JPS6047245B2 - グラム陰性菌溶菌剤 - Google Patents

グラム陰性菌溶菌剤

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JPS6047245B2
JPS6047245B2 JP54003731A JP373179A JPS6047245B2 JP S6047245 B2 JPS6047245 B2 JP S6047245B2 JP 54003731 A JP54003731 A JP 54003731A JP 373179 A JP373179 A JP 373179A JP S6047245 B2 JPS6047245 B2 JP S6047245B2
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permetin
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negaricin
bacteria
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義之 高原
沢夫 村尾
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバチルス属の細菌によつて生産される酵素ネガ
リン及び新規環状アシルペプチド系抗生物質パーメチン
Aからなるグラム陰性菌溶菌剤に関する。
近時、細菌を工業的に大量培養し、その菌体より蛋白質
を分離して飼料又は食料として利用する試みが行われて
いる。
この目的で培養される細菌としては、シュードモナス属
をはじめとするグラム陰性細菌が多く利用されており、
これら細菌菌体から蛋白質を簡便に抽出する技術の開発
が強く望まれている。一方、医療や飼料分野に於ては、
各種有害微生物を防除する目的で、いろいろの抗生物質
が広く利用されているが、グラム陰性細菌の防除に関し
ては必ずしも充分な成果が上つているとはいえない。特
に、院内感染菌として問題となつている縁膿菌や腸内細
菌群については満足すべき防除法がなく、有効な防除法
の開発が強く望まれている。
また、家畜の病気の原因菌としてグラム陰性菌第1表溶
菌咋用の最適pH pH安定性 の占める割合は多いいが、これらの細菌による病気を予
防し、家畜の生長を助長する目的の飼料添加物に対する
要望も大きい。
このような事情に鑑み、本発明者らは簡便で有効なりラ
ム陰性菌の防除法を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、
バチルス属の細菌によつて生産されるグラム陰性細菌溶
解能を潜在的に有する酵素ネガリシンと新規環状アシル
ペプチド系抗生物質パーメチンAとはグラム陰性菌に対
して相乗的に作用し、これを溶解せしめることを発見し
、本発明を完成するに至つた。
本発明のグラム陰性菌溶解剤はグラム陰性菌の生菌体に
温和な生理条件下て作用し、これを容易に溶菌するもの
で、種々の有害なグラム陰性菌の・汚染に起因する人や
家畜の病気の治療・予防に大いに役立つものであり、又
食品衛生の分野でも利用されるものである。
本発明のネガリシンは、環状アシルペプタイド系抗生物
質パーメチンAの存在下で、グラム陰性フ細菌の生菌体
を溶解する酵素で、現在ネガリシンI及びネガリシン■
の2種類が知られており、その理化学的性質は第1表に
示すとおりである。
ガリシンの理学的性質酵素名 、大ガリシンI ネガリシンΠ 8・58.5 4.0・、6.04.0〜6.0 第1表は、ネガリシンのパーメチンA共存下でのシュー
