JPS6119483A - アルカリ性セルラ−ゼの製造法 - Google Patents

アルカリ性セルラ−ゼの製造法

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JPS6119483A
JPS6119483A JP13882884A JP13882884A JPS6119483A JP S6119483 A JPS6119483 A JP S6119483A JP 13882884 A JP13882884 A JP 13882884A JP 13882884 A JP13882884 A JP 13882884A JP S6119483 A JPS6119483 A JP S6119483A
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暉公彦 岡本
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルカリ性セルラーゼの製造法に関し、更に
詳しくはストレプトマイセス属に属する新規なアルカリ
性セルラーゼ生産菌を培養し、その培地からアルカリ性
セルラーゼを採取することを特徴とするアルカリ性セル
ラーゼの製造法に関する。
〔従来の技術〕
アルカリ性セルラーゼは、衣料用洗浄剤の新規成分とし
て近時注目を集めている。然し、自然界において微生物
の産生ずるセルラーゼは、大部分が中性乃至酸性におい
て安定な酵素活性を有する、所謂中性若しくは酸性セル
ラーゼであって、アルカリ性セルラーゼは極めて少々い
〇 而して、従来アルカリ性セルラーゼ生産菌によジアルカ
リ性セルラーゼを生産する方法として社、僅かに2例、
バチルス属に属しアルカリ側に至適間を有するセルラー
ゼA生産菌を培養して培地よシ採取する方法(特公昭5
0−28515号公報)、及びセルロモナス属に属する
好アルカリ性細菌を培養しアルカリセルラーゼ301−
Aを生産する方法(Irf開昭58−224686号公
報)が知られているのみであった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
゛従って、本発明の目的は、アルカリ性セルラーゼの新
規な製造法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、アルカリ性セルラーゼを生産する微生物を
自然界に求め、鋭意探索を続けてきたが、今般、栃木県
芳賀那の土壌よシ採取した放線菌がアルカリ性セルラー
ゼを生産することを見出し、本発明を完成した。
従来放線菌が産生ずるセルラーゼとして中性若しくは酸
性セルラーゼは公知であったが(例えば特公昭56−3
032号公報)、本発明の様に放線菌がアルカリ性セル
ラーゼを生産することについては今迄知られていなかっ
た。
本発明で使用される微生物は、ストレプトマイセス属に
属し、かつ、アルカリ性セルラーゼを生産しうるもQで
あればよく、例えばストレプトマイセス@ ! :X、
ピー(Streptomyces 5p−) KSM−
9(微工研菌寄第762o号)及びストレプトマイセス
・エスピーKSM〜2(微工研菌寄第7621号)が挙
げられる。この2つの菌株は、本発明者が栃木県芳賀郡
の土壌よシ分離したもので、次の第1表及び第2表に示
す菌学的性質を有する。
以下余白 KSM−2株およびKSM−9株は形態学的に放線菌の
特徴を有する。また細胞壁にL−L−ジアミノピンリ/
l!2を含むなどのことからストレプトマイセス属に分
類される。
KSM−2株は、各種寒天培地上での気中菌糸の色から
黄色シリーズの菌株に属すること、胞子の表面は平滑で
あること、胞子鎖はやや屈曲するかおおむね直線である
こと、メラニン様色素は生成しないこと及び炭素源の同
化性試験の結果をもとに既知菌株の中から、本菌株の類
似株をバージエースマニュアル第8版に従って検索する
と、ストレフ’ ) ?イセス・カネセンス(Stre
ptomycesCanescens )が類似の菌株
として挙げられる。しかしN KSM−2株が耐アルカ
リセルラーゼを生産するのに対し、ストレプトマイセス
・カネセンスには耐アルカリセルラーゼの生産は認めら
れない点で両者は異なシ’I KSM−2株は新菌種で
おる。
また、KSM−9は同様にバージニーズマニュアル第8
版に従って検索すると、ストレプトマイセス・プニセウ
X (Streptomyces Pun1ceus 
)が類似の菌株として挙げられる。しかし、ストレプト
マイセス・プニセウスは紫〜赤系統の色素をつくるのが
特徴であるのに対し、KSM−9にはその性質が無く、
また耐アルカリセルラーゼの生産がKSM−9にのみ認
められることから、KSM−9株も新菌種である。
分離源の土壌からの本菌株の分離は、例えば後記参考例
1に示す如く、寒天培地を用いて従来法によシ行った。
本発明方法は、ストレプトマイセス属に属し、かつ、ア
ルカリ性セルラーゼを生産する微生物を適当な培地に接
