JPS61289889A - 酵素を用いた有用物質の製造法 - Google Patents

酵素を用いた有用物質の製造法

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JPS61289889A
JPS61289889A JP12943585A JP12943585A JPS61289889A JP S61289889 A JPS61289889 A JP S61289889A JP 12943585 A JP12943585 A JP 12943585A JP 12943585 A JP12943585 A JP 12943585A JP S61289889 A JPS61289889 A JP S61289889A
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tank
reaction solution
enzyme reaction
enzyme
membrane
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JP12943585A
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Yosuke Koyama
洋介 小山
Koji Shimazaki
島崎 孝二
Tsutomu Matsuishi
松石 勉
Shichiro Kubota
窪田 七郎
Kunihiko Akashi
明石 邦彦
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Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
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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) 本発明は酵素を用いた有用物質の製造法に関し、更に詳
しくは酵素反応液を限外濾過膜を介して外液より有用物
質を採取し、濾過残液を酵素反応液に戻すことを特徴と
する酵素を用いた有用物質の製造法に関する。
(従来の技術) 酵素を利用して有用物質を生産する場合には、酵素と基
質をパッチ毎に反応させるバッチ法が広く行なわれてい
たが、バッチ法では酵素をパッチ毎に使い捨てるために
非経済的であった。又、微生物の一ロスを酵累源に用い
た場合には酵素反応液を除菌する必要があり、その際に
生成物のロスを生じるという問題があった。更に、!ロ
スは一般に有色であるから、生成物を脱色する工程が必
要になり、また、70ス由来のiJ?イロジェン物質の
除去も必要であった。
これらの課題を解決するために酵素を固定化しく2) て用いる方法が開発されたが、この固定化酵素法では酵
素を担体に固定化する操作が必要であり、その操作が煩
雑であった。又、担体に固定化することによって、酵素
の活性が一部失なわれたり、酵素の基質に対する親和性
が悪くなったりして、反応速度が著しく低下するという
欠点もあった。
更に、ガスが発生するような反応の場合にはこのガスに
よって酵素固定化物が破損したり、耐圧性の反応槽が要
求される場合もあった。
これらの欠点を補なう方法として膜を利用する方法が最
近開発された。例えば、Jande lらは限外濾過膜
を用いてL−アスiRラギン酸やL−アラニンを製造す
る方法(European J、Appl、Micro
biol。
Biotechnol 、、 15巻、59−63頁(
1982))を、そしてWichmannらはL−ロイ
シンを製造する方法(Biotechnology a
nd Bioenglneering、 23巻t27
89−2802頁(1981))をそれぞれ報告してい
る。
しかしながら、これら限外濾過膜を利用する方法では反
応液中に存在する蛋白質を中心とする高分子物質によっ
て繊維状のガム物質が生じ、この物質がストレーナ−2
次側で析出することによって限外濾過膜を閉塞するため
に、限外E過膜による濾過効率が低下し、有用物質の生
成効率が低下するという欠点を有している。
(本発明が解決しようとする問題点) 本発明が解決しようとする問題点は上記の従来の技術が
もっている欠点を解決し、効率の良い酵素を用いた有用
物質の製造法を確立することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは従来の技術がもっている欠点、即ち酵素反
応液中に発生する繊維状のガム物質が限外濾過膜を閉塞
するという欠点を解決するために鋭意研究を行った結果
、酵素反応槽と限外濾過槽の間に2段以上のストレーナ
−を設置することKより、1段目のストレーナ−2次側
に生ずる繊維力ζ 状のガム物質塗2段目以後のストレーナ−によって捕獲
されるために、この物質が限外濾過膜を閉塞させないこ
とを知った。本発明はこの知見に基づいてなされたもの
である。即ち、本発明は、酵素反応槽の排出側が2段以
上直列につ々がったストレーナ−に接続されており、ス
トレーナ−の排出側は限外濾過膜を付設した限外濾過装