ドモナス エルギノーサ(PseudOmOnasae
ruginOsa)の生菌体に対する溶菌作用の最適P
H.PH安定性、及び温度安定性を示すもので第1表中
の値は夫々次のようにして測定した時の値てある。
最適PH:マツクルベイン広域緩衝液(イオン強度 0
.05.PH2〜8)又はホウ酸緩衝液(PH7.O〜
11.0)にPs.aeruginOsaATCClO
l45の生菌体を懸濁し、660nMに於け る吸光
度が0.8の菌体懸濁液を作り、こ の懸濁液2.0
m1に酵素1呼位及びパーメ チンAO.lm9を加
え37℃で10分間酵素 反応を作り、吸光度の減少
率を測定す る。
安定PH:上記緩衝液中に3弾位の酵素を加え3rc1
詩間保温後PH7.Oのリン酸緩衝液(イ. オン強
度0.1)で3倍に希釈後最適PHと 同様操作で残
存活性を測定した。
分子量:セフアデツクスG−75カラム(1.5×90
crr1)を0.01M醋酸緩衝液で平衡化(PH5。
O)し標準蛋白質及ひ本酵素を上昇法5 で流し各々
の溶出位置より分子量を算出 した。等電点:電点の
測定はUesterbergらの方法に 従い、11
0mLの電気泳動カラムを用いた 焦点電気泳動を行
つて決定した。
PH9〜411のAmphOllne(LKB−PrO
dukterAB)を使用し、シユークロースで密接
勾配を作成し、7℃で700V148時間泳 動し
て測定する。
ネガリシンは単独ではグラム陰性菌の生菌体を5溶解す
る能力はないが、後述するパーメチンAが共存すると相
乗的にグラム陰性菌の生菌体を速やかに溶解する酵素で
ある。
しかしながら、ネガリシンはパーメチンAが共存しても
グラム陰性菌には全く作用せず、この点に於いて里村(
農化誌)31.281(1957)、岡田ら(農化誌3
4、128、1960)又は根本ら(農化誌38109
1964)の酵素とは明らかに異なる。ネガリシンの製
造法については、バチルス属に属し、ネガリシン生産能
を有する微生物、例えばバチルス・ズブチリスAJ34
49FERM−Pl962を通常の栄養培地で培養する
ことにより、ネガリシンI,■は同時に培養液中に生産
畜積される。
培養液からのネガリシンの単離・精製は、アンパーライ
トIRC−50等の弱酸性陽イオン交換樹脂、もしくは
SP−セフアデツクスC−2時強酸性イオン交換セフア
デツクス等によるイオン交換クロマトグラフィー、又は
セフアデツクスG−7\G−10蒔によるゲル濾過等を
適宜組合わせることによつて行われる。
本発明のグラム陰性菌溶菌剤は、ネガリシンの他にパー
メチンAからなるものであるが、パーメチンAは、本発
明者らが開発した新規環状アシルペプチド系抗生物質で
、その名称はNα一(3−HydrOxy−4−Met
hyl−1一0x0hexy】)上−α,γ−Diam
inObutyryI−L−1s01eucy1上−α
,γ−DiaminObutyr3/1 一D−Phe
nyIalanyl上−1eucy1上−α9 γ−D
jamjnObutyryI−D−VaIyI上−1e
ucy1(式中Dabは2,4−ジアミノ酪酸を示す)
パーメチンAはグラム陽性菌、陰性菌、及び真菌類等の
広範囲な微生物に対し強い抗菌力を示ノし、代表的な菌
株である。
Ps.aeruginOsaATCClOl45及びS
aImOnellatyphimuriumAJ322
4に対する最少発育阻止濃度(MIC)は、夫々12.
5、及び25mcq/Mtである。このように、パーメ
チンAはグラム陰性菌に対して抗菌作用を示すが、単独
では溶菌作用をほとんど示さない。本発明のパーメチン
