JPH0671426B2 - サイクロマルトデキストリングルカノトランスフエラ−ゼの製造方法 - Google Patents

サイクロマルトデキストリングルカノトランスフエラ−ゼの製造方法

Info

Publication number
JPH0671426B2
JPH0671426B2 JP11436186A JP11436186A JPH0671426B2 JP H0671426 B2 JPH0671426 B2 JP H0671426B2 JP 11436186 A JP11436186 A JP 11436186A JP 11436186 A JP11436186 A JP 11436186A JP H0671426 B2 JPH0671426 B2 JP H0671426B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
starch
cgtase
positive
producing
medium
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP11436186A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62269687A (ja
Inventor
信之 中村
皓次 高須
康盛 高橋
篤史 戸塚
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.)
Nihon Shokuhin Kako Co Ltd
Original Assignee
Nihon Shokuhin Kako Co Ltd
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 Nihon Shokuhin Kako Co Ltd filed Critical Nihon Shokuhin Kako Co Ltd
Priority to JP11436186A priority Critical patent/JPH0671426B2/ja
Publication of JPS62269687A publication Critical patent/JPS62269687A/ja
Publication of JPH0671426B2 publication Critical patent/JPH0671426B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、微生物を培養してサイクロマルトデキストリ
ングルカノトランスフェラーゼ(EC 2.4.1.19 Cyclomal
todextrin glucanotransferase、以下、CGTaseと略称す
る)を製造する方法に関し、特に培地成分を改良して上
記酵素の生産量を増大させる方法に関する。
「従来技術およびその問題点」 CGTaseは、デンプンから各種サイクロデキストリンを生
成せしめる重要な工業用酵素の一つであり、食品、医薬
品、農薬、化粧品、その他の一般工業分野で広く使用さ
れている。サイクロデキストリンとは、グルコース分子
がα‐1,4-グルコシド結合で結合した環状の非還元性マ
ルトオリゴ糖であり、工業的にはグルコース分子6個、
7個または8個が結合したα−、β−およびγ−サイク
ロデキストリンが有用とされている。
これらのサイクロデキストリンをデンプンから生成する
CGTaseは、CGTase生産能を有するバクテリアを培養する
ことによって製造されている。CGTase生産能を有するバ
クテリアとしては、例えばバチルス・マセランス(Baci
llus macerans、Biochemistry7巻、114頁、1968年)、
バチルス・メガテリウム(B.megaterium.Pro.Amylase S
ymp.7巻、61頁、1972年)、バチルス・サーキュランス
(B.circulans、同8巻、21頁、1973年)、バチルス・
ステアロサーモフィルス(B.stearothermophilus、澱粉
化学、29巻、7頁、1981年)、バチルス・オーベンシス
(B.ohbensis,特開昭49−124285号)、好アルカリ性バ
チルスのいくつかの細菌(Agric.Biol.Chem.、40巻、75
3頁、1976年)、あるいはクレブシエラ・ニューモニア
エ(Klebsiella pneumoniae、Arch.Microbiol.、III
巻、271頁、1977年)などの微生物が知られている。
前述したように、サイクロデキストリンは、各種分野で
広く利用されているが、その利用分野をさらに広め、か
つ、使用量を増大させるためには、サイクロデキストリ
ンを安価に供給する必要があり、そのためには、サイク
ロデキストリンの製造コストに大きな比重を占めるCGTa
seの価格をより低下させる必要があった。