置に接続されており、限外濾過装置の濾過残液側は酵素
反応槽に接続されている装置を用い、酵素反応槽に水性
媒体、原料及び原料を有用物質に変換する酵素より成る
酵素反応液を入れる工程(1)、この酵素反応液を一定
時間保温し、有用物質を生成せしめる工程(2)、工程
(2)の後に、この液の一定量を多段ストレーナ−を介
して限外濾過膜を付設した限外濾過装置の濾過残液側に
移し、限外濾過膜を介して濾過残液と濾液に分離し、E
液より有用物質を採取し、濾過残液及び一定の濃度とな
るように調整した水性媒体と原料を酵素反応槽に供給す
る工程(3)、工程(3)の後に工程(2)及び工程(
3)をくり返すことを特徴とする酵素を用しうた有用物
質の製造法に関する。
本発明において使用される酵素反応槽は多段ストレーナ
−を介し、限外濾過膜を付設した槽と連結している酵素
反応槽であれば形状、容量は特に    ゛限定されず
、どのようなものでも良い。
本発明で使用する酵素は、微生物の菌体をそのまま用い
てもよいし、微生物の菌体を超音波処理したもの、微生
物の菌体を破砕後酵素活性を有する区分を分画したもの
又は微生物の菌体を酵素が失活しなψ程度の温度、例え
ば温度400〜50℃で10分間〜10時間処理した菌
体であっても良い。微生物の菌体な得るためには微生物
が生育できる培地で培養し、微生物の菌体を製造すれば
良い。この時に培地中に有用物質又は有用物質を生産す
るための原料を添加すると酵素活性の強い菌体が得られ
る場合もある。
本発明で使用される水性媒体は各種無機塩類及び必要に
応じてメタノール、エタノールなどの水性有機溶剤を含
むものであり、原料を有用物質に変換する酵素の至適−
を維持するためのものであり、これらの酵素の種類によ
って水性媒体の組成は決められる。
本発明で使用される原料とは原料を有用物質に変換する
酵素の基質になるものである。本発明で使用する原料、
原料を有用物質に変換する酵素及び有用物質とは具体的
には例えばフマール酸とアンモニア供与体にアスAルタ
ーゼを作用させて製造されるアスノ々ラギン酸、アスノ
+ライン酸にI、−アスパルテートβ−デカルビキシラ
ーゼを作用させて製造されるL−アラニン、α−ケトイ
ソカシロン酸にL−ロイシンデヒドロデナーゼを作用さ
せて製造されるL−ロイシン、各種ヒダントインにヒダ
ントイナーゼを作用させて製造される各種芳香族L−ア
ミノ酸、DL−2−アミノ−Δ2−チアゾリンー4−カ
ルデン酸にDL−2−アミノ−Δ2−チアゾリンー4−
カル?ン酸氷解酵素を作用させて製造されるL−システ
ィン、DL−α−アミノ−ε−カグロラクタムにDL−
α−アミノ−ε−カプロラクタム氷解酵素を作用させて
製造されるL−リジン、各種ヒダントインにジヒドロビ
リミジナーゼを作用させて製造される各種D−アミノ酸
、各種アシルアミノ酸にアシラーゼを作用させて製造さ
れる各種L−アミ、ノ酸、インドールにトリプトファナ
ーゼあるいはトリシトファンシンセターゼ等を作用させ
て製造されるL−)リット7アン、フェノールにチロシ
ナーゼを作用させて製造されるL−チロシン及び3.4
−ジオキシ−L−フェニルアラニンなどの各種アミノ酸
類、フマル酸にフマラーゼを作用させて製造されるL−
リンゴ酸、ヒスチジンにビスチジンアンモニアリアーゼ
ヲ作用させて製造されるウロカニン酸、L−アミノ酸に
L−アミノ酸オキシダーゼを作用させて製造される各種
α−ケト酸などの各種有機酸類、澱粉あるいはセルロー
スにアミラーゼあるいはセルラーゼなどを作用させて製
造されるグルコース、シュクロースにインベルターゼを
作用させて製造されるグルコース及び7ラクトース、グ
ルコースにグルコースイソメラーゼを作用させて製造さ
れるフラクトースなどの各種糖類、被ニジリンGV:、
ヘニシリンアシラーゼを作用させて製造される6−AP
A。
7−フエニルアセドアミトデスアセトキシセフア   
Iロスポラン酸にセファロス4リンアシラーゼを作用さ
せて製造される7 −ADCAなどの各種抗生物質、な
らびに5’−IMPに5’−AViPデアミナーゼ等を
作用させて製造される5’−IMF、酵母菌体から製造
される各種核酸関連物質などがある。有用物質はこれら
の例のような最終製品となりうるものに限定されるもの
では表<燈終製品を製造する各種の中間生成物であって
もよい。
本発明fお−ては酵素反応槽内で一定時間酵素反応を行
なわせた酵素反応液の一定量を多段スト良い。又、酵素
反応槽から限外濾過装置へ移行した濃度に見合う原料の
酵素反応槽への供給も連続的であっても断続的であって
も良い。
限外濾過装置の濾過残液に移された酵素反応液は限外濾
過膜を介して濾過残液と涙液に分離し、涙液より公知の
方法により有用物質を精製する。
濾過残液は酵素反応槽に供給する。
本発明において用いられる限外濾過装置は限外濾過膜を
附設されている装置であればどのような装置でも良い。
限外濾過膜としては有用物質は濾過され、酵素はF適さ
れない膜であればどのよう々膜でも使用可能である。
本発明で使用される限外濾過膜としては具体的に高分子
電解質複合体膜、セルロースアセテート膜、硝化セルロ
ース膜、ポリスルホン膜、ナイロン膜、ポリ−tran
s −215−ジメチルピペラジンテレフタル酸アミド
膜、ポリオレフィンオキシド膜、塩素化ポリアミド膜、
