JPS6128387A - リパ−ゼの製造法 - Google Patents

リパ−ゼの製造法

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JPS6128387A
JPS6128387A JP14958584A JP14958584A JPS6128387A JP S6128387 A JPS6128387 A JP S6128387A JP 14958584 A JP14958584 A JP 14958584A JP 14958584 A JP14958584 A JP 14958584A JP S6128387 A JPS6128387 A JP S6128387A
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正宏 中尾
Sumio Asami
純生 浅見
Takaharu Tanaka
隆治 田中
Kyoichi Ogura
享一 小倉
Hiroshi Ishigooka
博 石郷岡
Teruo Amachi
輝夫 天知
Hajime Yoshizumi
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    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6409Fatty acids
    • C12P7/6418Fatty acids by hydrolysis of fatty acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • C12N9/18Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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) 本発明は新規リパーゼの製造法に関するものである。さ
らに詳しくは、スタフィロコッカス・±ヤビテイス(5
taphylococcus capitis )に属
する微生物によるトリグリセリドから灘離脂肪酸および
グリセリンを生じせしめる新規ソノ4−−ゼの製造法に
関するものである。
(従来の技術) 微生物、とくにバクテリアを用いるり/IP−ゼの製造
法としては、シュードモナス属、クロモバクテリウム属
、アクロモバクテリウム属、コリネバクテリウム属など
に属する菌を利用する方法が知られている。しかし力か
ら、これらの微生物に由来するリパーゼを用いて油脂類
、特にトリグリセリドを分解した場合、脂肪酸及びグリ
セリンのほかにかカリの量のモノグリセリド及びジグリ
セリドが生成する。これは、一旦分解生成した脂肪酸と
グリセリンがジノ4−ゼの作用によシ再度結合するか、
又はリパーゼによる分解がモノグリセリドもしくはジグ
リセリドの段階で停止するためであると考えられる。従
って、このような従来から知られているリノや一ゼを用
いて油脂を分解することによって脂肪酸を製造する方法
には、技術的にも経済的にも難点があった。
(発明が解決しようとする問題点) 発明者等は、トリグリセリドを完全に分解して脂肪酸及
びグリセリンを生成せしめ、モノグリセリド及びジグリ
セリドを実質上生成せしめず、油脂の酵素的分解による
脂肪酸の工業的製造に使用することができるリパーゼを
開発すべく、広範囲上記の能力を有する新規なリパーゼ
を生産することを見出し、このリパーゼを純粋に分離す
ることに成功し、この発明を完成した。
(問題点を解決するだめの手段) 従って、この発明は、スタフィロコッカ乙−−−r−ヤ
ビテイス(5taphyloeoacua capit
ig )に属し、新規リパーゼ生産能を有する微生物を
栄養培地に培養し、培養液中に該リパーゼを蓄積せしめ
、該培養液から該リパーゼを採取することを特徴とする
新規リフ9−ゼの製造方法を提供するものであシ、この
ジノ9−ゼはトリグリセリドを実質上完全に脂肪酸とグ
リセリンとに分解し、有意量のモノグリセリド及びジグ
リセリドを生成せしめない。
リパーゼ生産菌 この発明において使用する+J ノe−ゼ生産菌はスタ
フィロコッカス・キャビテイスに属シ、リノf −ゼ生
