JPH11253157A - Microbe having ability for producing new lipase, lipase, its production and its use - Google Patents

Microbe having ability for producing new lipase, lipase, its production and its use

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JPH11253157A
JPH11253157A JP10057064A JP5706498A JPH11253157A JP H11253157 A JPH11253157 A JP H11253157A JP 10057064 A JP10057064 A JP 10057064A JP 5706498 A JP5706498 A JP 5706498A JP H11253157 A JPH11253157 A JP H11253157A
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JP
Japan
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lipase
oil
producing
fat
reaction
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JP10057064A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Tsunoda
昭 角田
Shigeaki Kato
重昭 加藤
Akio Oshima
章夫 大島
Takashi Yamashita
山下  隆
Haruo Machida
晴夫 町田
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Meito Sangyo KK
Original Assignee
Meito Sangyo KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a lipase capable of catalyzing a strong random ester- interchange reaction usable for modification of an oil and fat. SOLUTION: This lipase has the following properties: (1) causing a strong randomization reaction in the ester-interchange reaction of an oil and fat; (2) having the optimum pH of 8.0-8.5; (3) having the optimum temperature of 60 deg.C; (4) having a molecular weight of 31,000±2,000 and (5) having the isoelectric point of 4.9±0.1. The production method comprises culturing microorganisms belonging to Burkholderia gladioli and having ability for producing the lipase to provide the lipase, and gathering the produced lipase. The randomly ester- interchanged oil and fat are obtained by allowing the lipase to act on the oil and fat.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は新規なリパーゼ、そ
れを生産する細菌、該リパーゼの製造方法及びその使用
に関する。更に詳しくは、バークホルデリア・グラジオ
リ(Burkholderiagladioli)に属する細菌の培養によっ
て得られるリパーゼに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel lipase, a bacterium producing the same, a method for producing the lipase, and use thereof. More particularly, it relates to a lipase obtained by culturing a bacterium belonging to Burkholderia gladioli.

【0002】[0002]

【従来の技術】油脂のエステル交換法は化学的方法と酵
素的方法に大別されるが、ランダムエステル交換反応は
化学的触媒を用いる方法が主に行われていた。しかし、
この方法は、反応終了後触媒を除去するため水洗する必
要があり、その操作が非常に面倒であった。そのうえ、
その時加水分解反応が起こり脂肪酸が生成し、収率の低
下を招いていた。そこで、油脂の加水分解が生起しない
条件(水を加えない)でランダムエステル交換反応を触
媒するリパーゼが求められていた。
2. Description of the Related Art The transesterification of fats and oils is roughly classified into a chemical method and an enzymatic method. The random transesterification reaction is mainly carried out using a chemical catalyst. But,
This method requires washing with water to remove the catalyst after the completion of the reaction, and the operation is very troublesome. Besides,
At that time, a hydrolysis reaction occurred to generate a fatty acid, leading to a decrease in yield. Therefore, a lipase that catalyzes a random transesterification reaction under the condition that the hydrolysis of fats and oils does not occur (without adding water) has been demanded.

【0003】従来見出されているリパーゼでは、油脂の
エステル交換反応においてランダム化を生起する場合非
常に高単位の活性を必要としていた。たとえば、「リパ
ーゼの基礎と応用」(幸書房、平成3年7月発刊、第295
〜296頁)にはキャンディダ属のリパーゼを用いたラン
ダムエステル交換反応が示されているが、基質の油脂に
対して10%以上の多量の酵素を加え、40℃で66時間反応
するという方法であり、到底工業化できる方法ではなか
った。また、特開平8-214890号公報にアルカリゲネス属
由来のリパーゼを用いた油脂のエステル交換反応が開示
されているが、酵素活性としては十分ではなかった。こ
のため、油脂のランダムエステル交換反応が実施できな
い状態であった。このような状況の中で、既存のリパー
ゼでは解決できない効率の良い油脂のランダムエステル
交換を生起するリパーゼが希求されていた。
[0003] The lipases hitherto found require a very high unit of activity when randomization occurs in the transesterification of fats and oils. For example, "Basic and Application of Lipase" (Koshobo, July 1991, No. 295
P. 296) shows a random transesterification reaction using a lipase of the genus Candida. A method in which a large amount of enzyme of at least 10% is added to the fat or oil of the substrate and the reaction is carried out at 40 ° C for 66 hours. It was not a method that could be industrialized at all. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-214890 discloses a transesterification reaction of fats and oils using a lipase derived from the genus Alcaligenes, but the enzyme activity was not sufficient. For this reason, the random transesterification of fats and oils could not be performed. Under such circumstances, there has been a demand for a lipase which causes efficient transesterification of fats and oils which cannot be solved by existing lipases.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは効率の良
い油脂のランダムエステル交換反応を示す新規なリパー
ゼを生産する菌の検索を行い、目的とするリパーゼを生
産する微生物を見い出すことに成功し、本発明を完成し
た。すなわち、本発明の目的は、効率の良い油脂のラン
ダムエステル交換反応を示す新規のリパーゼを提供する
ことである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have conducted a search for a novel lipase-producing bacterium exhibiting an efficient transesterification reaction of fats and oils and succeeded in finding a microorganism producing the desired lipase. Thus, the present invention has been completed. That is, an object of the present invention is to provide a novel lipase which exhibits an efficient random transesterification of fats and oils.

