性が一致するピークが得られ、この画分を集めてセルラ
ーゼDとした。以上の分離、精製方法により得られたセ
ルラーゼDはポリアクリルアミドゲル・スラブ電気泳動
で単一のバンドを示し、均一な酵素標品であることが確
認された。その分子量は約70000であった。セルラ
ーゼDは培養液14リットルから270mg の純化酵素が得
られ、アビセルに対する比活性は0.018 U/mg であっ
た。
Further, the obtained avicelase activity fraction was concentrated while substituting it with 0.05 M acetate buffer (pH 5) using the aforementioned ultrafilter. Q-Sepharose column (1.6 × 10 cm) of FPLC device in which concentrated enzyme solution was equilibrated with the same buffer solution.
Loaded on. The enzyme is eluted with 0-0.2M NaCl in the same buffer.
Was carried out stepwise, and the elution fractions of synergistic avicelase activity were collected. A peak was obtained in which the protein elution and synergistic avicelase activity coincided with each other. This fraction was collected and designated as cellulase D. Cellulase D obtained by the above separation and purification methods showed a single band by polyacrylamide gel slab electrophoresis, and was confirmed to be a uniform enzyme preparation. Its molecular weight was about 70,000. For cellulase D, 270 mg of purified enzyme was obtained from 14 liters of the culture, and the specific activity for Avicel was 0.018 U / mg.

【0039】実施例5 上記のようにして得られたセルラーゼA、B、C及びD
について、上述の方法により各種特性を測定した。その
結果、各酵素について上記した性質が確認された。各酵
素のコピー紙解繊活性促進効果、至適pH、至適温度、
pH安定性及び熱安定性を調べた結果をそれぞれ図1な
いし図5に示す。なお、図1は、図に示す添加量の解繊
組成物(○)にセルラーゼA(2μg添加、△)、セル
ラーゼB(14μg添加、□)、セルラーゼC(7μg
添加、▲)、セルラーゼD(10μg添加、●)をそれ
ぞれ組み合わせて反応させた時の解繊活性の促進を示す
ものである。
Example 5 Cellulases A, B, C and D obtained as described above
Was measured for various characteristics by the methods described above. As a result, the above-mentioned properties of each enzyme were confirmed. Copy paper defibration activity promotion effect of each enzyme, optimum pH, optimum temperature,
The results of examining pH stability and thermal stability are shown in FIGS. 1 to 5, respectively. In addition, in FIG. 1, cellulase A (2 μg addition, Δ), cellulase B (14 μg addition, □), cellulase C (7 μg) were added to the defibration composition (◯) shown in the figure.
It shows the promotion of the defibration activity when the reaction was performed in combination with addition, ▲) and cellulase D (10 μg addition, ●).

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

【図1】本発明の酵素A、B、C及びDのコピー紙解繊
活性の促進効果を測定した結果を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing the results of measuring the effect of promoting the defibration activity of copy paper by enzymes A, B, C and D of the present invention.

【図2】本発明の酵素A、B、C及びDの至適pHを示
す図。
FIG. 2 is a graph showing the optimum pH of the enzymes A, B, C and D of the present invention.

【図3】本発明の酵素A、B、C及びDの至適温度を示
す図。
FIG. 3 is a graph showing optimum temperatures of the enzymes A, B, C and D of the present invention.

【図4】本発明の酵素A、B、C及びDのpH安定性を
示す図。
FIG. 4 is a graph showing pH stability of enzymes A, B, C and D of the present invention.

【図5】本発明の酵素A、B、C及びDの熱安定性を示
す図。
FIG. 5 shows the thermostability of enzymes A, B, C and D of the present invention.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年10月27日[Submission date] October 27, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Name of item to be amended] Title of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【発明の名称】 解繊活性を有するセルラーゼ、該酵
素標準品及びその製造方法
Title: Cellulase having defibration activity, enzyme standard product and method for producing the same