Aはバチルス属に属しパーメチンAを生産する能力を有
する細菌、例えばバチルス・サーキユランスAJ39O
2(FERM−P3O97)等を栄養培地で好気的に培
養することに−より培養液中に生産される。
栄養培地としては通常の微生物の培養に用いられている
ものでよく、炭素源としてグルコース、シヨ糖等の糖類
、窒素源としてペプトン、肉工キズ、イーストエキス、
硫安、硝安、尿素等、無機塩類として食塩、リン酸根、
K+、Na+、SO4−2、Mg2+、Fe2+、等が
用いられる。
培養法としては通常の振盪または通気攪拌培養て培養さ
れ、培養温度は25〜45゜Cで24〜n時間培養する
ことによりパーメチンAは主として培養液中に著積され
る。
培養終了後培養液よりパーメチンAを採取する方法は一
般の発酵生産物を採取する方法に準じて行えばよく、例
えば各種有機溶剤による抽出法、ヘリアンチン酸ナトリ
ウム等の沈澱剤による゜沈澱法、CM−セルロース等の
各種イオン交換体によるイオン交換クロマトグラフィー
、ゲル濾過法、あるいはカウンターカレント等を適宜組
合せて行うことにより目的とするパーメチンAを単離す
ることができる。例えば、まず培養液を遠心分離し、上
清液についてブタノール抽出を行い有効成分を抽出する
抽出物を水溶液とし、これにヘリアンチン酸ナトリウム
を加えてヘリアンチン酸塩として沈澱せしめ、沈澱物を
濾別後酸性水溶液とし、不溶物(解r創キしl射Ill
O/.;セqζであり構造式は次の如くである。離した
ヘリアンチン酸)を除き、上清をセフアデツクスG−2
5でゲル濾過し、溶出液の活性区分を採取する。
次に弱酸性陽イオン交換体を用いてイオン交換クロマト
グラフィーを行う。CM−セルロースを用いて食塩の濃
度勾配溶出法て溶出すると活性区分は3つに分かれ、最
後に溶出される活性区分のみを採取し、セフアデツクス
LH−20を用いてゲル濾過を行う。このCM−セルロ
ース及びセフアデツクスLH−20による精製をもう一
度繰り返し行うことによつてパーメチンAを単離するこ
とができる。本発明のグラム陰性菌溶菌剤はこのように
して得られるネガリシンとパーメチンAを配合比1:1
〜1:20の割合で配合してなることが望ましいが、特
に限定する必要はなく、目的に応じて決められる。
又グラム陰性の生菌体に作用させる際の必要濃度はパー
メチンAが10〜100μq/Mtlネガリシンが2〜
20pgである。以下実施例にて具体的に説明する。実
施例1 グルコース0.5%、肉工キズ1%、ポリペプト・ン1
%、食塩0.3%(PH6.O)を含む培地を50mt
づつ肩付フラスコに分注し120℃、20分オートクレ
ーブ殺菌後、グルコース0.2%、肉工キズ1%、ポリ
ペプトン1%、食塩0.3%、寒天1.5%、(PH6
.O)の寒天斜面培地で3TC、2橋間培養したバ′チ
ルス・ズプチリスAJ3449を1白金耳接種し37℃
で1時間培養して種培養液を得た。
一方、上記液体培地36eを40eシャー・フアーメン
ターに入れ殺菌後、上記バチルス・ズブチリスAJ34
49の種培養液を接種し30℃、300r′Pm/分、
112v/vで3(転)間培養後希酸でPHを4〜5に
調整し遠心分離した。
30eの上清液をH+型としたアンパーライトIRO−
50135eをつめた7×100CWiカラムに20m
L/分で通過させた後10e(7)0.2規定リン酸二
ナトリウム溶液を流し、カラムを洗い、次いで0.5N
のリン酸二ナトリウムで酵素を溶出した。
活性区分を取り40゜C以下で減圧濃縮し、5゜C以下
で3倍容アセントを加え沈澱した酵素を遠心分離し0.
