JPS6024712B2 - Cellulase production method - Google Patents

Cellulase production method

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JPS6024712B2
JPS6024712B2 JP3843483A JP3843483A JPS6024712B2 JP S6024712 B2 JPS6024712 B2 JP S6024712B2 JP 3843483 A JP3843483 A JP 3843483A JP 3843483 A JP3843483 A JP 3843483A JP S6024712 B2 JPS6024712 B2 JP S6024712B2
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JP
Japan
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enzyme
cellulase
cellulose
polyethylene glycol
action
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JP3843483A
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安 三石
倫 山辺
義幸 高崎
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ァクレモニウム属菌によるセルラーゼの緒造
方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing cellulase using Acremonium bacteria.

セルラーゼはセルロースをグルコースまたはセロビオー
スやセロオリゴ糖にまで分解する酵素反応系を触媒する
酵素群の総称であり、その作用様式により、C,酵素、
Cx酵素とB−グルコシダーゼあるいはエキソー8ーグ
ルカナーゼ、エンド‐Bーグルカナーゼとセロビアーゼ
など種々の名称で呼ばれる酵素で構成されているが、い
まだその実体は明らかでない。
Cellulase is a general term for a group of enzymes that catalyze the enzymatic reaction system that breaks down cellulose into glucose, cellobiose, and cellooligosaccharides.
It is composed of enzymes called Cx enzyme, B-glucosidase, exo-8-glucanase, endo-B-glucanase, and cellobiase, but its actual nature is still unclear.

それは、セルラーゼを生産する微生物起源により、結晶
性セルロース、カルボキシメチルセルロース(CMC)
、セロデキストリン、セロオリゴ糖、セロビオース等に
対する作用様式の異なる酵素が多種多様に存在すること
と、天然セルロースの構造上の複雑さに起因している。
しかし、セルラーゼは、これら複数の酵素が調和のとれ
た相互作用をすることによりセルロースをその構成糖に
分解する複合酵素である。近年、セルラーゼはバイオマ
ス資源の有効利用を図るという観点から注目を集め、盛
んに研究されるようになった。しかし、従来、よく知ら
れているトリコデルマ属やアスベルギルス属等の微生物
の生産するセルラーゼは天然セルロースに対する分解力
が充分でなく、またセルロースを完全にグルコースに分
解できないでセロビオースや、それ以上のセロオリゴ糖
を多量に生成するなどの問題があった。更にまた、従来
、知られているセルラーゼは、通常、熱安定性に劣って
いるため、長時間の糖化反応では45〜50q0程度で
の反応しか行えないため、糖化中いまいま雑菌に汚染さ
れるという危険があった。本発明者らは、結晶性セルロ
ースに対する分解力が優れ、且つグルコースへの糖化力
の優れたセルラーゼ生産菌を求めて、広く自然界より微
生物の検索を行ってきた結果、土壌中より分離し、アク
レモニウム(Acremonium)属と同定した糸状
菌を分離した。
It is derived from microbial origin that produces cellulases, producing crystalline cellulose, carboxymethylcellulose (CMC)
This is due to the presence of a wide variety of enzymes with different modes of action on cellodextrins, cellooligosaccharides, cellobiose, etc., and the structural complexity of natural cellulose.
However, cellulase is a complex enzyme that decomposes cellulose into its constituent sugars through the harmonious interaction of these multiple enzymes. In recent years, cellulases have attracted attention from the perspective of effectively utilizing biomass resources, and have been actively researched. However, cellulases produced by well-known microorganisms such as Trichoderma and Asbergillus do not have sufficient decomposition power for natural cellulose, and cannot completely decompose cellulose into glucose, producing cellobiose and even more cellulose oligomers. There were problems such as producing a large amount of sugar. Furthermore, conventionally known cellulases usually have poor thermostability and can only react at about 45 to 50q0 in long-term saccharification reactions, so they are susceptible to contamination with bacteria during saccharification. There was a danger that. The present inventors have searched extensively for microorganisms in the natural world in search of cellulase-producing bacteria that have excellent decomposition power for crystalline cellulose and saccharification power to glucose. A filamentous fungus identified as belonging to the genus Acremonium was isolated.

