JPH1128084A - 微生物の酵素生成促進剤及び促進方法 - Google Patents
微生物の酵素生成促進剤及び促進方法Info
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Abstract
ブリン酸のエステル、アミド若しくは塩を有効成分とす
る微生物の酵素生成促進剤及び促進方法。 【効果】 微生物の培養液に添加することにより、当該
微生物による酵素の生成を著しく促進させることができ
る。
Description
の生成を大幅に増大させることができる微生物の酵素生
成促進剤に関する。
多くの化合物を生み出し、そこから排出される化学物質
を除去するために多くのコストを必要とする。このた
め、化学物質の放出を極力抑えた新規なプロセスや放出
される化学物質処理の効率化が切望されている。化学物
質の過剰な放出を出来るだけ抑制するために、これまで
化学触媒を用いてなされているプロセスを生体機能、す
なわち酵素等の触媒機能に代替することを目指した研究
開発が盛んに行われている。例えば、パルプ製造におい
て木材チップのパルプ化やその漂白工程を微生物やそれ
が作る特定の酵素を用いて行おうとする研究(バイオサ
イエンスとインダストリー,Vol.50、No.9、(1992))が
行われている。また、酵素を用いた化学物質の処理方法
も数多く検討されている。例えば、繊維の漂白、数の子
やコンタクトレンズ等の殺菌工程で大量に用いられ、過
剰となった過酸化水素をカタラーゼによって分解する方
法(酵素利用ハンドブック、地人書館、404-410)などが
検討されている。
や動植物からの採取によっているため、生産性が低く、
コスト高となり、応用局面が限られるなどの問題があっ
た。
は、微生物による酵素の生成を大幅に増大させることが
でき、該酵素を効率良く採取することができる方法を提
供することにある。
発明者らは鋭意研究を行った結果、微生物の培養液に5
−アミノレブリン酸等を用いれば、微生物による酵素の
生成が大幅に促進されることを見出し、本発明を完成し
た。
酸又は5−アミノレブリン酸のエステル、アミド若しく
は塩を有効成分とする微生物の酵素生成促進剤を提供す
るものである。
は5−アミノレブリン酸のエステル、アミド若しくは塩
を、微生物の培養液に添加することを特徴とする、該微
生物の酵素生成促進方法を提供するものである。
て5−アミノレブリン酸、5−アミノレブリン酸のエス
テル、アミド又は塩を用いる。このうち、エステル又は
アミドとしては具体的には、例えば、5−アミノレブリ
ン酸メチルエステル、5−アミノレブリン酸エチルエス
テル、5−アミノレブリン酸プロピルエステル、5−ア
ミノレブリン酸ブチルエステル、5−アミノレブリン酸
ペンチルエステル、5−アミノレブリン酸ヘキシルエス
テル、5−アミノレブリン酸ヘプチルエステル、5−ア
ミノレブリン酸オクチルエステル、5−アミノレブリン
酸ノニルエステル、5−アミノレブリン酸ドデシルエス
テル、5−アミノレブリン酸ヘキサデシルエステル、5
−アミノレブリン酸イソプロピルエステル、5−アミノ
レブリン酸シクロヘキシルエステル、5−アミノレブリ
ン酸ベンジルエステル、5−アミノレブリン酸フェネチ
ルエステル、5−アミノレブリン酸−3−フェニルプロ
ピルエステル、5−アミノレブリン酸エトキシエチルエ
ステル、5−アミノレブリン酸−2−(ヒドロキシメチ
ル)テトラフラニルエステル、5−アミノレブリン酸−
2−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラニルエステ
ル、5−アミノレブリン酸アセトアミド、5−アミノレ
ブリン酸−n−ヘキサノイックアミド、5−アミノレブ
リン酸−n−ノナノイックアミド等が挙げられる。また
塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、臭化水素酸塩、
ヨウ化水素酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩等の無機
酸塩、コハク酸塩、シュウ酸塩、フマル酸塩、マレイン
酸塩、乳酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、酢酸塩、酪酸
塩、グリコール酸塩、メタンスルホン酸塩、トルエンス
ルホン酸塩等の有機酸塩、アルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩、アンモニウムあるいはアルキルアンモニウム
塩等が挙げられる。更に、これらの5−アミノレブリン
酸、そのエステル、アミド又は塩は、水和物又は溶媒和
物を形成していてもよい。これらの化合物及びその合成
方法は特開平4−9360号公報に記載されている。
は、5−アミノレブリン酸を含有する5−アミノレブリ
ン酸生産菌の発酵液であってもよい。5−アミノレブリ
ン酸生産微生物としては、例えばロドバクター セファ
ロイデス(Rhodobacter Sphaeroides)CR-0072009 (FERM
P-16217)、ロドバクター セファロイデス(Rhodobact
er Spheroises)IFO12203、ロドバクター セファロイデ
ス(Rhodobacter Sphaeroides)CR-17(FERM P-11752)、
ロドバクター セファロイデス(Rhodobacter Sphaeroi
des)CR-286(FERM P-12542)、ロドバクター セファロイ
デス(RhodobacterSphaeroides)CR-2S5(FERM P-1254
