JPS5856639B2 - グルコ−ス異性化酵素組成物およびその製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉄含有グルコース異性化酸素鞘放物及びその
製法に関し、更に詳しくは鉄塩として配合された０、０
５０〜２．０％Ｗ／Ｗの鉄を含むグルコース異性化酵素
粒状糺成物及びその製法に関する。

この技術の直面する基本的問題は、従来グルコース異性
化酵素はシロップ中にコバルトイオンを必要とすると思
われていたが、コバルトは広く滑性物質と考えられてお
り、従って、製品イソーシロツ７’ （ｉ ５ｏ−ｓｙ
ｒｕｐ）中に存在するコバルト濃度を、例えはイソ−シ
ロップ製品からイオン交換により、ｐｐｂレベルまで減
少しなければならないことである。

従来、本発明者等及びその協力者のとった研究方法は、
酵素活性化の目的で供給シロップにコバルトイオンが存
在しなくてよいように処理条件を調節することであった
。

この研究の例としては、米国特許第４０２５３８９号が
ある。

最近、グルコース異性化酵素を活性化するため、鉄を使
用しうろことが判明した。

米国特許第４００８１２４号明細書には、酵素を活性化
するため、供給シロップに少量の鉄塩を加えることが示
唆されている。

この特許は酵素前処理工程の間に酵素を鉄でドーピング
することを示唆しているが、グルコース異性化酵素に結
合した鉄イオンは、特に連続法では、異性化された生成
物と共に反応混合物から除去されるので、供給シロップ
中に若干の鉄塩を保有させることも示唆している。

実際問題として、グルコース異性化酵素製剤中に活性化
金属として鉄を使用することは、重大な利点である。

それというのは、鉄は少量では無毒性物質と認められる
からである。

シロップに添加される鉄塩は、もちろん、食品用品質の
ものとすることができる。

従って、製品シロップ中に毒性物質を残留するおそれは
ない。

製品中に数ｐｐｍの鉄塩が許容される。

それにもかかわらず、グルコースシロップ供給流中に可
溶性鉄塩を装入することは、実際には考える程容易では
ない。

第一に、グルコース異性化系の作業者は相当の化学的熟
練を持たねばならず、系自体は複雑になる。

鉄塩をグルコースシロップ中に計量して装入しなければ
ならない。

異性化反応器に入るグルコースシロップの鉄含有量に関
する化学分析は、計量装置が申し分のなく作動している
か否かのクロスチェックだけとしても、周期的になされ
ねばならない。

第二に、酵素の鉄結合力は無視しうるか、又は極めて限
られているので、長時間異性化工程の間に飽和点に達す
る。

いずれにしても、生成物流への鉄の漏出が工程の間のい
くつかの点で起る。

製品中に鉄が存在すると、着色を起すので、例えばイオ
ン交換によって除去する必要があり、精製費が加算され
る。

全体として、グルコースシロップに鉄塩を添加すること
は、なかなかやっかいである。

鉄を含む酵素調製物は、特に、酵素の有効期間の間鉄が
保有され、鉄の漏出がほとんど起らない程強固に結合さ
れている場合に、有利である。

本発明の目的は、０．０５〜２％Ｗ／Ｗ（乾燥基準）の
鉄を無毒性水溶性鉄塩として含む粒状グルコース異性化
酵素組成物及びその製作を提供することである。

本発明に従えば、０．０５０〜２．０％Ｗ ／ Ｗの鉄
を無毒性水溶性鉄塩として含むことを特徴とする鉄で活
性化された細胞塊乾燥粒状のバチルスコアギユランス由
来のグルコース異性化酵素組成物が提供される。

本発明に従えば、また、０．０５０〜２．０％Ｗ／Ｗの
鉄を無毒性水溶性鉄塩として配合し、次いで乾燥するこ
とを特徴とするバチルスコアギユランス由来の細胞塊粒
状グルコース異性化酵素の製法が提供される。

本発明に従えは、更に、０．０５０〜２．０％Ｗ／Ｗの
鉄を無毒性水溶性鉄塩として含み、かつ０．５〜３．０
％Ｗ／Ｗの酸化マグネシウム又は０．５〜３．０％Ｗ／
Ｗの酸化マグネシウムと２〜■５％Ｗ／Ｗのデキストロ
ース−水和物を含む鉄で活性化された細胞塊乾燥粒状の
バチルスコアギユランス由来のグルコース異性化酵素組
成物が提供される。

