JPH0789923B2 - Method for producing chitosan degrading enzyme - Google Patents

Method for producing chitosan degrading enzyme

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JPH0789923B2
JPH0789923B2 JP8153190A JP8153190A JPH0789923B2 JP H0789923 B2 JPH0789923 B2 JP H0789923B2 JP 8153190 A JP8153190 A JP 8153190A JP 8153190 A JP8153190 A JP 8153190A JP H0789923 B2 JPH0789923 B2 JP H0789923B2
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chitosan
degrading enzyme
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靖 岩元
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

この発明は、キトサンに作用してこれを分解しD−グル
コサミンおよびキトサンオリゴ糖を生産するキトサン分
解酵素の新規な製造方法に関するものである。
The present invention relates to a novel method for producing a chitosan-degrading enzyme that acts on chitosan to decompose it to produce D-glucosamine and chitosan oligosaccharide.

【従来の技術】 D−グルコサミンやキトサンオリゴ糖は、抗菌活性やビ
ヒズス因子活性等、のいくつかの生理活性を有すること
が知られており、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開発研究が進められてい
る。これらのD−グルコサミンやキトサンオリゴ糖は、
キトサンをキトサン分解酵素で分解することにより生産
することができる。 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60−18058
5)、バチルスNo.7−M(特公平1−56755)、アルカリ
ゲネスMHK−1(特開昭62−201571)、バチルス・サー
キュランス(特開昭63−94971)、バチルス・パミルス
(特開昭63−63382)等;放線菌ではストレプトマイセ
ス(J.S.Price and R.Storck,(1975)Journal of Bact
ericlogy,Vol.124,1574−1585)、ノカルディア・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.608)等;糸状菌ではペニシリウム・アイランデ
ィカム(D.M.Fenton and D.E.Eveleigh,(1981),Journ
al of General Microbiology,Vol.126,151−165)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キトサンオリゴ糖を遊離する液
化型(あるいはEndo−型)活性を有するものであり、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その構成単糖で
あるD−グルコサミンを遊離する糖化型(あるいはExo
−型)活性を有する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ィア・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。
2. Description of the Related Art D-glucosamine and chitosan oligosaccharides are known to have some physiological activities such as antibacterial activity and behavioral factor activity. Food additives, chemical components, pharmaceuticals, etc. Utilization research is underway as a raw material for These D-glucosamine and chitosan oligosaccharide are
It can be produced by degrading chitosan with a chitosan degrading enzyme. Regarding microorganisms that have produced chitosan degrading enzymes, Bacillus cereus (Japanese Patent Laid-Open No. 18058/1985)
5), Bacillus No. 7-M (Japanese Patent Publication No. 1-56755), Alcaligenes MHK-1 (JP-A-62-201571), Bacillus circulans (JP-A-63-94971), Bacillus pamilus (JP-A-SHO) 63-63382), etc .; Streptomyces in actinomycetes (JSPrice and R. Storck, (1975) Journal of Bact.
ericlogy, Vol.124 , 1574-1585), Nocardia orientalis (Agricultural Chemistry Society of Japan, 1989 Annual Conference, Abstracts p.608), etc. ), Journal
al of General Microbiology, Vol.126 , 151-165). Most of the chitosan degrading enzymes described in these reports have a liquefaction type (or Endo-type) activity that acts on chitosan to release a chitosan oligosaccharide, and D- which is a constituent monosaccharide of chitosan. It cannot be completely decomposed into glucosamine. In the above report, a glycated form (or Exo which acts on chitosan to release its constituent monosaccharide D-glucosamine)
The only report of a bacterium producing a chitosan-degrading enzyme having − type) activity is Nocardia orientalis, which is one of actinomycetes, and other than that, it has not yet been reported in filamentous fungi or bacteria. Absent.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

上述したような従来から報告されているキトサン分解酵
素生産微生物以外にも、液化型あるいは糖化型活性を有
するキトサン分解酵素を生産する微生物を見出すことが
できれば、この種の酵素を用いる温和な条件下でのD−
グルコサミンあるいはキトサンオリゴ糖の製造が可能に
なる。 そこでこの発明は、新たなキトサン分解酵素生産微生物
を見出して、この微生物を用いて効率よくキトサン分解
酵素を生産できる新規な方法を提供することを目的とし
てなされたものである。