2M酢酸緩衝液に溶解し、同溶液に透析、その後同緩衝
液で平衡下したアンパーライトIRO−50カラム(3
×30C77りに吸着させIM酢酸緩衝液まで直線的に
濃度を上げ溶出した。各フラクシヨンについてPseu
dOmOnsaeruginOsaATCClOl45
生菌体溶菌活性を調べ、該活性を有する区分を集め、永
冷下、78%までアセトンを加えて酵素を沈澱させ、沈
澱物を0.2M酢酸緩衝液(PH5.O)に溶解して、
同緩衝液で緩衝化したSP−SephadexC−25
カラム(2.5×42cm)を通過させた。溶出緩衝液
中の食塩の濃度を0から0.5Mまで直線的に増加させ
ることにより吸着した酵素を溶出した。SP−Seph
adexC−25カラムクロマトグラフを第1図に示す
。第1図中、縦軸はPs.aeruginOsaATC
ClOl45、M.LysOdejktlcusAJl
OO2に対する溶菌活性(夫々×1σ単位/Tntl×
104単位/TrLt)、食塩濃度(M)、及び蛋白質
量(0Dat280nm)を示し、横軸はフラクシヨン
NO.(1フラクシヨンニ5m1)を示す。黒丸印(●
−●)はPs.aeruginOsa,Δ印はM.Ly
sOdejktlcuに対する溶菌活性を示し、白丸印
(0−0)は蛋白量を示す。更に破線は食,塩濃度を示
す。Ps.aeruginOsa生菌体溶解活性を示す
区分は3つの区分に分かれ、それぞれFractiOn
AlFractjOn〜およびFractiOnBと名
ずけた。
この内FractiOnBのみが、M.LysOdei
kticusを溶解し;他の区分はM.LysOdei
ktjcusを溶解しなかつた。AJ3449株の培養
液中に検出された、セルラーゼ活性、リボヌクレアーゼ
活性およびプロテアーゼ活性はいずれも非吸着部分に検
出され、Ps.aeruginOsa生菌体溶解酵素区
分はこれらの酵素と3完全に分離された。Fractl
OnAl,FractiOnA2、およびFracti
OnBは夫々SP−SephadexC−25カラムに
より同条件で再クロマトグラフィーを行い、夫々のフラ
クシヨン同志の分別をさらに確かなものとした。
4すなたち、0.1MKC1M酢酸緩衝液(PH5.O
)で平衡化したSephadexG−75カラム(1.
5×90crn)で上昇法により、SP−Sephad
exC−25カラムクロマトグラフィーで得たFrac
tjOnAi,FractiOnA,およびFract
iOnBをそれぞれゲル濾過した。
SP−SephadexC−25カラムクロマトグラフ
ィーにおいて近接するFractiOnA2とFrac
tiOnBを完全に相互分離するため、さらにSeph
adexG−75カラムにより再クロマトグラフィーを
行つた。ゲル濾過によつて得られた各フラクシヨンを夫
々蒸留水に2日間透析後、凍結乾燥して保存した。Fr
actiOnAl,FractiOnA2を本発明者ら
はネンガリシンI,■と命名した。
このようにして得られたネガリシンの理化学的性質は既
に述べた。ネガリシンの活性測定法は以下のようにして
測定される。まず被溶解菌(シュードモナス・エルギノ
ーニサ、ATCClOl45)を、0.2%グルコース
、1%ポリペプトン、1%肉工キズ0.3%NaCll
(PH7.5)からなる液体培地で37℃又は30℃で
18〜24時間振蓋培養した後、集菌、洗浄後、ベロナ
ール緩衝液(PH7.O、イオン強度0.01)に懸濁
し、660nmに於ける吸光度が0.8の懸濁液とする
この菌体懸濁液2.0wLLにネガリシン溶液0.25
m1、パーメチンA溶液(0.5mg/ml)0.25
m1を加えて混合し、3TCで1吟間反応し、660n
mに於る吸光度の減少量を測定する。ネガリシン及びパ
ーメチンAの代りに水を用いたものを対照とし、上記吸
光度0.001減少させる酵素活性1単位とする。バチ
ルス●サーキユランスAJ39O2をプイヨン寒天斜面
培地上で30℃、2Sf間生育させる。
一方ポリペプトン3%、肉工キズ1%、食塩0.3%を
含む液体培地(PH6.O)を100m1当て500m
tの肩付フラスコに分注し120℃−201ij−高圧
減菌後前述の斜面培地上に生育した菌を1白金耳接種し
、30℃、3日間、120rpmで振?培養を行つた。