ポリメチルメタアクリレート膜、ポリウレタン−ポリ−
N−ビニルピロリドンブレンド架橋ハイドログル膜、シ
アンエチル化テリビニルアルコール膜、セラミック膜、
ポリアクリルニトリル膜、酢酸セルロース膜、ポリアミ
ド膜、ポリカーぎネート膜、ポリプロピレン膜、エチレ
ンビニルアルコール共重合体膜、ポリエチレン膜、ポリ
エーテルサルホン膜、ポリフッ化ビニリデン膜、等が挙
げられる。
本発明で使用するストレーナ−は網目構造を有し1段目
のストレーナ−は10〜100メツシユの網目によりガ
ム状物質゛・を析出させ、2段目以後のストレーナ−は
100〜500メツシユの網目でガム状物質を補集する
構造であればよい。ストレーナ−でのガムの析出はスト
レーナ−における液の線速に関与し、線速か5〜20 
in/ seeの付近が最もガム状物質が析出しやすい
。またストレーナ−内だ気泡の巻き込み等があるとさら
にガム析出は激しくなる。
本発明においては上記の多段ストレーナ−は酵素反応槽
の排出側と限外濾過膜を付設した装置の間に設置される
。設置されるストレーナ−の数は2台以上であれば良く
、酵素反応液中に発生する繊維状のガム物質の量及び酵
素反応槽から限外濾過装置に移す酵素反応液の速度など
によりストレーナ−の設置台数は決められる。
(作用及び効果) 本発明にお−ては酵素反応槽と限外濾過装置の間に多段
のストレーナ−を設置することにより、1段目のストレ
ーナ−2次側で発生する繊維状のガム物質を2段目以後
のストレーナ−で捕獲し、この物質が限外ヂ過膜を閉塞
することを防止する。
従って、濾過速度を低下することなく有用物質を製造す
ることができる。また、限外濾過膜の劣化を防ぐことも
でき、限外濾過膜の補修に要する費用及び時間も大巾に
節約することができる。
以下実施例にて説明する。
実施例1 酵母エキス101/dt、′8!プトン101/dt 
、グルコース5 g/dt及びNtsCl 511/ 
dtを含むp)17.0の培地21を51容の発酵槽に
入れ、これに大腸菌(ATCC10798)を接種して
、30℃で20時間好気的に培養した。培養液を遠心し
て菌体を得/、酵素源とした。次いで下記の工程を行っ
た。
工程(1):フマル酸濃度009/lにアンモニアを添
加し、pH8,5に調整した液に上記の酵素源を加え、
酵素液とした。この酵素反応液を酵素反応槽(A槽)に
供給し、37℃で保温した。
工程(2) : 1時間保温後にA槽の酵素反応液の5
00m1を限外濾過膜、ポリサルホン膜(アミコン社製
)′を付設した槽(B槽)の内液側に移した。この酵素
反応液を1段目50メツシユの円筒形金網(表面積10
0crn2)2段目以後200メツシユの円筒形金網(
表面積25 cm” )のついたストレーナ−を2段又
は3段直列に通した後に限外濾過膜に送ることによって
限外濾過膜で濾過し、400 mlを濾過した。実験対
照区としてストレーナ−を1段用い限外濾過を行う実験
を行った。限外濾過膜に残った液をA槽に供給し、A槽
の液量が11でフマル酸濃度が2001/lになるよう
に調整した。この工程(2)の操作を4回くりかえした
第1表にこの操作中のB槽の内液側の繊維状のガム状物
質の濃度、B槽の内液を400 ml限外濾過する時の
平均炉速、外液側のL−アス・ぐラギン酸の濃度を示し
た。
なお、繊維状のガム物質は内液20TLlを採取し50
0Iで10分間遠心分離し、沈澱物を乾燥させた重量を
もって表わした。
限外濾過は平均濾過圧1 kg/cm2.循環流速31
Amln、温度30℃で行ない、限外濾過速度は限γ2 外濾過膜1−1時間当りの濾過液量で表わした。
以下の実施例でも同様の測定法を用いた。
第1表に示したように多段スト1/−ナーを通すことに
より反応液内のがム状物質は減少し濾過速度も速い。
実施例2 フマル酸5g/l、大豆油5 g/l 、オレイン酸5
El/l、 KH2PO41ji/l 1MgSO4・
7r−x2o 1 g/IJ 、大豆蛋白酸加水分解物
1.,8ml/lを含むpH7,0の培地21をツヤ−
ファーメンタ−に仕込み、同様の培地で30℃15時間
培養したシー−トモナス・ダク*(IAMl、152)
(7)種培養液100mlを接種シテ、30℃で15時
間培養した。次いで下記の工程を行った。
工程(1) : 1. OML−アス・!ラギン酸及び
10−3Mピリドキサールリン酸を含むpH5,5の溶
液に上記の酵素源を加え、酵素反応液とした。この酵素
反応液を酵素反応槽(AI’りに供給し、37℃で保温
した。
工程(2) : 10時間保温後に、A槽の酵素反応液
の500m1を限外濾過膜、セルロースアセテート膜(
旭メディカル社製)を付設した槽(B槽)の内液側に移
した。この酵素反応液を1段目50メツシーの円筒形金
網(表面積100tyn2) 2段目以後200メツシ
ユの円筒形金網(表面積25 cm2)のついたストレ
ーナ−を2段又は3段直列に通した後に限外濾過膜に送
ることによって限外濾過膜で濾過し、400m1を濾過
した。実験対照区としてストレーナ−を1段用い限外濾
過を行う実験を行った。限外濾過膜に残った液をA槽に
供給し、A槽の液量が11でアスノ4’ラギン酸IM、
ピリドキサールリン酸10’−3M (Pt+5.5 