そしてこの菌の生産するセルラーゼを工業的に使用すべ
く、生産力価の向上について、鋭意、研究を続けてきた
結果、セルラーゼを生産するアクレモニウム属菌をポリ
エチレングリコールの存在下で培養するとセルラーゼの
生産量が顕著に増加することを認めた。本発明はこの知
見にもとづいてなされたものである。すなわち、本発明
はセルラーゼを生産するアクレモニゥム属菌を培養して
セルラーゼを生産するに際し、ポリエチレングリコール
の存在下で培養することを特徴とするセルラーゼの生産
方法に関するものである。
In order to use the cellulase produced by this bacterium industrially, we have continued to conduct intensive research into improving the production titer. As a result, we have found that when cellulase-producing bacteria of the genus Acremonium are cultured in the presence of polyethylene glycol, the cellulase is reduced. It was confirmed that the production volume will increase significantly. The present invention has been made based on this knowledge. That is, the present invention relates to a method for producing cellulase, which comprises culturing cellulase-producing bacteria of the genus Acremonium to produce cellulase in the presence of polyethylene glycol.

以下に、本発明の詳細を説明する。The details of the present invention will be explained below.

本発明において使用される、ポリエチレングリコールと
しては例えば、ポリエチレングリコール1000ポリエ
チレングリコール200uポリエチレングリコール40
00など、重合度の異なる種々なものが知られており、
これらは、いずれも本発明に対し、有効に適用すること
ができるが、なかんずくポリエチレングリコール100
鼠室度の低重合度のものがより効果であった。
Examples of the polyethylene glycol used in the present invention include polyethylene glycol 1000, polyethylene glycol 200u, polyethylene glycol 40,
Various types with different degrees of polymerization are known, such as 00,
All of these can be effectively applied to the present invention, but especially polyethylene glycol 100
Those with a low degree of polymerization were more effective.

ポリエチレングリコールは、培地に対して、通常、0.
01〜5%程度、望ましくは、0.05〜0.5%程度
添加される。
Polyethylene glycol is usually added at 0.0% to the medium.
It is added in an amount of about 0.01 to 5%, preferably about 0.05 to 0.5%.

そして、このようなポリエチレングリコールを添加した
培地で、アクレモニウム属菌を培養すると、セルラーゼ
の生産量が、無添加の場合に比べ顕著に増加する。例え
ば、セルラーゼのうちアビセラーゼ活性は1.1〜1.
5倍、カルボキシメチルセルラーゼは1.5〜2.9倍
、3−グルコシダーゼは1.3〜2倍に増加する。本発
明において使用されるセルラーゼ生産菌の菌学的性質は
下記の通りである。
When Acremonium bacteria are cultured in a medium to which polyethylene glycol has been added, the production amount of cellulase is significantly increased compared to the case without the addition of polyethylene glycol. For example, among cellulases, avicelase activity is 1.1 to 1.
5 times, carboxymethyl cellulase increases 1.5 to 2.9 times, and 3-glucosidase increases 1.3 to 2 times. The mycological properties of the cellulase-producing bacteria used in the present invention are as follows.

生育:麦芽エキス寒天上では生育は速く、30007日
で直径7仇岬こ達する。
Growth: Growth is fast on malt extract agar, reaching a diameter of 7 cm in 30,007 days.

集落は最初白色で後にやや黄色味をおびる。気生菌糸は
ゆるく盛り上がり羊毛状を呈し、時に縄状の菌糸東を形
成する。培養後期には集落裏面は桃褐色ないし赤褐色を
呈する。ッァベック寒天上でもほぼ同様の生育を示すが
気生菌糸の盛り上がりはより少し、。生育pH範囲は3
.5〜6.0で最適pHは4付近、生育温度範囲はl5
qo〜43qoで、最適生育温度は30qo付近である
。形態:菌糸の直径は0.5〜2.5ムm、無色で菌糸
には隔壁が認められる。また、菌糸表面は滑面である。
分生子:分生子形成能は非常に不安定でッアベック寒天
および麦芽エキス寒天培地による継代培養により消滅す
る。
The colony is initially white and later becomes slightly yellowish. The aerial hyphae are loosely swollen, wool-like, and sometimes form rope-like hyphae. In the later stages of cultivation, the underside of the colony becomes pinkish-brown to reddish-brown. Almost the same growth was observed on Abec agar, but the aerial mycelia were slightly more bulging. Growth pH range is 3
.. 5 to 6.0, the optimum pH is around 4, and the growth temperature range is 15
qo to 43 qo, and the optimum growth temperature is around 30 qo. Morphology: The diameter of the hyphae is 0.5 to 2.5 mm, colorless, and septa are observed in the hyphae. In addition, the hyphal surface is smooth.
Conidia: The ability to form conidia is extremely unstable and is abolished by subculture on Abek's agar and malt extract agar media.

