JPS58152480A - 膜結合型アルデヒド脱水素酵素の製造法 - Google Patents
膜結合型アルデヒド脱水素酵素の製造法Info
- Publication number
- JPS58152480A JPS58152480A JP3518582A JP3518582A JPS58152480A JP S58152480 A JPS58152480 A JP S58152480A JP 3518582 A JP3518582 A JP 3518582A JP 3518582 A JP3518582 A JP 3518582A JP S58152480 A JPS58152480 A JP S58152480A
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- Japan
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- acetic acid
- membrane
- strain
- ethanol
- acid bacteria
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は膜結合型アルデヒド脱水素酵素(以下、ALD
Hと略称する。)の製造法に関する。さらに詳しくは酢
酸面に属する細菌な好気的に培養して膜結合型ムLDH
を製造するKあたり、該細−の培地にエタノールを添加
することによって高収率で膜結合[ALDHを製造する
方法に関する。
Hと略称する。)の製造法に関する。さらに詳しくは酢
酸面に属する細菌な好気的に培養して膜結合型ムLDH
を製造するKあたり、該細−の培地にエタノールを添加
することによって高収率で膜結合[ALDHを製造する
方法に関する。
酢酸面は古くから食酢製造に用いられ、強力な酢厳生成
能を有することから多くの研究の対象となってきた。そ
して最近、酢a!菌は肝臓、酵母。
能を有することから多くの研究の対象となってきた。そ
して最近、酢a!菌は肝臓、酵母。
細1などに存在するNAD もしくはNADP 要
求性のアルコール説水素酵素(以下、ADHと略称する
。)やALDHあるいはメタノール資化細菌のADH等
と比較して分子量、補酵素要求性、最適pH,基質に対
するKm値などから見て明らかに異なった新しいタイプ
の膜結合型ADH,ALDHをもつことが示された(ア
グリカルチエラル・アンド・バイオロジカル・ケミスト
リー、42巻、第2045〜2056頁、1978年;
同誌42巻。
求性のアルコール説水素酵素(以下、ADHと略称する
。)やALDHあるいはメタノール資化細菌のADH等
と比較して分子量、補酵素要求性、最適pH,基質に対
するKm値などから見て明らかに異なった新しいタイプ
の膜結合型ADH,ALDHをもつことが示された(ア
グリカルチエラル・アンド・バイオロジカル・ケミスト
リー、42巻、第2045〜2056頁、1978年;
同誌42巻。
第2331〜2340頁、1978年−同誌44巻、第
503〜515頁、1980与;同誌45巻、第188
9〜1890頁、1981q−;特開昭54−1291
89号;%開昭56−5092号)。さらに11)反応
が酸化方向に不可逆的に過むこと、ζ2)エタノールの
酸化反応の生成物であるアセトアルデヒドや酢酸によっ
て反応が阻害を受けKくいこと、(3) @性域で強い
活性を示すことから各種食品中や自液中のエタノールや
アセトアルデヒドの定量には従来使用されてきた酵母起
源のADH,ALDHより非常に適していることが明ら
かKされ、定量用酵素としての応用などその用途が期待
されている(アグリカルチエラル・アンド・バイオロジ
カル・ケミストリー、42巻、第2063〜2069頁
、1978年;同誌44巻。
503〜515頁、1980与;同誌45巻、第188
9〜1890頁、1981q−;特開昭54−1291
89号;%開昭56−5092号)。さらに11)反応
が酸化方向に不可逆的に過むこと、ζ2)エタノールの