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の性質を有するセルラーゼA (1) 作用 不溶性セロオリゴ糖からセロトリオース、セロビオー
ス及びグルコースを生成する。 還元リン酸膨潤セルロースから水溶性糖の他に水に不
溶性の糖を生成する。 解繊活性を促進する。 (2) 基質特異性 CM−セルロースに強い活性を示し、不溶性セロオリゴ
糖、リン酸膨潤セルロース、セロテトラオース、セロペ
ンタオースを加水分解する。 (3) 至適pH及びpH安定性 CM−セルロースを基質としてpH5付近に至適pHが
あり、pH2ないし5で安定である。 (4) 至適温度及び熱安定性 CM−セルロースを基質として70℃付近に至適温度が
あり、60℃までの熱に安定である。 (5) 分子量は約53、000である(SDSポリアクリルアミ
ドゲル・スラブ電気泳動法による)。
1. Cellulase A (1) having the following properties: Action It produces cellotriose, cellobiose and glucose from insoluble cellooligosaccharides. In addition to water-soluble sugars, water-insoluble sugars are produced from reduced phosphoric acid swollen cellulose. Promotes defibration activity. (2) Substrate specificity It shows a strong activity on CM-cellulose and hydrolyzes insoluble cellooligosaccharides, phosphate swollen cellulose, cellotetraose and cellopentaose. (3) Optimum pH and pH stability With CM-cellulose as a substrate, the optimum pH is around pH 5, and it is stable at pH 2 to 5. (4) Optimum temperature and thermal stability With CM-cellulose as a substrate, the optimum temperature is around 70 ° C, and it is stable to heat up to 60 ° C. (5) The molecular weight is about 53,000 (by SDS polyacrylamide gel slab electrophoresis).
【請求項2】 下記の性質を有するセルラーゼB (1) 作用 不溶性セロオリゴ糖からセロビオース及びグルコース
を生成する。 還元リン酸膨潤セルロースから水溶性糖の他に水に不
溶性の糖を生成する。 解繊活性を促進する。 (2) 基質特異性 CM−セルロースに強い活性を示し、不溶性セロオリゴ
糖、リン酸膨潤セルロースを加水分解し、セロペンタオ
ース、セロテトラオース、セロトリオースに作用する。 (3) 至適pH及びpH安定性 CM−セルロースを基質としてpH5付近に至適pHが
あり、pH2ないし5で安定である。 (4) 至適温度及び熱安定性 CM−セルロースを基質として60℃付近に至適温度が
あり、50℃までの熱に安定である。 (5) 等電点はpH4.7 付近にある。 (6) 分子量は約61,500である(SDSポリアクリルアミ
ドゲル・スラブ電気泳動法による)。
2. Cellulase B (1) having the following properties: Action Cellobiose and glucose are produced from insoluble cellooligosaccharides. In addition to water-soluble sugars, water-insoluble sugars are produced from reduced phosphoric acid swollen cellulose. Promotes defibration activity. (2) Substrate specificity It shows a strong activity on CM-cellulose, hydrolyzes insoluble cellooligosaccharides and phosphate swollen cellulose, and acts on cellopentaose, cellotetraose, and cellotriose. (3) Optimum pH and pH stability With CM-cellulose as a substrate, the optimum pH is around pH 5, and it is stable at pH 2 to 5. (4) Optimum temperature and thermal stability With CM-cellulose as a substrate, the optimum temperature is around 60 ° C, and it is stable to heat up to 50 ° C. (5) The isoelectric point is around pH 4.7. (6) The molecular weight is about 61,500 (by SDS polyacrylamide gel slab electrophoresis).
【請求項3】 下記の性質を有するセルラーゼC (1) 作用 不溶性セロオリゴ糖から主にセロビオースを生成し、
同時にグルコースを生成する。 還元リン酸膨潤セルロースから主に水溶性の糖を生成
する。 解繊活性を促進する。 (2) 基質特異性 CM−セルロースに活性を示し、不溶性セロオリゴ糖、
リン酸膨潤セルロースを加水分解し、セロペンタオー
ス、セロテトラオース、セロトリオースに作用する。 (3) 至適pH及びpH安定性 不溶性セロオリゴ糖を基質としてpH4.5 付近に至適p
Hがあり、pH3ないし5で安定である。 (4) 至適温度及び熱安定性 不溶性セロオリゴ糖を基質として60℃付近に至適温度
があり、50℃までの熱に安定である。 (5) 等電点はpH4.6 付近にある。 (6) 分子量は約66、000である(SDSポリアクリルアミ
ドゲル・スラブ電気泳動法による)。
3. Cellulase C (1) action having the following properties: Producing mainly cellobiose from insoluble cellooligosaccharides,
At the same time it produces glucose. It produces mainly water-soluble sugars from reduced phosphoric acid swollen cellulose. Promotes defibration activity. (2) Substrate specificity CM-Cellulose-active, insoluble cellooligosaccharide,
It hydrolyzes phosphoric acid swollen cellulose and acts on cellopentaose, cellotetraose and cellotriose. (3) Optimum pH and pH stability Optimum pH around pH 4.5 with insoluble cellooligosaccharide as substrate
It is H and stable at pH 3-5. (4) Optimum temperature and heat stability Using insoluble cellooligosaccharide as a substrate, the optimum temperature is around 60 ° C, and it is stable to heat up to 50 ° C. (5) The isoelectric point is around pH 4.6. (6) The molecular weight is about 66,000 (by SDS polyacrylamide gel slab electrophoresis).
【請求項4】 下記の性質を有するセルラーゼD (1) 作用 不溶性セロオリゴ糖から主にセロビオースを生成し、
同時にグルコース、セロトリオースを生成する。 還元リン酸膨潤セルロースから主に水溶性の糖を生成
する。 解繊活性を促進する。 (2) 基質特異性 不溶性セロオリゴ糖、セロテトラオース、セロペンタオ