グルコース異性化酵素は細胞内酵素であり、微生物細胞
から単離しなくても、例えば米国特許第３８２１０８６
号、同第３７７９８６９号及び同第３９８０５２１号明
細書等は記載されている操作により活性酵素調製物を製
造することができる。

この種の調製物はすべて、グルコース異性化酵素調製物
用基質として、破壊してない元のままの、又は破壊して
いる微生物細胞を使用する。

「細胞塊調製物」及び「細胞塊粒状体」なる用語は、有
機試薬、例えばグルタルアルデヒド、蛋白質又は凝集剤
、例えば高分子電解質と共に微生物細胞から成形又は加
工された調製物及び粒子を表わすものとする。

細胞塊調製物のグルコース異性化酵素含有量は、重量基
準で調製物全体のうち極めて少量である。

ところで、細胞塊グルコース異性化酵素調製物は、かな
りの割合の鉄を結合することができ、更に比較的少量の
鉄しかグルコース及びグルコースフラクトースシロップ
との長期接触により失なわれないことが判った。

細胞塊調製物中に配合しうる鉄の量は、グルコース異性
化酵素の活性化必要量をはるかに越える。

特に、固体の、鉄の無毒性水溶性塩を細胞塊調製物中に
、その成形中、例えば粒状成形体に押出す直前に混合す
ることができる。

更に、本発明は、細胞塊調製物の０．０５〜２．０％Ｗ
／Ｗの鉄量で無毒性水溶性鉄塩を配合して含む乾燥細胞
塊酵素調製物を含む。

もちろん、それ以上の鉄が存在してもよいが、それによ
り有用な効果があるわけではない。

すべての場合に、細胞塊調製物に一度鉄を乾燥重量を基
準として０．０５〜２．０％Ｗ／Ｗ配合すれば、グルコ
ース異性化用調製物の有効期間にわたって、シロップへ
失なわれるとしても少量しか鉄が失なわれない。

事実、鉄を含む酵素調製物はシロップから鉄を除去する
ことができる。

例えば、反応器に入る、鉄４ ｐｐｍを含むシロップは
、シロップ中で１１）ｐｍより少ない鉄含有率で異性化
反応器を出る。

実際に、酵素調製物中に他の固体成分を混合しても、グ
ルコース異性化酵素の生産性及び／又は安定性が改良さ
れることが判った。

特に、カラムに新鮮な酵素を装入した後１〜２日の間に
起る初期ＰＨ降下は、若干の問題を惹起する。

カラムのＰＨの低下は、酵素ベッドの収縮を誘起し、そ
れによりベッドチャンネリングが起るので、好ましくな
い。

更に、活性の低下か起り、また若干の場合には酵素調製
物の安定性が低下する。

細胞塊調製物中に酸化マグネシウム０．５〜３．０重量
四を配合すると、かなりの程度に初期Ｐ Ｈ降下を克服
し、従ってシロップ流出口での比較的安定なｐＨ値を生
ずることが判った。

更に、細胞塊調製物に、主として混合補助希釈剤として
作用する固体グルコース（例えば、グルコース１水和物
）を２〜１５重量％（乾燥基準）の量で混合するのが有
利であることが判った。

本発明に使用する有利なグルコース異性化酵素粒子は、
米国特許第３９８０５２１号明細書に開示されている、
グルタルアルデヒドと反応した均質細胞調製物である。

有利な実施態様においては、水溶性鉄塩を酸化マグネシ
ウム及びグルコースと混合し、最終的粒子を形成する押
出工程前に、細胞塊に添加する。

本発明は細胞塊酵素調製物中に任意の無毒性水溶性鉄塩
を配合するが、即ち下記の鉄塩が特に有利である： 硫酸第二鉄、 硫酸第一鉄、塩化第二
鉄、 乳酸第一鉄、クエン酸第二鉄、
クエン酸第−鉄、クエン酸第二鉄アンモニ
ウム、 酢酸第一鉄、硝酸第二鉄、 ピロ燐酸第二鉄、 本発明の理解を容易にするため、次に実施例に基づいて
本発明を詳述する。

実施例においては、下記の用語を使用する：活性の定義 活性の単位は、所定の異性化条件で毎分１μｍｏｌのフ
ラクトースの初期割合でフラクトースを生成する酵素の
量である。

活性の分析 活性を下記の条件下で測定する： シロップ ４０％ｗ／ｗ 溶解デキストロース入口
のｐＨ８，５ Ｍｇ＋＋ ｏ、 ００４ Ｍ 温度 ６５℃ カラ１１の直径 ２．５ＣｒｆＬ カラムの高さ ３５ＣＩｒＬ 流動方向 下降 この方法により測定される活性は、１ｇ当りのＩＧＩＣ
単位として表わされる。