酸化反応の生成物であるアセトアルデヒドや酢酸によっ
て反応が阻害を受けKくいこと、(3) @性域で強い
活性を示すことから各種食品中や自液中のエタノールや
アセトアルデヒドの定量には従来使用されてきた酵母起
源のADH,ALDHより非常に適していることが明ら
かKされ、定量用酵素としての応用などその用途が期待
されている(アグリカルチエラル・アンド・バイオロジ
カル・ケミストリー、42巻、第2063〜2069頁
、1978年;同誌44巻。
第503−515頁、1980年)。
ところが膜結合型ADH,ALDHを採取する方法は、
これらの酵素が1体内酵素であるため1体を破砕して得
た膜画分から抽出する方法に頼らざるを得ない。例えば
アグリカルチエラル・アンド・バイオロジカル・ケミス
トリー、42看、菖2063〜2069頁、1978年
では、膜結合型ADHをトリトンX−100のような界
面活性剤による可溶化、DEAR−セファデックスカラ
ムりμマドグラフィー、ヒドロキシアパタイトカラムク
ロマトグラフィーなと煩雑な工程をへてn製が行なわれ
ている。これらのことから目的とする膜結合1[ADH
,ALDHの単位酵素あたりの製造費が高く、工業的展
開に著しい支障となっている。
これらの酵素が1体内酵素であるため1体を破砕して得
た膜画分から抽出する方法に頼らざるを得ない。例えば
アグリカルチエラル・アンド・バイオロジカル・ケミス
トリー、42看、菖2063〜2069頁、1978年
では、膜結合型ADHをトリトンX−100のような界
面活性剤による可溶化、DEAR−セファデックスカラ
ムりμマドグラフィー、ヒドロキシアパタイトカラムク
ロマトグラフィーなと煩雑な工程をへてn製が行なわれ
ている。これらのことから目的とする膜結合1[ADH
,ALDHの単位酵素あたりの製造費が高く、工業的展
開に著しい支障となっている。
さらに酢auiによる膜結合型ADH,ALDH製造上
の大きな問題として酢*iitは生育が乏しく、一般細
面に比べて発酵液量当りの菌体量が少ないため酵素の生
産性が著しく低いことが指摘される。
の大きな問題として酢*iitは生育が乏しく、一般細
面に比べて発酵液量当りの菌体量が少ないため酵素の生
産性が著しく低いことが指摘される。
本発明者らは酢#i!に含まれる膜結合If ALDH
の有用性に鑑み、この酵素を産業上有利に製造する条件
について鋭意研究を重ねた結果、該酵素活性が培地中に
含有される炭素源の種類によって大ぎく変動すること及
び特に培養の対数増殖期以前の任意の時期に′エタノー
ルを酢酸菌増殖培地に含有せしめれば酢#菌体の膜結合
型ALDH含量が著しく増加する事実を発見して本発明
を完成するに到った。
の有用性に鑑み、この酵素を産業上有利に製造する条件
について鋭意研究を重ねた結果、該酵素活性が培地中に
含有される炭素源の種類によって大ぎく変動すること及
び特に培養の対数増殖期以前の任意の時期に′エタノー
ルを酢酸菌増殖培地に含有せしめれば酢#菌体の膜結合
型ALDH含量が著しく増加する事実を発見して本発明
を完成するに到った。
すなわち本発明は栄養培地に酢酸菌を培養し、培養物か
ら膜結合WALDHを採取することからなる該酵素の製
造法において、鋏酢酸面の対数増殖期が終了する以前の
時期に前記培地にエタノールを添加することを特徴とす
る膜結合蓋ムLDHの製造方法に関するものである。
ら膜結合WALDHを採取することからなる該酵素の製
造法において、鋏酢酸面の対数増殖期が終了する以前の
時期に前記培地にエタノールを添加することを特徴とす
る膜結合蓋ムLDHの製造方法に関するものである。
以下、本発明についてさらに具体的に説明する。
本発明に使用することのできる微生物としては、酢al
liKJl、lI結合!!A、LDHを生産−するi1
株であればいずれも好適に用いることができる。アセト
バクター属に属する1株としては例えばアセトバクター
・アセチIFO−3283,アセトバクター・ランセン
スNRRL−B−65.アセトバクター・パスッリアヌ
スIFO−3223,7セトバクター・オウランチクス