従来、GCTaseの製造に際しては、前述したような微生物
を、ポリペプトン、大豆粕、酵母エキス、アミノ酸混
液、硫酸アンモン、硝酸アンモンなどを窒素源とし、可
溶性デンプン、デキストリンあるいはデンプンを酸や酵
素で液化した液化デンプンなどを炭素源とし、これを各
種ミネラルやビタミン類を添加した液体培地を用いて好
気的に培養し、その培養上清中からGCTaseを採取するよ
うにしている。また、これらの培地成分の種類や配合割
合によりGCTase生産量が大きく変動することも良く知ら
れている。
例えば北畑らは、コーンスティープリカー、肉エキス、
酵母エキス、ポリペプトン、脱脂大豆フスマ、乾燥酵母
などの有機窒素源と、可溶性デンプンおよび馬鈴薯デン
プンを細菌液化型α−アミラーゼで種々の程度に液化し
た液化デンプンなどの炭素源とを用い、これらの濃度を
種々に変化させて、バチルス・メガテリウム(B.megate
rium)を培養し、そのGCTase生産性を検討した結果、1
%白フスマ、1%コーンスティープリカー、1%ポリペ
プトン、4%可溶性デンプン、0.5%乾燥酵母、0.25%
硫酸アンモニウム、0.1%尿素およびPH調整剤として1
%CaCO3を含む培地組成が最も高い酵素生産性を示すこ
とを報告している(北畑寿美雄、博士論文、Bacillus属
細菌の生産するCyclodextrin Glycosyltransfaraseに関
する研究、8−11頁、大阪市立工業研究所)。
また、DepintoとCampbellは、バチルス・マセランス
(B.macerans、ATCC8514)のCGTase生産用として、2%
可溶性デンプン、0.5%カゼイン加水分解物、0.5%酵母
エキス、0.5%Na2HPO4、0.2%KH2PO4、1mM CaCl2の組成
からなる培地を使用している(Science、N.Y.、146巻、
1064頁、1964年)。
しかしながら、これらの従来の培地を用いた場合は、CG
Taseの生産量には限界があり、GCTaseの生産量をさらに
飛躍的に増大させることはできなかった。このめ、安価
に容易に入手可能で、かつ、CGTaseを著量生産できる培
地成分が求められていた。
「発明の目的」 本発明の目的は、微生物によるCGTase生産量をさらに高
めるようにした培地成分を用いることにより、製造コス
トを低下させるようにしたCGTaseの製造方法を提供する
ことにある。
「発明の構成】 本発明者らは、上記目的を達成するため、培地成分、特
に炭素源に関して鋭意検討した結果、各種デンプンに強
アルカリの存在下で2-ジエチルアミノエチルクロリドや
3-クロロ2-ハイドロキシプロピルトリメチルアンモニウ
ムクロリドなどの陽性化剤を作用させ得られる電気的に
陽性を示す陽性化デンプン(カチオン澱粉)(澱粉科学
ハンドブック、二國二郎監修、朝倉書店発行、第512〜5
14頁参照)を培地の炭素源として用いることにより、著
量のCGTaseを培地中に生成蓄積できることを見出し、本
発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、CGTase生産能を有する微生物を、
陽性化デンプンを炭素源とする培地に培養し、培養物中
からCGTaseを採取することを特徴とするCGTaseの製造方
法である。
本発明に用いる陽性化デンプンの原料としては、とうも
ろこし、もちとうもろこし、米、もち米、馬鈴薯、タピ
オカ、甘藷、小麦、大麦、こうりやんなどから得られる
デンプン、あるいはそれから製造される可溶性デンプン
やデキストリンなどが挙げられ、その他、テンプンを実
質的に含有する穀物のいずれも用いることができる。こ
れらの原料から製造される陽性化デンプンあるいは陽性
化デンプンを実質的に含有する穀物は、いずれもCGTase
生産用の炭素源として有用であるが、とうもろこし、
米、麦などの地上系デンプンを原料とした陽性化デンプ
ンと、馬鈴薯、甘藷などの地下系デンプンを原料とした
陽性化デンプンとを比較すると、地下系デンプンの方が
良い結果が得られる。また、本発明に使用される陽性化
デンプンを製造するには、例えば、アルカリ触媒として
水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどを使用し、必
要に応じてデンプン糊化の抑制剤として硫酸ナトリウ
ム、食塩などを使用し、これらを含む水に原料デンプン
を分散させ、陽性化剤として第3アルキルアミンである
2-ジエチルアミノエチルクロリドや、第4級アンモニウ
ム塩である3-クロロ2-ハイドロオキシプロピルトリメチ
ルアンモニウムクロリドを添加し、40〜50℃で数時間反
応させた陽性化を行ない、塩酸で中和し、水洗した後、
乾燥させて製品とする湿式法により容易に製造できる。
さらに、陽性化度(陽性化剤の置換度)に関しても何ら
の制限はなく、実質的にデンプンが陽性化される程度で
良いが、置換度0.05前後の陽性化デンプンが本発明には