)になるように調整した。
この工程(2)の操作を4回くりかえした。
第2表にこの操作中のB槽の内液側の繊維状のガム状物
質の濃度、B槽の内液を400m1限外濾過する時の平
均炉速、外液側のL−アラニンの濃度を示した。
■ 第2表に示したように多段ストレーナ−を通すことによ
り反応液内のガム状物質は減少し濾過速度も速い。
実施例3 グルコース5 g/l、硫安5 g/II、リン酸−カ
リウムI El/l、リン酸二カリウム311/l!、
硫酸マグネシウムセ水塩0,111/II、塩化カルシ
ウムニ水塩0.01 g/l、 コ−7スティーデリカ
−50m1/1を含む培地(p)(7,0)を500 
ml容フラスコに入れ、120℃、15分間殺菌した。
これにフラはバクテリウム・アミノダネスFERM −
P 3133を接種し、30℃で12時間前培養を行な
った。一方上記培地にDL −)リフトファンヒダント
イン0.35係を添加した培地21を・シャーファーメ
ンタ−に仕込み殺菌後、上記前培養液を100m/!接
種し、30℃、20時間培養した。培養液を遠心して菌
体を得、酵素源とした。次いで下記の工程を行った。
工程(1): 301//l DL−5−ベンジルヒダ
ントイン溶液(pH8,0)に上記の酵素源を加え、酵
素(18つ 反応液とした。この酵素反応液を酵素反応槽(A槽)K
供給し、37℃で保温した。
工程(2) : 20時間保温後にA槽の酵素反応液の
500In!!を限外濾過膜、酢酸セルロース膜(ダイ
ノル社製)を付設した槽(BI3)の内液側に移した。
この酵素反応液を1段目50メツシユの円筒形金網(表
面積100z2 )、2段目以後200メツシユの円筒
形金網(表面積25cm2)のついたストレーナ−を2
段又は3段直列に通した後に限外濾過膜に送ることによ
って限外濾過膜で沖過し、400m/を濾過した。実験
対照区としてストレーナ−を1段用い限外p過を行う実
験を行った。限外濾過膜に残った液をA槽に供給し、A
槽の液量が11でDI、−5−ペン・ゾルヒダントイン
30 jj/l  (pH8,09になるように調整し
た。この工程(2)の操作を4回くりかえした。
第3表にこの操作中のB槽の内液側の繊維状のガム状物
質の濃度、B槽の内液を4.00 m、l限外0j過す
る時の平均沢速、外液側のL−フェニルアラニンの濃度
を示した。
第3表に示したように多段ストレーナ−を通すことによ
り反応液内のガム状物質は減少し濾過速度も速い。
実施例4 実施例3の酵素源を用い、次いで下記の工程を行った0 工程(1): 15g/i DL−5−インドリルヒダ
ントイン溶液(pt(8,0)に上記の酵素源を加え、
この酵素反応液を酵素反応槽(A槽〕に供給し、37℃
で保温した。
工程(2) : 1.0時間保温後にA槽の酵素反応液
の500 mlを限外濾過膜、ポリエーテルサルホン(
ダセ イIル社製)を付設した槽(B槽)の内液側に移した。
この酵素反応液を1段目50メツシユの円筒形金網(表
面積100100c、2段目以後200メツシユの円筒
形金網(表面積25zz)のついたストレーナ−を2段
又は3段「1列に通した後f限外濾過膜に送ることによ
って限外濾過膜で濾過し、400 m、lを濾過した。
実験対照区としてストレーナ−を1段用い限外濾過を行
う実験を行った。限外濾過膜に残った液をA槽に供給し
、A槽の液量が11でDL−5−インドリルヒダントイ
ン濃度が1511/l、pi(が8.0になるように調
整した。この工程(2)の操作を4回くりかえした。
第4表にこの操作中のB槽の内液側の繊維状のガム状物
質の濃度、B槽の内液を400m1限外沢過する時の平
均涙速、外液側のL −) リゾトファンの濃度を示し
た。
第4表に示したように多段ストレーナ−を通すことによ
り反応液内のガム状物質は減少し瀘過速度も速い。
実施例5 実施例1の酵素源を用い次いで下記の工程を行つf?−
O 工程(1):フマール酸200g/lにNaOHを添加
しpH7,Qに調整した液に上記の酵素源を加え酵素反
応液とした。この酵素反応液を酵累反応槽(A槽)に供
給し、37℃で保温した。
工程(2) : 6時間保温後にA槽の酵素反応液の5
00 mlヲ限外PA膜、エチレンビニルアルコール膜
(日東電工社製)を付設したM(B槽)の内液側に移し
た。この酵素反応液を1段目50メツシユの円筒形金網
(表面積100rrn2)、2段目以後200メツシユ
の円筒形金網(表面nj、25 cm2)のついたスト
レーナ−を2段又は3段直列に通した後に限外濾過膜に
送ることによって限外濾過膜で   1濾過し、400
 mlを濾過した。実験対照区としてストレーナ−を1
段用い限外濾過を行う実、験を行りた。限外濾過膜に残
った液をA槽に供給し、A槽の液量が11でフマル酸の
濃度が20011/It。
PHが7.0になるように調整した。この工程(2)の
操作を4回くりかえした。
第5表にこの操作中のB槽の内液側の繊維状のガム状物
質の濃度、B槽の内液を400rnl限外濾過する時の
平均炉速、外液側のL−リンゴ酸の濃度を示した。
第5表に示したように多段スl−1/−ナーを通すこと
により反応液内のガム状物質は減少しp過速度も速い・ 実施例6 グルコース20 g/ l、 KH2PO42g/l?