IFO−3248などがある。一方、グルコノバクタ−
属に属する菌株としてはグルコノバクタ−・オキシダン
スIFO−3287.グルコノバクタ−・セリヌスIF
O−3269.グルコノバクタ−・ロゼウスIAM−1
838などが好適に用いられる。また本発明者らが食酢
の発酵−から新規に分離したアセトバクター・MK −
17株およ−びアセトバクター・MK−06株は膜結合
11ALDHの活性が強いので本発明に極めて有利に利
用できる。
liKJl、lI結合!!A、LDHを生産−するi1
株であればいずれも好適に用いることができる。アセト
バクター属に属する1株としては例えばアセトバクター
・アセチIFO−3283,アセトバクター・ランセン
スNRRL−B−65.アセトバクター・パスッリアヌ
スIFO−3223,7セトバクター・オウランチクス
IFO−3248などがある。一方、グルコノバクタ−
属に属する菌株としてはグルコノバクタ−・オキシダン
スIFO−3287.グルコノバクタ−・セリヌスIF
O−3269.グルコノバクタ−・ロゼウスIAM−1
838などが好適に用いられる。また本発明者らが食酢
の発酵−から新規に分離したアセトバクター・MK −
17株およ−びアセトバクター・MK−06株は膜結合
11ALDHの活性が強いので本発明に極めて有利に利
用できる。
アセトバクター・MK−17株およびアセトバクター・
MK−06株の1学的性質はそれぞれ特願昭55−14
5724号および特願昭56−164307号の明細書
に開示されており、それぞれ徽工研菌寄第5747号お
よび微工研菌寄第6173号として寄託されている。
MK−06株の1学的性質はそれぞれ特願昭55−14
5724号および特願昭56−164307号の明細書
に開示されており、それぞれ徽工研菌寄第5747号お
よび微工研菌寄第6173号として寄託されている。
これらの細菌の培養に用いる培地は通常の酢酸■用の培
地が広く用いられる。すなわち炭素源としては資化可能
な炭素化合物であれば良く1例えハクルコース、フラク
トース、シュクロース、マルトース、クルコン酸、グリ
セロール、マンニトール、ソルビトール、澱粉質含有穀
類の糖化液などが、窒素源としては、たとえば硫酸アン
モニウム、 酵母xtス、ヘフトン、コーンステイーフ
リカーなどの無機および有機窒素源が用いられる。
地が広く用いられる。すなわち炭素源としては資化可能
な炭素化合物であれば良く1例えハクルコース、フラク
トース、シュクロース、マルトース、クルコン酸、グリ
セロール、マンニトール、ソルビトール、澱粉質含有穀
類の糖化液などが、窒素源としては、たとえば硫酸アン
モニウム、 酵母xtス、ヘフトン、コーンステイーフ
リカーなどの無機および有機窒素源が用いられる。
またカリウム、カルシウム、マグネシウム、ナトリクム
、リン酸、鉄などの塩類やビタミン、アミノ酸、挨醗塩
基類などの微量要素が必要に応じて使用される。
、リン酸、鉄などの塩類やビタミン、アミノ酸、挨醗塩
基類などの微量要素が必要に応じて使用される。
ここで本発明の目的を達するためには、酢酸菌の増殖培
地にエタノールを0.1〜4%(V/V )、好ましく
は0,2〜2 % (v/v )の範囲で含有せしめる
ことが肝要である。エタノール濃度が4≦を越えても酵
素含量の高い一体が得られるが、エタノールの酸化生成
物である酢酸の(酢酸面に対する)増殖阻害作用が大き
くなり、その結果単位液量当りの1体量が減少するので
好ましくない。またエタノールの添加は轟該細1が活発
な増殖を続ける所謂、対数増殖期が終了する以前の任意
の時期、好ましくは対数増殖期の中期以前に行なえば本
発明の効果が達成される。培養は好気的に行なわれ1表
面培養、振盪培養1通気攪拌培養などいずれでもよいが
、増殖速度が大きい点で通気攪拌培養が好ましい。
地にエタノールを0.1〜4%(V/V )、好ましく
は0,2〜2 % (v/v )の範囲で含有せしめる
ことが肝要である。エタノール濃度が4≦を越えても酵
素含量の高い一体が得られるが、エタノールの酸化生成
物である酢酸の(酢酸面に対する)増殖阻害作用が大き
