JPS6222599B2 - - Google Patents

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JPS6222599B2
JPS6222599B2 JP54046799A JP4679979A JPS6222599B2 JP S6222599 B2 JPS6222599 B2 JP S6222599B2 JP 54046799 A JP54046799 A JP 54046799A JP 4679979 A JP4679979 A JP 4679979A JP S6222599 B2 JPS6222599 B2 JP S6222599B2
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glutaraldehyde
polyamine
microbial cell
cells
enzyme
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Marugareeta Gesutoreriusu Suchina
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Novo Nordisk AS
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Novo Industri AS
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Publication date
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Publication of JPS6222599B2 publication Critical patent/JPS6222599B2/ja
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    • 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
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/04Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier entrapped within the carrier, e.g. gel or hollow fibres
    • 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
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S435/8215Microorganisms
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明はグルタルアルデヒドに対して感受性で
ある特殊な範疇の細胞内酵素の固定化(immobili
―zation)に関する。この範疇に属する酵素(後
記する)はしばしばチオール酵素であり、これは
酵素分子の活性部位に又は酵素分子の活性部位の
極く近傍に―SH基を持つ酵素であり、故にこれ
はチオール―反応性試薬、たとえばグルタルアル
デヒドによつて不活性化されるであろう。典型的
な例はウレアーゼである。 固定化された酵素の種々の製造方法がメソツド
オブエンチモロジー(Methods of
Enzymology)、第44巻(1977)(Academic
Press)に記載されている。これらの方法の大抵
のものは高い価格の担体及び酵素活性の高い希釈
を回避できないという固有の欠点を持つ粒状担体
が関与する。 グルコースイソメラーゼ含有細胞をグルタルア
ルデヒドにより架橋することによつてグルコース
イソメラーゼをいかにして固定化するか及び更に
その後の処理についても記載されている。たとえ
ば米国特許明細書第3980521号参照。グルコース
イソメラーゼはグルタルアルデヒドに対して非常
に感受性ではない酵素であり、従つて固定化収率
はこの固定化によれば高い。グルタルアルデヒド
は種々の理由から好ましい架橋剤である。それは
健康権威者によつても認められており、又製造及
び経済的観点からも今日最も良く知られた架橋剤
である。 しかしながら本発明はグルタルアルデヒドに対
して感受性である細胞内酵素の固定化に関する。
これまで所望されない高い程度の希釈率(dilu―
tion)を伴なうことなくこの種の酵素を固定化す
ることは困難であつた。何故ならばこの範疇の酵
素の常用のグルタルアルデヒド処理は常に酵素活
性の殆んど完全な損失をもたらす故に固定化のた
めにグルタルアルデヒド法を使用することは可能
ではなかつたからである。故にグルタルアルデヒ
ドに対して感受性である酵素の固定化はグルタル
アルデヒドに対して感受性でない酵素の固定化と
は完全に異なつた状況にある。ここに、用語“グ
ルタルアルデヒド感受性酵素”とはそれが米国特
許明細書第3980521号、及び西ドイツ公開公報第
2223340号に記載の固定化法に従つて該酵素を含