【0005】本発明の別の目的は、そのようなリパーゼ
を生産する能力をもちバークホルデリア・グラジオリに
属する細菌を提供することである。本発明の他の目的
は、そのような細菌を培養してリパーゼを生産すること
を含むリパーゼの製造方法を提供することである。本発
明のさらに別の目的は、上記リパーゼを油脂に作用させ
てランダムエステル交換した油脂を製造する方法を提供
することである。
It is another object of the present invention to provide a bacterium belonging to the genus Burkholderia gladioli which has the ability to produce such a lipase. It is another object of the present invention to provide a method for producing lipase, which comprises culturing such a bacterium to produce lipase. Still another object of the present invention is to provide a method for producing a random transesterified fat by allowing the lipase to act on the fat.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の性質: (1)油脂のエステル交換反応で強いランダム化反応を
生起する、(2)至適pH8.0〜8.5、(3)至適温度60
℃、(4)分子量31,000±2,000、および(5)等電点
4.9±0.1を有することを特徴とするリパーゼを提供す
る。
Means for Solving the Problems The present invention has the following properties: (1) causes a strong randomization reaction in transesterification of fats and oils, (2) optimum pH 8.0-8.5, (3) optimum Temperature 60
° C, (4) molecular weight 31,000 ± 2,000, and (5) isoelectric point
A lipase characterized by having 4.9 ± 0.1.

【0007】本発明はまた、上記のリパーゼの製造方法
であって、バークホルデリア・グラジオリに属し該リパ
ーゼを生産する能力をもつ細菌を培養して、該リパーゼ
を生産し、これを採取することを含む、リパーゼの製造
方法を提供する。本発明の一実施態様により、該細菌が
バークホルデリア・グラジオリBG-QLM-1株(後記参照)で
あるリパーゼの製造方法を提供する。本発明はさらに、
上記リパーゼを油脂に作用させ、ランダムエステル交換
した油脂を取得することを含む、ランダムエステル交換
脂の製造方法を提供する。
[0007] The present invention also relates to the above-mentioned method for producing a lipase, which comprises culturing a bacterium belonging to Burkholderia gladioli having the ability to produce the lipase, producing the lipase, and collecting the lipase. A method for producing a lipase is provided. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for producing a lipase, wherein the bacterium is Burkholderia gladioli BG-QLM-1 (see below). The invention further provides
Provided is a method for producing a random transesterified fat, which comprises causing the lipase to act on fats and oils to obtain a randomly transesterified fat and oil.

【0008】本発明はさらにまた、上記リパーゼを生産
する能力をもつ、バークホルデリア・グラジオリに属す
る細菌を提供する。本発明はまた、上記リパーゼを生産
する能力をもつバークホルデリア・グラジオリBG-QLM-1
株またはその変異体を提供する。本明細書中、「ランダ
ムエステル交換」とは、各位置の脂肪酸組成が同一にな
るように向かうエステル交換を意味する。また、「ラン
ダム化」とは、各位置の脂肪酸組成が同一になることを
意味する。
[0008] The present invention further provides a bacterium belonging to Burkholderia gladioli, which has the ability to produce the above lipase. The present invention also relates to a Burkholderia gladioli BG-QLM-1 capable of producing the lipase.
A strain or a variant thereof is provided. In the present specification, “random transesterification” means transesterification in which the fatty acid composition at each position is the same. Further, “randomization” means that the fatty acid composition at each position becomes the same.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のリパーゼ生産菌は、新た
に土壌から発見され、単細胞分離法によって単離された
ものであり、その菌学的性質は、下記のとおりである。 a)形態学的性状: 1.細胞の形及び大きさ:桿菌、0.5×1〜3μm。 2.細胞の多形成:あまり認められないが、まれに長い
物を含む。 3.運動性:あり。 4.鞭毛着生:極鞭毛。 5.胞子:形成しない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The lipase-producing bacterium of the present invention is newly discovered from soil and isolated by a single-cell separation method, and has the following bacteriological properties. a) Morphological properties: Cell shape and size: bacilli, 0.5 × 1-3 μm. 2. Cell polyplasia: rare, but rarely long. 3. Mobility: Yes. 4. Flagella formation: Extreme flagella. 5. Spores: do not form.

【0010】b)各培地における成育状態: 1.肉汁寒天平板培地:半透明灰黄色で、やや光沢を有
する円形のコロニーを生ずる。表面は平滑、周縁は波状
を呈する。拡散性色素は認められない。 2.肉汁寒天斜面培地:糸状またはいぼ状に生育し、生
育部分は黄白色で、光を当てると半透明、灰樹脂様色を
なす。 3.肉汁液体培地:成育はよいが、培地はあまり濁るこ
となく上層部はほとんど透明のままで下層に白い菌体が
沈殿する。 4.肉汁ゼラチン穿刺培養:糸状に生育し最初は噴火口
状に液化し、後に層状に液化する。 5.リトマスミルク:アルカリを産生し、徐々に液化が
起こる。
B) Growth state in each medium: Gravy agar plate: Translucent gray-yellow, slightly glossy round colonies are formed. The surface is smooth and the periphery is wavy. No diffusible dye is observed. 2. Gravy agar slant medium: It grows like a thread or a wart, and the growing part is yellow-white, and when exposed to light, it becomes translucent and has a gray resin-like color. 3. Broth liquid medium: Growth is good, but the medium is not very turbid and the upper layer remains almost transparent, and white cells precipitate in the lower layer. 4. Broth gelatin stab culture: Grows in thread form, liquefies first in the form of a crater, and later liquefies in layers. 5. Litmus milk: Produces alkali and gradually liquefies.

