JPS6018394B2 - 微生物によるラクタ−ゼの製造法 - Google Patents

微生物によるラクタ−ゼの製造法

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JPS6018394B2
JPS6018394B2 JP9824476A JP9824476A JPS6018394B2 JP S6018394 B2 JPS6018394 B2 JP S6018394B2 JP 9824476 A JP9824476 A JP 9824476A JP 9824476 A JP9824476 A JP 9824476A JP S6018394 B2 JPS6018394 B2 JP S6018394B2
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lactase
enzyme
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lactose
microorganisms
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正明 吉川
駿治 石塚
凌 藤野
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Godo Shusei KK
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Godo Shusei KK
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微生物就中酵母によるラクターゼの製造法に
関するものである。
なお詳しくは、クルイべ0ミセス・ラクチス(K1uy
veromycesはctis)No.013−2(徴
工研菌客第3513号)またはその自然および人工変異
株を、炭素源として槍類または有機酸、窒素源として有
機窒素化合物、および無機塩類を含む培地に俵種し好気
的に培養し、培地中に○一Nitrophenyl一8
一○−鉾lactopyranoside(ONPG)
およびラクトースに対する分解活性を有し、以下に詳述
する性質をもったラクターゼを生成蓄積せしめ、これを
採取することを特徴とするラクターゼの製造法にか)わ
るものである。ラクターゼは別名l『8ーガラクトシダ
ーゼ』とも呼ばれ、国際生化学連合酵素委員会の分類命
名法によると、『8一Dーガラクトシドガラクトヒドロ
ラーゼ(EC3・2・1・23)』と呼ばれる。
その作用はラクトースの分解および合成に関与し、アル
キル乃至アリル−8−D−ガラクトシドにも作用しこれ
らを加水分解する。また、この酵素の分布はかなり広く
、微生物から高等動植物にまで及んでいるが、酵素の性
質は起源によって若干の差異がみとめられる。微生物で
この酵素を生産するものとしては、クルイベロミセス・
ラクチス、クルイベロミセス・フラギリス、トルラ・ク
レモリス、トルラ・ユーテイリス、エツシエリヒア・コ
リ、デイブロコツカス・ニューモニエ、ラクト/ゞチル
ス・ブルガリクス、アスベルギルス・オリゼ、アスベル
ギルス・フラバス、アスベルギリス・ニガー等がある。
ラクターゼは乳製品の品質改良剤として、また乳不耐症
の予防乃至治療剤として利用され、その他乳加工業の剰
余産物の有効利用にも応用し得るものであって広い用途
が期待されている。
酵母によってラクターゼを生産しようとする場合、一般
にラクターゼは菌体内に生成される。
したがって菌体を集収しこれによりラクターゼを抽出す
ることになるが、ラクターゼ生産菌には浮遊性の高いも
のが多く、樋過または遠心分離に長時間を要し、多量の
櫨過助剤を必要とする欠点がある。またさらに菌体の細
胞膜が強固で、ラクタ−ゼ抽出の効率を悪くしているも
のが多い。本願発明者等は、従来よりラクターゼに関す
る研究を続けて来たが、前述の欠点のない、ラクターゼ
生産に通した酵母を検索して自然界より新たにラクター
ゼ生産能のきわめて優れた菌株の分離に成功し、同定の
結果、クルィベロミセス・ラクチス(K1uyvero
myceslactis)であることを確認し、工業技
術院微生物工業技術研究所に、「徴工研菌寄第3513
号」として寄託した。
この酵母の菌学的性質は後に述べるが、工業的生産にお
ける特長の一つは、凝集性がきわめて高く、培養終了後
、酵母を含有する菌体を収集するにあたり、静贋のみで
も菌体は容易に分離沈降し以後の精製を簡便ならしめる
点にあるこの凝集性は菌体内に生成蓄積された酵素を抽
出する場合には特に重要な利点であって、特に大量培養
においては、櫨過助剤の不要、分離時間の短縮等工業上
有利な性質である。
また培養において培地中に高価な特殊成分を必要とする
ものでなく、装置についても通常の通気燈梓培養槽を使
用することができる。またさらに、本菌は自己消化によ
り、以後のラクターゼ抽出を容易ならしめる特長をも有
している。
前述せるごと〈、本菌は「クルイベロミセス・ラクチス
」と同定されるが、ビタミン要求性でピリドキシンをも