産能を有する細菌である。このような細菌であればいず
れもこの発明の方法において使用することができ、例え
ばアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(A
TCC)に保存されておシ、容易に入手することができ
るスタフィロコッカス・キャビテイスを使用することが
できる。このような菌として例えばスタフィロコッカス
・キャビテイスATCC27840,ATCC2784
1、ATCC27842゜及びATCC27843を挙
げることができる。
さらに、この発明の方法に使用することができる新菌株
として、本発明者等がヒトの頭皮から初めて分離したス
タフィロコッカス・キャビテイスT−1−1株を挙げる
ことができる。この菌株は次のような菌学的諸性質を有
する。
(A)  形態 (1)大きさ;直径0.8〜1.2 amの球菌、2〜
4個集って存在。
(2)運動性;なし。
(3)胞子形成;観察されず。
(4)ダラム染色性;陽性。
(5)抗酸性;なし。
(B)  生育状態 (1)肉汁寒天平板培養;やや凸状、円形、表面平滑、
不透明白色のコロニーを形成。コロニーは小さく、径1
〜3%である。
(2)肉汁液体培養;生育良好、液全体が混濁。
(3)肉汁ゼラチン穿刺培養;ゼラチンを液化せず、線
状に生育。
(4)肉汁寒天斜面培養;やや凸状、表面平滑。
不透明白色。生育良好。
(5)リドマスミルク;色調変化せず。凝固又は液化を
認めず。
(6)  メチルレッド(MR)テスト;陽性(7) 
 フォーゲス・プロスカラエル(vp)テスト;陽性 (8)インドール生成;なし。
(9)硫化水素生成;なし。
(至)デンプン分解能;なし。
αη クエン酸利用能;ユーザー・クリステンセン反応
陽性 a→ 無機窒素源利用能;硝酸塩を利用するが、アンモ
ニウム塩を利用せず。
(2)色素産生能;なし。
αゆ ウレアーゼ反応;陰性。
(ト)オキシダーゼ反応;陰性。
α→ カタラーゼ反応;陽性。
α力 生育範囲:pH5〜9、温度20℃〜40℃最適
生育温度32℃〜35℃。
α呻 酸素要求性;通性嫌気性。
(至)糖料用能; 酸生成(+);D−グルコース、D−フラクトース、D
−マンノース、シュクロース、クリセリン。
酸、ガス生成C−): D−ガラクトース、D−キシロ
ース、L−アラビノース、マルトース、ラクトース、ト
レハロース、D−ソルビット、イノジット、デンプン。
D−グルコースから乳酸を生成。
翰 耐塩性;あシ(10〜20チの食塩水中生育)。
(ハ) リパーゼ活性;あシ。
(イ)レシチナーゼ活性;1h ■ コアグラーゼ活性;なし くハ)フォスファターゼ活性;なし。
に)デオキシリボヌクレアーゼ活性;アシ。
なお、木菌は工業技術院微生物工業技術研究所に微工研
菌寄託受託番号第7723号(FEBMP−7723)
として寄託されている。
培養 本発明を実施するにあたっては、上記のスタフィロコッ
カス・キャビテイスに属するジノ4−ゼ生産菌を培地に
培養する。
培地の栄養源としては、本菌が円滑に生育する限シ特に
限定するものではなく、炭素源としてはグルコース、ス
クロース、糖蜜、油脂などをあげることができ、また窒
素源としては、各種ペラトン、大豆粉、コーンステイー
プリカー、酵母エキス等の同化可能なものをひとつある
いは組み合わせて用いることができる。また、Mg  
+ Ca  *Na+等の塩類や各種ビタミン類、また
培養に即して消泡剤を培地に添加することもできる。
本発明において培養の形態は液体培養でも固体培養でも
よいが、通常は液体培養が好ましく、振トウ培養、通気
攪拌培養を行ない、IJ ノ臂−ゼを得ることができる
。本発明における培養条件は使用する菌株、培地組成に
よシ多少異なるが、目的物であるリパーゼの生産に最も
有利な条件を選択設定すればよく、本菌株のうちT−1
−1株の場合を記せば、培養温度は20〜40℃、とく
に好ましくは30〜37℃である。また培地の至適−は
pH5〜9に6D、4IKpH6〜7においては円滑な
ジノ4−ゼ生産が行なわれる0 上述の如く、本発明に従い、スタフィロコッカスキャビ
テイスに属するリパーゼ生産菌を培地に培養して新規り
A’−ゼを生産させる場合、培地にオリーブ油等の油脂
、あるいはレシチン等のりン脂質を添加することによシ