有する細胞のグルタルアルデヒド処理により固定
化されて工業的用途(たとえば連続法又は容器中
でバツチ法に使用するため)に対して許容し得る
物理的強度の粒状生成物を形成する場合にその元
の活性の75%より多く損失されるグルタルアルデ
ヒド感受性酵素を意味する。 本発明の目的は架橋剤としてグルタルアルデヒ
ドを使用し、固定化された酵素を非常に高い収率
で、比較的低い価格で且つ酵素活性の比較的小さ
な希釈率で製造することができる、細胞内グルタ
ルアルデヒド感受性酵素の固定化方法を提供して
工業的用途に十分に適した固定化された酵素より
成る生成物の製造を可能ならしめることである。 本発明の1つの観点に従えば細胞内グルタルア
ルデヒド感受性酵素の固定化方法であつて、細胞
内グルタルアルデヒド感受性酵素を含有する微生
物細胞(後記する)を水性媒体中で有義な含有率
の第1アミノ基を持つポリアミンの存在下にグル
タルアルデヒドと反応させること及び得られる固
定化された微生物細胞の単離より成る方法を提供
する。本明細書において、用語“微生物細胞”は
全微生物細胞(whole microbial cells)、全微生
物細胞から製造し得る均質物(homogenate)、及
びそれらの中間の何れかのもの、即ち部分的に破
裂した(ruptured)微生物細胞を意味するのに
使用される。本明細書中で、用語“第1アミノ基
の有義な含有率”とは、第1、第2及び第3アミ
ノ基の全含有率に対して第1アミノ基の有義な含
有率を意味するのに使用される。有利には第1ア
ミノ基の含有率は第1、第2及び第3アミノ基の
全含有率の5%、好ましくは20%を越える。典型
的な場合には、第1、第2及び第3アミノ基間の
割合はポリアミンとして分岐状ポリエチレンイミ
ンが使用される場合には1:2:1であることが
できる。第1アミノ基はグルタルアルデヒドと反
応性であり、それにより安定な架橋が形成される
ものと推測され、これは第1アミノ基が重要であ
る理由である。第1(及び第2アミノ)基をエポ
キシ化合物と反応させることにより変性されたポ
リエチレンイミンにより行なわれる実験はかかる
変性されたポリエチレンイミンが作用しないこと
を示した。 反応は水性媒体中で行なわれるので、本発明に
従い使用されるポリアミンは水溶性であるべきで
あることが理解されるべきである。 驚くべきことに、ポリアミンの存在は酵素活性
の非常に高い回収率をもたらす。該ポリアミンを
用いなければ酵素活性の収率は約0〜15%の大き
さの程度であり、これに対してポリアミンを用い
る場合の収率は30〜70%の大きさの程度であり得
る。不活性な粒状担体は必要ではなく、故に酵素
活性の希釈率は小さい。 固定化を行なう場合に、ポリアミンはグルタル
アルデヒドの前又はと同時に微生物細胞に加えら
れる。グルタルアルデヒドが最初微生物細胞に加
えられるならば固定化された生成物中の酵素活性
の回収率は、グルタルアルデヒド添加後ポリアミ
ンが非常に速く加えられない限りPH、温度、濃度
及び同様なパラメータに依存して減少するであろ
う。 微生物細胞、グルタルアルデヒド及びポリアミ
ンの相対的量は固定化された酵素より成る生成物
が工業的目的に十分適するように、即ち高い酵素
活性、高い活性収率(固定化前の全酵素活性と比
較して)、高い酵素安定性及び高い機械的安定性
を持つべきように選ばられるべきである。 本発明の好ましい態様は全微生物細胞を反応さ
せることより成る。 本発明の更に1つの好ましい態様はバクテリア
菌株(bacterial strain)NRRL11240〔又はその
突然変異株(mutants)及びその変種
(variants)を含めてそれと本質的に同じである
菌株〕により製造されたグルタルアルデヒド感受
性ペニシリンV―アシラーゼ(penicillin V―
acylase)の固定より成る。本発明の更に好まし
い態様は種バチルスパスチユーリ(Bacillus
pasteurii)に属する菌株により製造されたウレ
アーーゼ、種クリユイベロマイセスフラジリス
(Kluyveromyces fragilis)に属する菌株により
製造されたラクターゼ及び種ロイコノストツクエ
ノス(Leuconostoc oenos)に属する菌株によつ
て製造されたマロラクチツク酵素(malolactic
enzyme)の固定化より成る。 本発明好ましい態様は水性媒体として醗酵ブロ
スの水性部分の使用より成る。この態様はグルタ
ルアルデヒドによる醗酵ブロスの直接処理より成
り、故に非常に簡単で経済的な固定化方法を構成
する。しかしながら、細胞はたとえば遠心分離に
より醗酵ブロスから分離することができ、次いで
水又はPH5〜10の適当な緩衝液中に懸濁すること
ができ、この懸濁液の水性部分は後にグルタルア
ルデヒドにより処理される水性媒体である。同様
に、細胞スラツジの水性部分、該細胞スラツジは
たとえば遠心分離によつて醗酵ブロスから分離さ
れ且つ歯摩きの如きコンシステンシーを持つ、は
その後にグルタルアルデヒドによつて処理される
水性媒体として使用することができる。 アルキレン部分が2〜4個の炭素原子を含有す
る場合のポリアルキレンイミン、好ましくは分岐
状ポリアルキレンイミンをポリアミンとして使用