半減期 長時間異性化において、活性減衰曲線は下記の指数減衰
式に一致する： ＡＣｔ＝ＡＯｘｅ−ｂｘｔ 〔式中ｔは異性化開始後の時間数を表わし、Ａｃｔは１
＝１での活性を表わし、Ａｏは１＝０での活性を表わし
、ｂは減衰恒数（ｈｒ ’） を表わす〕。

ｎ２ この等式から、半減期はＴ、Ｘ−Ｔと定義され、時間単
位で与えられる。

生産性 生産性は、所定時間の異性化開始後１にｇ当りフラクト
ース４５％及びグルコース５５％の混合物に変換される
デキストロースｄ、ｓ、のに９数として表わす。

実施例において、生産性は２×ＴＩ、／２の異性化時間
後に前記等式により計算する。

鉄 鉄含有量は、０−フェナントロリン法により測定する（
Ｎｏｒｄｉｓｋ Ｍｅｔｏｄｉｋ Ｋｎｍｉ ｔｅ
ｆｏｒＬｅｖｎｅｄｓｍｉｄｌｅｒ Ｎｒ、 ２２ 、
］、 ９５５ Ｕ−Ｄ’、Ｃ。

６６４．７ ： ５４６．７２）。

色 色はＣＩＲＦ法により測定する。

色安定性 色安定性はｐＨ４，２で１００℃で１時間加熱後σと測
定する（ＣＩＲＦ）。

使用した酸化マグネシウムは、イタリ°ア国ミラノのフ
ァルメルコ（Ｐｈａｒｍｅｌｋｏ ）社の重質ＥＲ／Ｂ
型である。

細胞塊状フィルターケーキの調製 米国特許第３９８０５２１号明細書実施例５に記載の方
法に従って以下の例において使用する細胞塊状フィルタ
ーケーキを次のようにして調製した。

醗酵には不定型のバチルス コアギユランスの菌株ＮＲ
ＲＬ Ｂ ５６５０（米国イリノイ州Ｐｅｏｒｉａ
・のＮｏｒｔｈｅｒｎ Ｒｏｇｉｏｎａｌ Ｒｅ５
ｅａｒｃｈＬａｂｏｒａｔｏｒｙの保存菌から取得）を
使用した。

ファーレノバッハ培養フラスコ中においてグルコース（
０，］、 １％）を含む栄養寒天培地上で生長させた前
記微生物の培養物を２つの６枚ブレード（２４傭径）を
有するタービン撹拌機並びにｐＨ及び温度を一定ｔこ保
持する機器などの連続醗酵Ｉこ必要な付属器を備えた内
径７０ｃｍの５５（ｌステンレススチールパイロット醗
酵器に接種するのに使用した。

醗酵器に装入した醗酵培地（３００ｔ）は以下の組成の
ものとした。

醗酵は撹拌速度２００ｔｍｐ及び曝気速度培地１を当り
０．５ ｖｍ／分で５０℃で実施した。

約８時間の生長期間経過後、ｐＨが上昇しはじめた。

この醗酵段階における培地の酸素テンションは測定でき
ないほどであった。

ｐＨはブレコースの４０％水溶液を監視下に添加して６
．８一定に保持した。

連続醗酵は０．１ｈｒ−’の希釈係数で開始し、流出物
（３０７／ｈｒ）を捕集し、冷却条件下（５℃）ζこ保
持した。

得られた醗酵肉汁は以下のものを含んでいた。

菌細胞（乾燥重量基準）：約０，８φ 可溶性グルコース異性化 酵素活性 ： １．８ＧＩＮＵ／７Ｑ全グ
ルコース異性化酵素 活性（リンチー４理） ： １０．３ ＧＩＮｕ／
ｍｇ可溶性及び全グルコース異性化酵素活性の分析方法
は米国特許第３９８０５２１号（又は英国特許第１．５
１．６７０４号）に記載の通りである。

連続醗酵から肉汁の一部（６００ｔ）を捕集し、ウエス
トファリア（Ｗｅｓｔｆａｌｉａ ） ＳＡＭＳｌ ５
０３７セルフクリーニングセパレーターで遠心分離濃縮
し、濃縮物１００１当り乾固分１２１のスラッジを得た
。