要求する点、並びにグルコースの醗蓮鞍が緩慢である点
で他のクルィベロミセス・ラクチスと区別される。
以下に本発明の菌の諸性質を述べる。
a 各塔地における生育状態 ‘1} MY液体培地:(2〜5)×(2〜6)山の小
球状で多極出芽により増殖t2} MY寒天塔地:20
℃1ケ月培養後、則線培養のコロニーは褐色がかったク
リーム色で、平滑、敏質、錨光、周緑は全縁状である。
【31バレィショ抽出液寒天塔地によるスライド培養:
仮性菌糸を生成しない。
b 子葬胞子の形成 バレィシュ片塔地にて、球状の胞子を形成し胞子は培地
上に遊離する。
c 射出胞子の形成 M忙寒天培養では射出胞子の形成なし。
d 各生理的性質 ○}最適生育条件 温度25〜30℃、斑5〜7{21
生育の範囲 温度5〜370、舟4〜9【31 硝酸
塩の同化 同化せず‘41 脂肪の分解 分解せず ‘51 尿素の分解 分解せず {61 ゼラチンの液化 液化せず 【71 好浸透圧性または耐浸透圧性 なし■ カロチ
ノィドの生成 生成せず‘91 顕著な有機酸の生成
生成せず 00 デンプン様物質の生成 生成せず OU ビタミンの要求性 ナィァシンおよびピリドキシ
ン各種炭素源の同化性と醗酵性 以上の如き諸性質を有する本願発明の酵母を、炭素源と
して糖類または有機酸、窒素源として有機窒素化合物お
よび無機塩類その他要すれば若干のビタミン類を含有す
る培地に接種し、30℃前後の温度で通気燈梓培養する
と、20〜3即時間の培養で、ラクターゼを菌体内に生
成蓄積する。
培地に用いる窒素源として、糠機態の窒素は不適当であ
り、殺菌前のpHは5.5〜6.0また、消泡剤の使用
が望ましい。
醗酵を終了した培養液は、静鷹すると容易に菌体は沈降
し母液を分離する。
菌体を集め、洗糠し、トルェン存在下で自己消化させ、
後に酵素の精製法の項に於いて述べる方法によって精製
して、ラクターゼを得ることができる。こ)に得られる
ラクターゼは、その明らかにされた諸性質より、新規な
酵素と判断され、利用上いくつかの特長をもち、食品工
業乃至医薬として有用で且つ幾多の利便を提供するもの
と期待される。
以下に本願発明の酵素の諸性質について述べる。a作用 牛乳中、あるいはチーズ製造におけるスイ−トホェー中
のラクトースを分解して、グルコースとガラクトースに
する。
b 基質特異性 8ーガラクトシド結合を加水分解する。
c 至適pHおよび安定母範囲 【11 至通pH: 本酵素を各pHの溶液(10‐4MM船o4を含む0.
1Mリン酸緩衝液)中において、ラクトースおよびON
PGを基質にして活性を測定し、第1図のような舟活性
曲線を得た。
ラクトース基質の場合餌6.以 ONPG基質の場合P
H6.5にその至適pHを有する。‘2) 安定−範囲
: 本酵素を各州の溶液(10‐4MMnSo4を合む0.
1Mリン酸緩衝液)中に加え、3000で20時間放置
した後活性を測定した。
第2図に示すように曲6〜8で安定である。d 力価の
測定法 ONPG溶液から30ooで1分間にlAmoleのO
NPを生成せしめる酵素量を、1単位とする。
即ち、10‐4M MmSo4を含む、0.1MKH2
P04−NaOH緩衝液液(pH6.5)に熔解された
ONPGおよび酵素を30qoで10分保温し生成され
たONPを420机仏の吸光度により測定した。ラクト
ース基質の場合は、生成されたグルコースをグルコース
オキシダーゼ法により定量した。e 作用適温の範囲 5〜5ぴ○で作用するが、最適温度は40〜50qoで
ある。
f 餌、温度などによる失活の条件(溶液)PH7.0
において、50℃、10分間で45%、55℃、10分
間で100%失活した。
g 阻害、活性化および安定化 AgN03、日や12、CuSo4などの重金属塩、パ
クラロロマーキユリベンゾエイト(P−CMB)などの
SH阻害剤、およびEDTAなどのキレート剤で阻害さ
れ、MnH、MgH、CO十十、NjH、K+、Nがな
どの金属イオンで活性化される。
h 精製方法 培養終了し収集洗練した酵母菌体を、トルェン存在下で
自己消化せしめ、渡過または遠心分離により得られた酵
素抽出液を、プロタミン沈澱処理を行い粗酵素溶液とす
る。
このものをDEAEセルロース・カラムに吸着させ、食
塩濃度勾配による溶出を行なうと、2つの活性区分A、
Bが得られる。(第4図参照)ついでそれぞれをPH3
.5〜10のキャリアをもつ焦点電気激動により精製し
、ラクターゼA、及びラクターゼBを得る。なお、本酵
素は結晶化に未だ到っておらず、また元素分析に供する
程の極度精製した標品を必要量得てし、ないので、この
測定結果は未だ得られていないが、焦v点電気泳動法に
よる等蝿点は、第3図に示すとおり、ラクターゼAがP
H5.u ラクターゼBはPH4.6であった。
以上に述べた如く、本発明の菌株は、等鰭点の異なる少
なくとも2種のラクターゼを生産する。しかしながら、
これらは、第2図に示すように、pH安定性においてわ
ずかに差異が認められる他は、前記a〜gの性質にほと
んど差異は認められない。従って、酵素製剤がこれらの
混合物からなっているとしても、その製剤の性質に何ら