分離時における観察では、分生子柄は気生菌糸側面より
突出し、無色である。分生子は亜球形(2.5〜5×2
〜4.5〃m)で糟面、無色で連鎖は非常にゆるく分散
しやすい。以上の菌学的性質について、W.GamSの
「Cephalosporlumaれige Schi
mmelpilge」P84、G.Fisher(19
71年)及びC.日.Dickinson.Mycol
.Papeは115PI0(196母王)を参照した結
果、本菌はアクレモニゥム(Acremonimm)属
に近縁の糸状菌と考えるのが妥当であると考えた。なお
、アクレモニウム属菌には、従来、強力なセルラーゼ生
産性が知られていなかったこと、及び、本発明の菌株が
強力、かつ特徴的なセルラーゼを生産することから、本
菌をアクレモニウム・セルロリテイカス(Acremo
mmmcell山oyticus)と命名した。なお、
本菌は、FERMP−6867として、工業技術院微生
物工業技術研究所に寄託されている。アクレモニウム属
はCamsにより詳細な検討がなされ、以前にセフアロ
スポリゥム属として記載されていた属の再検討を行うこ
とにより、近年採用された属名であり、本発明の示すよ
うな結晶性セルロースに作用することのできる強力な真
のセルラーゼ、すなわちアビセラーゼやFPアーゼを生
産するアクレモニゥム属菌は、本発明以前には全く知ら
れていない。
When observed during isolation, the conidiophores protrude from the sides of the aerial hyphae and are colorless. Conidia are subglobose (2.5-5 x 2
~4.5 m), grain-faced, colorless, and the chains are very loose and easily dispersed. Regarding the above mycological properties, W. GamS's "Cephalosporlumareige Schi"
mmelpilge” P84, G. Fisher (19
1971) and C. Day. Dickinson. Mycol
.. As a result of referring to 115PI0 (196 Mother King), Pape thought that it was appropriate to consider this fungus to be a filamentous fungus closely related to the genus Acremonium. Note that Acremonium bacteria have not been known to have strong cellulase productivity, and the strain of the present invention produces a strong and characteristic cellulase. Celluloliticus (Acremo)
mmmcell mountain oyticus). In addition,
This bacterium has been deposited with the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology as FERMP-6867. The genus Acremonium is a genus name recently adopted after a detailed study by Cams and a reexamination of the genus previously described as the genus Cephalosporium. Bacteria of the genus Acremonium that produce strong true cellulases, ie, avicelase and FPase, capable of acting on cellulose are completely unknown prior to the present invention.

本菌の生産するセルラーゼは、作用特性から結晶性の高
いセルロースであるアビセルに作用する酵素、すなわち
ァビセラーゼまたはFPアーゼで代表されるC,酵素、
カルボキシメチルセルロース(CMC)に作用する、い
わゆるCMCアーゼで代表されるCx酵素と、セロビオ
ースなどのセロオリゴ糖に作用する8ーグルコシダーゼ
の主として3種類の酵素群からなる複合酵素系である。
The cellulase produced by this bacterium is an enzyme that acts on Avicel, which is a highly crystalline cellulose, due to its action characteristics, such as C, an enzyme represented by Avicelase or FPase,
It is a complex enzyme system consisting of three main enzyme groups: a Cx enzyme represented by so-called CMCase, which acts on carboxymethylcellulose (CMC), and 8-glucosidase, which acts on cellooligosaccharides such as cellobiose.

そして、これら酵素群の調和のとれた相互作用により、
天然のセルロースを完全にグルコースにまで分解するこ
とができるのである。以下にこれら酵素の性質を記載す
る。W アビセラーゼの酵素的性質 ‘1)作用 セルロース末、アビセル、脱脂綿など結晶性の高い不溶
性セルロースに対し作用してグルコース、セロビオース
等の還元糖を生成する‘21 作用pH及び最適作用p
H 本酵素の作用pH範囲は2〜8、最適作用内は約4.5
に認められた。
Through the harmonious interaction of these enzyme groups,
Natural cellulose can be completely broken down into glucose. The properties of these enzymes are described below. W Enzymatic properties of Avicelase'1) Action It acts on highly crystalline insoluble cellulose such as cellulose powder, Avicel, and absorbent cotton to produce reducing sugars such as glucose and cellobiose.'21 Action pH and optimum action p
H The action pH range of this enzyme is 2 to 8, and the optimum action is approximately 4.5.
was recognized.