種し、培養することによシ実施される。微生物としては
、上記KSM−9株及びKSM−2株はもとよシ、その
変異株も同様に使用できる0 本発明で使用する培地の組成は、使用する菌株が良好に
生育し、アルカリ性セルラーゼの生産を順調に行なわし
めるために適当な炭素源、窒素源あるいは有機栄養源、
無機塩等からなっている。
炭素源としては、例えdカルボキシメチルセルロース(
CMC)等の可溶性繊維素誘導体、パルプ粉末、口紙粉
末、アビセル等の固型繊維素等のセルロース等;グルコ
ース、フラクトース、シュクロース若しくはソルビトー
ル等の炭水化物;クエン酸、コハク酸等の有機IR: 
II−ドデカン、n−ヘキサデカン等の炭化水素等々の
資化されるものであればいずれも使用できる。これら炭
素源のうちではセルロース等、就中、可溶性繊維素誘導
体を使用した培地はアルカリ性セルラーゼの生産量も多
く好適である。
窒素源あるいは有機栄養源としては、例えば硝酸ナトリ
ウム、硝酸カリウム、硝酸ア/モニウム等の硝酸塩類;
4酵母エキス、肉エキス、ペプトンが挙げられる。
無機塩としては、例えば炭酸す) IJウム、炭酸カリ
ウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸
塩、リン酸ナトリウム、リン酸−水素ナトリウム、リン
酸二水素ナトリウム、リン酸カリウム、ピロリン酸カリ
ウム、ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウ
ム、ヘキサメタリン酸ナトリウム等々のリン酸塩、硫酸
マクネシウム等の無機塩が使用できる0就中炭酸塩を0
.1〜1.5重量%含有する培地はアルカリ性セルラー
ゼの産生fが多く好適である。さらに微量の重金属。
塩類が使用されるが天然物を含む培地では必ずしも添加
を必要としない。
また、上記以外の栄養源を必要とする変異株を用いる場
合には、その栄養要求を満たす物質を培地に添加しなけ
ればならない。
培養は、培地を加熱等によシ殺菌後、菌を接種し、25
〜35Cで、2〜4日撮盪又は通気攪拌すれば良い。p
Hは8〜11程反に調整すると良い結果が得られる。水
に難溶性の炭素源等を使用する場合にはポリオキシエチ
レンンルビタ7等の各種界面活性剤を培地に添加するこ
とも可能である0斯くして得られた培養物中からの目的
物質であるアルカリ性セルラーゼの採取及び精製は、例
えば後記実施例に示す如く、一般の酵素の採取及び  
nWt製の手段に準じて行うことができる。
すなわち、培養物を遠心分離、又はP遇等に付して菌体
を分離し、その菌体及び培養p液から通常の分離子、段
、例えば塩析法、沈澱法、限外P適法、溶媒抽出法等を
単独で、あるいは適宜組合せてアルカリ性セルラーゼを
分離する。沈澱法は例えば培養液にアルコールやアセト
ン等の有機溶媒を添加して酵素を沈澱させることによシ
、また限外濾過法は例えばダイアフローメンブレンYC
(アミコン社製)を用いて上溝液中の酵素を濃縮乾固す
ることによシこれを分離する。塩析法では例えば硫安に
より塩析した沈澱を、P遇あるいは遠心分離後、脱塩し
、凍結乾燥して粉末とする。脱塩の方法としては、透析
法、又は例えばセファデックスG−25を用いるゲル口
過法等が挙げられる。
更に、酵素を精製するには、例えばDEAE−セルロー
ス又1dDEAE−セフアデツクスを用いるイオノ交換
クロマトグラフィー及びセファデックスG−50のよう
なゲルクロマトグラフィーを夫々単独で、あるいは併用
して分別精製すればよい。
なお、培養液はそのまま酵素源とすることもできる。
以上の如くして得られたアルカリ性セルラーゼは次のよ
うな理化学的性質を有する。
本発明にオ6いて、セルラーゼ活性は次の方法により測
定した。
〈セルラーゼ活性測定法〉 (i)  CM C分解活性 CMC2,5%溶液、グリシ7 NaCt−NaOH緩
衝液(500mM、pH9,0)、イオン交換水を2:
1:1の割合で混合して基質とする。
基質0.4−に酵素液0.1 meを加え40C,20
分間反応させる。反応終了後3.5−ジニトロ−サリチ
ル酸法(DNS法)にて還元糖の定量を行なう。すなわ
ち、反応液0.5m6KDNS試薬1−を加え、5分間
i oocで加熱発色し、冷却後4.5−のイオン交換
水を加えて希釈する。
これを波長535mμで比色定量する。
対照は、基質0.4−に酵素液0.1m、DNS試薬0
.5−を同時に加え、ただちに5分間100Cで加熱発
色し同様に比色定量する。
(11)アビセル分解活性 上記CMC分解活性の測定法において、反応系を5−と
し、CMCの代シにアビセルを50岬加え数時間反応し
、生成する還元糖を同様に比色定量する。
尚、酵素活性は、上記条件で1■の酵素が1分間に生成
する還元糖の量をグルコース相当量として評価した。 
                 登〔実施例〕 次に参考例及び実施例を挙げて本発明を説明する。
参考例1 栃木県芳賀郡の土壌スパーチル1杯分(約0.5下記組
成の分離用寒天培地に塗布した。