In addition to the previously reported chitosan-degrading enzyme-producing microorganisms described above, if a microorganism that produces a chitosan-degrading enzyme having a liquefaction type or saccharification type activity can be found, it is possible to use this type of enzyme under mild conditions. At D-
Glucosamine or chitosan oligosaccharide can be produced. Therefore, the present invention has been made for the purpose of finding a new chitosan-degrading enzyme-producing microorganism and providing a novel method capable of efficiently producing a chitosan-degrading enzyme using this microorganism.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

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、バーティシリウム属に
属する糸状菌が菌体外に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キトサン分解酵素の製造方法
は、バーティシリウム属に属するキトサン分解酵素生産
菌を培養し、この培養物から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
びキトサン分解酵素の採取、(3)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バーティシリウム属に属するキトサ
ン分解酵素生産菌としては、例えば本発明者等が土壌中
より分離したバーティシリウムAF9−V−156(微工研菌
寄第11377号,FERMP−11377)が挙げられる。この菌株
は、以下に示す菌学的性質からもわかるように糸状菌で
あるバーティシリウム属に属するが、バーティシリウム
属に属する糸状菌が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、バーティシリウム属に属する新
菌株であると考えられ、工業技術院微生物工業技術研究
所に寄託されている。 ・培養所見および性質 麦芽エキス寒天培地およびツアペック寒天培地上での生
育は良好であり、純白でビロード様の菌糸マットを形成
する。 好気性菌である。 25℃程度の温度域で生育が良く、37℃では生育は全く認
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pH3〜pH9であるが、最適pHはpH5〜pH6で
ある。 ・形態的性質 フィアライドは分生子柄から単生あるいは輪生状に形成
され、その先端は細くなる。分生子はフィアライドから
生じ、フィアライドの先端に1個横向きに着生し、半面
凸半面凹または平凸レンズ型を示す。 これらの観察結果から、本菌株はバーティシリウム属に
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4.5〜5.5cm コロニー:5mm以上隆起する。培地に薄い赤紫色〜赤紫色
の色素を生産する。 オートミール寒天培地 生育状態:25℃、7日間で4.5〜5.5cm コロニー:5mm以上隆起する。培地に薄い赤紫色〜赤紫色
の色素を生産する。 PDA培地 生育状態:25℃、7日間で4.5〜5.5cm コロニー:5mm以上隆起する。 ツアペック寒天培地 生育状態:25℃、7日間で2.5〜3.5cm コロニー:5mm以上隆起する。 (2)微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 5.0g ペプトン 2.0g 酵母エキス 0.5g KH2PO4 1.0g MgSO4・7H2O 0.3g 脱イオン水 1 pH 6.5 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できる範囲であればい
かなるpH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、通気撹拌培養等により培養する。 キトサ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
とにより粗酵素液が得られる。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)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キトサン分解酵素はキトサン
に作用してこれを分解し、酵素量と反応時間を変えるこ
とにより、単糖であるD−グルコサミン、キトサンオリ
ゴ糖、あるいはこれらの混合物を遊離する。 従ってこのキトサン分解酵素は、分解産物としてD−グ
ルコサミンを生成する糖化型活性とキトサンオリゴ糖を
生成する液化型活性との両活性を有している。 至適pH pH3.6からpH10.0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pHの関係は次の通りである。 pH3.6〜6.0 酢酸緩衝液 pH5.8〜7.8 リン酸緩衝液 pH8.0〜10.0 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100L」(和光純薬(株)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pH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図のグ
ラフに示す。これらのグラフからわかるように、この発
明により生産されるキトサン分解酵素は酸性域(キトサ
ン100Lに対してはpH4〜5.5、グリコールキトサンに対し
てはpH4〜6)に至適pHを有する。 至適温度および温度安定性 至適温度: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1
00L)。 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pHは5.0、基質はキトサン100
L)。 この結果を第2図のグラフに示す。このグラフからわか
るように、この発明により生産されるキトサン分解酵素
の反応至適温度は50℃位であり、温度安定性は40℃、30
分間の熱処理まで安定であった。 キトサン分解酵素の活性測定法 0.1M酢酸緩衝液(pH5.0)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200μに0.1M酢酸緩衝液(pH5.0)70
0μと酵素液100μ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Rondle−Morgan法
(Rondle,C.J.M.and Morgan,W.T.J.(1955),Biochemic
al Journal,Vol.61,586−589)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ユニットとする。