するのが好ましい。 ポリアミンとして分岐したポリエチレンイミン
又はポリアルキレンポリアミンを使用するのが好
ましい。 本発明の更に好ましい態様においては500〜
100000ダルトンの分子量を有する分岐したポリエ
チレンイミンがポリアミンとして使用される。
0.01:1〜10:1、好ましくは0.1:1〜1:1
の範囲の第1アミン当量/アルデヒド当量の割合
を使用するのが好ましい。 本発明の好ましい態様はポリアミンを微生物細
胞と共に水性媒体に加え、次いでグルタルアルデ
ヒドを加えるシーケンスより成る。 好ましくは、本発明の方法においては、0.01:
1〜100:1、好ましくは0.1:1〜10:1のグル
タルアルデヒド/微生物細胞(W/W)の割合を
使用することができる。 本発明の更に好ましい態様においては、単離さ
れた固定化された細胞は好ましくは粒状化又は押
出しにより賦形される。他の態様においては洗浄
され単離された固定化された細胞は乾燥し、ミル
で粉砕しそして篩にかけて100〜1000μ、好まし
くは200〜700μの範囲の粒径とすることにより賦
形される。 本発明の第2の観点に従えば本発明の方法によ
り製造される固定化された酵素生成物が提供され
る。 本発明の第3の観点は本発明の第2の観点に従
う固定化された生成物の使用より成り、それによ
り固定化された生成物はバツチ式で又は連続的
に、後者の場合には好ましくはカラム中で使用す
ることができる。 本発明に従う固定化された生成物の使用の好ま
しい態様は菌株NRRL11240(又はその突然変異
体及び変種を包含するそれと本質的に同じの菌
株)により製造された固定化されたペニシリンV
―アシラーゼの使用より成り、それにより固定化
されたペニシリンV―アシラーゼが連続的に使用
される。グルタルアルデヒド感受性酵素との組合
わせにおけるポリアミンの驚くべき活性保存効果
を証明するために下記比較実験を参照されたい。 a バチルスパスチユーリ(Bacillus
pasteurii)ATCC11859(PH7にて6200IU/
g)からの噴霧乾燥したウレアーゼ含有細胞2
gを10μM β―メルカプトエタノールと共に
水98ml中に懸濁した。細胞懸濁液のPHは1.6ml
の25%グルタルアルデヒドを撹拌しながら加え
た場合に7.7であつた。室温で20分間撹拌の後
PH値は6.9に下がつた。固定化された細胞を
過し水中の1mM β―メルカプトエタノール
溶液0.5で2回洗浄した。真空乾燥の後(約
50℃で90分)、固定化された調製物0.7gを125
〜300μの粒径に対して最適条件で測定して
64IU/gの活性で得られる。これは0.3%の活
性収率に等しい。 b 上記aに記載されたものと同じ細胞懸濁液を
上記aに記載の処理の代わりにPH7に調節した
10%ポリエチレンイミン(分子量60000、Dow
Chemicals PEI600)4mlで処理し、しかる後
25%グルタルアルデヒド2.75mlを加えた。撹拌
を室温で60分間続けた。上記aにおける如き
過、洗浄及び乾燥の後得られる0.75gの固定化
された細胞は5600IU/g(125〜300μ)の活
性を有し、即ち活性収率は34%であつた。 下記実施例における酵素の初期酵素活性の単位
の定義は下記表に示される。 酵素 初期酵素活性の決定 ウレアーゼ PH7.0及び30℃での1N HClによるPH―スタツト
滴定。0.2Mリン酸塩緩衝液中の3%(0.5M)尿
素が基質として使用され、1単位は加水分離され
た尿素1μモル/分である。 ペニシリンVアシラーゼ 0.2Mリン酸塩緩衝液PH7.5中で3%ペニシリン
Vを使用する40℃でのインキユベーシヨン。細胞
を取り出して後生成した6―APAをバラシンガ
ム(Balasingham)等(1972)、Biochem.
Biophys.Acta276、250―56に従つてp―アミノ
ベンズアルデヒドを用いて決定した。1単位=生
成した6―APA1μモル/分。 固定されない細胞はPH7を持つ0.1Mリン酸塩
緩衝液中約8%1―ブタノールにより室温で20分
間処理することにより先ず開放する(open)。ミ
ルクバツフア(milk buffer)PH6.5中の4.75%
(W/V)ラクトースによるクリユイベロマイセ
ス フラジリス ラクターゼ(Kluyveromyces
fragilis lactase)に対する37℃でのインキユベー
シヨン(Das grosse Melkerei Lexikon,
Schultz 1965、Vol.2、M―Zp.740)。細胞を取り
出して後生成したグルコースをベーリンガーマン
ハイムの血糖試薬(Boehringer Mannheim′s
Blood Sugar reagent)により決定した(GOD―
Perid法)。1単位=生成したグルコース1μモ
ル/分。 マロラクチツク酵素 0.1Mリン酸塩緩衝液PH5中の33mML―マレエ
ート1.67mM NAD+及び0.7mM MnCl2を用いて
30℃でのインキユベーシヨン。細胞を取り出して
後生成したラクテートをGutmann,I.and
Wahlefeld.A.W.(1974)in Method of
Enzymatic Analysis,2nd ed.Vol3,(H.U.