ース、リン酸膨潤セルロースを加水分解し、CM−セル
ロース、アビセルにも作用する。 (3) 至適pH及びpH安定性 不溶性セロオリゴ糖を基質としてpH3付近に至適pH
があり、同時にpH7において最大活性の50%以上を
示す。pH3ないし6で安定であり、pH8においても
80%の残存活性がある。 (4) 至適温度及び熱安定性 不溶性セロオリゴ糖を基質として60℃付近に至適温度
があり、50℃までの熱に安定である。 (5) 等電点はpH3.9 付近にある。 (6) 分子量は約70、000である(SDSポリアクリルアミ
ドゲル・スラブ電気泳動法による)。
4. Cellulase D (1) action having the following properties: mainly producing cellobiose from insoluble cellooligosaccharides,
At the same time, glucose and cellotriose are produced. It produces mainly water-soluble sugars from reduced phosphoric acid swollen cellulose. Promotes defibration activity. (2) Substrate specificity It hydrolyzes insoluble cellooligosaccharides, cellotetraose, cellopentaose and phosphoric acid swollen cellulose, and also acts on CM-cellulose and Avicel. (3) Optimum pH and pH stability Using insoluble cellooligosaccharide as a substrate, the optimum pH is around pH 3.
At the same time, it shows 50% or more of the maximum activity at pH 7. It is stable at pH 3 to 6 and has 80% residual activity even at pH 8. (4) Optimum temperature and heat stability Using insoluble cellooligosaccharide as a substrate, the optimum temperature is around 60 ° C, and it is stable to heat up to 50 ° C. (5) The isoelectric point is around pH 3.9. (6) The molecular weight is about 70,000 (by SDS polyacrylamide gel slab electrophoresis).
【請求項5】 Trichoderma 属に属する微生物から得ら
れる請求項1ないし4のいずれか1項に記載のセルラー
ゼ酵素標準品。
5. The cellulase enzyme standard product according to any one of claims 1 to 4, which is obtained from a microorganism belonging to the genus Trichoderma .
【請求項6】 Trichoderma 属に属する微生物がTricho
derma sp. SK−1919であることを特徴とする請求
項5記載のセルラーゼ酵素標準品。
6. The microorganism belonging to the genus Trichoderma is Tricho
The cellulase enzyme standard product according to claim 5, which is derma sp. SK-1919.
【請求項7】 Trichoderma 属に属する請求項1ないし
4のいずれか1項に記載の酵素産生能を有する微生物を
培地に培養し、培養液中に当該酵素を生成させ、該培養
液から当該酵素を採取することを特徴とするセルラーゼ
酵素の製造方法。
7. A microorganism which belongs to the genus Trichoderma and has the enzyme-producing ability according to any one of claims 1 to 4 is cultivated in a medium, the enzyme is produced in the medium, and the enzyme is produced from the medium. A method for producing a cellulase enzyme, comprising:
【請求項8】 Trichoderma 属に属する微生物がTricho
derma sp. SK−1919であることを特徴とする請求
項7記載のセルラーゼ酵素の製造方法。
8. The microorganism belonging to the genus Trichoderma is Tricho
The method for producing a cellulase enzyme according to claim 7, which is derma sp. SK-1919.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007215505A (en) * 2006-02-17 2007-08-30 Asahi Kasei Chemicals Corp Cellulase, and method for producing cellooligosaccharide
JP2007319040A (en) * 2006-05-30 2007-12-13 Toyota Motor Corp Acidic cellulase-producing bacterium
WO2009022415A1 (en) * 2007-08-15 2009-02-19 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method of producing cellulase and cellooligosaccharide
JP2009178056A (en) * 2008-01-29 2009-08-13 Asahi Kasei Chemicals Corp Enzyme composition storing cellobiose in high concentration, and method for producing cello-oligosaccharide using the same
JP2012115209A (en) * 2010-12-01 2012-06-21 Kao Corp Production method of cellooligosaccharide

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007215505A (en) * 2006-02-17 2007-08-30 Asahi Kasei Chemicals Corp Cellulase, and method for producing cellooligosaccharide
JP2007319040A (en) * 2006-05-30 2007-12-13 Toyota Motor Corp Acidic cellulase-producing bacterium
WO2009022415A1 (en) * 2007-08-15 2009-02-19 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method of producing cellulase and cellooligosaccharide
JP5243435B2 (en) * 2007-08-15 2013-07-24 旭化成ケミカルズ株式会社 Method for producing cellulase and cellooligosaccharide
JP2009178056A (en) * 2008-01-29 2009-08-13 Asahi Kasei Chemicals Corp Enzyme composition storing cellobiose in high concentration, and method for producing cello-oligosaccharide using the same
JP2012115209A (en) * 2010-12-01 2012-06-21 Kao Corp Production method of cellooligosaccharide

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