可溶性グルコース異性化酵素の割合は４２係であった。

濃縮物を上記米国特許の例４に記載のよう（こマントン
コーリンホモゲナイザーで４００ｋｔｉ／ｃｔｉｔＯ’
）圧力で均質化した。

この均質化物にｐＨ７，０及び温度１５℃で５０ ％
（ｗ ／ ｗ ）水性グルタルアルデヒドを添加して反
応混合物中２．０％（ｗ／ｗ）濃度ノグルタルアルデヒ
ドを得た。

１時間反応後、ゲルを機械的に破壊し、２容の水で希釈
し、そしてｐＨを７，５に調整した。

ドリューフロック（ＤＲ呪ＶＦＬＯＣ）ＥＣ２５（３０
％（Ｗ／Ｗ）、均質化原料１１当り１２．５７７！ｌ）
を添加して懸濁液中に透明な水性層を得た。

混合物をプロペックス（Ｐ ｒｏｐｅｘ） ２３フイル
タークロス（Ｐ＆５Ｔｅｘｔ １ｌｅｓ、Ｌｔｄ、英国
）を用いてプレート及びフレームフィルタープレス（５
ｈｕｌｅ Ｇｍ ６Ｈ。

西独）上で流過し、固定化バチルスコアギユランスグル
コース異性化酵素の細胞塊状フィルターケーキを得、以
下の各側において使用した。

例１ 酸化マグネシウム及びデキストロースと共にりエン酸第
二鉄、乳酸第一鉄、及び硫酸第二鉄の添加、酸化第二鉄
の添加 上で調製したフィルターケーキを用い、Ｉｃｍの孔を有
する篩を付けた振動式造粒機により、このケーキを造粒
した。

粗粒は約７６優の水を含む（１０５℃で乾燥することに
より測定）。

これを６個のロフトに分けた。

＋）Ａ（比較例）：直径０．８ｍｍの孔を有する篩を付
けた軸方向押出機により粗粒状フィルターケーキ８．５
ｋｑを押出成形した。

押出成形物を流動床で６０〜６５℃の空気で乾燥して、
約１０咎の含水量にした。

Ｂ：粗粒状フィルターケーキ８．５ｈに、酸化マグネシ
ウム２０１、デキストロース１水和物８５グ及び１６φ
の鉄含有率を有するクエン酸第二鉄４０？の混合物を添
加した。

完全に混合した後、混合物を押出成形し、Ａと同様に乾
燥した。

Ｃ：粗粒８．５ ＠を酸化マグネシウム２（１、デキス
トロース１水和物８５グ及び約１９％の鉄台＊有率を有
する乳酸第一鉄４０ｆの混合物と混合した。

完全に混合した後、混合物を押出し、Ａと同様に乾燥し
た。

Ｄ：粗粒８．５に９を、酸化マグネシウム２０′？、デ
キストロース１水利物８５グ及び約２０優の鉄含有率を
有する硫酸第二鉄３０′？の混合物と混合した。

完全に混合した後、混合物を押出成形し、Ａと同様に乾
燥した。

＋）Ｅ（比較例）：粗粒８．５ｋｑを酸化マグネシウム
２（Ｈ’とデキス１ヘロース１水和物８５１との混合物
と完全に混合した。

混合物を押出成形し、Ａに記載したように乾燥した。

＋）Ｆ（比較例）：粗粒８．５ｋｑを鉄約５８俤を含む
酸化第二鉄２５′ｙと完全に混合した。

混合物を押出成形し、Ａと同様に乾燥した。

調製物を０．３５と１．０ｍｍとの間に縮退し、生成物
を分析した。

２０時間後及び４３時間後に採取した試別でシロップ出
口流のｐＨをそれぞれ測定した。

ｐＨ測定前に、試別を２５℃に冷却した。

第１表から判るように、可溶性鉄成分を添加するだけで
、重大な活性増加が得られる。

酸化第二鉄の添加は、可溶性塩の約３０％に比して僅か
約６係の増加しか生じなかった。

例２ 酸化マグネシウム＋デキストロース及び酸化マグネシウ
ム＋デキストロース＋鉄塩の添加上で調製したフィルタ
ーケーキを用い、１ｃｒｎの孔を有する篩を付けた振動
式造粒機により、ケーキを造粒した。