、 MgSO4・7H20,1g/l、  FeSO4
−7H200,02g//l、MnSO4’ 7H20
0,62g/ll、 (NH4)2So4:H7/l、
大豆蛋白分解液10m1/lを含む培地(P■]6.5
 ) 211をジャーファーメーターに張り込み、12
0℃で15分間加熱・滅菌した。これにノー−トモナス
・デスモリチカFERM−P2816の種培養液50m
1Eを接種し、30℃にて通気攪拌培養(1/2vvw
、6 Q Orpm )を行なった。培養途中培養液の
PI]は65にコントロールし、培養6時間後にDL−
ATC(DL−2−アミノ−チアゾリン−4−カルボン
酸)艶 を0.1%添加して、再に4時間培養を行なった。
得られた培養液を40℃に3時間保持して熟成を行った
後、培養液を遠心して菌体な集め、酵素液とした。次い
で下記の工程を行った。
工程(1) : DL−ATC1係、KH2PO41循
、ヒドロキシルアミン・HC,e 0114係を含みp
H3,0に調整した液に上記の酵素源を加え酵素反応液
とした。
この酵素反応液を酵累反応槽(A槽)に供給し、37℃
で保温した。
工程(2) : 20時間保温後にA槽の酵素反応液の
500m1を限外p過膜、2リオレフイン膜(す)4化
成社製)を付設した槽(B槽〕の内液側に移した。
この酵素反応液を1段目50メツシユの円筒形金網(表
面積100m2)、2段目以後200メツシーの円筒形
金網(表面積25rrn2)のついたストレーナ−を2
段又は3段直列に通した後に限外濾過膜に送ることによ
って限外濾過膜で濾過し、400m1を濾過した。実験
対照区としてストレーナ−を1段用い限外濾過を行う実
験を行った。限外濾過膜に残った液をA槽に供給し、A
槽の液量が11でDL−ATCI係、KH2PO41チ
、 ヒドロキシルアミン・HCl 0.14係、pH8
,0になるように調整した。この工程(2)の操作を4
回ぐりかえ−した。     I第6表にこの操作中の
B槽の内液側の繊維状のガム状物質の濃度、B槽の内液
を400 rnl限外沖遇する時の平均炉速、外液側の
L−シスチンの濃度を示した。
第6表に示したよって多段ストレーナ−を]10すこと
とより反応液内のガム状物質は減少し濾過速度も速い。
実施例7 エルビニーア・−、ルビコーラATCC21433を肉
汁寒天斜面培地上に28℃にて20時間生育さぜ、50
0m/容坂ロコルペン内に下記組成の培地60m1に1
白金耳接種し、31℃で24時間振盪培養した。
培地組成 L−チロシン     29/l リン酸・1カリウム      1  〃硫酸マグネシ
ウム     0.5〃 フマール酸      7 〃 酵母エキス     10 〃 肉エキス       5 〃 ピリドキシン    0.1〃 (pH7,5) この培養液21を遠心分離して集菌し酵素液とした。次
いで下記の工程を行った。
工程(1):フェノール10 g/l、β−クロロアラ
ニン10 g/lにアンモニアを加え−18.0に調整
した液に上記の酵素源を加え酵素反応液とした。この酵
素反応液を酵累反応槽(A槽)に供給し、37℃で保温
した。
工程(2) : 10時間保温後KA槽の酵素反応液の
500m1を限外涙過膜、ポリアミド膜(日東電工社製
)を付設した槽(B槽)の内液側に移した。この酵素反
応液を1段目50メツシユの円筒形金網(表面積100
cm2)、2段目以後200メツシユの円筒形金網(表
面積25L:tn2)のついたストレーナ−を2段又は
3段直列に通した後に限外濾過膜に送ることによって限
外濾過膜で濾過し、400m1を濾過した。実験対照区
としてストレーナ−を1段用い限外濾過を行う実験を行
った。限外涙過膜に残った液をA槽に供給し、A槽の液
量が11でフェノール1011/II、β−クロロアラ
ニン10、!? / l pH8,0になるように調整
した。この工程(2)の  1操作を4回くりかえした
第7表にこの操作中のB槽の内液側の繊維状のガム状物
質の濃度、B槽の内液を400ゴ限外濾過する時の平均
ν速、外液(IIIのL−チロシンの濃度を示I−だ。
第7表に示したように多段ストレーナ−を通すことKよ
り反応液内のガム状物質は減少し濾過速度も速い。
実施例8 実施例6と同様にして得た酵素を酵素源とした。
次いで下記の工程を行った。
工程(1) : DL−ATC101/l 、 KH2
PO4101!/l。
ヒドロキシルアミン・HCl 1.5 g/II、アセ
トン5011/11を含みPH8,0に調整した液に上
記の酵素源を加え酵素反応液とした。この酵素反応液を
酵素反応槽(A槽)K供給し、37℃で保温した。
工程(2) : 20時間保温後にAiの酵素反応液の
500wLlを限外濾過膜、ポリメチルメタアクリレー
ト膜(東し社製)を付設した槽(B槽)の内液側に移し
た。この酵素反応液を1段目50メツシユの円筒形金網
(表面積100crn”)、2段目以後200メツシユ
の円筒形金網(表面積25crn2)のついたストレー
ナ−を2段又は3段直列に通した後に限外濾過膜に送る
ことによって限外濾過膜で濾過し、4. OOmeを濾
過した。実験対照区とじてストレーナ−を1段用い限外
濾過を行う実験を行った。限外濾過膜に残った液をA槽
に供給し、A槽の液量が11でD L −ATC10g
/l 、 KI(2PO41,OE/1.ヒドロキシル
アミン・Hct 1.51/ l 、アセトン50 g
/l pl(8,OKなるよう((調整した。この工程
(2)の操作を4回くりかえした。得られた反応濾液4