【0011】c)生理学的性質: 1.グラム染色性:陰性。 2.抗酸性:なし。 3.ウレアーゼ:陰性。 4.オキシダーゼ:陽性。 5.カタラーゼ:陽性。 6. O−Fテスト:酸化、ガス生成無し。 7.酸素に対する態度:好気性。 8.生育範囲:pH5〜9、温度15〜37℃。 9.インドールの生成:陰性。 10.メチルレッドテスト:陰性。C) Physiological properties: Gram staining: negative. 2. Acid resistance: None. 3. Urease: negative. 4. Oxidase: positive. 5. Catalase: positive. 6. OF test: no oxidation, no gas generation. 7. Attitude to oxygen: aerobic. 8. Growth range: pH 5-9, temperature 15-37 ° C. 9. Indole production: negative. Ten. Methyl red test: negative.

【0012】11.VPテスト:陰性。 12.クエン酸の利用:陽性。 13.硫化水素の生成:微陽性。 14.脱窒反応:陰性。 15.硝酸塩の還元:陰性。 16.無機窒素源の利用:硝酸塩 陽性、アンモニウム塩
陽性。 17.ゼラチンの液化:陽性。 18.澱粉の加水分解:陰性。 19.ミルクカゼインの加水分解:陽性。 20.菌体内DNAのGC含量:67〜69%。 21.キノンの分子種:Q8。
11. VP test: negative. 12. Utilization of citric acid: positive. 13. Production of hydrogen sulfide: slightly positive. 14. Denitrification reaction: negative. 15. Nitrate reduction: negative. 16. Use of inorganic nitrogen sources: nitrate positive, ammonium salt positive. 17. Gelatin liquefaction: positive. 18. Starch hydrolysis: negative. 19. Hydrolysis of milk casein: positive. 20. GC content of intracellular DNA: 67-69%. twenty one. Quinone molecular species: Q8.

【0013】22.本菌のDNAはAlcaligenes latus IAM
12599、Pseudomonas stutzeri IFO3773のDNAに対し10
%以下の相同性しか示さない。Burkholderia cepacia
0JCM5506のDNAに対しては40〜45%の相同性を示す。2
3.資化性:陽性:サッカロース、マルトース、ラクト
ース、トレハロース、グルコース、マンノース、ガラク
トース、フラクトース、キシロース、ソルビトール、マ
ンイトール、イノシトール、L−アラビノース、グリセ
ロール;陰性:デンプン、デキストリン、ラフィノー
ス。
22. Alcaligenes latus IAM
12599, 10 against DNA of Pseudomonas stutzeri IFO3773
Shows no more than% homology. Burkholderia cepacia 1
It shows 40-45% homology to 0JCM5506 DNA. Two
3. Assimilation: positive: saccharose, maltose, lactose, trehalose, glucose, mannose, galactose, fructose, xylose, sorbitol, manitol, inositol, L-arabinose, glycerol; negative: starch, dextrin, raffinose.

【0014】以上の結果に基づき、バージェイズ・マニ
ュアル・オブ・デタミネイティブ・バクテリオロジー(B
ergey's manual of determinative bacteriology ninth
edition)により検索した結果、バークホルデリア属に
属することが判明し、バークホルデリア・セパシアとは
DNA相同性と硝酸塩の還元性において異なることと硝酸
塩の還元性その他の生理的性質とからバークホルデリア
・グラジオリ(Burkuholderia gladioli)に属する菌で
あると同定され、バークホルデリア・グラジオリBG−
QLM−1株と命名した。このような株は、通産省工業
技術院生命工学工業技術研究所に平成10年1月22日付け
で寄託され、受託番号FERM P−16600が与えられた。
On the basis of the above results, the Burges Manual of Deterministic Bacteriology (B
ergey's manual of determinative bacteriology ninth
edition), it turned out to belong to the genus Burkholderia. What is Burkholderia cepacia?
It was identified as a bacterium belonging to Burkuholderia gladioli based on the difference in DNA homology and the reducing property of nitrate, and the reducing and other physiological properties of nitrate. Burkholderia gladioli BG-
The strain was named QLM-1 strain. Such a strain was deposited with the Research Institute of Biotechnology, Industrial Technology Institute of the Ministry of International Trade and Industry on January 22, 1998, and given the accession number FERM P-16600.