Bergmeyer,ed.)、Academic Press,p.1463―
67.に従つてLDH+NAD+により決定した。1単
位=生成したラクテート1μモル/分。 下記実施例により本発明を更に説明する。実施
例の主要な内要は下記の表からわかる。
【表】 すべての下記実施例において、ポリエチレンイ
ミンのPH値は添加前に約7に調節した。しかしな
がら満足すべき固定化した酵素は他のPH値、たと
えば約4〜9の間のPH値を用いてポリエチレンイ
ミンにより得ることもできる。 なお、以下で利用したBacterial菌株
NRRL11240、Kluyveromyces fragilis
ATCC34439菌株(NRRL Y1109菌株)、Bacillus
pasteurii ATCC 11859菌株及びLeucorostoc
oenos DSM20252菌株は、夫々、NRRL、ATCC
及びDSMから自由に入手可能な公知菌株であ
る。 実施例 1 約1%の乾燥細胞及び1.5ペニシリンVアシラ
ーゼ単位/mlを含有する菌株NRRL11240の醗酵
ブロス1に、10%ポリエチレンイミン(ダウケ
ミカルスからの分岐した分子量60000、PEI600)
30mlを撹拌しながら加え続いて5分後に25%グル
タルアルデヒド25mlを加える。更に60分間室温で
撹拌を続け、次いで固定化した細胞を別し、リ
ン酸塩緩衝液(50mMPH7)で洗浄しそして空気
乾燥した。14.2gの乾燥した固定化した細胞が
180〜420μの粒径に対して71単位/gの活性を伴
なつて得られ、即ち活性収率は65%であつた。 実施例 2 菌株NRRL11240の醗酵ブロス1.5(0.68ペニ
シリンVアシラーゼ単位/ml)に、10%ポリエチ
レンイミン(Dow Chemicals社製の分岐した、
分子量600、PEI6)45mlを撹拌しながら加えそし
て4℃で25%グルタルアルデヒド30mlを加えた。
更に60分間減少した速度で撹拌を続け、次いで生
成した多細胞粒子(multi―cell particles)を
過し、リン酸塩緩衝液PH7で洗浄し、そして空気
乾燥した。乾燥した沈殿(21g)は200〜700μの
粒径に対してペニシリンVアシラーゼ活性14.5単
位/gを持ち、即ち活性収率は30%であつた。 実施例 3 菌株NRRL11240の醗酵ブロス380(2.5ペニ
シリンVアシラーゼ単位/ml)を約15℃に冷却
し、そして40の10%ポリエチレンイミン
(Polymin P、BASF)を撹拌しながら加え、続
いて25%グルタルアルデヒド(Union Carbide)
9.4を加えた。次いで更に45分間減少した速度
で撹拌を続け、しかる後ベーターメルカプトエタ
ノールを加えて25mMの最終濃度とし、固定化し
た細胞をフイルタープレス上で分離した。湿つた
フイルターケーキを粒状化し、粒状物を50―55℃
で流動床中で乾燥した。55単位/gを有する乾燥
した調製物7.1Kg(未分別粒子)が得られ、この
ものは41%の活性収率に等しい。 実施例 4 実施例3に記載したのと同じ菌株NRRL11240
の醗酵ブロスからの一連の固定化された調製物は
グルタルアルデヒドの一定の添加におけるポリエ
チレンイミンの濃度の変化の影響を示す。結果を
表に示す。
【表】 各々の場合に指示された量のポリアミンP
(BASF)を菌株NRRL11240の醗酵ブロス(2.5ペ
ニシリンVアシラーゼ単位/g)0.5に10%溶
液として撹拌しながら加え、続いて25%グルタル
アルデヒド10mlを加えた。撹拌は更に60分間減少
した速度で続け、しかる後細胞を別し、50mM
リン酸塩緩衝液PH7.5中の25mMベーターメルカ
プトエタノールで溶浄し、空気乾燥した。約9g
の乾燥した材料が各々の調製物から得られた。 実施例 5 菌株NRRL11240の醗酵ブロス(2.0ペニシリン
Vアシラーゼ単位/ml)2に10%ポリエチレン
イミン(ポリミンP、BASF)200mlを加え、次
いで細胞を元の容量の約1/10に濃縮した。25%グ
ルタルアルデヒド6mlを撹拌しながら細胞スラツ
ジに加え、撹拌を更に60分間減少した速度で続け
た。次いで固定化した細胞を過し、50mMリン
酸塩PH7.5中の25mMベーターメルカプトエタノ
ールでガラス過器上で洗浄した。室温で空気乾
燥後、65単位/g(200〜400μ)を持つ調製物20
gが得られた。これは約33%の活性収率に等し