(第1図a)【3’安定pH クエン酸ーリン酸塩緩衝液の下で45℃で20時間放置
したときの安定pH範囲は約3.5〜約6であった。
(Figure 1a) [3' Stable pH] The stable pH range was about 3.5 to about 6 when left at 45° C. for 20 hours under citric acid-phosphate buffer.

(第1図c)‘4} 作用温度範囲及び最適作用温度 本酵素は約90℃までの高温に作用するが、1%アビセ
ル0.08M酢酸緩衝液(pH4.5)の下で10分間
反応させたときの最適作用温度は約65午Cに認められ
た。
(Fig. 1c) '4} Action temperature range and optimal action temperature This enzyme acts at high temperatures up to about 90°C, but it can be reacted for 10 minutes under 1% Avicel 0.08M acetate buffer (pH 4.5). The optimum working temperature was found to be around 65°C.

(第1図b)【5} 熱安定性 本酵素を0.08M酢酸緩衝液(pH4.5)の下で、
各温度で10分間加熱処理した結果、本酵素は約60q
oまでの温度ではほとんど失活せず、65o0、1び分
間の加熱で約50%、そして70℃、10分間の加熱で
約80%失活した。
(Figure 1b) [5} The thermostable enzyme was prepared under 0.08M acetate buffer (pH 4.5).
As a result of heat treatment at each temperature for 10 minutes, this enzyme was approximately 60q
There was almost no inactivation at temperatures up to 100° C., about 50% at 65° C. for 1 minute, and about 80% at 70° C. for 10 minutes.

(第1図d)【6} 阻害剤 各種重金属イオンのうちでlmM以上の水銀イオンおよ
び銅イオンにより強く阻害される。
(Figure 1d) [6] Inhibitor Among various heavy metal ions, it is strongly inhibited by mercury ion and copper ion at 1mM or more.

また、SH阻害剤であるパラクロルマーキュリーベンゾ
ェイトによってもlmMで約80%の阻害を受ける。{
7} 精製法 本酵素は培養猿液からホロフアィバー(アミコンHI−
P5)により脱塩濃縮してのち、DEAEーセフアロー
ス(CL‐紐)による力ラムクロマトグラフイ一(Na
CI○→IMグラジェント)と同カラムによる再クロマ
トグラフィー(NaCI O→0.8M)により、より
精製することができる。
It is also inhibited by approximately 80% at lmM by the SH inhibitor parachlormercury benzoate. {
7} Purification method This enzyme is purified from cultured monkey fluid using holofiber (Amicon HI-
After desalting and concentration using DEAE-sepharose (CL-string), it was subjected to force-lamb chromatography (Na
Further purification can be achieved by rechromatography using the same column (CI○→IM gradient) (NaCI O→0.8M).

‘8ー 分子量 Bio−gel(AO.即)力ラムによるゲル櫨過法に
より測定した分子量は約140,000であった。
'8- Molecular Weight The molecular weight measured by the gel filtration method using a Bio-gel (AO.Same) power ram was about 140,000.

{91 活性測定法 0.1M酢酸緩衝液に0.5%濃度のアピセル懸濁物(
pH4.5)0.5の‘に適量の酵素液を加え、蒸溜水
で全量1.0泌とし、50℃で反応を行った。
{91 Activity assay method Apicel suspension at 0.5% concentration in 0.1M acetate buffer (
An appropriate amount of enzyme solution was added to a solution with a pH of 4.5) 0.5, the total volume was adjusted to 1.0 with distilled water, and the reaction was carried out at 50°C.