3)、ロドバクター セファロイデス(Rhodobacter Spha
eroides)CR-386(FERM P-13159)、ロドバクター セファ
ロイデス(Rhodobacter Sphaeroides)CR-450(FERM P-14
085)、ロドバクター セファロイデス(Rhodobacter Sp
haeroides)CR-520(FERM BP-5255)、ロドバクター セフ
ァロイデス(Rhodobacter Sphaeroides)CR-649-B(FERM
P-15974)、ロドバクター セファロイデス(Rhodobacte
r Sphaeroides)CR-002(FERM P-15312)等が挙げられる。
発酵液は、5−アミノレブリン酸を含有するものであれ
ば特に制限されずに使用することができる。
れる微生物としては、例えばコリオラス属(Coriolu
s)、ファネロカエテ属(Phanerochaete)、アスペルギ
ルス属(Aspergillus)、ルートロータス属(Pleutrotu
s)、ブジェルカンデラ属(Bjerkandera)、コプリヌス
属(Coprinus)、キャンディダ属(Candida)又はピク
ノポーラス属(Pycnoporus)等に属するものが挙げられ
る。より具体的には、コリオラス ベルジカラー(Cori
olus versicolor)、ファネロカエテ クリソスポリウ
ム(Phanerochaete chrysosporium)、アスペルギルス
ニガー(Aspergillus niger)、ルートロータス オ
ストレータス(Pleutrotus ostreatus)、ブジェルカン
デラ アダスタ(Bjerkandera adusta)、コプリヌス
シネレウス(Coprinus cinereus)、キャンディダ ボン
ビコラ(Candida bombicola)、キャンディダ トロピ
カリス(Candida tropicalis)、キャンディダ ボイジ
ニイ(Candida boidinii)、ピクノポーラス コッシネ
ウス(Pycnoporus coccineus)等が挙げられる。
を有するもの、例えばカタラーゼや、マンガンペルオキ
シダーゼ、リグニンペルオキシダーゼ等のペルオキシダ
ーゼなどの場合に、特に好適である。なお、本発明の有
効成分である5−アミノレブリン酸は、ポルフィリンの
前駆体であるが、ポルフィリン構造を有する酵素の生成
の反応に寄与する原料の1つを添加しても、他の条件に
変化がなければ最終的な生成量は増加しないから、本発
明の微生物の酵素生成促進剤は、単に原料の1つを添加
したものとは異なり、当業者が容易に想到し得るもので
はない。
培養方法は、特に制限されず、微生物の種類、目的とす
る酵素等によって、培地組成、培養温度、培養期間など
それぞれの最適値に設定すればよい。また、微生物の培
養液に添加する5−アミノレブリン酸等は、目的の酵素
と微生物によって適宜最適な添加量と添加濃度を設定す
ることができるが、通常、培養液中の濃度が0.1〜1
0mM、特に1〜5mMとなるように添加するのが好まし
い。また、5−アミノレブリン酸生産菌の発酵液を用い
る場合も、5−アミノレブリン酸濃度が前記範囲内にな
るように添加するのが好ましい。5−アミノレブリン酸
等の添加時期は、目的の酵素と微生物によって適宜最適
な添加時期を選択することができるが、通常、目的とす
る酵素が生成する1時間から5日前であるのが好まし
い。
スポリウムであり、酵素がマンガンペルオキシダーゼで
ある場合、実施例1に示したような液体培地でファネロ
カエテ クリソスポリウムを30℃で静置培養し、培養
2〜7日目に1〜5mMの5−アミノレブリン酸を添加す
ると、5−アミノレブリン酸添加から3〜20日後に通
常の2倍から10倍のマンガンペルオキシダーゼが得ら
れる。また、微生物がアスペルギルス ニガーであり、
酵素がカタラーゼである場合、実施例2に示した培地3
でアスペルギルス ニガーを静置培養し、培養1〜7日
目に1〜5mMの5−アミノレブリン酸を添加すると、5
−アミノレブリン酸添加から1〜10日後に通常の2倍
から10倍のカタラーゼが得られる。
成を大幅に増大させることができ、該酵素を効率良く採
取することが可能である。
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
の浸透フラスコに加え、これにロドバクター セファロ
イデスCR-0072009株を植菌し、暗所、32℃で48時間
往復振とう培養した。培養後、5000gで10分間遠
心して菌体を集め、湿菌体重量が0.5g/10mlとな
るように培地2(表2)に懸濁させ、21mmの試験管に
3mlずつ分注した。このようにして得られた試験管を暗
所、32℃で往復振とう培養し、20時間後の培養液中
の5−アミノレブリン酸を岡山らの方法(CLINICAL CHE
MISTRY, Vol.36, No.8, p-1494, 1990)で測定した。そ
の結果、5−アミノレブリン酸は、31.0mMであっ
た。これを、0.22μmのポアサイズのフィルターに
通し、5−アミノレブリン酸発酵液を得た。
5%、Salt液A(表3)100ml/L、酢酸ナトリウム
緩衝液5.0mM、酒石酸アンモニウム12mM)で7日間
生育したファネロカエテ クリソスポリウム(Phaneroc
haete chrysosporium:ATCC-24275)菌糸を50mlの滅菌
水とともにホモジナイズし、菌糸懸濁液を調製した。次
に、5本の50ml容三角フラスコにそれぞれ液体培地
(グルコース1%、Salt液A(表3)100ml/L、酢
酸ナトリウム緩衝液5.0mM、酒石酸アンモニウム1.