悪影響はないと思われる。またさらに、本願発明の酵素
の特筆すべき性質を挙げるならば、それは粉束状での保
存安定性が良好である点である。
従釆酵母のラクターゼは保存性に欠ける点が多く、あま
たの工夫を必要としていたが、本願発明の酵素はその貯
蔵試験において優れた成績を示している。即ち、20℃
、RH54%の貯蔵で残存活性は、6ケ月92%、12
ケ月磯%を示し、既存ラクターゼの遠く及ぽないところ
である。以下実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例 1 コーン・ステイーブ・リカー7%、ラクトース2%を含
有する液体培地12私を24も1容培養タンクに入れ加
圧殺菌後(殺菌後のpH5.5)クルベロミセス・ラク
チスNO.013一2(徴工研菌寄第3513号)を槍
菌し、30℃にて2蝿時間、12000L/minの通
気で培養した。
培養終了後冷却しながら4時間放置後、タンク上部から
上澄液を除き、タンク底部に凝集沈降した菌体1500
kgを得た。次いでここに得られた菌体のうち1500
夕を水で洗糠後、トルエン80肌【を加えこん和後、1
500の【のM/20リン酸緩衝液(pH7.0)を加
え櫨梓均一化し、密栓をほどこして3ぴ○、1虫時間放
直し自己消化せしめた。この消化液を遠心分離して得た
上清2500の‘に等客の冷アセトンを加え一夜放直し
た。
生じた沈毅を遠心分離にて集め600机の井水に溶かし
、プロタミソを加えて生じる沈澱を除き500泌の酵素
溶液を得た。この液の活性は2000U/凧【であった
。これをM/10雌仏P04‐NaOH緩衝液餌7.0
(10‐4MのMhS04を含む)を外液として透析し
、同緩衝液で緩衝化されたDEAEセルロースカラム(
6×4技柵)に吸着させ、同緩衝液で、食塩の直線的濃
度勾配を与えながら溶出を行い、A、B2成分の酵素に
分け(第4図参照)各綾出区分を集め、等容の冷アセト
ンを加えて沈澱せしめ、遠○分離により得た沈澱を少量
の水に溶かし凍結乾燥した。このようにして、200U
/の9のA区分3.6夕と、50U/の夕のB区分1.
6夕を得た。実施例 2ラクトース2%、酵母エキス2
%、 KH2P040.25%よりなる液体培地20泌づつを
100の【客三角フラスコ2本に分注し、綿栓をして加
圧殺菌後(殺菌後のpH6.5)、クルィベロミセス・
ラクチスNo.013一2(徴工研菌寄第3513号)
を棺菌し30℃にて3q時間振蜜培養し、沈降菌体3.
62を得た。
このものを井水にて洗総後、トルェン0.2泌を加え礎
梓均一化しM/20リン酸緩衝液(pH7.0)4舷を
加え密栓をほどこして、30℃、12時間、自己消化せ
しめた。この消化液を遠心分離し、得られた上清6の‘
に等客の袷インプロピルアルコールを加え一夜放置した
。生じた沈澱を遠0分離にて集め少量の水に溶かし、プ
ロタミンを加えて生じる沈澱を除き、1000U/肌【
酵素溶液2泌を得た。このものをセフアデツクスG一2
00を用いてゲル櫨過る行い(第5図参照)A区分15
0山単位、B区分170単位を得た。
【図面の簡単な説明】
第1図は本願発明の酵素のpHと活性の関係を示し、第
2図は斑安定性、第3図は.篤点電気泳動の結果を示し
、第4図はDEAEセルロースカラムによるクロマトグ
ラフィを示し、第6図はセフアデツクスG−200によ
るゲル渡週の結果を示す。 第1図第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 クルイベロミセス・ラクチス (KluyveromycesLactis)No.0
    13−2(微工研菌寄第3513号)またはその自然お
    よび人工変異株を、炭素源として糖類または有機酸、窒
    素源として有機窒素化合物、および無機塩類を含む培地
    に接種し好気的に培養し、培地中にONPGおよびラク
    トースに対する分解活性を有し、本文中に詳記せるごと
    く至適pH6〜7、至適温度が40〜50℃であり、p
    H6〜8および40℃以下で安定であるラクターゼ(3
    ・2・1・23−β−D−ガラクトシドガラクトヒドロ
    ラーゼ)を生成蓄積せしめ、これを採取することを特徴
    とするラクターゼの製造法。
JP9824476A 1976-08-19 1976-08-19 微生物によるラクタ−ゼの製造法 Expired JPS6018394B2 (ja)

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WO2017159723A1 (ja) 2016-03-16 2017-09-21 合同酒精株式会社 プロテイナーゼb並びにその性質を利用したラクターゼ溶液及びその製造方法。
US10368558B2 (en) 2014-12-05 2019-08-06 Godo Shusei Co., Ltd. Lactase solution and dairy product using same

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