粗粒は約７９優の水を含む。

これを８．５ｋｔｊ宛の５個のロフトに分けた。

→Ａ：８．５Ａ−７を添加物を添加しない例ＩＡと同様
に押出成形し、乾燥した。

−））Ｂ：粒状フィルターケーキ８．５に９に酸化マグ
ネシウム２５グを添加した。

完全に混合後Ａのようにして押出し、そして乾燥した。

−＋−）Ｃ：粒状フィルターケーキ８．５ｋｑに酸化マ
グネシウム２５グ及びデキストロース１水利物２００グ
を添加した。

混合後、Ａと同様に押出成形し、乾燥した。

−１−）Ｄ：粒状フィルターケーキ８．５ｈに酸化マグ
ネシウム２５グ及びデキストロース３００グの混合物を
添加した。

混合後、押出成形し、乾燥した。

→は比較例。Ｅ：フィルターケーキ８．５ｈを酸化マグ
ネシウム申２５グ、デキストロース１水和物２００を及
び約２０％の鉄を含む硫酸第二鉄４０Ｓ’の混合物と混
合した。

その後、押出成形し、乾燥した。乾燥した調製物を０．
３５〜１．０ｍに篩過し、生成物を分析した。

流出シロップのｐＨを２０時間及び４３時間後にそれぞ
れ採用した試料で測定し、２５℃に冷却した。

第■表から判るように、鉄塩を添加しただけで活性が著
しく増加する。

例３ クエン酸第二鉄、ピロ燐酸第二鉄、クエン酸第二鉄アン
モニウム及び硫酸第一鉄の添加 例１と同様に約７６優の水を含む粗粒フィルターケーキ
を８．５ｋｆ宛の６０ツトに分けた。

−Ｉ−）Ａ （比較例）：粒状フィルターケーキ８．５
ｋ（ｉを例１と同様に押出成形し、乾燥して、比較組成
物を得た。

Ｂ：粗粒８．５にり（こ酸化マグネシウム２５グ、鉄含
有率約１６優のクエン酸第二鉄２５１及びデキストロー
ス１水利物２５０′？の混合物を添加した。

完全に混合後Ａと同様にして顆粒を押出し、乾燥した。

Ｃ：酸化マク゛ネシウム２５１、クエン酸第二鉄５０１
及びデキストロース１水和物２５ （Ｈｉ’を添加した
後、粗粒８．５に９をＡと同様に押出成形し、乾燥した
。

Ｄ：粗粒８．５＠を、クエン酸第二鉄５０Ｓ’を鉄含有
率約１２俤のピロ燐酸第二鉄３０Ｐで代えた以外は、Ｃ
と同様に処理した。

Ｅ：粗粒８．５にりに酸化マグネシウム２５グ、デキス
トロース１水和物２５０グ及び鉄含有率約１５係のクエ
ン酸第二鉄アンモニウム３０ｆを添加した。

完全に混合した後、Ａと同様に顆粒を押出成形し、乾燥
した。

Ｆ：８．５Ａ−７の最後のロフトに酸化マグネシウム２
５ｚ１デキストロース１水利物２５０ｖ及び鉄含有率約
３０優の硫酸第一鉄３０Ｐを添加した。

完全に混合した後、Ａと同様に、顆粒を押出成形し、乾
燥した。

乾燥した調製物を０．３５〜１．０■に篩過し、得られ
た生成物を分析した。

流出シロップのｐＨを２０時間及び４３時間後に測定し
た。

使用した鉄塩の活性化効果に著しい差異は認められない
。

例 ４比較例 酸化マグネシウム配合によるｐＨ降下、活性及び安定性
に対する影響 ａ ３種の酵素調製物を例１に記載したのと同じ操作に
より製造した。

粗粒フィルターケーキ（へ充分の量で酸化マグネシウム
を添加して、最終的乾燥調製物中下記の酸化マグネシウ
ム含有率を有する調製物を得た。

調製物Ｂ１ ン添加物なし 調製物Ｂ２：酸化マグネシウム２係 調製物Ｂ３：酸化マグネシウム５％ ３種の調製物各１５１を使用して、６０ｍｅのジャケッ
ト付きガラスカラム（ｈＸｄ＝３５Ｘ１．５ｃｍ）中で
異性化を実施した。

異性化のパラメータは下記のとおりである： シロップ ４５％ｗ／ｗ再溶解デキストロース 入口のｐＨ８，０土０．１ シロップ１こ添加されたＭｇ ０．０００８Ｍ温
度 ６５℃ ８．０の入口ｐＨは、普通に使用され、最適とみなされ
るものより低いが、ここでは酸化マグネシウム添加の効
果をスクリーニングするため使用した。