【0015】本発明のバークホルデリア・グラジオリに
属する細菌は、上記に規定した性質をもつリパーゼを生
産する能力を有する限り特に制限はないが、この中には
バークホルデリア・グラジオリBG−QLM−1株から
誘導された変異体も包含するものとする。変異には、自
然変異または化学的変異剤や紫外線等による人工変異を
含む。
The bacterium belonging to the Burkholderia gladioli of the present invention is not particularly limited, as long as it has the ability to produce a lipase having the above-defined properties. Among them, there are Burkholderia gladioli BG-QLM- Mutants derived from one strain are also included. The mutation includes a natural mutation or an artificial mutation caused by a chemical mutagen, ultraviolet light or the like.

【0016】本発明によるバークホルデリア・グラジオ
リを培養するには、通常の栄養培地を使用でき、炭素
源、窒素源、無機塩類等を適当に含有するものであれ
ば、天然培地、合成培地のいずれも使用できる。炭素源
としてはサッカロース、マルトース、ラクトース、トレ
ハロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フ
ラクトース、キシロース、ソルビトール、マンニトー
ル、イノシトール、L−アラビノース、グリセロールな
どの糖類、アルコール類、有機酸類、オリーブ油、大豆
油等の油脂、及びこれらの組み合わせを用いることがで
きる。窒素源としては、コーンスティープリーカー、大
豆粉、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、小麦グルテン
等の有機体窒素、硫安、硝酸アンモニウム、尿素等の無
機体窒素を用いることができる。無機塩類としては、食
塩、塩化カリウム、硫酸マグネシウム、リン酸1カリウ
ム、リン酸2カリウム、硫酸第1鉄などが使用できる。
更に生育を促進し、酵素生産を高めるために、エマルゲ
ン(EMULGEN)、トリトン(TRITON)、スパン(SPAN)、ト
ウイーン(TWEEN)などの界面活性剤を添加してもよい。
培養はこのような成分を含む液体培地で通気攪拌などの
好気的培養を15〜35℃、pH5〜9で1〜4日間行う。
To cultivate Burkholderia gladioli according to the present invention, a conventional nutrient medium can be used, provided that the medium contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts and the like appropriately. Either can be used. As the carbon source, saccharose, maltose, lactose, trehalose, glucose, mannose, galactose, fructose, xylose, sorbitol, mannitol, inositol, L-arabinose, glycerol and other sugars, alcohols, organic acids, olive oil, soybean oil and other fats and oils , And combinations thereof. As the nitrogen source, organic nitrogen such as corn steep liquor, soy flour, peptone, meat extract, yeast extract, wheat gluten and the like, and inorganic nitrogen such as ammonium sulfate, ammonium nitrate and urea can be used. As the inorganic salts, salt, potassium chloride, magnesium sulfate, monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, ferrous sulfate and the like can be used.
In order to further promote growth and enhance enzyme production, a surfactant such as EMULGEN, TRITON, SPAN, or TWEEN may be added.
The culture is carried out in an aerobic culture such as aeration and agitation in a liquid medium containing such components at 15 to 35 ° C. and a pH of 5 to 9 for 1 to 4 days.

【0017】培養液からリパーゼを採取するには、培養
液を濾過または遠心分離により菌体から分別し、その液
体から、硫酸アンモニウム塩析、アルコール、アセトン
等による溶媒沈殿、限外濾過膜による分離濃縮など公知
の方法で酵素を得ることができる。また、菌体内に蓄積
されたリパーゼを抽出するには、菌体破砕、自己消化、
超音波処理などの公知の方法によって無細胞酵素液とし
た後に、菌体外の酵素と同様に精製することができる。
更に高度に精製された酵素標品を得るには、限外濾過濃
縮、アセトン沈殿、硫安塩析、イオン交換クロマトグラ
フィー、疎水クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフ
ィー、ゲル濾過クロマトグラフィーなどの従来から用い
られている酵素精製方法で精製すればよい。
In order to collect lipase from the culture solution, the culture solution is separated from the cells by filtration or centrifugation, and the liquid is subjected to ammonium sulfate salting out, solvent precipitation using alcohol, acetone, or the like, and separation and concentration using an ultrafiltration membrane. An enzyme can be obtained by a known method. In addition, to extract lipase accumulated in the cells, cell disruption, autolysis,
After a cell-free enzyme solution is obtained by a known method such as sonication, it can be purified in the same manner as the extracellular enzyme.
In order to obtain a highly purified enzyme preparation, conventional methods such as ultrafiltration concentration, acetone precipitation, ammonium sulfate precipitation, ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, adsorption chromatography, and gel filtration chromatography have been used. Purification may be performed by a conventional enzyme purification method.