そして生成する還元糖はソモギー・ネルソン法により測
定した。この条件で、1分間に1りmolのグルコース
に相当する還元力を生成する酵素量を1単位とした。‘
B} CMCアーゼの酵素的性質 ‘11 CMCアーゼの多成分性 CMCアーゼはディスク電気泳動的に少くとも4成分に
分離され、それぞれは分子量と等露点により区別される
The reducing sugar produced was measured by the Somogyi-Nelson method. Under these conditions, the amount of enzyme that produced a reducing power equivalent to 1 mol of glucose per minute was defined as 1 unit. '
B} Enzymatic properties of CMCase '11 Multicomponent CMCase CMCase is separated into at least four components by disk electrophoresis, and each component is distinguished by its molecular weight and isodew point.

CMCアーゼ1は分子量約160,000で等露点5.
08以下同様に0は約160,000、4.95、mは
約120,000、4.60、Wは約120,000、
4.48であり、これらアィソザィムの複合物よりCM
Cアーゼは成つている。‘2’カルポキシメチルセルロ
ース(CMC)等の可溶性セルロース誘導体に作用し、
これをグルコース及びセロビオース等に分解する成分(
CMCアーゼ1および0)とグルコースを極わずかしか
生成せずセロビオース以上のセロオリゴ糖に分解する作
用を持つ成分(CMCアーゼm,W)が存在する。
CMCase 1 has a molecular weight of approximately 160,000 and an isodew point of 5.
08 and below, 0 is approximately 160,000, 4.95, m is approximately 120,000, 4.60, W is approximately 120,000,
4.48, and from the composite of these isozymes, CM
Case is made up of. Acts on soluble cellulose derivatives such as '2' carboxymethyl cellulose (CMC),
A component that decomposes this into glucose, cellobiose, etc. (
CMCase 1 and 0) and components (CMCase m, W) that produce very little glucose and have the effect of decomposing it into cellooligosaccharides of cellobiose or higher.

【3} 作用pH及び最適作用pH CMCアーゼ複合体の作用pH範囲は、ほぼ2〜8にわ
たり最適作用pHは約4.5に認められた。
[3} Working pH and Optimal Working pH The working pH range of the CMCase complex was approximately 2 to 8, and the optimum working pH was found to be about 4.5.

(第1図a)‘4} 安定pH クエン酸ーリン酸塩緩衝液の下で4500で20時間放
置したときのCMCアーゼ複合体の安定斑範囲は約3.
5〜約6であった。
(Figure 1a) '4} Stable pH The stability range of the CMCase complex when left for 20 hours at 4500 in a citric acid-phosphate buffer is approximately 3.
It was 5 to about 6.

(第1図C){5} 作用温度範囲及び最適作用温度 このCMCアーゼ複合体は約90qoまでの高温に作用
するが、1%CMC、0.09M酢酸緩衝液(pH4.
5)の下で10分間反応させたときの最適作用温度は約
65ooに認められた。
(Figure 1C) {5} Working temperature range and optimum working temperature This CMCase complex works at high temperatures up to about 90 qo, but it is not recommended to use 1% CMC, 0.09 M acetate buffer (pH 4.
The optimum working temperature was found to be about 65 oo when reacted for 10 minutes under 5).

(第1図b)‘6’熱安定性 本酵素を0.08 M酢酸緩衝液(pH4.5)の下「
で、各温度で10分間加熱処理した結果、本酵素は約6
0qoまでの温度ではほとんど失活せず、65qC、1
び分間の加熱で約40%、そして70℃、10分間の加
熱で約70%失宿した。
(Fig. 1b) The '6' thermostable enzyme was dissolved in 0.08 M acetate buffer (pH 4.5).
As a result of heat treatment at each temperature for 10 minutes, this enzyme was approximately 6
There is almost no deactivation at temperatures up to 0qo, and at 65qC, 1
About 40% was lost by heating at 70° C. for 10 minutes, and about 70% by heating at 70° C. for 10 minutes.

(第1図d)‘7)阻害剤 各種重金属イオンのうちでlmM以上の水銀イオンおよ
び銅イオンにより強く阻害される。
(Fig. 1d)'7) Inhibitor Among various heavy metal ions, it is strongly inhibited by mercury ion and copper ion at 1mM or more.

【8’精製法 本酵素は培養猿液からホロフアイバー(アミコンHI−
P5)により脱塩濃縮してのち、DEAE‐セフアロー
ス(CL−組)による力ラムクロマトグラフイ一(Na
CI O→IMグラジェント)と同カラムによる再クロ
マトグラフィー及びクロマトフオーカシングにより各成
分に精製できる。
[8' Purification method This enzyme was extracted from cultured monkey fluid by holofiber (Amicon HI-
After desalting and concentration using DEAE-sepharose (CL-set), it was subjected to column chromatography (Na
It can be purified into each component by rechromatography using the same column (CIO → IM gradient) and chromatofocusing.