組成: CMC20f? ペプトン    10り 肉エキス    ]0r KH2PO41y NaCL      10 f Na2COs     10 f 寒天       7.522 水        1000m pH10,5 次いで、これを30℃で3日間培養し、集落の周囲にC
MCの溶解にもとづく透明帯を有する菌が出現するのを
確認し、明瞭な透明帯を形成する集落を釣菌し、上記分
離用寒天培地と同組成の斜面寒天培地に接種し30Cで
3日間培養し、10本の斜面培地上の菌株が肉眼的及び
顕微鏡的に同一菌株であることを確認した。
またこれら10菌株の各培地上の性状及び生理学的性質
が同一であることを確認した。
上記菌株の各培地上の性状及び生理学的性質は前記第1
表及び第2表に示したとおシでアシ、本発明者はこれを
ストレプトマイセス・エスピー(Streptomyc
es sp ) KSM−2と命名した。
ストレプトマイセスeエスピー(Streptomyc
essp)KSM−9も同様にして栃木県芳賀郡の土壌
よシ分離した。
上記試験の結果、各10本の培養菌はすべて自然界よシ
純粋に分離された単一菌株であることが判る。
次いで、上記で純粋培養された斜面培地上の菌株よルー
白金耳を滅菌した10チグリセリン水溶液(2d)の入
った凍結保存用バイアルに懸濁し、−80Cにて凍結保
存する。かくして3ケ月凍結保存後、迅速に解凍し得ら
れる懸濁液の−白金耳を普通寒天培地に蘇生後前記と同
条件下に各培地上での性状及び生理学的性質を調べた結
果、凍結前とは変化が認められなかった。
また、上記凍結及び解凍を1ケ月毎に5度繰シ返した菌
株について同様に、各培地上での性状及び生理学的性質
を調べた結果変化は認められなかった。
実施例1 soomtg量の坂ロフラスコ、アビセル1−051、
肉エキス1.5%、酵母エキス0.5%、リン酸二水素
カリウムo、 i%、炭酸ナトリウム0.5%(pH9
,5)を入7L1 この液体培地に、ストレプトマイセ
スSp。
KSM−2株(微工研菌寄託番号第7621号)をスラ
ントよシ接槙し、30℃で振盪培養した。
2日間培養後、菌体を遠心分離して除去して得た培養液
を硫安分画し、生成する固型分を凍結乾燥して酵素粉末
を得た。培養液1を当、!70.6 tの酵素粉末が得
られた。
得られた酵素のCMC分解活性は、pH70と9.0で
、各々L841v及びl、02■グルコース相尚量/■
・分であシ、アビセル分解活性は、同様にそれぞれ0.
0831F、 0.056ダグルコ一ス相当量/■O分
であった。
実施例2 実施例1に於てアビセルi、 0 %に代えてCM C
1、0%を炭素源として用いた以外は、実施例1と同様
にストレプトマイセスsp、KSM−2株を培養して得
た培養液から酵素粉末を得た。得られた酵素のCMC分
解活性は、−1Oと9.0テ各々0.901”F及び0
.44■グルコース相当量/キ・分であった。
実施例3 実施例1と同様にストレプトマイセスSp、 KSM−
9株(微工研菌寄託番号第7620号)を培養して得た
培養液から酵素粉末を得た。得られた酵素のCMC分解
活性は、pH7,0と9.0で各々3.85■及び2.
.50m!グルコース相当量/り・分であった0 実施例4I 実施例2と同様にストレプトマイセス51)、KSM−
9株を培養して得た培養液から酵素粉末を得た。
得られた酵素のCMC分解活性は、〆(70と980で
各々2.01■及びL4 ’IIFグルコニス相当i/
■会分であった。
【図面の簡単な説明】
第1脂から第14図はいずれも実施例2又は実施例4で
得た酵素の理化学的性質を調べた結果を示す図面で、第
1図はKSM−9株セルラーゼの至適−を示す図面、第
2囮はKSM−2株セルラーゼの至適内を示す図面、第
3図及び第4図はKSM−9株セルラーゼの内貸定性を
示す図面、85図及び第6図tiKSM−2株セルラー
ゼの内貸定性を示す図面、第7図及び第8図はKSM−
9株セルラーゼの至適温度を示す図面、第9図及び第1
0図はKSM〜2株セルラーゼの至適温度を示す図面、
第11図及び第12図はKSM−9株セルラーゼの熱安
定性を示す図面、第13図及び第14図はK S M−
2株セルラーゼの熱安定性を示す図面である。 以上 第1図 pH 第2図 第3図 pH 第4図 第5図 pH 第6図 H 第7図 温度CG) 第8図 温度(”C) 第9図 温度(”C) 第10図 温度(℃) 第1】図 第12図 第13図 温度C℃) 第14図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ストレプトマイセス属に属するアルカリ性セルラー
    ゼ生産菌を培養して培地中にアルカリ性セルラーゼを生
    成蓄積せしめ、これを採取することを特徴とするアルカ
    リ性セルラーゼの製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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