くなり、その結果単位液量当りの1体量が減少するので
好ましくない。またエタノールの添加は轟該細1が活発
な増殖を続ける所謂、対数増殖期が終了する以前の任意
の時期、好ましくは対数増殖期の中期以前に行なえば本
発明の効果が達成される。培養は好気的に行なわれ1表
面培養、振盪培養1通気攪拌培養などいずれでもよいが
、増殖速度が大きい点で通気攪拌培養が好ましい。
培養温度は−が発育する範囲内で適宜変更しうるが通常
25〜38℃、好ましくは28〜35℃である。培養時
間は種々の条件によって異なるが、振盪または通気攪拌
培養の場合は通常20〜120時間、表面培養の場合は
通常120〜480時間培養する。培養時のポは2,0
〜7.0、好ましくは2.5〜6.0の範囲で行なわれ
る。
25〜38℃、好ましくは28〜35℃である。培養時
間は種々の条件によって異なるが、振盪または通気攪拌
培養の場合は通常20〜120時間、表面培養の場合は
通常120〜480時間培養する。培養時のポは2,0
〜7.0、好ましくは2.5〜6.0の範囲で行なわれ
る。
上記゛の様な条件で培養した酢酸面に属する各極細1の
培養物から膜結合1JIALDHを得るには既知の各種
処理手段を任意に採用することができる。
培養物から膜結合1JIALDHを得るには既知の各種
処理手段を任意に採用することができる。
例えば遠心分離などにより集菌−した一体を適当な緩衝
液[11濁させた後例えばDyno−Mill KDL
型に通して菌体を破壊した後、低速(7000rpm
で10分、0°C)で遠沈して沈降する未破壊園体を除
き、次にその上澄液を高速(27000rpmで90分
、0℃)で遠沈する。沈澱した膜画分に界面活性剤例え
ば’l’riton X −100を加えて酵素を可溶
化した後、イオン交換クロマトグラフィー。
液[11濁させた後例えばDyno−Mill KDL
型に通して菌体を破壊した後、低速(7000rpm
で10分、0°C)で遠沈して沈降する未破壊園体を除
き、次にその上澄液を高速(27000rpmで90分
、0℃)で遠沈する。沈澱した膜画分に界面活性剤例え
ば’l’riton X −100を加えて酵素を可溶
化した後、イオン交換クロマトグラフィー。
吸着クロマトグラフィーあるいはゲルー過法などの通常
の精製手段を単独にまたは適宜組み合せて適用し、任意
に精製された酵素を得ることができる。
の精製手段を単独にまたは適宜組み合せて適用し、任意
に精製された酵素を得ることができる。
本発明によって培養収猥した酢il1体の膜結合111
ALDHの含有量は、従来のエタノールを含有しない糖
質培地で培養して得られた酢#菌体の膜結合個^LDH
含有量より著しく高く、またエタノールを1費な炭素源
として培養して高談度の酢酸を製造する所謂、酢酸発酵
法に比較して1体の生産性が高い点で画期的であり、こ
こに初めて膜結合型ALDHを産業上有利Kjlli造
することを可能にしたものである。なお1本発INKよ
れば酢#1体中には通常、膜結合型ADHも含有される
ので、必11により通常の手段によって分離、精製する
ことができる。
ALDHの含有量は、従来のエタノールを含有しない糖
質培地で培養して得られた酢#菌体の膜結合個^LDH
含有量より著しく高く、またエタノールを1費な炭素源
として培養して高談度の酢酸を製造する所謂、酢酸発酵
法に比較して1体の生産性が高い点で画期的であり、こ
こに初めて膜結合型ALDHを産業上有利Kjlli造
することを可能にしたものである。なお1本発INKよ
れば酢#1体中には通常、膜結合型ADHも含有される
ので、必11により通常の手段によって分離、精製する
ことができる。
次に本発明を実施例により具体的に説明する。
なお、実施例中の誤結合型ALDHの力価は、アグリカ
ルチュラル・アンド・バイオロジカル・ケミストリー、
44巻、第503〜515頁、1980年の方法に準じ
て測定した。すなわちマツキルペインバッファー(pH
6,0) 0.7−に0.1Mフェリシアン化カリウム
水溶液Q、1mと酵素液Q、1wJを加え、30℃で5