‘9)活性測定法 0.1M酢酸緩衝液に溶解させた1%CMC溶液(pH
4.5)0.5肌に、適量の酵素液を加え、蒸溜水で全
量1.0の‘とし、50午0で反応を行った。
'9) Activity measurement method 1% CMC solution dissolved in 0.1M acetate buffer (pH
4.5) An appropriate amount of enzyme solution was added to 0.5 skin, the total volume was made up to 1.0' with distilled water, and the reaction was carried out at 50:00.

そして、生成する還元糖はソモギー・ネルソン法により
測定した。この条件で、1分間に1仏molのグルコー
スに相当する還元力を生成する酵素量を1単位とした。
The reducing sugar produced was measured by the Somogyi-Nelson method. Under these conditions, the amount of enzyme that produced a reducing power equivalent to 1 French mol of glucose per minute was defined as 1 unit.

‘C1 8−グルコシダーゼの酵素的性質【1}作用 サリシン、セロビオース、セロトリオー ス、セロテトラオース、セロベンタオース、セロヘキサ
オースのようなセロオリゴ糖に作用して、これをグルコ
ースに分解する。
Enzymatic properties of C1 8-glucosidase [1] Action: Acts on cellooligosaccharides such as salicin, cellobiose, cellotriose, cellotetraose, cellobentaose, and cellohexaose, decomposing them into glucose.

また、本酵素はアビセルのような高分子セルロースにも
作用するがCMCやHEC(ヒドロキシェチルセルロー
ス)にはほとんど作用しない。
Furthermore, this enzyme acts on polymeric cellulose such as Avicel, but hardly acts on CMC or HEC (hydroxyethyl cellulose).

サリシン、セロビオース、セルトリオ−ス、セロテトラ
オース、セロベンタオース及びセロヘキサオースに対す
るKm値は、それぞれ3.40、2.26、1.16、
0.82、0.52そして0.51mKであった。■
作用柵及び最適作用pH 本酵素の作用餌範囲は2〜8、最適作用斑は約4.5に
認められた。
The Km values for salicin, cellobiose, celltriose, cellotetraose, cellobentaose, and cellohexaose are 3.40, 2.26, and 1.16, respectively.
They were 0.82, 0.52 and 0.51 mK. ■
Action range and optimum action pH The action range of this enzyme was 2 to 8, and the optimum action pH was found at approximately 4.5.

(第1図a)【3} 安定− クエン酸−リン酸塩緩衝液の下で490で20時間放置
したときの安定pH範囲は約3.5〜約5であった。
(Figure 1a) [3] Stability - Stable pH range was about 3.5 to about 5 when left at 490 for 20 hours under citric acid-phosphate buffer.

(第1図c){4} 作用温度範囲及び最適作用温度 本酵素は約90つ0までの高温に作用するが、1%サリ
シン、0.09M酢酸緩衝液(pH4.5)の下で10
分間反応させたときの最適作用温度は約6yoに認めら
れた。
(Figure 1c) {4} Action temperature range and optimal action temperature This enzyme acts at high temperatures up to about 90%, but under 1% salicin and 0.09M acetate buffer (pH 4.5)
The optimum working temperature was found to be about 6yo when reacted for minutes.

(第1図b)■ 熱安定性 0.09M酢酸緩衝液(pH4.5)の下で、各温度で
10分間加熱処理した結果、本酵素は約65℃までの高
温ではほとんど失活せず、70℃、10分間の加熱で約
40%失活し、そして80qo、10分間の加熱で90
%以上失活した。
(Figure 1b) ■ Thermostability As a result of heat treatment at each temperature for 10 minutes under 0.09M acetate buffer (pH 4.5), this enzyme was hardly inactivated at high temperatures up to about 65°C. , about 40% deactivated by heating at 70°C for 10 minutes, and 90% by heating at 80qo for 10 minutes.
More than % was inactivated.

(第1図d)‘6} 阻害剤 各種重金属イオンのうちlmM以上の水銀イオンおよび
銅イオンにより強く阻害される。
(Fig. 1d) '6} Inhibitor Among various heavy metal ions, it is strongly inhibited by mercury ion and copper ion at 1mM or more.