調製物の活性が２０−２５ ｆｉｍｏ １７ｍ ｉ ｎ
７ｇの独断的に選択した活性に減少するまで、異性化を
続けた。

下記の結果を得た： この結果から明らかなように、酸化マグネシウム５係を
添加すると、高い初期出口ｐＨを生ずる。

これは観察される最大活性並ひに安定性及び生産性に低
下方向に作用すると思われる。

入口ｐＨ８，０で異性化するこの試験で、添加物なしの
場合と比べて、高い最大活性及び生産性は、２係の酸化
マグネシウムの存在から生じた。

ｂ 酸化マグネシウムの添加効果を最大にするため、更
に４種の調製物を例１に記載した操作により製造した。

乾燥した調製物の添加物含有率は下記のとおりであった
： Ａ：酸化マグネシウムなし Ｂ：酸化マグネンワム１／２％＋デキストロ＊−ス９％ Ｃ：酸化マグネシウム１係＋デキストロース９％ Ｄ：酸化マグネシウム２φ＋デキストロース９％ 下記のパラメータを使用して６０１１１１のジャケット
付きガラスカラム（ｈ Ｘｄ＝３５Ｘ １．５ｃｍ）中
で異性化を実施した： シロツ７’；４５％ｗ／ｗ再溶解デキストロース入口ｐ
Ｈ；８．４±０．１ シロップに添加したＭｇ ０．００１６Ｍ温 度；
６５℃ 異性化を３５１時間続け、下記の結果を得た：下記の表
から判るように、 出口ｐＨ値を測定し た： これらの結果は、４種の調製物の間に活性、安定性又は
生産性に大きい差異はないことを示す。

出口ｐＨは影響を受ける。

酸化マグネシウム１係を添加すると、操業中はぼ一定の
出口ｐＨを生じ、従ってこれが有利な添加濃度である。

１／２係及び２φの酸化マグネシウム添加は、対照に比
して出口ｐＨに作用するが、両方の場合ｔこ初めの１５
０時間の間に若干のｐＨ変動が認められた。

例５ 上で調製したフィルターケーキを用い、下記の調製物に
使用したフィルターケーキは約７７優の水を含む。

−Ｉ−）４１０／Ａ；添加物なし →４］０／Ｂ；混合物１の約１０重量部をフィルターケ
ーキ約９０重量部（乾燥基準）に添加した。

混合物１はデキストロース（１００部）及び酸化マグネ
シウム（８部）から成る。

４１０／Ｃ；混合物２の約２重量部をフィルターケーキ
約９８重量部（乾燥基準）に添加した。

混合物２はデキストロース（１００部）、酸化マグネシ
ウム（１０部）及び硫酸第二鉄（１２部）から成る。

４１０／Ｄ；混合物２の約７重量部をフィルターケーキ
約９３重量部（乾燥基準）に添加した。

−１−）４１０／Ｅ；添加物なし。

→は比較例 次に、混合物４１０／Ａ〜４１０／Ｅを０．８ｍｍの孔
を有する篩を通して押出成形し、流動床で約１０係の含
水量に乾燥した。

５種の最終調製物の鉄含有率を測定した。

４．１０／Ａ−０，０４係 ４１０／Ｂ Ｏ，０３多 ４１０／ＣＯ，０８多 ４１０／Ｄ ０．１８％ ４１０／Ｅ Ｏ，０４係 下記の条件を使用して調製物４１０／Ａ。

４１０／Ｂ 、 ４１０／Ｄ及び４１０／Ｅにより異性
化を行なった。

シロップ ４５ ％ ｗ／ ｗ再溶解テキストロース
入口ｐＨ８，４±０．１ Ｍｇ２＋０．００１６Ｍ 温度 ６２℃ カラムの寸法 ｈ４０ｃｍ ｄ５．８ｃｍ ｖｌ／Ｌ 酵素の重量 ２６０ｇ 酵素を前記シロップ中に室温で、ｐＨ８，０で２時間浸
漬し、次にカラム中に充填した。

下記の結果を得た： 調製物４１０／Ｃ１ ４１０／Ｄ及び４１−０／Ｅ を用いて、下記の条件で、第二の異性化実験を行なった
： シロップ ４５ ％ ｗ ／ ｗ再溶解テキストロー
ス入口ｐＨ８，４士０．１ 十 Ｍｇ２ ０．００１６Ｍ 温度 ６５℃ カラムの寸法 ｈ２０ｃｍ ｄ ２．５ｃｍ ｖｌ、００ｍ１ 酵素の重量 ２０ｇ 酵素を前記シロップ中に室温で１時間浸漬し、カラム中
に充填した。