2mM、ジメチルコハク酸20mM、pH6.0)10mlを調
製し、上記菌糸懸濁液2mlを添加した。30℃で4日間
静置培養し、菌体がマット状になったところで、5本の
三角フラスコのうちの4本に、20mMの濃度で調製し
0.22μmのポアサイズのフィルターを通して滅菌し
た5−アミノレブリン酸塩酸塩の溶液を、それぞれ3.
0、1.3、0.65ml添加し(培養液中の濃度はそれ
ぞれ4mM、2mM、1mM)、培養を続けた。培養液中のマ
ンガンペルオキシダーゼ活性を経時的に測定した。マン
ガンペルオキシダーゼ活性の測定は、50mMのマロン酸
緩衝液(pH4.5)に、0.5mMの硫酸マンガン、0.
1mMの過酸化水素を含む反応液2mlに、上記の遠心分離
により除菌した培養液10μlを加え、30℃で10分
間反応させた後のMn3+−マロン酸複合体に由来する2
70nmの吸光度(吸光係数=11.6mM-1)を測定し
た。結果を図1に示す。
テ クリソスポリウム(Phanerochaete chrysosporium:
ATCC-24275)を50ml容三角フラスコにて、30℃で4
日間静置培養し、菌体がマット状になったところに、参
考例1で得られた5−アミノレブリン酸発酵液0.5ml
添加した。同様にして、培養液中のマンガンペルオキシ
ダーゼ活性を経時的に測定した。結果を図1に示す。
ノレブリン酸塩酸塩又は5−アミノレブリン酸発酵液を
添加すると、ファネロカエテ クリソスポリウムによる
マンガンペルオキシダーゼの活性が著しく向上した。通
常、単位当たりの酵素の分子活性は一定と考えられるか
ら、図1に示す酵素活性の上昇は酵素の生成量の増加を
示すものと言える。
天を加えたもの)で3日間生育したアスペルギルス ニ
ガー(Aspergillus niger:ATCC 16888)菌糸を50mlの
滅菌水とともにホモジナイズし、菌糸懸濁液を調製し
た。次に、2つの50ml容三角フラスコにそれぞれ培地
3を10ml調製し、上記菌糸懸濁液2mlを添加した。3
0℃で2日間静置培養し、菌体がマット状になったとこ
ろで、2つの三角フラスコの一方に、20mMの濃度で調
製し0.22μmのポアサイズのフィルターを通して滅
菌した5−アミノレブリン酸塩酸塩の溶液を0.65ml
添加した。5−アミノレブリン酸添加後15日後に、菌
糸を集め、菌糸湿重量1g当たり、海砂1gを加え乳鉢
で菌糸を破砕し無細胞抽出液を調製し、カタラーゼ活性
を調べた。カタラーゼ活性の測定は定法(酵素利用ハン
ドブック、地人書館、404-410)により行った。結果を表
6に示す。
ノレブリン酸を添加すると、カタラーゼの活性が著しく
向上し、カタラーゼの生成量が増加したものと認められ
た。
1.5%、Salt液A(表3)100ml/l、酢酸ナトリ
ウム緩衝液5.0mM、酒石酸アンモニウム12mM)で7
日間生育したファネロカエテ クリソスポリウム(Phan
erochaete chrysosporium:ATCC-24275)菌糸を50mlの
滅菌水とともにホモジナイズし、菌糸懸濁液を調製し
た。次に、5本の50ml容三角フラスコにそれぞれ液体
培地(グルコース1%、Salt液A(表3)100ml/
L、酢酸ナトリウム緩衝液5.0mM、酒石酸アンモニウ
ム1.2mM、ジメチルコハク酸20mM、pH6.0)10
mlを調製し、上記菌糸懸濁液2mlを添加した。30℃で
5日間静置培養し、菌体がマット状になったところで、
5本の三角フラスコに1mMになるようにベラトリルアル
コールを添加し、そのうち4本に、20mMの濃度で調製
し0.22μmのポアサイズのフィルターを通して滅菌
した5−アミノレブリン酸塩酸塩の溶液をそれぞれ3.