The present inventors have conducted a search for microorganisms that produce chitosan-degrading enzymes from various soils, and found that filamentous fungi belonging to the genus Verticillium produce chitosan-degrading enzymes outside the cells, and It has been completed. That is, the method for producing a chitosan-degrading enzyme according to the present invention is characterized by culturing a chitosan-degrading enzyme-producing bacterium belonging to the genus Verticillium and collecting the chitosan-degrading enzyme from the culture. Hereinafter, (1) microorganisms used, (2) culture of microorganisms and collection of chitosan-degrading enzymes, and (3) properties of chitosan-degrading enzymes will be sequentially described in detail. (1) Microorganisms used Examples of the chitosan-degrading enzyme-producing bacterium belonging to the genus Verticillium used in the present invention include, for example, Verticillium AF9-V-156 (microorganisms-derived microorganism isolated from soil by the present inventors. No. 11377, FERMP-11377). This strain belongs to the genus Verticillium, which is a filamentous fungus as can be seen from the mycological properties shown below, but there is no conventional report that filamentous fungi belonging to the genus Verticillium produce chitosan-degrading enzymes. , Which is considered to be a new strain belonging to the genus Verticillium, and has been deposited at the Institute of Microbial Technology, Institute of Industrial Science and Technology. -Cultural findings and properties Growth on malt extract agar and Tuapeck agar is good, and pure white and velvety-like hypha mats are formed. 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 above 30 ° C and below 20 ° C. The pH that can grow is pH 3 to pH 9, but the optimum pH is pH 5 to pH 6.・ Morphological properties Phialides are formed from conidia peduncle in a singular or ring-like form, and the tip is thin. Conidia originated from the phialide, and one laterally colonized at the tip of the phialide, exhibiting a half-convex, half-concave or plano-convex lens type. From these observation results, this strain was determined to be a filamentous fungus belonging to the genus Verticillium. The properties of various media are as follows. Malt extract agar medium Growth condition: 4.5-5.5 cm colonies: 5 mm or more over 7 days at 25 ° C. It produces a pale magenta to magenta pigment in the medium. Oatmeal agar medium Growth condition: 4.5-5.5 cm colonies: 5 mm or more over 7 days at 25 ° C. It produces a pale magenta to magenta pigment in the medium. PDA medium Growth condition: 4.5-5.5 cm colonies: 5 mm or more over 7 days at 25 ° C. Tuapec agar medium Growth condition: 2.5-3.5 cm colonies: 5 mm or more over 7 days at 25 ° C. (2) Culture of microorganism and collection of enzyme As a medium for culturing the above-mentioned filamentous fungus to produce chitosan-degrading enzyme, for example, a medium having the following composition (hereinafter referred to as "basic medium") can be used. The chitosan 5.0g peptone 2.0g Yeast extract 0.5g KH 2 PO 4 1.0g MgSO 4 · 7H 2 O 0.3g chitosan to be added to the deionized water 1 pH 6.5 medium, a what kind of chitosan deacetylation degree Further, it may be in the form of flakes, crushed ones, or a solution dissolved in a dilute acid (for example, an inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, or an organic acid such as citric acid or acetic acid). The molecular weight of these chitosans may be any, and further those containing chitosan (eg cell walls of zygomycetes) may be added to the medium as they are. Other medium components can be used as long as they are used for usual culture of filamentous fungi. The pH of the medium may be any pH as long as the strain used can grow, but it is preferably adjusted to pH 5.0 to 7.0 and cultivated. The culturing temperature is usually around 25 ° C., the number of culturing days is 1 to 7 days, and the culturing is carried out by aeration and stirring culturing or the like. Chitosan degrading enzyme is produced and accumulated in the medium. After the completion of the culture, the crude enzyme solution is obtained by removing the bacterial cells from the culture solution by centrifugation or filtration. The crude enzyme solution may be subjected to a treatment such as ultrafiltration concentration, ammonium sulfate salting-out and extraction, if