分間放置後、アセトアルデヒドの1M水溶液を0.l−
加え反応を開始する。10分間反応後、デュパノール溶
液を0.51加え、反応を停止せしめ、さらに蒸留水を
3.5117加え。
ルチュラル・アンド・バイオロジカル・ケミストリー、
44巻、第503〜515頁、1980年の方法に準じ
て測定した。すなわちマツキルペインバッファー(pH
6,0) 0.7−に0.1Mフェリシアン化カリウム
水溶液Q、1mと酵素液Q、1wJを加え、30℃で5
分間放置後、アセトアルデヒドの1M水溶液を0.l−
加え反応を開始する。10分間反応後、デュパノール溶
液を0.51加え、反応を停止せしめ、さらに蒸留水を
3.5117加え。
37℃で20分間放置後、660 nmの吸光度を測定
し、1分間に1マイクロモルの基質を酸化する酵素活性
を1単位(ユニット)とした。
し、1分間に1マイクロモルの基質を酸化する酵素活性
を1単位(ユニット)とした。
また酵素含量は乾燥菌体単位重量あたりのユニット数で
表した。
表した。
実施例1
水道水11当りグルコース30り、酵母玉キス2g、ポ
リペプトン2gを含有する培地201(pH5,0)を
301容ジャーファーメンタ−に入れこの培地にエタノ
ールを含有しない上記培地で30゛ご、30時間振盪培
養した第1表に示す各種酢il!菌の種培養液11を接
種し1通気量101/min 、攪拌数50 Orpm
’、温度28℃で培養を開始した。培養液中のエタノー
ル濃度を連続的に追跡し、エタノール濃度がO,SSに
なった時点で培地中のエタノール濃度が0.5%に保た
れるように前配本培養培地匠連続的に供給し、同時に同
じ速度で発酵槽より培養液を抜き出して連続培養に移行
した。培養液を遠心分離して一体を得、膜結合型ALD
Hの活性を測定した。同様にエタノールを全(含有しな
い培地で培養して得た菌体。の酵素活性を測定し、酵素
含量を比較した結果を第1表に示した。なお、培養液中
のエタノール濃度は廃ガス中のエタノール濃度を〜質量
分析器を用いて連続/ / 7・″ 実施例2 水道水11当りグルコース50g、酵母エキス29、ポ
リペプトン2りを含有する液体培地20m1 (pH5
,0)を分注・殺菌した50(17容坂口7ラスコにア
セトバクター・MK−17株(微工研菌寄第5747号
)を接種し、28℃で18時間振−培養を行なった。こ
の前培養液を上記と同一組成の培地50−を含む500
d坂ロフラスコへ10%接樵し、28℃で振盪接養を行
なった。この時、培養0時間後、15時間後f妾幸蒔苛
發および30時間後の各時間にメンプラン法によって除
菌したエタノールを2憾になるように、培地に添加した
区、及び無添加区95試験区で培養を行ない48時間後
に培養を終了した。培養終了液を遠心分離して得た一体
の膜結合型ALDHの含量は第2表に示す如くであった
。なお660 nmにおける吸光度で測定したエタノー
ル無添加区の生育曲線は第1図の如くであつた。
リペプトン2gを含有する培地201(pH5,0)を
301容ジャーファーメンタ−に入れこの培地にエタノ
ールを含有しない上記培地で30゛ご、30時間振盪培
養した第1表に示す各種酢il!菌の種培養液11を接
種し1通気量101/min 、攪拌数50 Orpm
’、温度28℃で培養を開始した。培養液中のエタノー
ル濃度を連続的に追跡し、エタノール濃度がO,SSに
なった時点で培地中のエタノール濃度が0.5%に保た
れるように前配本培養培地匠連続的に供給し、同時に同
じ速度で発酵槽より培養液を抜き出して連続培養に移行
した。培養液を遠心分離して一体を得、膜結合型ALD
Hの活性を測定した。同様にエタノールを全(含有しな
い培地で培養して得た菌体。の酵素活性を測定し、酵素
含量を比較した結果を第1表に示した。なお、培養液中
のエタノール濃度は廃ガス中のエタノール濃度を〜質量
分析器を用いて連続/ / 7・″ 実施例2 水道水11当りグルコース50g、酵母エキス29、ポ
リペプトン2りを含有する液体培地20m1 (pH5
,0)を分注・殺菌した50(17容坂口7ラスコにア