また、グルコース−6ーラクトンは基質に対して桔抗阻
害剤とした作用する。{7)精製法 本酵素は培養櫨液からホロフアィバー(アミコンHI−
P5)により脱塩濃縮したのち、DEAE−セフアロー
ス(CL−班)による力ラムクロマトグラフイ一(Na
CIO→IMグラジエント)とクロマトフオーカシング
(pH6一4)とBio−gel(AO.軌)によるゲ
ル樋過により、亀気泳動笛に均一なまで精製することが
できる■ 分子量 Bio‐gel(AO.弧)を用いるゲル櫨過法により
測定した分子量は約240,000であった。
Furthermore, glucose-6-lactone acts as an anti-inhibitor against the substrate. {7) Purification method This enzyme is purified from the culture solution using holofiber (Amicon HI-
After desalting and concentration using DEAE-Sepharose (CL-Han), it was subjected to lamb chromatography (Na
By using CIO → IM gradient), chromatography (pH 6-4), and gel filtration with Bio-gel (AO. The molecular weight was approximately 240,000 as determined by gel filtration using a .

‘9’活性測定法0.1M酢酸緩衝液に溶解させた1%
サリシン溶液(pH4.5)0.5の‘に適量の酵素液
を加え、蒸溜水で全量1.0の【とし、50℃で反応を
行った。
'9' Activity assay method 1% dissolved in 0.1M acetate buffer
An appropriate amount of the enzyme solution was added to a salicin solution (pH 4.5) at a concentration of 0.5, the total volume was adjusted to 1.0 with distilled water, and the reaction was carried out at 50°C.

そして生成するグルコースをソモギー・ネルソン法によ
り測定した。この条件で、1分間にlrmolのグルコ
ースに相当する還元力を生成する酵素量を1単位とした
The produced glucose was then measured by the Somogyi-Nelson method. Under these conditions, the amount of enzyme that produced a reducing power equivalent to 1 rmol of glucose per minute was defined as 1 unit.

本発明のB−グルコシダーゼは、サリシンやセロビオ−
スのような小さい分子の基質よりもセロヘキサオースや
セロベンタオースのようなオリゴ糖に対してより親和性
が大きく、かつ本酵素はアビセルのような高分子量の基
質に対しても作用する。
The B-glucosidase of the present invention includes salicin and cellobio-glucosidase.
The enzyme has a greater affinity for oligosaccharides such as cellohexaose and cellobentaose than for small molecular substrates such as cellophentaose, and this enzyme also acts on high molecular weight substrates such as Avicel.

特にセロビオースを分解し、かつアビセルを相当程度分
解できる基質特異性を持った酵素の存在は本発明により
初めて明らかになったものであり、しかも生成物はすべ
てグルコースであることなど本菌の生産する8−グルコ
シダーゼは、従来知られていない新規な8ーグルコシダ
ーゼであって、澱粉に対するグルコアミラーゼとよく似
た作用特性をもつことから本発明者らはこの酵素をグル
コセルラーゼと命名した。このように、本発明のアクレ
モニウム属菌により生産されるセルラーゼは、新規な8
ーグルコシダーゼを含む新規なセルラーゼ複合酵素剤で
ある。
In particular, the existence of an enzyme with substrate specificity that can degrade cellobiose and degrade Avicel to a considerable extent was revealed for the first time by the present invention, and furthermore, the fact that all the products are glucose indicates that the enzyme produced by this bacterium is 8-glucosidase is a novel 8-glucosidase that has not been previously known, and the present inventors named this enzyme glucocellulase because it has action characteristics very similar to glucoamylase on starch. Thus, the cellulase produced by the Acremonium bacterium of the present invention is a novel 8-cellulase.
-A novel cellulase complex enzyme agent containing glucosidase.

次に実施例により本発明の詳細を説明する。Next, the details of the present invention will be explained with reference to Examples.