【0018】本発明の酵素の理化学的性質について、以
下に記載する。 1.作用:本発明の酵素は油脂のエステル交換反応にお
いて強いランダム化を触媒する。本発明の酵素のランダ
ム化率は、通常70%以上、好ましくは80%以上、さらに
好ましくは90%以上である。 2.至適作用pH: オリーブ油を基質としてpH5〜10の
範囲で後記の活性測定法と同様な方法により測定した。
反応pHと相対活性の関係は図1に示した通りであり、至
適pHは8〜8.5であった。 3.至適温度: オリーブ油を基質としてpH8.0で30〜8
0℃の範囲で後記活性測定法と同様の方法で測定した。
反応温度と相対活性の関係は図2に示したとおりであ
り、至適温度は60℃付近であった。
The physicochemical properties of the enzyme of the present invention are described below. 1. Action: The enzyme of the present invention catalyzes strong randomization in transesterification of fats and oils. The randomization rate of the enzyme of the present invention is usually 70% or more, preferably 80% or more, and more preferably 90% or more. 2. Optimal action pH: Measured in the same manner as the activity measurement method described below in the range of pH 5 to 10 using olive oil as a substrate.
The relationship between the reaction pH and the relative activity was as shown in FIG. 1, and the optimum pH was 8 to 8.5. 3. Optimal temperature: 30 to 8 at pH 8.0 using olive oil as substrate
The activity was measured in the range of 0 ° C in the same manner as the activity measurement method described later.
The relationship between the reaction temperature and the relative activity was as shown in FIG. 2, and the optimum temperature was around 60 ° C.

【0019】4.分子量: SDS−ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動法により得られた分子量は31,000±2,000
であった。 5.等電点: 等電点ポリアクリルアミドゲル電気泳動
法により測定した等電点は4.9±0.1であった。 本発明のリパーゼを用いたエステル交換反応条件は適宜
選択できる。以下にその方法を説明する。本発明法に用
いられる原料油としては、たとえば、大豆油、菜種油、
米油、コーン油、綿実油、パーム油、パーム分別油、パ
ーム核油、やし油、カカオ脂、サル脂等の植物脂、魚
油、ラード、牛脂、乳脂等の動植物脂及びこれらの分別
脂、硬化油、トリラウリン、トリオレイン、トリパルミ
チン、トリステアリン等の合成油脂、これらの脂肪酸及
び脂肪酸エステル等を挙げることができる。本発明のエ
ステル交換は、例えば油脂と油脂、油脂と脂肪酸、油脂
と脂肪酸エステルのエステル交換が挙げられる。
4. Molecular weight: The molecular weight obtained by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis is 31,000 ± 2,000
Met. 5. Isoelectric point: Isoelectric point measured by polyacrylamide gel electrophoresis was 4.9 ± 0.1. The transesterification reaction conditions using the lipase of the present invention can be appropriately selected. The method will be described below. As the raw material oil used in the method of the present invention, for example, soybean oil, rapeseed oil,
Vegetable fats such as rice oil, corn oil, cottonseed oil, palm oil, palm fractionated oil, palm kernel oil, coconut oil, cacao fat, monkey fat, etc., animal and vegetable fats such as fish oil, lard, tallow fat, milk fat, and fractionated fats thereof. Examples thereof include hardened oils, synthetic fats and oils such as trilaurin, triolein, tripalmitin, and tristearin, and fatty acids and fatty acid esters thereof. The transesterification of the present invention includes, for example, transesterification of fats and oils, fats and fatty acids, and fats and oils and fatty acid esters.

【0020】本発明で用いられるリパーゼは、その純度
や形態に特に制限はなく粗製品、部分精製品、精製品の
いずれでもよい。例えば、アセトン、エタノール等の溶
媒で沈殿した酵素、珪藻土、イオン交換体、吸着樹脂等
に固定化した酵素などを用いることができる。これらの
酵素の水分は10%以下にすることが望ましい。上記リパ
ーゼを用いた反応は回分式でも連続式でよいが、基質水
分を1%以下にすることにより加水分解物の生成が抑制さ
れる。また、油脂に対する酵素の使用量は原料油脂に対
して50ppmから10,000ppm添加すればよい。反応は無溶媒
またはヘキサン等の非極性溶媒中で行うことができる
が、無溶媒条件で行う方が好ましい。反応温度も適宜選
択できるが30〜100℃、好ましくは35〜70℃で行う。
The lipase used in the present invention is not particularly limited in its purity and form, and may be any of a crude product, a partially purified product, and a purified product. For example, an enzyme precipitated with a solvent such as acetone or ethanol, diatomaceous earth, an ion exchanger, an enzyme immobilized on an adsorption resin, or the like can be used. The water content of these enzymes is desirably 10% or less. The reaction using the above lipase may be a batch system or a continuous system, but the production of a hydrolyzate is suppressed by reducing the substrate moisture to 1% or less. The amount of the enzyme used for the fat or oil may be 50 to 10,000 ppm based on the raw fat or oil. The reaction can be carried out without a solvent or in a non-polar solvent such as hexane, but is preferably carried out without solvent. Although the reaction temperature can be appropriately selected, the reaction is carried out at 30 to 100 ° C, preferably 35 to 70 ° C.

【0021】実際、大豆油とパーム油の等量混合物に本
発明のリパーゼ、ランダムエステル交換能の強いリパー
ゼとして知られているアルカリゲネス属のリパーゼであ
るリパーゼQL、リパーゼPL(ともに名糖産業(株)製)をそ
れぞれ等重量加え60℃で24時間攪拌し、ランダムエステ
ル交換反応を行い、油脂を分析し、反応率とランダム化
率(2位置反応率)を測定した結果を表1に示した。
In fact, lipase of the present invention, lipase QL and lipase PL, which are lipases of the genus Alcaligenes, known as lipases having strong random transesterification ability, are mixed in an equal mixture of soybean oil and palm oil (both from Meito Sangyo Co., Ltd. )) Were added at equal weights and stirred at 60 ° C. for 24 hours to carry out a random transesterification reaction, analyze fats and oils, and measure the reaction rate and the randomization rate (two-position reaction rate). Table 1 shows the results. .