生産性が著しく増加する。これらの脂質の添加量はその
適当量を設定して培地に添加されるが、通常培地に対し
0.01〜2チ′添加するのが適当である。培養期間は
菌株によシ異方るが1〜3日に、おいてリパ−ゼ活性は
完了する。
リパーゼの採取・精製 本新規リパーゼは菌体外酵素であるためジノ9−ゼは通
常の遠心法ちるいはテ過法によ)菌体から容易に分離す
ることができる。さらに精製を行なう場合は、酵素の採
取精製に通常用いられる手法、例えば、硫安等を用いる
塩析、エタノール、アセトン等を用いた溶媒沈澱、等電
点沈澱、活性炭、リン酸カルシウム等を用いた物理吸着
、イオン交換クロマトグラフィー、グル沖過法やアフィ
ニティークロマトグラフィーなど酵素精製に用いられて
いる一般的な方法のひとつ、あるいは複数の組み合わせ
によシ各々の使用目的に応じた種々の純度の酵素標品を
得ることができる。
精製方法の具体例を示すと次の如くである。本発明の方
法によシ得られた培養液を濾過または遠心分離すること
によシ、透明な酵素液が得られる。
この酵素液を濃縮し20 mM Tris−HCL緩衝
液(pH7,0)で透析後、同緩衝液で平衡化したDE
AE−セルロースに吸着させNaC2でグラジェント溶
出させる。本リパーゼはNaCt濃度0.4〜0.5M
付近で溶出される。適宜濃縮後100 mM NaCt
含有100 mM Tri 5−HCt緩衝液(FJ(
8,0)で平衡化したウルトログルACA 34 (L
KB製)を用いてグル濾過を行うことによシミ党派動的
に単一な標品を得ることができる。また上記培養液を限
外デ過膜によシ濃縮し、その濃縮液を希塩酸を用いて−
3.9〜4.0に調整し、低温(4℃が好ましい)に数
時間保持した後、遠心分離またはr遇することによシ沈
澱物を回収し、凍結乾燥することによシ酵素標品を得る
ことができる。
リパーゼの性質 こうして精製された本りz臂−ゼの諸性質は次の通シで
ある。
■ 基質特異性 広く油脂を基質とする。オリーブ油、ヤシ油、ヒマシ油
などの植物油、牛脂などの動物油脂およびトリブチリン
等水溶性脂質を分解する。
油脂およびトリグリセライドを基質とした際の1)A?
−ゼ活性を、オリーブ油およびトリオレインを基質とし
た際の活性を100%とした相対活性値として、それぞ
れ第1図及び第2図に示す。
■ 至適−および安定−範囲 本りi4−ゼは第3図に示す通、9 pH4,5〜10
5の範囲で活性を示し、至適−は7.5〜8.0と弱ア
ルカリ側である。
種々の緩衝液中で4℃、24時間保持したときの残存υ
ノ(−ゼ活性は第4図に示す通シでおる。
pH4より酸性側およびpi−111以上のアルカリ側
で失活がおこシ、pH4〜11の範囲では安定である。
■ 至適温度および安定温度範囲 本IJ )4−ゼは第5図に示す通シ、20〜45℃の
範囲で活性を示し、至適温度は30〜35℃である。
各温度で30分間処理したときの残存リパーゼ活性は第
6図に示す通シでおる。30分間処理では45℃まで安
定である。
■ 阻害および活性化 2価金属イオン、SH試薬、界面活性剤のリパーゼ活性
に及ぼす影響を、処理後の残存リパーゼ活性を測定して
求めた阻害度によシ調べた。10−〇Ca”  、Mn
”、Mg”、Cu”、Zn”’ Fe2”(1mM )
などではいずれも阻害はみられない。
とくにCa2+の存在によシリパーゼ活性は3〜5倍程
度活性化される。
また、2mMラウリル硫酸ナトリウム(5DS)、ヨー
ドアセトアミド、0.1%のツウィーン20、ツウィー
ン80、トライトンX −100によシ活性は90チ以
上阻害される。
■ 分子量 5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法およびグル
ヂ過法によシ求めた分子量は約128,000である。
■ 等電点 キャリアーアンホライン(LKB製)を用いた等電点電
気泳動法によシ求めた等電点は3.9±0.1である。
■ アミノ酸組成 アミノ酸   モル比    残基数 Aap     13.3    155Thr   
   6.6     77Ssr      8.0
     93Glu     12.5    14
6Gly      7.5     88Ala  
    7.3     85Val      8.