効果的である。
これらの陽性化デンプンを従来から用いられてきた可溶
性デンプン、デキストリン、液化デンプンの代りにCGTa
se生産菌の炭素源として用いて培養することにより、著
量のCGTaesが培養上清中に蓄積されるが、この陽性化デ
ンプンの培地中への添加量もCGTaseの生産量に影響を及
ぼす。通常の場合、0.3〜5%程度の添加量で従来法に
比して高い生産性を示すが、好ましくは0.5〜2%の範
囲で最も高い生産性を得ることができる。
また、同時に添加される窒素源としては、例えば大豆カ
ス、フスマ、コーンスティープリカー、肉エキス、カゼ
イン加水分解物、ポリペプトンなどの有機態窒素源、あ
るいは硫酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アン
モニウムなどのアンモニウム塩や尿素などの無機態窒素
源など、種々のものが使用可能である。これらの窒素源
の種類や配合比およびそれらの添加量もCGTaseの生産量
に影響を及ぼすが、一般的にはこれらの窒素源を0.5〜
3%(固型物換算)程度使用することによって好ましい
結果が得られる。
また、その他の培地成分として、各種ビタミン類や酵母
エキス、あるいはリン酸塩、さらにはマグネシウム、カ
ルシウム、鉄などの無機塩類の添加はさらに好ましい結
果を与える。
培養条件は、一般的には、これらの成分を含む培地に前
述のCGTase生産菌を接種し、30〜70℃、PH6〜11、通気
量0.3〜2V.V.m.で20〜80時間通気撹拌培養することによ
り、培養上清中にCGTaseを生成蓄積させることができ
る。
なお、サイクロデキストリンや各種オリゴ糖の生産に
は、培養液中の菌体を遠心分離、濾過などで除去した
後、得られる上澄液をそのまま用いるのが経済的に有利
であるが、これをさらに精製して使用することもでき
る。そのためには、例えば硫安等による塩析、エタノー
ル、アセトン、イソプロパノール等による溶媒沈殿法、
限外濾過法、ゲル濾過法、イオン交換樹脂クロマトグラ
フ法等による一般的な酵素精製法により精製することが
できる。
CGTaseの好ましい精製法の一例を説明すると、次の通り
である。すなわち、好アルカリ性バチルス属に属する、
例えばバチルスATCC 21783株を、1%陽性化デンプン、
0.5%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、0.1%K2HPO4
0.02%MgSO4・7H2O、1%Na2CO3を含む培地に接種し、3
7℃、通気量1V.V.m.、250rpmで、48時間撹拌培養する。
得られた培養液を、10,000rpm(12,000g)、4℃で10分
間遠心分離して菌体を除き、約5の上澄液を得る。次
いで、この上澄液に250gのとうもろこしデンプンを加
え、4℃で一夜撹拌し、CGTaseをデンプンに吸着させ
る。次いで、このデンプンを1の0.1M Na2HPO4溶液中
に懸濁させ、40℃で60分間撹拌して酵素を溶離させた
後、吸引濾過する。この酵素溶液を、平均分画分子量1
0,000の限外濾過膜を用いて約5倍に濃縮した後、10mM
リン酸緩衝液(PH7.0)に対して一夜透析する。次いで
透析酵素を同上緩衝液で平衡化したDEAE-セルロースカ
ラムに吸着させ、0〜1MのNaClを含む同上緩衝液の濃度
勾配法によって酵素を溶出させる。溶出した活性画分を
集め、0.1MNaClを含む同上緩衝液で一夜透析した後、限
外濾過膜を用いて濃縮する。濃縮酵素は、0.1M NaClを
含む同上緩衝液で平衡化したBiogel P-150ゲル濾過カラ
ムに充填し、0.1M NaClを含む同上緩衝液で溶出する。
かくして得られた活性画分を濃縮することにより、活性
収率30〜35%で精製酵素が得られる。
また、他の菌株のCGTaseに関しても、培養時のPH、温
度、培養時間を適宜変更する以外はほぼ同様な方法で精
製可能である。
なお、本発明において、CGTaseの活性測定は、木破の方
法(J.Biochem.Tokyo、41巻、583頁、1954年)に準じて
行なった。すなわち、0.1M酢酸緩衝液(PH5.5)に溶解
させた0.1%(w/v)馬鈴薯アミロース溶液0.3mlに、適
宜水で希釈した酵素液0.2mlを加え、40℃で10分間反応
させた後、0.2N塩酸4mlを添加して反応を停止させた。
次いで、水4mlと0.02%I2−0.2%KI溶液0.5mlとを加
え、よく撹拌した後、その呈色度を700nmで測定した。
そして、1単位の酵素量は、同一条件でヨード呈色度を
1分間当り1%減少させる量とした。
「発明の実施例」 実施例1 500mlのヒダ付三角フラスコを用い、ポリペプトン0.5
%、酵母エキス0.5%、硫酸アンモン0.5%、リン酸カリ
0.1%、硫酸マグネシウム0.02%、炭酸カルシウム0.5%
および次表に示す各種炭素源1%を含む70mlの培地に、