necessary, to give a concentrated crude enzyme solution. It can be a powder. (3) Properties of chitosan degrading enzyme Action on chitosan The chitosan degrading enzyme produced according to the present invention acts on chitosan to decompose it, and by changing the amount of enzyme and the reaction time, the monosaccharides D-glucosamine and chitosan. Releases oligosaccharides, or mixtures of these. Therefore, this chitosan degrading enzyme has both a saccharification type activity that produces D-glucosamine as a degradation product and a liquefaction type activity that produces chitosan oligosaccharide. The activity against the substrate chitosan was examined in the optimum pH range from pH3.6 to pH10.0. The relationship between the buffer solution used and the pH is as follows. pH3.6-6.0 Acetate buffer pH5.8-7.8 Phosphate buffer pH8.0-1.0 Sodium carbonate / borate buffer 100% deacetylated chitosan "Chitosan 100L" (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as the substrate chitosan (Product name)
When used, it is insoluble and precipitates in the buffer solution in the neutral to alkaline range. Therefore, when examining the optimum pH in a wide pH range, glycol chitosan soluble in a wide pH range was used as a substrate. The enzyme activity was measured when the enzyme was reacted with the substrate in buffer solutions of various pH (reaction temperature 37 ° C). The results are shown in the graph of FIG. As can be seen from these graphs, the chitosan degrading enzyme produced by the present invention has an optimum pH in the acidic range (pH 4 to 5.5 for 100 L of chitosan and pH 4 to 6 for glycol chitosan). Optimum temperature and temperature stability Optimum temperature: The enzyme activity was measured when the enzyme was reacted with the substrate at various temperatures (reaction solution pH 5.0, substrate chitosan 1
00L). Temperature stability: Diluted and diluted enzyme with acetate buffer of pH 5.0 for 30 minutes at various temperatures, then cooled and left after reacting with the substrate at 37 ℃ using these enzyme solutions. The activity was measured (pH of reaction solution was 5.0, substrate was chitosan 100)
L). The results are shown in the graph of FIG. As can be seen from this graph, the optimum reaction temperature of the chitosan degrading enzyme produced by the present invention is about 50 ° C, and the temperature stability is 40 ° C, 30 ° C.
It was stable until heat treatment for 1 minute. Chitosan degrading enzyme activity measurement method 0.1M acetate buffer (pH 5.0) with 100L chitosan concentration 0.5%
To obtain a chitosan solution. This chitosan solution 200μ is added to 0.1M acetate buffer (pH 5.0) 70
Add 0μ and 100μ of enzyme solution, mix well, and incubate at 37 ℃ for 30 minutes. After the reaction was completed, the produced free reducing sugar was treated with the Rondle-Morgan method (Rondle, CJMand Morgan, WTJ (1955), Biochemic
al Journal, Vol. 61 , 586-589). Glucosamine hydrochloride is used as a control. Under this reaction condition, the amount of enzyme that releases 1 μmol of glucosamine per minute is 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。 実施例1:バーティシリウムAF9−V−156によるフラスコ
での酵素生産 キトサンを含有する前述した組成の基本培地100mlを坂
口フラスコに分注し、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バーティシリウムAF
9−V−156の菌糸マット片(約5mm×5mm)をこのフラス
コ中の培地に接種し、25℃で4日間の往復振盪培養を行
った。 培養後、培養液を瀘紙(5C)を用いて除菌濾過し、酵素
液を得た。この酵素液のキトサン分解酵素活性は培養濾
液1ml当たり137ミリユニットであった。 実施例2:バーティシリウムAF9−V−156による小型発酵
装置での酵素生産 キトサンを含有する前述した組成の基本培地3を5
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100mlを含む三角フラスコにバーティシリ
ウムAF9−P−156の菌糸マット片(約5mm×5mm)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℃ 通気量 3/分 回転数 300rpm 培養日数 2日間 培養後、培養液を瀘紙(5C)を用いて除菌濾過し、酵素
液を得た。この酵素液のキトサン分解酵素活性は培養濾
液1ml当たり300ミリユニットであった。 実施例3:得られた酵素の基質に対する作用 上記の実施例で得られたキトサン分解酵素液10μを、
キトサン溶液(キトサン100Lを5mg/mlとなるようにpH5.