2     96Met      1.8     
2111u      7.7     90Leu 
     4.6     54Tyr      1
.1     13Pha      4.8    
 56Lys     11.6    135H1s
      1.2    14Arg      1
.5     17Pro      2.0    
 23112Cys      O,45 ■ リポプロテインリノや−ゼ活性 IJ iR−ゼ活性を有すると同時にIJ 7プロテイ
ンリパーゼ活性をも有する。
リノぐ−ゼ活性の測定法 次KIJパーゼ活性の測定法は次の通シである。
大型試験管(φ23’X200ynm)に25ynMT
r i a−HC2緩衝液(pH8,0) / 10 
mMCaC425mA’を含む反応液にオリーブ油1m
lを添加し、ミキサーで激しく攪拌した後、酵素液0.
5 mlを加え、毎分300回転の速度で往復振トウし
ながら30℃にて30分間反応させる。その後、20T
Llのエタノールを加えて反応を止め、生成脂肪酸を0
05N水酸化ナトリウム水溶液で滴定する。盲検値は上
記組成の反応液にエタノールを加えた後に酵素液を加え
たものをアルカリ滴定して求める。
ソノ4−ゼ活性の単位(Unit)は、国際生化学連合
(1,U、B。)の酵素委員会の提案に従い、上記の反
応条件で1分間に1μmoleの脂肪酸を遊離する活性
をIUnitと定める。
次に、本発明を実施例によシさらに具体的に説明する。
実施例1゜ グルコース0.5%、ポリペプトン1チ及びNaCLo
、5%から成る液体培地(pH7,0)にスタフィロコ
ッカス・キャビディスT−1−1株(FEBM P −
7723)を接種し、30℃にて18時間振とり培養し
て種菌とした。
AFFペプトン(大豆蛋白加水分解物;味の素に、に、
製)10%及びNaCL O,5%から成る液体培地(
pH6,3)100mA!を500mAf容坂ロフラス
コに分注し、滅菌し、この培地(10チに下ペゾトン培
地)に・ 1容量−の前記種菌を接種し、30℃にて3
00回/分の往復振とう機を用いて2日間振とう培養し
た。
培養液を集め、遠心分離によって菌体を除去し、上澄液
を得た。この上澄液のリパーゼ活性を測定したところ]
、 0.3 UALlであった。この酵素液13607
dについて硫安塩析を行い生じた沈澱区分を遠心分離す
ることによシ集め、20 mMTri a−HC1緩衝
液(pH7,0)中で一夜透析を行った後、同緩衝液で
平衡化したDEAE−セルロースカラムを用いてクロマ
トグラフィー(ワットマン製:φ36X210+mn)
K付し0 →1. M NaCtグラジェント溶出を行
ったところ0.4〜0.5 M NaC1で太リパーゼ
が溶出された。適当に濃縮後、100mM T r i
 5−HC2緩衝液(pHs、o )/l o o m
MNaCtで平衡化したUltrogel AeA34
カラムクロマトグラフィー(LKB製;φ25X440
瓢)に付し適宜再クロマトグラフィーを行うことによシ
ミ党派動的に単一々酵素標品を得ることができた。
上記精製過程での比活性(■蛋白質当シの活性)、回収
率はそれぞれ136.2UAn9.34チであった。
実施例2 実施例1に示したのと同様の培養上澄液について限外テ
過(日本ミリボア製、ベリコンラボカセット;分子量1
0,000限外濾過膜PTGC0LC05)により濃縮
した後、20 mM Tr i 5−HCL緩衝液(p
H7,0)で平衡化したDEAE−セルロースカラムを
用いるクロマトグラフィーに付し、以下実施例1に示し
た方法で精製を行い電気泳動的に単一な酵素標品を得る
ことができた。
実施例3゜ AFF−1!プトン(大豆蛋白加水分解物)5%、Na
Cto、 5 %から成る液体培地(PH6,3)7/
を141容ジャーファーメンタ−(NEW BRUNS