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】1)反応率:(反応油の個々のトリグリセリ
ドの組成%−原料油の個々のトリグリセリド組成%)÷
(化学触媒反応油の個々のトリグリセリドの組成%−原
料油の個々のトリグリセリド組成%)×100。2) ランダム化率(2位置反応率):(反応油の2位置の
パルミチン酸の組成%−原料油の2位置のパルミチン酸
の組成%)÷(化学触媒反応油の2位置のパルミチン酸
の組成%−原料油の2位置のパルミチン酸の組成%)×1
00。
1) Reaction rate: (composition% of individual triglyceride of reaction oil-composition% of individual triglyceride of base oil)
(Composition% of individual triglycerides in chemically catalyzed reaction oil-Composition% of individual triglycerides in feedstock) x 100. 2) Randomization rate (2-position reaction rate): (composition% of palmitic acid at 2-position of reaction oil-composition% of palmitic acid at 2-position of feedstock) ÷ (composition of palmitic acid at 2-position of chemical catalytic reaction oil) Composition%-Composition% of palmitic acid at 2 positions of feedstock) x 1
00.

【0024】表1に示した結果から、本発明により生産
されるリパーゼは従来公知のランダムエステル交換リパ
ーゼに比べ数倍強いランダムエステル交換活性をもって
いることがわかる。本発明を以下の実施例によってさら
に具体的に説明するが、これらの実施例は単なる例示で
あり本発明を制限することを意図したものではない。
From the results shown in Table 1, it can be seen that the lipase produced according to the present invention has several times stronger random transesterification activity than conventionally known random transesterification lipase. The present invention will be more specifically described by the following examples, which are merely illustrative and not intended to limit the present invention.

【0025】[0025]

【実施例】実施例で使用した加水分解活性およびエステ
ル交換活性の各活性測定は以下の方法で行った。 a) 加水分解活性: JIS規格K601−88に記載の工業用
リパーゼの活性測定方法、乳化剤添加法による測定方法
(B法)に準じて行った。オリーブ油基質(リン酸緩衝液、
pH7.0)に酵素を37℃、10分間反応させた後、1分間に
1μmolの脂肪酸を遊離する酵素量を1単位とした。
EXAMPLES The activities of the hydrolysis activity and transesterification activity used in the examples were measured by the following methods. a) Hydrolytic activity: The method for measuring the activity of industrial lipase described in JIS K601-88, and the method for measuring by adding an emulsifier
Performed according to (Method B). Olive oil substrate (phosphate buffer,
After the enzyme was reacted at 37 ° C. for 10 minutes at pH 7.0), the amount of the enzyme that released 1 μmol of fatty acid per minute was defined as 1 unit.

【0026】b) エステル交換活性: トリラウリンと
トリカプリリンの等重量混合物をバイアルに精秤し、55
℃で融解した。リパーゼ粉末10mgを加え反応を開始し10
分間攪拌反応を行い、反応液10μlを取りアセトン−メ
タノール−2N硫酸(50:50:10)混液を0.2mlとヘキサン
0.2mlを加え反応を停止した。このヘキサン層1μlを
ガスクロマトグラフィーで分析した。カラムは3%Dexsil
300 on 100/200 supelcoport,2.6mm × 0.5m(スペル
コ製)、温度は280℃〜320℃の昇温、キャリアーガスは
ヘリウムで、50ml/分とした。1単位は1分間に1μmol
のジカプロイルモノラウリンを生成する酵素量とした。
B) Transesterification activity: An equal weight mixture of trilaurin and tricaprylin was precisely weighed into a vial, and
Melted at ° C. The reaction was started by adding 10 mg of lipase powder and
The mixture was stirred for 10 minutes, and 10 µl of the reaction solution was taken. 0.2 ml of a mixture of acetone-methanol-2N sulfuric acid (50:50:10) and hexane
The reaction was stopped by adding 0.2 ml. 1 μl of this hexane layer was analyzed by gas chromatography. Column is 3% Dexsil
300 on 100/200 supelcoport, 2.6 mm × 0.5 m (manufactured by Spelco), the temperature was raised from 280 ° C. to 320 ° C., and the carrier gas was helium at 50 ml / min. One unit is 1 μmol per minute
Of dicaproylmonolaurin was used.