0の酢酸緩衝液に溶解したもの)40μ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(TL
C)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「Kieselgel 60F」(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(20mg/m
l)2.5μ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3図に示す。 このパターンからわかるように、バーティシリウムAF9
−V−156の生産するキトサン分解酵素は、キトサン100
Lに作用させた場合に、酵素反応初期にはキトサンオリ
ゴ糖を生成し、また酵素反応を完全に行わせるとD−グ
ルコサミンを生成する。このことから、この発明で得ら
れたキトサン分解酵素中には、キトサンに作用して分解
産物としてD−グルコサミンを生成する糖化型活性とキ
トサンオリゴ糖を生成する液化型活性の両方の活性が含
まれていることが明らかとなった。
The present invention will be described below with reference to examples. Example 1: Enzyme production in a flask with Verticillium AF9-V-156 100 ml of the basic medium having the above-mentioned composition containing chitosan was dispensed into a Sakaguchi flask, and autoclaved at 120 ° C for 20 minutes. Verticillium AF grown on Tuapec agar
A mycelial mat piece (about 5 mm × 5 mm) of 9-V-156 was inoculated into the medium in this flask, and reciprocal shaking culture was carried out at 25 ° C. for 4 days. After culturing, the culture solution was subjected to sterilization filtration using a paper filter (5C) to obtain an enzyme solution. The chitosan-degrading enzyme activity of this enzyme solution was 137 milliunits per ml of the culture filtrate. Example 2: Enzyme production in a small fermenter with Verticillium AF9-V-156 5 basal medium 3 of the composition described above containing chitosan.
It was dispensed into a small capacity fermenter and sterilized by autoclaving at 120 ° C for 20 minutes. Erlenmeyer flasks containing 100 ml of the same basic medium were inoculated with mycelial mat pieces (about 5 mm x 5 mm) of Verticillium AF9-P-156 and cultivated at 25 ° C for 2 days with rotary shaking to prepare seed cultures in advance. This was inoculated into the small fermentor and cultured. The culture conditions in the fermenter were as follows. Temperature 25 ° C Aeration rate 3 / min Rotation speed 300 rpm Number of culture days 2 days After culturing, the culture solution was sterilized and filtered using a filter paper (5C) to obtain an enzyme solution. The chitosan-degrading enzyme activity of this enzyme solution was 300 milliunits per ml of the culture filtrate. Example 3: Action of the obtained enzyme on the substrate 10μ of the chitosan-degrading enzyme solution obtained in the above example,
Chitosan solution (100 L of chitosan is adjusted to pH 5.
40 μm (dissolved in 0 acetate buffer), mixed and reacted at 37 ° C. for 1 hour and 24 hours under static conditions. Next, this reaction solution was heated at 100 ° C. for 5 minutes to stop the reaction, and then subjected to thin layer chromatography (TL
The enzymatic degradation products in the reaction solution were analyzed by C). TLC plate is "Kieselgel 60F" (product name manufactured by Merck)
Is used as the standard, and the chitosan oligosaccharide mixture (20 mg / m
l) 2.5 μ was used. N-Butanol-acetic acid-water = 2: 1: 2 was used as a developing solvent, the solvent was developed according to a conventional method, and spots were detected by coloring with sulfuric acid. The TLC analysis pattern obtained is shown in FIG. As you can see from this pattern, Verticillium AF9
-V-156 produced chitosan degrading enzyme is chitosan 100
When L is allowed to act, chitosan oligosaccharides are produced in the early stage of the enzymatic reaction, and D-glucosamine is produced when the enzymatic reaction is completed. From this, the chitosan-degrading enzyme obtained by the present invention contains both saccharifying activity that acts on chitosan to produce D-glucosamine as a degradation product and liquefying activity that produces chitosan oligosaccharide. It became clear that it is.