WI CKSCIENTIFIC社製)に入れて殺菌し
、培地を調製した。
実施例1の場合と同様にして培養した種菌〔スタフィロ
コッカス・キャビテイス’r−1−1(FEBMP−7
723)1200mJを上記の培地に接種し、培養温度
30℃、攪拌数300 r、p、m、、通気量2.Ov
、v、mにて24時間培養を行った。培養ENを遠心分
離して菌体を除き、限外涙過(日本ミリボア製・4リコ
ンラボ力セツト分子量10,000限外濾過膜、PTG
COLC05)により4倍濃縮し、この濃縮液を塩酸を
用いてpH3,9に調整し、低温(4℃が好ましい)に
2時間放置した後、生じた沈澱物を遠心分離または沖過
によシ回収し溶解した後凍結乾燥することによ)精製酵
素標品を得た。上記精製過程での比活性(■蛋白質当シ
の活性)、回収率はそれぞれ87. OU/m9.28
チであった。
実施例4゜ 実施例1で得られた酵素標品を用いて、トリオレイン(
99チ純度、牛丼化学)を基質として酵素反応を行い、
その反応生成物をシリカゲル薄層クロマトグラフィーで
同定した。すなわち25mM Tri a−HCI緩衝
液(pHs、 o ) / 10 、mF)fcact
22dにトリオレイン10μ!を加え、これに酵素を総
活性として3Uとなるよう添加し30℃で反応を行った
また、比較のため、市販のリゾプス・アルビダス(Rh
1zopus arrhizua )由来のリパーゼ、
キャンディダ・シリンドラセ−(Candidaeyl
indracea )由来のリパーゼ、及びシュート1
カフ H咥(Pseudomonas a、p、 )由
来のリパーゼを用いて同様の反応を行っt0 反応中10分、30分、60分、及び1.20分目にサ
ンプルを採取し、クロロホルムによシ生成物を抽出し、
そして抽出液1μlを薄層クロマトグラフィーによシ分
析した。
この薄層クロマトグラフ系は次の通シとした。
溶媒系:クロロホルム/アセトン(96:4)。
発 色: 1 % ce(so4)2/10 %HzS
O4加熱。
薄層板ニジリカグルKiess1gel 60 F25
4 (Merk社製)。
この結果を第7図に示す。この図から明らかな通シ、リ
ゾシス(糸状菌)由来のリノヤーゼ、キャンディ〆(酵
母)由来のリパーゼ、及びシュードモナス(細菌)由来
のIJ ノf−ゼを用いた場合には、いずれの反応時間
においてもジグリセリドでおる1、3−ジオレイン及び
1.2−(2,3)−ジオレイン、並びにモノグリセリ
ドであるモノオレインが生成し、これらは反応時間の経
過と共にむしろ増加する傾向を示したが、本発明のリパ
ーゼを用いた場合には、全反応時間にわたってモノオレ
イン及びジオレインは検出されず、オレイン酸のみが生
、成した。
実施例5゜ 実施例1で得られた酵素標品を用いてトリオレイン、ジ
オレイン及びモノオレインを基質として酵素反応を行い
、その反応生成物をシリカゲル薄層クロマトグラフィー
て同定した。すなわち25mM Tri 5−HC4緩
衝液CP!(8,0)/1 o mMCaC/!21−
にトリオレイン(99チ純度)7.5μl:同緩衝液1
dにディオレイン(99チ純度)5μl;同緩衝液1ゴ
にもモノオレイン(99%純度)3μノを加え、各々酵
素液を総活性として3Uとなるよう添加し、30℃にて
60分間同条件で反応させた後、クロロホルムによシ抽
出し、この抽出液を、実施例4の場合と同様にしてシリ
カゲル薄層クロマトグラフィーに付した。この結果を第
8図に示す。図から明らかな通シ、いずれの基質からも
オレイン酸のみが生じた。
実施例6゜ 10*AFFペプトン培地(実施例1参照のこと)に1
%のオリーブ油を加え、次の菌株を接種して30℃にて
、3日間振とり培養した。
(1)  スタフィロコッカス(St−)・キャビテイ
ス(2)  S’t、キャビテイス ATCC2784
1(3)  st、キャビテイス ATCC27842