00 mlにモノクロル酢酸ナトリウム6.69を添加
し、NaOHを加えてpH13,5に調整し、30′℃
にて1時間反応を行なVSF3−カルづ?キシメチルー
L−システィン(SMC)を得た。
第8表にこの操作中のB IWO内液側の繊維状のガム
状物質の濃度、B槽の内液を400m1限外濾過する時
の平均涙速、外液側のSMCの濃度を示した。
□ 第8表に示したように多段ストレーナ−を通すことによ
り反応液内のガム状物質は減少し濾過速度も速い。
実施例9 ポリ啄ゾトン10 g/l、酵母エキス101//l。
K2HPO43g/11に2HPO41g/11MgS
O4・7H200,5g/l!、L−フェニルアラニン
5g/lを含む培地(pH6,0)を500rrLl容
フラスコに50rfLl入れ115℃で15分間殺菌し
た。これにマルツエキス寒天培地で25℃、7日間培養
したコラトスチリウム・コロカシェIF06698を一
白金耳接種し、25℃にて14日間培養した。この培養
液21を遠心して菌体を得、酵素源とした。次いで下記
の工程を行った。
工程(1) : 20 i/p桂皮酸、28係アンモニ
ア水550d#を含む液を塩酸でpH10,5に調整し
た液に上記の酵素源を加え酵素反応液とした。この酵素
反応液を酵素反応槽(A槽)に供給し、30℃で保温し
た。
工程(2) : 72時間保温後にA槽の酵素反応液の
500m1を限外濾過膜、ポリフッ化ビニリデン膜(A
bcov社製)を付設した槽(B槽)の内液側に移した
。この酵素反応液を1段目5oメノンユの円筒形金網(
表面積100cm2)、2段目以後200メツシユの円
筒形金網(表面積25m2)のついたストレーナ−を2
段又は3段直列に通した後に限外濾過膜に送ることとよ
って限外濾過膜で濾過し、400 mlを諷過した。実
験対照区としてストレーナ−を1段用い限外濾過を行う
実験を行った。限外濾過膜に残った液をA槽に供給し、
入槽の液量7%IJf桂皮酸ノ濃度が20 g/z 、
 pHが1−0.5 ニなるよって調整した。、この工
程(2)の操作を4回くりかえした。
第9表にこの操作中のB viの内液側の繊維状のガム
状物質の濃度、B槽の内液を400 ml限外濾過する
時の平均P速、外液側のし一フェニルアラニンの濃度を
示した。
第9表に示したように多段ストレーナ−を通すことによ
り反応液内のガム状物質は減少し濾過速度も速い。
実施例10 グリセロール20F/l、硫酸アンモニウム31/l 
、 KH2PO41,g/ l 、 K2HPO43g
/13 、 MgSO4・7H200,51111! 
、  FeSO4・7H2010m9/l 、 MnS
O4−4、H2O10m9/I!、酵母エキ、’!、1
0j9/11.ペプトン10 g/II 、マルトエキ
ス5 g/l、クロトン4タイン硫酸塩3 jj/l、
炭酸力11/’/ウム40F/l(P’7.0〕を50
0m1容フラスコに50m/入れ120℃で15分間殺
菌した。これにブイヨン寒天培地で30℃にて30時間
培養したアシネトバクタ−・ルオーフィATCC903
6を−白金耳接種し、30℃で16時間培養した。この
培養液21を遠心分離して菌体を得、酵素源とした。次
いで下記の工程を行った。
工程(1):クロトンベタイン塩酸塩15g/l、0、
1 M +)ン酸緩衝液を含みpi(6,OK調整した
液に上記の酵素源を加え酵素反応液とした。。この酵素
反応液を酵素反応槽(A槽)に供給し、30℃で保温し
た。
工程(2) : 20時間保温後にA槽の酵素反応液の
5QQmlを限外濾過膜、シアノエチル化l?リビニル
アルコール膜を付設した槽(B槽)の内液側に移した。
この酵素反応液を1段目50メツシユの円筒形金網(表
面積100crn2)、2段目以後200メツシユの円
筒形金網(表面積25 L:rn” )のついたストレ
ーナ−を2段又は3段直列に通した後に限外濾過膜に送
ることによって限外濾過膜で濾過し、400m1を濾過
した。実験対照区としてストレーナ−を1段用い限外濾
過を行う実験を行った。限外ヂ過膜に残った液をAVに
供給し、A槽の液量が11でクロトンベタイン塩酸塩1
511/l、リン酸緩衝液0.1M(pH6,0)にガ
るように調整した。
この工程(2)の操作を4回くりかえした。
第10表にこの操作中のB槽の内液側の繊維状のガム状
物質の濃度、B槽の内液を4. OOml限外濾過する
時の平均炉速、外液側のL−カルニチンの濃度を示した
第10表に示したように多段ストレーナ−を通すことに
より反応液内のがム状物質は減少し濾過速度も速17′
1.J 実施例11 トリットファン2 g/l 、 I(H2PO45g/
l 。
MgSO4・7H200,5g/l 、 部用ドユ■≠
Eト男11MnSO4醗4 H2O2ppm 、グリセ
ロール2 g/l 、酵母エキス2 g/l、カザミノ
酸5 g/l (p’(7,0)からなる培地f3’Q
mtにエルビニア・ヘルビコラATCC21,433を
1白金耳接種1,31℃にて20時間培養した。この培
養液21を原石分離して菌体を得、酵素源とした。次い
で下記の工程を行った。
工程(1):インドールi、OF#、1!、′ルピン酸
Na12g/l、酢酸アンモニウム1..2.9/lを
含みPl−18,0に調整した液に上記の酵素源を加え
酵素反応液とした。この酵素反応液を酵素反応槽(A 
漕)に供給し、30℃で保温した。
□ 工程(2)″、10時間保温後にA1曹の酵素反応液の