バチルス・マセランス(B.macerans、IFO 3490)を接種
し、37℃にて200rpmで3日間回転振とう培養し、培養上
清中のCGTase活性をPH5.5で測定した。なお、使用した
陽性化デンプンは、タピオカデンプンに第4級アンモニ
ウム塩3-クロロ2-ハイドロオキシプロピルトリメチルア
ンモニウムクロリドを作用させて得られた置換度0.025
の陽性化デンプンである。また、酸化デンプンおよび尿
素リン酸デンプンは、それぞれ「MS#3800」(商品名、
日本食品化工(株)製)および「MS#4600」(商品名、
日本食品化工(株)製)である。こうして得られた培養
上清中のCGTase活性を次表に示す。
表から明らかなように、陽性化デンプンを培地の炭素源
として用いることにより、通常用いられている各種炭素
源の場合よりもCGTaseの生成量が大幅に増加した。
実施例2 炭素源として、とうもろこしデンプンに第3級アミンで
ある2-ジエチルアミノエチルクロリドを作用させて得ら
れた置換度0.06の陽性化デンプンを用いた他は、実施例
1と同一の組成の培地と条件で、バチルス・サーキュラ
ンス(B.cerculans、ATCC 9995)を培養し、その培養上
清のCGTase活性をPH5.5で測定した。一方、比較とし
て、実施例1で陽性化デンプンに次いで良好な結果を示
したデキストリンを炭素源として用い、上記と同様に培
養して得た培養上清について、CGTase活性を測定した。
その結果、陽性化デンプンを用いて培養した上清中に
は、65単位/mlのCGTaesが含まれていたが、デキストリ
ンを用いて培養した上清中には、38単位/mlしか含まれ
ていなかった。
実施例3 500ml容のヒダ付三角フラスコを用い、ポリペプトン0.5
%、酵母エキス0.5%、リン酸2カリ0.1%、硫酸マグネ
シウム0.02%、炭酸ナトリウム(別殺菌)1.0%、およ
び第4級アンモニウム塩3-クロロ2-ハイドロオキシプロ
ピルトリメチルアンモニウムクロリドで馬鈴薯デンプン
を処理した置換度0.05の陽性化デンプン1.0%を含む70m
lの培地に、高アルカリ性バチルスsp(B.sp、ATCC 2178
3)を接種し、37℃にて200rpmで3日間回転振とう培養
した。なお、比較として、陽性化デンプンに代えて可溶
性デンプン1%を用いて同様に培養した。その結果、陽
性化デンプンを用いた培養上清中には430単位/mlのCGTa
seが含まれていたが、可溶性デンプンを用いた培養上清
中には180単位/mlしか含まれていなかった。
実施例4 炭素源として、とろもろこしデンプンを第4級アンモニ
ウム塩3-クロロ2-ハイドロオキシプロピルトリメチルア
ンモニウムクロリドで陽性化した置換度0.02の陽性化デ
ンプンを用いた他は、実施例3と同一の培地組成および
条件で、高アルカリ性バチルスsp(B.sp、ATCC 31007)
を培養し、その上清中のCGTase活性を測定した。また、
比較として、炭素源としてデキストリンを用い、上記と
同様にして得た培養上清についてもCGTase活性を測定し
た。その結果、陽性化デンプンを用いた培養上清中には
235単位/mlのCGTaseが含まれていたが、デキストリンを
用いた培養上清中には107単位/mlしか含まれていなかっ
た。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、陽性化デンプン
を炭素源とする培地を用いて、CGTase生産能を有する微
生物を培養することにより、CGTaseの生成量を著しく増
大させることができ、CGTaseの製造コストを低下させ、
より広い用途への利用を可能とすることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サイクロマルトデキストリングルカノトラ
    ンスフェラーゼ生産能を有する微生物を、陽性化デンプ
    ンを炭素源とする培地に培養し、培養物中からサイクロ
    マルトデキストリングルカノトランスフェラーゼを採取
    することを特徴とするサイクロマルトデキストリングル
    カノトランスフェラーゼの製造方法。
JP11436186A 1986-05-19 1986-05-19 サイクロマルトデキストリングルカノトランスフエラ−ゼの製造方法 Expired - Lifetime JPH0671426B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11436186A JPH0671426B2 (ja) 1986-05-19 1986-05-19 サイクロマルトデキストリングルカノトランスフエラ−ゼの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11436186A JPH0671426B2 (ja) 1986-05-19 1986-05-19 サイクロマルトデキストリングルカノトランスフエラ−ゼの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62269687A JPS62269687A (ja) 1987-11-24