培養終了後10000rpmて遠心分離L、上清液を1
15に減圧濃縮した後n−ブタノールを添加し抽出した
。ブタノール層を分離し減圧濃縮することにより粗標品
を得た。粗標品59を水100m1に溶解し、不溶部を
除去後上清に5gのヘリアンチン酸ナトリウム(メチル
オレンジ)をジメチルホルムアミド25m1と水75n
tの混液に溶解したものを加え、析出した結晶を分離し
た。
この結晶をジメチルホルムアミド90m1に溶解し、不
溶部を除去後、上清に水1500m1を加え再結晶させ
た。結晶を0.3晰定塩酸にとかすと不溶のヘリアンチ
ン酸が解離しするのでこれを濾別後濾液をブタノール抽
出し、抽出液を減圧乾固した。これを0.02規定塩酸
にとかし、0.乾規定塩酸で平衡化したセフアデツクス
G25カラム(1.5×90α)でゲル濾過を行つた。
活性区分のみを集めて濃縮し、再び同じカラムでゲルロ
濾過を行つた。活性区分を集めて濃縮・乾個して2.0
yの白色粉末を得た。この内1.0qを0.05Mギ酸
アンモニア緩衝液(PH7.O):メタノールニ1:1
の溶液に溶かし、同じ溶液で緩衝化したCM−セルロー
スカラム(2.5×40cm)に吸着させ、食塩濃度を
Oから1.0Mまで直線的に増加させて溶出した。
図活性は大きく分けて3つの区分に分かれた。最後に溶
出される活性区分のみを集め減圧乾固した。これをメタ
ノールに溶かしメタノールで緩衝化したセフアデツクス
LH−20(フアルマシヤ社製のゲル濾過剤)のカラム
(2.5×40cm)を通過させた脱塩した。活性区分
を減圧乾固し再び上記CM−セルロースによるイオン交
換クロマトグラフィーを行つた。活性区分を集め再びセ
フアデツクスLH−20でゲル濾過を行い活性区分を減
圧乾固して500mgのパーメチンA白色粉末を得た。
このパーメチンA白色粉末のアミノ酸分析結果は第2表
に示す。(★6NHCIで110℃、n時間加水分解し
た時の値)このパーメチンA白色粉末で?の塩で110
℃、1時間加水分解し、ジアゾ化後ガスクロマトグライ
ーを行うと有機酸が検出された。
この有機酸はマスベクトル及びNMRスペクトルで調べ
た結果、であつた。
又、この白色粉末を臭化カリウム錠として測定した1R
スペクトル及びNMRスペクトルは夫々第2図、第3図
に示した。このようにして得たネガリシンIまたは■の
白色粉末1m9とパーメチンA白色粉末5m9を混合し
グラム陰性菌溶解剤を調整し第3表に示す各種微生物の
生菌体に対する溶菌作用を調べた。
第3表に示す微生物の生菌体をベロナール緩衝液(PH
7.へイオン強度0.01)に、660r1mに於る吸
光度(0D)が0.8になるように懸濁し、この懸濁液
2.0m1に、上記グラム陰性菌溶解剤水溶液0.5m
L(濃度600μg/ml)を加え37゜Cで3扮間反
応し、反応液の吸光度の減少の割合(溶菌率%=吸光度
の・減少値/反応前の吸光度値を調べた。その結果を第
3表に示す。第3表中GNBNOの付されている菌株は
病源菌として人の膿から分離されたグラム・ネガティブ
バクテリア(GramN.e?TiveB.acter
ia)でいずれもPs.aeruginOsaに属する
ものである。
第3表に示すように本発明のグラム陰性菌溶菌剤は酵母
(SaccharOmycescerevisiae)
やグラム陰性菌(Bacillussubtills)
には全く作用しないが、大腸菌(E.cOlj)や縁膿
菌(Ps.aeruginOsa)を良く溶解し、特に
縁膿菌に対して強い溶菌作用を示すものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はネガリシンI,■弐SP−セフアデツフクスG
−25カラムクロマトグラムを示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ネガリシン及びパーメチンAを含有してなるグラム
    陰性菌溶菌剤。
JP54003731A 1979-01-16 1979-01-16 グラム陰性菌溶菌剤 Expired JPS6047245B2 (ja)

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