下記の結果を得た：これらのカラムからの流出シロップ
中の鉄の濃度を測定した。

比較のため、この期間の間に使用した流入シロップの３
種の試料のＣＩＲＦ色を測定したところ０．０１９．０
．０１２及び０．０１４であった。

これらのカラムからの流出シロップの色安定性を測定し
た。

比較のため、この時間の間に使用された流入シロップの
３種の試料の色安定性を測定した。

結果は０．００４，０．００２及び０．００４であった
。

酵素調製物の鉄含有率を使用前及び使用後に測定した。

９００時間後の鉄含有量は実験開始時より多いことが判
る。

即ち、酵素は供給シロップから鉄を吸収した。

これらの実験に使用した供給シロップには鉄を添加しな
かったので、酵素ｌこ吸収された鉄は結晶性デキストロ
ースの溶液中に自然に存在する痕跡の鉄に由来する。

４５ ％ ｗ／ ｗ再溶解デキストロースシロップの鉄
含有量を分析したところ、鉄０．５１１１１１１１以下
、及び約０．１ｐｐＩｎであった。

これらのカラムを作動させた９００時間の経過中に、そ
れぞれ酵素２０ｇ′を含むカラムに約７５０００１のシ
ロップを通過させた。

この流入シロップの平均鉄濃度が０．ｌｐｐｍである場
合、流入シロップの総鉄含有量は７５０００×１Ｏ−７
１＝７．５ｍｌ？であった。

これは、試験中に酵素調製物によって吸収された量に良
く一致する。

結論 酸化マグネシウムの添加は、開始後０〜１．００時間の
間出口ｐＨに著しく影響を及ぼす。

４１０／Ｂ及び４１０／Ｄのように酸化マグネシウムを
用いると、４１０／Ａ及び４１０／Ｅのように酸化マグ
ネシウムを用いない場合より、出口ｐＨは０．５〜１．
０単位高かった。

４１０／Ｄのように鉄塩を添加すると、安定性を損なう
ことなく、活性が増加し、生産性が全体的ｌこ２０〜３
０饅増加した。

４１０／Ｃのように比較的少量の酸化マグネシウム及び
鉄塩を添加すると、出口ｐＨが少し増加し、生産性が少
し増加したが、これらの増加はなお有意であった。

例６ 第１鉄塩及び第二鉄塩の比較 鉄塩、デキストロース及び酸化マグネシウムの混合物を
、上で調製したフィルターケーキの試別に添加した。

混合物を０．８ ａｍの孔を有する篩を通して押出成形
し、最後に流動床で約１０条の含水率に乾燥することに
よって加工した。

鉄塩、デキストロース及び酸化マグネシウムから成る混
合物の組成及び量を、下記の組成を有する最終的調製物
を得るように調節した： 調製物を分析して、実際のＦｅ含有量について下記の結
果を得た； ｌ０４０３ｎＣ０，２２％ ｌＧ４０３ＩＩＤ Ｏ，２７φ ｌＧ４０３１［Ｂ Ｏ，０５多 下記の条件下で異性化を行なった； シロップ ４５％再溶解デキストロース入口ｐ
Ｈ８，４±０．１ Ｍｇ＋＋０．００１６Ｍ 温度 ６５℃ カラムの寸法 ｈ ２０ｃｍ ｄ ２．５ｃｍ ｖ１００７７２１ 酵素の重量 ２０グ 酵素を前記シロップ中に室温で１時間浸漬し、次にカラ
ム中に充填した。

下記の結果を得た；鉄含有率は試験の経過の間に僅かに
増加し、調製物が再溶解したデキストロースシロップ中
に存在する痕跡の鉄から鉄を吸収したことを示す。

結論 硫酸第一鉄又は硫酸第二鉄の添加により、酵素調製物の
活性及び生産性が増加した。

例７ 鉄飽和の証明 下記の調製物に対して、上で調製したフィルターケーキ
を使用した； ４１５／Ａ ；添加物なし ４１５７’Ｂ ；混合物２の約１０重量部をフィルター
ケーキ約９０重量部（乾燥型 量基準）に添加した。