500mZを限外濾過膜、セラミック膜(東芝セラミッ
ク社製)を付設した槽(BN)の内液側に移した。この
酵素反応液を1段目50メツシユの円筒形金網(表面積
100α2〕、2段目以後200メツシユの円筒形金網
(表面積25Lyn2)のついたストレーナ−を2段又
は3段直列に通した後に限外濾過膜に送ることによって
限外p過膜で濾過し、400m1を濾過した。実験対照
区としてストレーナ−を1段用い限外沖過を行う実験を
行った。限外濾過膜に残った液をA槽に供給し、A槽の
液量が11でインドール10g/l、ピルビン酸Na1
2g/l、酢酸アンモニウム1.2 g/l  (pH
8,0)になるように調整した。この工程(2)の操作
を4回くりかえした。
第11表にこの操作中のB槽の内液側の繊維状のガム状
物質の濃度、B槽の内液を400m1限外濾過する時の
平均炉速、外液側のL −) IJブトファンの濃度を
示した。
第11表に示したように多段ストレーナ−を通すことに
より反応液内のガム状物質は減少し濾過速度も速い。
実施例12 DL−α−アミノ−ε−カプロラクタム(DL−ACL
 ) 21/I!、酵母エキス109/l、−eプトン
1og/l、 NaCl2.!i7/J (pH7,0
)の組成の培地50m1を500 ml容坂ロフラスコ
に入れ殺菌した。
これにバチルス・サーキュランスFERM −P 36
12を接種し、30℃で24時間振盪培養した。この培
養液21を遠心分離して菌体を得、酵素源とした。次い
で下記の工程な行った。
工程(1) : )G(2PO410j!/l 、ビリ
ドキサルリン酸0.1 g/l 、 DL −ACL 
511/lを含む液をpH7,0に調整した液に上記の
酵素源を加え酵素反応液とした。この酵素反応液を酵素
反応槽(A槽)に供給し、30℃で保温した。
工程(2) : 40時間保温後にA槽の酵素反応液の
500m1を限外濾過膜、ポリアクリロニトリル膜(旭
化成社製〕を付設した槽(B槽)の内液側に  、移し
た。この酵素反応液を1段目50メツシユの円筒形金網
(表面積100crn”)、2段目以後200メツシユ
の円筒形金網〔表面積25σ2〕のついたストレーナ−
を2段又は3段直列に通した後に限外濾過膜に送ること
によって限外濾過膜で濾過し、400m1を濾過した。
実験対照区としてストレーナ−を1段用い限外濾過を行
う実験を行った。限外濾過膜に残った液をA槽に供給し
、A槽の液量が11でKH2PO4101/11 、ビ
リドキサルリン酸o、 1p71. DL−ACL 5
 gyQt (pH7,0)になるように調整した。こ
の工程(2)の操作を4回くりかえした。
第12表にこの操作中のB槽の内液側の繊維状のガム状
物質の濃度、B槽の内液を4001fLl限外瀘過する
時の平均涙速、外液側のL −IJジンの濃度を示した
■ @12表に示したように多段ストレーナ−を通すことに
より反応液内のガム状物質は減少し濾過速度も速い。
実施例13 グルコース511/11(NH4)28045 E/1
. KI(2PO411/l、 K2HPO43I!/
11MgSO4・7H200,511/l。
FIIISO4−7I(201omy#1MTl5O4
−4)(201omy#、酵母エキス10 g/1.ペ
ゾトン10 g/1%DL−5−イソゾロビルヒダント
イン2g/lを含む培地(pl(7,0)を5001n
!!容フラスコに50rll入れ120℃で15分間殺
菌した。これにブイヨン寒天培地で30℃に24時間培
養したフラylrノ々クテリウム・フカタムFERM 
P −7053を1白金耳液種し、30℃で20時間培
養した。この培養液2!を遠心分離して集菌して菌体な
得、酵素源とした。次いで下記の工程を行った。
工程(1):α−5−イソゾロビルヒダントイン201
I1%0.LM)リス緩衝液を含むpH9,0に調整し
た液に上記の酵素源を加え酵素反応液とした。
この酵素反応液を酵素反応槽(A槽)に供給し、30℃
で保温した。
工程(2) : 20時間保温後にA槽の酵素反応液の
5001nl!を限外濾過膜、高分子電解質複合体膜(
ロース・ブーラン社製)を付設した槽(B槽)の内液側
に移した。この酵素反応液を1段目5oメツシユの円筒
形金網(表面fR100tyn2)、2段目以後200
メツシユの円筒形金網(表面積25crn2)のついた
ストレーナ−を2段又は3段直列に通した後に限外濾過
膜に送ることによって限外濾過膜で涙過し、400ゴを
涙過した。実験対照区としてストレーナ−を1段用い限
外濾過を行う実験を行った。限外濾過膜に残った液をA
槽に供給し、A槽の液量が11でDL−5−インプロピ
ルヒダントイン201!/l、0.1 M )リス緩衝
液(pH9,0)になるように調整した。この工程(2
)の操作を4回くりかえした。
第13表にこの操作中のB槽の内液側の繊維状のガム状
物質の濃度、B槽の内液な400m1限外涙過する時の
平均p速、外液側のD−バリンの濃度を示した。
第13表に示したように多段ストレーナ−を通すことに
より反応液内のがム状物質は減少し涙過速度も速い。
実施例14 グyv :l−ス10 E / l −K2HPO42
11/ l 、KH2PO411/l 、 NH4Ct
111/l、MgSO4−7H2O0,2fZ/L酵母
xキス111/l 、 L−Hls ・HCl O,2
、!7/dtヲ含む培地(pt(7,O) 50 ml
にフラボバクテリウム、喝−1フラペツセンス(IF0
3085)を−白金耳接種し、30℃にて24時間振盪