実施例 1セルロース4%、KH2P041.2%、バ
クトベプトン・%、ZnS〇4.7日2〇1×10‐3
%、KN〇30.6%、MnS04・7日201×10
‐3%、尿素0.2%、CuS04・8LOI×10‐
3%、KCIO.16%、PH4.0、M簿04・7比
00.12%、の組成からなる培地と、これにポリエチ
レングリコール1000を0.05〜0.4%量添加し
た培地、各20の‘を200M客三角フラスコに入れ、
常法により殺菌後、アクレモニウム・セルロリティカス
(FERM P−6867)を接種し、30午○で8日
間好気的に培養した。
Example 1 Cellulose 4%, KH2P04 1.2%, Bactobeptone%, ZnS〇4.7 days 201×10-3
%, KN〇30.6%, MnS04・7 days 201×10
-3%, urea 0.2%, CuS04・8LOI×10-
3%, KCIO. 16%, pH 4.0, M ratio 04/7 ratio 00.12%, and a medium to which polyethylene glycol 1000 was added in an amount of 0.05 to 0.4%, 200M of each 20% Place in a Erlenmeyer flask,
After sterilization by a conventional method, Acremonium cellulolyticus (FERM P-6867) was inoculated and cultured aerobically for 8 days at 30 pm.

培養後、遠心分離して得た上燈液について、生産された
セルラーゼのアビセラーゼ、力ルボキシメチルセルラー
ゼ(CMCアーゼ)及び8−グルコシダーゼ活性を測定
した。結果は第1表に示す通りであった。1表 表から明らかなように、0.05%量のポリエチレング
リコール1000の添加によりアピセラーゼは、無添加
の場合に比べ1.2倍に増加した。
After culturing, the supernatant obtained by centrifugation was assayed for the produced cellulase activities of avicelase, carboxymethyl cellulase (CMCase), and 8-glucosidase. The results were as shown in Table 1. As is clear from Table 1, the addition of 0.05% polyethylene glycol 1000 increased apicelase by 1.2 times compared to the case without addition.

CMCアーゼは、0.4%量のポリエチレングリコール
1000の添加により2.1倍に増加した。そして、8
−グルコシダーゼは0.4%量のポリエチレングリコー
ル1000の添加により1.7倍に増加した。実施例
2実施例1で使用した基本塔地にポリエチレングリコー
ル1000、2000と4000をそれぞれ0.1%添
加した倍地にアクレモニウム・セルロティカス(FER
M P−6867)を接種し、3000で6日間好気的
に培養した。
CMCase was increased 2.1 times by addition of 0.4% amount of polyethylene glycol 1000. And 8
- Glucosidase increased 1.7 times by addition of 0.4% amount of polyethylene glycol 1000. Example
2 Acremonium celluloticus (FER
M P-6867) was inoculated and cultured aerobically at 3000 °C for 6 days.

培養後、遠心分離して得た上燈液について、生産された
セルラーゼのアビセラーゼ、CMCアーゼと8ーグルコ
シダーゼ活性を測定した。得られた結果は第2表に示す
通りであった。表から明らかなように、試験したポリエ
チレングリコール1000 2000及び4000はい
ずれもアビセラーゼ、CMCアーゼと8ーグルコシダー
ゼの生産に対して有効であったが、中でもポリエチレン
グリコール1000はより効果的であった。
After culturing, the supernatant obtained by centrifugation was assayed for the avicelase, CMCase, and 8-glucosidase activities of the produced cellulases. The results obtained are shown in Table 2. As is clear from the table, all of the tested polyethylene glycols 1000, 2000, and 4000 were effective for the production of avicelase, CMCase, and 8-glucosidase, but polyethylene glycol 1000 was more effective among them.

第 2 表Table 2

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

第1図はアクレモニウム(FERMP一般67)の生産
するセルラーゼのアビセラーゼ、CMCアーゼ及び8ー
グルコシダーゼについて、a・・・…最適作用pH、b
・・・・・・最適作用温度、c・・・・・・刊安定性そ
してd…・・・熱安定性を示している。 次′楓
Figure 1 shows the cellulases Avicelase, CMCase, and 8-glucosidase produced by Acremonium (FERMP General 67), a...optimum action pH, b.
. . . Optimum operating temperature, c . . . thermal stability, and d . . . thermal stability. Next'Kaede

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 セルラーゼを生産するアクレモニウム属菌を培養し
てセルラーゼを生産するに際し、ポリエチレングリコー
ルの存在下で培養することを特徴とするセルラーゼの生
産方法。
1. A method for producing cellulase, which comprises culturing cellulase-producing bacteria of the genus Acremonium to produce cellulase in the presence of polyethylene glycol.
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