【発明の効果】【The invention's effect】

上述したところからわかるようにこの発明によれば、バ
ーティ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キトサン分解酵素は、キトサンに作
用して分解産物としてD−グルコサミンを生成する糖化
型活性とキトサンオリゴ糖を生成する液化型活性の両方
の活性を有している。そのためキトサンに作用させる酵
素量と反応時間を変えることにより、単糖であるD−グ
ルコサミン、キトサンオリゴ糖、あるいはこれらの混合
物からなる分解産物を生成させることができる。 さらにこの発明で得られたキトサン分解酵素を単独で、
あるいはグルカナーゼ等の存在下で、糸状菌、特に接合
菌類に作用させると、これらを容易にプロトプラストに
することができる。一例を実験例として以下に説明す
る。 実験例 接合菌であるリゾパス・オリゴスポラスNRRL 2549の胞
子嚢胞子を、ジャガイモ浸出液、庶糖液体培地に懸濁さ
せて、30℃で10μm程度まで発芽させた。これを遠心分
離して発芽胞子嚢胞子を分取し、0.6Mマニトール含有の
MES緩衝液に懸濁した。 前述の実施例で得られたこの発明によるキトサン分解酵
素の粗酵素液を限外濾過処理した濃縮酵素液(キトサン
分解酵素活性:約1ユニット/ml)を、上記の発芽胞子
嚢胞子懸濁液に添加し、30℃で緩やかに振盪しながらイ
ンキュベートした。また、この発明によるキトサン分解
酵素の濃縮酵素液に加えて「Novozyme 234」(ノボ社製
のグルカナーゼの商品名)を併用した場合、さらには対
照として「Novozyme 234」のみを使用した場合と酵素無
添加の場合についても試験した。結果を下表にまとめて
示す。 下表からわかるように、この発明によるキトサン分解酵
素により、あるいはグルカナーゼと併用することによ
り、リゾパス・オリゴスポラスの発芽胞子嚢胞子を容易
に短時間でプロトプラストにし、そのプロトプラスト収
量も多いことが観察された。
As described above, according to the present invention, a chitosan-degrading enzyme can be produced by culturing a novel filamentous fungus belonging to the genus Verticillium. The chitosan-degrading enzyme obtained in this invention has both a saccharification type activity that acts on chitosan to produce D-glucosamine as a degradation product and a liquefaction type activity that produces chitosan oligosaccharide. Therefore, by changing the amount of the enzyme that acts on chitosan and the reaction time, it is possible to generate a degradation product composed of monosaccharide D-glucosamine, chitosan oligosaccharide, or a mixture thereof. Furthermore, the chitosan degrading enzyme obtained in this invention alone,
Alternatively, by acting on filamentous fungi, especially zygomycetes, in the presence of glucanase or the like, these can easily be converted into protoplasts. An example will be described below as an experimental example. Experimental Example Spore spores of Rhizopus oligosporus NRRL 2549, which is a zygote, were suspended in potato leachate and sucrose liquid medium, and germinated at 30 ° C. to about 10 μm. This was centrifuged to separate the germinated spores of spores of 0.6 M mannitol.
Suspended in MES buffer. The concentrated enzyme solution (chitosan degrading enzyme activity: about 1 unit / ml) obtained by subjecting the crude enzyme solution of the chitosan-degrading enzyme according to the present invention obtained in the above-mentioned example to ultrafiltration is treated with the above-mentioned germinated spore suspension. And incubated at 30 ° C. with gentle shaking. In addition, in addition to the concentrated enzyme solution of chitosan-degrading enzyme according to the present invention, "Novozyme 234" (trade name of glucanase manufactured by Novo Co.) was used in combination, and even when only "Novozyme 234" was used as a control, no enzyme was used. The addition case was also tested. The results are summarized in the table below. As can be seen from the table below, it was observed that the chitosan-degrading enzyme according to the present invention, or by using it in combination with glucanase, easily converted the germinated spores of spores of Lysopath oligosporus into protoplasts in a short time, and that the protoplast yield was high. .

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

第1図は、バーティシリウムAF9−V−156の生産したキ
トサン分解酵素の酵素活性とpHとの関係を示すグラフ; 第2図は、バーティシリウムAF9−V−156の生産したキ
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3図は、バーティシリウムAF9−V−156の生産したキ
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。
Fig. 1 is a graph showing the relationship between the pH of the chitosan-degrading enzyme produced by Verticillium AF9-V-156 and pH; Fig. 2 is the chitosan-degrading enzyme produced by Verticillium AF9-V-156. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the enzyme activity of Escherichia coli and temperature; and FIG. 3 is a TLC analysis pattern showing the analysis results of the degradation products when the chitosan degrading enzyme produced by Verticillium AF9-V-156 was allowed to act on chitosan. Is.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】バーティシリウム属に属するキトサン分解
酵素生産菌を培養し、この培養物からキトサン分解酵素
を採取することを特徴とするキトサン分解酵素の製造方
法。
1. A method for producing a chitosan-degrading enzyme, which comprises culturing a chitosan-degrading enzyme-producing bacterium belonging to the genus Verticillium and collecting the chitosan-degrading enzyme from the culture.
【請求項2】前記キトサン分解酵素生産菌がバーティシ
リウムAF9−V−156(微工研菌寄第11377号)であるこ
とを特徴とする請求項1記載のキトサン分解酵素の製造
方法。
2. The method for producing a chitosan-degrading enzyme according to claim 1, wherein the chitosan-degrading enzyme-producing bacterium is Verticillium AF9-V-156 (Microtechnical Laboratory No. 11377).
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