培養した。この培養液21を遠心分離して菌体な得、酵
素源とした。次いで下記の工程を行った。
工a(1: DL −ヒスf ’) 7201/l液ヲ
pH9,0に調整した液に上記の酵素源を加え酵素反応
液とした。この酵素反応液を酵累反応槽(A槽)に供給
し、35℃で保温した。
工程(2) : 40時間保温後にA槽の酵素反応液の
500dを限外濾過膜、ポリサルホン膜(旭化成社製)
を付設した槽(B槽)の内液側に移した。この酵素反応
液を1段目50メツシユの円筒形金網(表面積100 
tm” )、2段目以後200メツシユの円筒形金網(
表面積25crn2)のついたストレーナ−を2段又は
3段直列に通した後に限外濾過膜に送ることによって限
外濾過膜で濾過し、400Mを涙過した。実験対照区と
してストレーナ−を1段用い限外濾過を行う実験を行っ
た。限外濾過膜に残った液をA槽に供給し、A槽の液量
が11で])L−ヒスチジン2o1!/l (PH9,
0)になるように調整した。との工程(2)の操作を4
回くりかえした。
第14表にこの操作中のB槽の内液側の繊維状のガム状
物質の濃度、B槽の内液を4004限外瀘過する時の平
均F速、外液側のウロカニン酸及びD−ヒスチジンの濃
度を示した。
第14表に示したように多段ストレーナ−を通すことに
より反応液内のガム状物質は減少し濾過速度も速い。
実施例15 グルコース柵g / 11−  (NH4)25O45
1/ / A!、KH2PO41g/l!、K2HPO
41g/11 、  MgSO4−7H2O0,5f!
/l 、 FeSO4” 7T(2010m9/11 
、 MnSO4’4H4H2O10/l、酵母エキス1
0 ji/l 、 マルッxキス5、!il/11.炭
酸カルシウ炭酸カルシウム4訃120℃で15分間殺菌
した。これにブイヨン寒天培地で30℃にて24時間培
養したエシェリヒア − コリFERM P − 7 
0 5 5を1白金耳接種し30’Cで20時間培養し
た。この培養液21を遠心分離して集菌して菌体を得、
酵素源とした。次いで下記の工程を行った。
工程(1): L−7ス=5キン酸100.9/l,L
−フェニルアラニンメチルエステル塩酸塩20(Jg/
Il。
0、 I M IJン酸緩衝液を含む溶液をP[( 5
. 4に調整した液に上記の酵素源を加え酵素反応液と
した。この酵素反応液を酵累反応槽(A槽)に供給し、
37℃で保温した。
工程(2) : 2 0時間保温後にA槽の酵素反応液
の500mノを限外濾過膜、目?リザルホン膜(住友ベ
ークライト社製〕を付設した槽(B槽)の内液側に移し
た。この酵素反応液を1段目50メツシユ円筒形金網(
表面積1. O O cm2)、2段目以後200 ・
メツシュの円筒形金網(表面積25tM2)のついたス
トレーナ−を2段又は3段直列・に通した後に限外濾過
膜に送ることによって限外濾過膜で濾過し、4 0 0
 m.lを濾過した。実験対照区としてストレーナ−を
1段用い限外濾過を行う実験を行った。限外濾過膜に残
った液をA槽に供給し、A槽の液量力1. l テL 
− 7 スノ4 ラキ7酸100F/6,Lーフェニル
アラニンメチルエステル塩酸[ 2 0 0 f!/l
、0、1Mリン酸緩衝液( p’( 5. 4 )にな
るように調整した。この工程(2)の操作を4回くりか
えした。
第15表にこの操作中のB僧の内液側の繊維状のガム状
物質の濃度、B槽の内液を400m1限外濾過する時の
平均炉速、外液側のアス・2ルテームの濃度を示した。
第15表に示したように多段ストレーナ−を通すことに
より反応液内のガム状物質は減少し濾過速度も速い。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 酵素反応槽の排出側が2個以上直列につながったストレ
    ーナーに接続されており、ストレーナーの排出側は限外
    濾過膜を付設した限外濾過装置に接続されており、限外
    濾過装置の濾過残液側は酵素反応槽に接続されている装
    置を用い、酵素反応槽に水性媒体、原料及び原料を有用
    物質に変換する酵素より成る酵素反応液を入れる工程(
    1)、この酵素反応液を一定時間保温し、有用物質を生
    成せしめる工程(2)、工程(2)の後に、この液の一
    定量を2個以上直列につながったストレーナーを介して
    限外濾過膜を付設した限外濾過装置の濾過残液側に移し
    、限外濾過膜を介して濾過残液と濾液に分離し、濾液よ
    り有用物質を採取し、濾過残液、一定の濃度となるよう
    に調整した水性媒体及び原料を酵素反応槽に供給する工
    程(3)、工程(3)の後に工程(2)及び工程(3)
    をくり返すことを特徴とする酵素を用いた有用物質の製
    造法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9093874B2 (en) 2004-10-25 2015-07-28 Novatorque, Inc. Sculpted field pole members and methods of forming the same for electrodynamic machines

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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