【0027】実施例1 バークフォルデリア・グラジオリBG-QLM-1株からのリパ
ーゼ活性を含む培養上清の取得 容量500mlの坂口フラスコに、前培養培地としてコーン
スティープリカー2%、ポリペプトン0.1%及びリン酸2カ
リウム0.1%を含む液体培地(pH6.0)100mlを入れ、蒸気
殺菌した後、バークフォルデリア・グラジオリBG-QLM-1
株(FERM P-16600)を1白金耳接種した。25℃で24時間振
とう培養し前培養液を得た。容量2リットル(l)のジ
ャーにキナコ4.0%、コーンスティープリカー1%、リン酸
2カリウム0.2%、大豆油0.4%、エマルゲン320P(花王
(株)製)0.3%からなる液体培地を入れ、蒸気殺菌した後
に上記の前培養液を接種し、30℃、攪拌数600rpm、通気
0.5vvmで48時間通気培養を行った。培養後、遠心分離し
て菌体を含む固形分を除去し培養液上清を得た。得られ
た培養液上清の加水分解活性は3,000単位(U)/mlであ
った。
Example 1 Lipase from Berk-Folderia gladioli BG-QLM-1 strain
100 ml of a liquid medium (pH 6.0) containing corn steep liquor 2%, polypeptone 0.1% and dipotassium phosphate 0.1% as a pre-culture medium was placed in a 500-ml Sakaguchi flask of a culture supernatant containing a protease activity . After steam sterilization, Bark Folderia Gladioli BG-QLM-1
One loopful of the strain (FERM P-16600) was inoculated. Shaking culture was performed at 25 ° C. for 24 hours to obtain a pre-culture solution. In a 2 liter (1 liter) jar, 4.0% Kinako, 1% corn steep liquor, 0.2% dipotassium phosphate, 0.4% soybean oil, Emulgen 320P (Kao
A liquid medium consisting of 0.3% was added, and after sterilizing with steam, the above pre-cultured liquid was inoculated, and stirred at 30 ° C., 600 rpm with aeration at 600 rpm.
Aeration culture was performed at 0.5 vvm for 48 hours. After the cultivation, the culture was centrifuged to remove the solids containing the bacterial cells, thereby obtaining a culture supernatant. The hydrolysis activity of the resulting culture supernatant was 3,000 units (U) / ml.

【0028】実施例2 リパーゼの精製 実施例1で得られた培養液上清1lに硫酸アンモニウム
を35%飽和になるように添加、溶解して5℃で6時間放置
した。生じた沈殿を遠心分離により集めて、緩衝液に溶
解した。得られた溶液を平衡化したDEAE−トヨパール
(東ソー(株)製)に負荷し吸着させた。食塩の濃度勾配に
よって溶出した活性画分をオクチルセファロースCL-4B
(ファルマシア製)カラムに吸着させ、硫安の濃度勾配
により溶出し、更にセファデックスG100(ファルマシア
製)によるゲル濾過により純度95%以上の精製酵素を得
た。精製倍率は50倍で培養液上清液からの精製酵素の回
収率は20%であり、比活性は500U/mgであった。
Example 2 Purification of Lipase Ammonium sulfate was added to 1 L of the culture supernatant obtained in Example 1 so as to be 35% saturated, dissolved, and left at 5 ° C. for 6 hours. The resulting precipitate was collected by centrifugation and dissolved in buffer. DEAE-Toyopearl equilibrated solution obtained
(Manufactured by Tosoh Corporation) for adsorption. The active fraction eluted by the salt concentration gradient was octyl sepharose CL-4B.
(Pharmacia) The column was adsorbed on a column, eluted with a concentration gradient of ammonium sulfate, and further subjected to gel filtration using Sephadex G100 (Pharmacia) to obtain a purified enzyme having a purity of 95% or more. The purification magnification was 50 times, the recovery rate of the purified enzyme from the culture supernatant was 20%, and the specific activity was 500 U / mg.

【0029】実施例3 リパーゼの精製 実施例1で得られた培養液上清1lに-20℃に冷却した
アセトン4lを加え、生成した沈殿を集め、この沈殿を
アセトンで3回洗った後に真空乾燥機で24時間乾燥して
リパーゼをさらに精製した。このアセトン粉末の加水分
解活性は200,000U/g、エステル交換活性は5,000U/gであ
った。一方、リパーゼQL(アルカリゲネス属由来)の加
水分解活性は30,000U/g、エステル交換活性は1,000U/g
であり、またリパーゼPL(アルカリゲネス属由来)の加
水分解活性は100,000U/g、エステル交換活性は1,000u/g
であったので、本発明のリパーゼは、従来エステル交換
活性が非常に高いと言われているリパーゼQL、PLに比べ
数倍高いエステル交換活性を有することが判明した。
Example 3 Purification of lipase To 1 liter of the culture supernatant obtained in Example 1, 4 liters of acetone cooled to -20 ° C. were added, and the formed precipitate was collected. The lipase was further purified by drying in a dryer for 24 hours. The hydrolysis activity of this acetone powder was 200,000 U / g, and the transesterification activity was 5,000 U / g. On the other hand, lipase QL (derived from the genus Alcaligenes) has a hydrolysis activity of 30,000 U / g and a transesterification activity of 1,000 U / g.
The lipase PL (derived from the genus Alcaligenes) has a hydrolysis activity of 100,000 U / g and a transesterification activity of 1,000 u / g.
Therefore, it was revealed that the lipase of the present invention has a transesterification activity several times higher than that of lipases QL and PL, which are conventionally considered to have very high transesterification activity.