フィルターケーキは約７７係の水を含んでい た。

混合物２はデキストロース（１００部）、酸化マグネシ
ウム （１０部）及び硫酸第二鉄（１２ 部）からなる。

＊本 混合物４１．５／Ａ及び４１
５／Ｂを０．８間の孔を有する篩を通して押出成形し、
流動床で約１０優の含水率に乾燥した。

２種の最終的調製物の鉄含有量を測定した：４１５／Ａ
Ｏ，０３％ ４］、５／Ｂ Ｏ，２６多 調製物４１５／Ａ及び４１５／Ｂを下記の条件で異性化
した： シロップ ４５％ｗ／ｗデキストロース入口ｐ
Ｈ８，３土０．１ Ｍｇ ０．００１６Ｍ Ｆｅ Ｏ，００００７Ｍ（４ｐｐｍ）温
度 ６５℃ カラムの寸法 ｈ２０ｃｍ ｄ ２．５ｃｍ ｖ１００７２１ 酵素の重量 ２０グ 酵素をシロップ中に室温で１時間浸漬し、次にカラム中
に充填した。

下記の結果を得た；これらのカラムからの流出シロップ
中の鉄の濃度を測定した。

酵素調製物の鉄含有率を使用前及び使用後に測定した。

４１５／Ａは４１５／Ｂより高い生産性を生じた。

しかし、４１５／Ｂは約１０重量部の非酵素物質を含む
ことが判る。

元の酵素を含むフィルターケーキに基づいて計算して、
画調製物はほぼ同じ生産性を示した。

４１５／Ａの活性は操作の初めの１６０時間の間増加し
た。

これは、２０時間後に最大活性を示す４１５７Ｂと対照
的である。

このことは、４１５／Ａが流入シロップから鉄を徐々に
吸収し、徐々に活性化することを示す。

この緩徐な活性化も、４１５／Ａについて比較的長い指
数函数的減衰半減期が認められる、即ち活性化及び指数
函数的減衰が同時に起ったためである。

９００時間の実験の間に約９００００Ｐのシロップをそ
れぞれ２０Ｐの酵素調製物を含むカラムに通した。

このシロップの鉄含有率は４ ｐｐｍであった。

即ち９００００ｆのシロップは３６０ｍｆ）鉄を含む。

２個のカラムの鉄含有量は３１．４ｍ９及び３２８７ｑ
だけ増加した。

流入シロップ中の鉄の大部分は酵素調製物によって除去
された。

これらの結果は、９００時間後、流出シロップ中の鉄の
濃度は増加し始めたことを示す。

これ（九酵素調製物が鉄を吸収する能力の限界に近づい
ていることを示唆する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ０．０５０〜２．０％Ｗ ／ Ｗの鉄を無毒性水溶
   性鉄塩として含むことを特徴とする鉄で活性化された細
   胞塊乾燥粒状のバチルスコアギユランス由来のグルコー
   ス異性化酵素組成物。 ２ 前記無毒性鉄塩が硫酸第二鉄、塩化第二鉄、クエン
   酸第二鉄、クエン酸第二鉄アンモニウム、硝酸第二鉄、
   ピロ燐酸第二鉄、硫酸第一鉄、乳酸第一鉄、クエン酸第
   −鉄及び酢酸第一鉄から成る群から選択されたものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ３ ０．０５０〜２．０％ｗ／ｗの鉄を無毒性水溶性鉄
   塩として配合し、次いで乾燥することを特徴とするバチ
   ルスコアギユランス由来の細胞塊粒状グルコース異性ｆ
   ヒ酵素絹成物の製法。 ４ 前記鉄塩をクエン酸第二鉄アンモニウム、硫酸第二
   鉄、塩化第二鉄、クエン酸第二鉄、ピロ燐酸第二鉄、硝
   酸第二鉄、硫酸第一鉄、乳酸第一鉄、クエン酸第−鉄及
   び酢酸第一鉄から成る群から選択する特許請求の範囲第
   ３項記載の製法。 ５ グルコース異性化酵素と前記水溶性鉄塩とを固体状
   態で混合する特許請求の範囲第３項記載の製法。 ６０．０５０〜２．０％ｗ／ｗの鉄を無毒性水溶性鉄塩
   として含みかつ０．５〜３．０％Ｗ ／ Ｗの酸化マグ
   ネシウムを含むことを％徴とする鉄で活性化された細胞
   塊乾燥粒状のバチルスコアギユランス由来のグルコース
   異性化酵素組成物。 ７０．０５０〜２．０％ｗ／ｗの鉄を無毒性水溶性鉄塩
   として含みかつ０．５〜３．０％Ｗ／Ｗの酸化マグネシ
   ウム及び２〜１５％Ｗ／Ｗのデキストロース−水和物を
   含むことを特徴とする鉄で活性化された細胞塊乾燥粒状
   のバチルスコアギユランス由来のグルコース異性化酵素
   組成物。