JPH0671426B2 true JPH0671426B2 (ja) 1994-09-14

Family

ID=14635797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11436186A Expired - Lifetime JPH0671426B2 (ja) 1986-05-19 1986-05-19 サイクロマルトデキストリングルカノトランスフエラ−ゼの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0671426B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5008195A (en) * 1988-08-05 1991-04-16 Uop Some novel producers of cyclodextrin glycosyltransferases

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62269687A (ja) 1987-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0017242B1 (en) A process for producing cyclodextrins
Biwer et al. Enzymatic production of cyclodextrins
JP2589941B2 (ja) グルコアミラーゼ酵素分画
EP0327099B1 (en) Cyclomaltodextrin glucanotransferase, process for its preparation and novel microorganism useful for the process
JPS6356289A (ja) β−マンナナ−ゼおよびその製法
US4628028A (en) Novel thermostable pullulanase enzyme and method for its production
Takasaki et al. Maltotetraose-producing amylase from Bacillus sp. MG-4
US5326701A (en) Process for producing alpha-cyclodextrin using cyclomaltodextrin glucanotransferase in presence of cyclohexane
US5501968A (en) Thermostable cyclodextrin glycosyl transferase and processes using it
JPH0671426B2 (ja) サイクロマルトデキストリングルカノトランスフエラ−ゼの製造方法
EP0506790B1 (en) A method for enzymatically converting starch into cyclodextrins
US5492829A (en) Klebsiella oxytoca No. 19-1 capable of producing α-cyclodextrin
JP3117328B2 (ja) 新規な環状イソマルトオリゴ糖合成酵素、その製造法及び環状イソマルトオリゴ糖の製造法
JP3119523B2 (ja) 新規なイソアミラーゼ、その製造法及びそれを用いた糖類の製造法
KR900005532B1 (ko) 사이클로 덱스트린(cyclodextrin) 생성 효소와 그의 생산 미생물
JPH0761264B2 (ja) 新規なシクロマルトデキストリナーゼ及びその製造方法
JPH062071B2 (ja) 糖類の製造法
JPS61274680A (ja) サイクロデキストリングリコシルトランスフエラ−ゼの製造法
JPH06113843A (ja) バチルス・メガテリウムの生産する新規サイクロデキストリン・グルカノトランスフェラーゼ、その製造法及び該酵素を用いるサイクロデキストリンの製造法
JPS6225976A (ja) γ―サイクロデキストリン合成酵素及びその製造法
JPH0134037B2 (ja)
JPH0681598B2 (ja) 澱粉の糖化によるグルコースの製造方法
JPH0325155B2 (ja)
JPH01171486A (ja) 耐熱性の新規プルラナーゼの製造法
JPH0133160B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term