【0030】実施例4 各種油脂に対するランダムエステル交換反応 実施例3で得られたバークホルデリア・グラジオリのリ
パーゼ50mgに各種油脂を100g加え、60℃で24時間攪拌反
応を行った。反応後、反応率とランダム化率を測定し、
その結果を表2に示した。
Example 4 Random transesterification of various fats and oils 100 g of various fats and oils was added to 50 mg of Burkholderia gladioli lipase obtained in Example 3, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 24 hours. After the reaction, measure the reaction rate and randomization rate,
The results are shown in Table 2.

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】表2の結果は、各種の油脂に対してランダ
ムエステル交換反応が生起することを示している。
The results in Table 2 show that a random transesterification reaction occurs for various fats and oils.

【0033】実施例5 固定化リパーゼを用いるランダムエステル交換反応 実施例1で得られた培養液上清1lを限外濾過膜で10倍
に濃縮した。これにラジオライト#3000(昭和化学工業
(株)製)を100g加え混合した後に真空乾燥した。この
固定化酵素のエステル交換活性は500U/gであった。この
酵素をカラムに詰め実施例4で用いた油脂類を60℃で、
SV3でカラムに通液した。SV3で通液すると50日以上反応
率100%でランダム化率も90%以上で連続的に反応するこ
とが可能であった。
Example 5 Random transesterification reaction using immobilized lipase One liter of the culture supernatant obtained in Example 1 was concentrated 10 times with an ultrafiltration membrane. 100 g of Radiolite # 3000 (manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.) was added to the mixture, mixed and dried under vacuum. The transesterification activity of this immobilized enzyme was 500 U / g. The enzyme was packed in a column and the fats and oils used in Example 4 were heated at 60 ° C.
The solution was passed through the column with SV3. When the solution was passed through SV3, the reaction rate was 100% and the randomization rate was 90% or more.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明のリパーゼは強いランダムエステ
ル交換反応を触媒するので、油脂の改質に用いることが
できる。これらのエステル交換油は化学触媒を用いない
ので、安全なエステル交換脂として有用である。
Industrial Applicability The lipase of the present invention catalyzes a strong random transesterification reaction and can be used for reforming fats and oils. Since these transesterified oils do not use a chemical catalyst, they are useful as safe transesterified fats.

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

【図1】本発明のリパーゼの至適pHを示す図である。FIG. 1 is a view showing the optimum pH of the lipase of the present invention.

【図2】本発明のリパーゼの至適温度を示す図である。FIG. 2 is a view showing an optimum temperature of the lipase of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C12N 9/20 C12R 1:01) (C12N 1/20 C12R 1:01) (72)発明者 山下 隆 東京都八王子市打越町1159−1−507 (72)発明者 町田 晴夫 東京都日野市旭が丘2−24−4────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // (C12N 9/20 C12R 1:01) (C12N 1/20 C12R 1:01) (72) Inventor Takashi Yamashita Hachioji, Tokyo 1159-1-507, Uchikoshi-cho, City (72) Inventor Haruo Machida 2-24-4 Asahigaoka, Hino-shi, Tokyo

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】以下の性質: (1)油脂のエステル交換反応で強いランダム化反応を
生起する、(2)至適pH8.0〜8.5、(3)至適温度60
℃、(4)分子量31,000±2,000、および(5)等電点
4.9±0.1を有することを特徴とするリパーゼ。
1. The following properties: (1) a strong randomization reaction occurs in transesterification of fats and oils, (2) optimum pH 8.0-8.5, (3) optimum temperature 60
° C, (4) molecular weight 31,000 ± 2,000, and (5) isoelectric point
A lipase having 4.9 ± 0.1.
【請求項2】 請求項1記載のリパーゼの製造方法であ
って、バークホルデリア・グラジオリ(Burkholderia g
ladioli)に属し該リパーゼを生産する能力をもつ細菌を
培養して、該リパーゼを生産し、これを採取することを
含む、リパーゼの製造方法。
2. The method for producing a lipase according to claim 1, wherein the lipase is Burkholderia gradioli.
A method for producing a lipase, comprising culturing a bacterium belonging to L. ladioli ) capable of producing the lipase, producing the lipase, and collecting the lipase.
【請求項3】 細菌がバークホルデリア・グラジオリBG
-QLM-1株であることを特徴とする請求項2に記載の方
法。
3. The bacterium is Burkholderia gladioli BG.
The method according to claim 2, wherein the strain is -QLM-1 strain.
【請求項4】 請求項1記載のリパーゼを油脂に作用さ
せ、ランダムエステル交換した油脂を取得することを含
む、ランダムエステル交換脂の製造方法。
4. A method for producing a random transesterified fat, which comprises causing the lipase according to claim 1 to act on a fat or oil to obtain a randomly transesterified fat or oil.
【請求項5】 請求項1記載のリパーゼを生産する能力
をもつ、バークホルデリア・グラジオリに属する細菌。
5. A bacterium belonging to Burkholderia gladioli capable of producing the lipase according to claim 1.
【請求項6】 バークホルデリア・グラジオリBG-QLM-1
株またはその変異体であることを特徴とする請求項5に
記載の細菌。
6. Burkholderia gladioli BG-QLM-1
The bacterium according to claim 5, which is a strain or a mutant thereof.
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