セトバクター・MK−17株(微工研菌寄第5747号
)を接種し、28℃で18時間振−培養を行なった。こ
の前培養液を上記と同一組成の培地50−を含む500
d坂ロフラスコへ10%接樵し、28℃で振盪接養を行
なった。この時、培養0時間後、15時間後f妾幸蒔苛
發および30時間後の各時間にメンプラン法によって除
菌したエタノールを2憾になるように、培地に添加した
区、及び無添加区95試験区で培養を行ない48時間後
に培養を終了した。培養終了液を遠心分離して得た一体
の膜結合型ALDHの含量は第2表に示す如くであった
。なお660 nmにおける吸光度で測定したエタノー
ル無添加区の生育曲線は第1図の如くであつた。
第1図は実施例2で用いた酢酸菌(エタノール無添加区
)の生育曲線である。 特許出願人 株式会社中壁酢店 第1図 塔lB5開 (hrジ
)の生育曲線である。 特許出願人 株式会社中壁酢店 第1図 塔lB5開 (hrジ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)栄養培地に酢酸菌を培養し、培養物から膜結合型ア
ルデヒド脱水素酵素を採取することからなる該酵素の製
造法において、該酢酸面の対数増殖期が終了する以前の
時期に前記培地にエタノールを添加することを4I徽と
する膜結合型アルデヒド脱水素酵素の製造法。 2)エタノールの添加量が0.1〜4%(v/v )で
ある゛特許請求の範囲第1項記載の製造法。 3)酢酸菌がアセトバクター・MK −06株(1f1
工研菌寄第6173号)またはアセトバクター・MK−
17株(微工研繭寄第5747号)である特許請求の範
囲第1項記載の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3518582A JPS58152480A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 膜結合型アルデヒド脱水素酵素の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3518582A JPS58152480A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 膜結合型アルデヒド脱水素酵素の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58152480A true JPS58152480A (ja) | 1983-09-10 |
Family
ID=12434783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3518582A Pending JPS58152480A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 膜結合型アルデヒド脱水素酵素の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58152480A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS565092A (en) * | 1979-06-25 | 1981-01-20 | Fujirebio Inc | Membrane-bound type aldehyde dehydrogenase |
-
1982
- 1982-03-08 JP JP3518582A patent/JPS58152480A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS565092A (en) * | 1979-06-25 | 1981-01-20 | Fujirebio Inc | Membrane-bound type aldehyde dehydrogenase |
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