(4)  St、キャビテイス ATCC27843(
5)  St、キャビテイスT−1−1(FEBM P
−7723)培養後、遠心分離によシ菌体を除去し、上
清液を得、これを酵素液として使用した。この酵素液の
りノ4−ゼカ価は次の通シであった。
この酵素液を、Trim−HC4緩衝液(PHs、 o
、10 mM CaCA2)によシ、リノクーゼカ価が
3T、U/プとなるように稀釈し、と九にトリオレイン
10分、30分、60分、及び120分目にサンプリン
グし、これをクロロホルムで抽出し、クロロホルム相2
μノを例3に記載した薄層クロマトグラフィーによシ分
析した。この結果を第9図に示す。
図から明らかな通シ、いずれの菌株に由来する酵素液を
使用した場合にも、反応液中にモノオレイン及びジオレ
インは検出されなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図はオリーブ油を基質とした場合の活性を100と
して、この発明のリパーゼの各種基質に対する相対活性
を示し、第2図はトリオレインを基質とした場合の活性
を100とし、この発明のリパーゼの各種基質に対する
相対活性を示し、第3図はこの発明のリパーゼの活性に
対する−の影響を示し、第4図はこの発明のリパーゼの
−に対する安定性を示し、第5図はこの発明のリパーゼ
の活性に対する温度の影響を示し、第6図はこの発明の
す1?−ゼの温度に対する安定性を示し、第7図はこの
発明のリパーゼと従来技術のリパーゼとを反応生成物に
関して比較した薄層クロマトグラムでアシ、第8図は各
種のオレイン酸グリセリドに対するこの発明のIJ ノ
J?−ゼの反応性を示す薄層クロマトグラムであシ、そ
して第9図はこの発明の種々の酵素液(菌株を異にする
)によj5 トリオレインを分解した場合の生成物を示
す薄層クロマトグラムである。 第3図及び第4図中+は0.1M酢酸緩衝液を使用して
測定した活性を示し、−〇−は0.1 M燐酸緩衝液を
使用して測定した活性を示し、そして−口−は0.1M
グリシン−NaOH緩衝液を使用して測定した活性を示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、スタフィロコッカス・キャピティス (¥Staphylococcus¥¥capitis
    ¥)に属し、リパーゼ生産能を有する微生物を栄養培地
    に培養し、培地中に該リパーゼを蓄積せしめ、該培地か
    ら該リパーゼを採取することを特徴とする新規リパーゼ
    の製造方法。 2、前記リパーゼが微アルカリ域に至適pHを有し、ト
    リグリセリドを脂肪酸およびグリセリンに変換する酵素
    である特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
JP14958584A 1984-07-20 1984-07-20 リパ−ゼの製造法 Granted JPS6128387A (ja)

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US06/844,389 US4791059A (en) 1984-07-20 1985-07-19 Process for preparing lipase
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JPS59134710A (ja) * 1983-01-21 1984-08-02 Suntory Ltd 発酵養毛化粧料
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US4791059A (en) 1988-12-13

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