0、1.3、0.65ml(培養液中の濃度は、それぞれ
4mM、2mM、1mM)添加し、培養を続けた。培養液中の
リグニンペルオキシダーゼ活性を経時的に測定した。リ
グニンペルオキシダーゼ活性の測定は、20mMのコハク
酸緩衝液(pH3.0)に0.5mMのベラトリルアルコー
ルと0.1mM過酸化水素を含む反応液2mlに、上記の遠
心分離により除菌した培養液10μlを加え、30℃で
10分間反応させ反応後のベラトリルアルデヒドに由来
する310nmの吸光度(吸光係数=9.3mM-1)を測定
した。結果を図2に示す。
カラー(Coriolus versicolor:IFO-30340)とし、三角フ
ラスコの液体培地組成が(グルコース1%、Salt液A
(表3)100ml/l、酢酸ナトリウム緩衝液5.0m
M、酒石酸アンモニウム12mM、ジメチルコハク酸20m
M、pH6.0)とする以外は(1)と同様に行った。結
果を図3に示す。
−アミノレブリン酸を添加すると、リグニンペルオキシ
ダーゼの活性が著しく向上し、リグニンペルオキシダー
ゼの生成量が増加したものと認められた。
ポリウムの培養液中のマンガンペルオキシダーゼ活性を
経時的に測定した結果を示す図である。
リソスポリウムの培養液中のリグニンペルオキシダーゼ
活性を経時的に測定した結果を示す図である。
カラーの培養液中のリグニンペルオキシダーゼ活性を経
時的に測定した結果を示す図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 5−アミノレブリン酸又は5−アミノレ
ブリン酸のエステル、アミド若しくは塩を有効成分とす
る微生物の酵素生成促進剤。 - 【請求項2】 有効成分が、5−アミノレブリン酸を含
有する5−アミノレブリン酸生産菌の発酵液である請求
項1記載の微生物の酵素生成促進剤。 - 【請求項3】 微生物が、コリオラス属(Coriolus)、
ファネロカエテ属(Phanerochaete)、アスペルギルス
属(Aspergillus)、ルートロータス属(Pleutrotu
s)、ブジェルカンデラ属(Bjerkandera)、コプリヌス
属(Coprinus)、キャンディダ属(Candida)又はピク
ノポーラス属(Pycnoporus)に属するものである請求項
1又は2記載の微生物の酵素生成促進剤。 - 【請求項4】 生成する酵素が、ポルフィリン構造を有
するものである請求項1又は2記載の微生物の酵素生成
促進剤。 - 【請求項5】 生成する酵素が、カタラーゼ又はペルオ
キシダーゼである請求項1又は2記載の微生物の酵素生
成促進剤。 - 【請求項6】 5−アミノレブリン酸又は5−アミノレ
ブリン酸のエステル、アミド若しくは塩を、微生物の培
養液に添加することを特徴とする、該微生物の酵素生成
促進方法。 - 【請求項7】 5−アミノレブリン酸生産菌の発酵液
を、微生物の培養液に添加することを特徴とする、該微
生物の酵素生成促進方法。 - 【請求項8】 微生物が、コリオラス属(Coriolus)、
ファネロカエテ属(Phanerochaete)、アスペルギルス
属(Aspergillus)、ルートロータス属(Pleutrotu
s)、ブジェルカンデラ属(Bjerkandera)、コプリヌス
属(Coprinus)、キャンディダ属(Candida)又はピク
ノポーラス属(Pycnoporus)に属するものである請求項
6又は7記載の微生物の酵素生成促進方法。 - 【請求項9】 生成する酵素が、ポルフィリン構造を有
するものである請求項6又は7記載の微生物の酵素生成
促進方法。 - 【請求項10】 生成する酵素が、カタラーゼ又はペル
オキシダーゼである請求項6又は7記載の微生物の酵素
生成促進方法。
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---|---|---|---|
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JPH1128084A true JPH1128084A (ja) | 1999-02-02 |
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US7287646B2 (en) | 1995-03-10 | 2007-10-30 | Photocure Asa | Esters of 5-aminolevulinic acid and their use as photosensitizing compounds in photochemotherapy |
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JP2018070579A (ja) * | 2016-10-25 | 2018-05-10 | 曹 榮華 | 皮膚の美白効果を有する酸素供給材料 |
-
1997
- 1997-07-14 JP JP18820997A patent/JP3999848B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US8410172B2 (en) | 1995-03-10 | 2013-04-02 | Photocure Asa | Esters of 5-aminolevulinic acid as photosensitizing agents in photochemotherapy |
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