い。 前記したのと同様な方法で作つたしかし種々の
量のグルタルアルデヒドを使用する固定化した一
連の調製物はポリエチレンイミンの一定添加及び
その後の濃縮後のグルタルアルデヒド濃度の変化
の影響を示す。結果は下記表に示されている。
【表】 9〜11g間の乾燥した材料が醗酵ブロス1に
つき各調製物から得られた。 実施例 6 菌株NRRL11240の醗酵ブロス350(2.4ペニ
シリンVアシラーゼ単位/ml)を約15℃に冷却
し、そして24.5の10%ポリエチレンイミン24.5
〔太平産業株式会社(Taihei Sangyo
Kaisha)製の分岐状の分子量約700、PEI15T〕
を撹拌しながら加え、続いて50%グルタルアルデ
ヒド(Union Carbide)3.5を加えた。次いで
更に45分間減少した速度で撹拌を続け、しかる後
ベーターメルカプトエタノールを加えて25mMの
最終濃度とし、そして固定化した細胞を膜プレス
(membrane press)により分離した。フイルタ
ーケークを押出し(500μオリフイス)、粒子を50
―55℃で流動床中で乾燥した。収率は85ペニシリ
ンVアシラーゼ単位/g(粒径500μ以下)を持
つ乾燥調製物6.2Kgであり、これは63%の活性収
率に対応する。 実施例 7 実施例3及び4におけると同じ菌株
NRRL11240の醗酵ブロスからの固定した一連の
調製物は種々のタイプのポリエチレンイミンを使
用することの影響を示す。
【表】
【表】 各々の場合において指示された量のポリエチレ
ンイミンを10%溶液として撹拌しながら菌株
NRRL11240の醗酵ブロス0.5(2.5ペニシリンV
アシラーゼ単位/ml)に加え、続いて25%グルタ
ルアルデヒド10mlを加えた。更に45分間減少した
速度で撹拌を続けた。しかる後細胞を別し、
50mMリン酸塩緩衝液PH7.5中の25mMベーターメ
ルカプトエタノールで洗浄して空気乾燥した。 実施例 8 実施例1に記載の固定化した細胞10gを50mM
リン酸塩緩衝液PH7.5中の3%(W/V)粗製K
―ペニシリンV200mlに加えた。脱アシル化を
150rpmの撹拌速度及び7.5の一定PH(4N NaOH
による滴定によつて)を用いて40℃で実施した。
95%のペニシリンを2.5時間で6―APAに転化し
た。この操作は転化率の何らの実質的減少なしで
少なくとも20回新たなペニシリンVを用いて繰り
返すことができた。転化の程度はHPLC(高圧液
体クロマトグラフイー)、ウオーターズμボンダ
パクC―18(Waters′ μBondapak、C―18)
カラムによる反応混合物の分離〔水中の20%メチ
ルアルコールから水中の50%メチルアルコールま
での勾配により溶出し、ウオーターズピツクA試
薬(Water′s Pic A reagent)によるイオン対
形成及びその後の紫外線検出〕により決定され
た。Waters Associates′ information booklet
Paired―Ion Chromatography,D61 May1976,
Printed in USA(Maple Street,Milford,
Mass.)参照。3%(W/V)K―ペニシリンV
の40℃における6―APAへの転化結果を表に
示す。
【表】 実施例 9 実施例2から固定された細胞9.7gを50mMリ
ン酸塩緩衝液PH7.5中の3%(W/V)K―ペニ
シリンV100mlに加えた。150rpmの撹拌速度及び
PH―スタツトによる7.5の一定PHにより40℃で脱
アシル化を行なつた。90%より多くのペニシリン
が3時間で6―APAに転化された。10回の逐次
的バツチ後転化時間は約3.5時間に増加し、そし
て20バツチ後4時間に増加した。 実施例 10 100gの乾燥重量に対応し且つ実施例6の生成
物を起源とする固定化した細胞を50mMベーター
メルカプトエタノールを含有するPH7.5の50mM
リン酸塩緩衝液中に再膨潤せしめ、10cmの直径を
持つカラム(床容量400ml)中に充填した。上記
のものと同じメルカプトエタノール含有緩衝液
1.5中の粗製K―ペニシリンV65gを予備加熱
器を通してカルム(35℃に保持された)に再循環
し、貯蔵器(12℃に保持した)に戻し、そこで
4M NaOHによる滴定によつてPHを7.5に連続的に
調節した。時間当り14床容量の循環速度でペニシ
リンVの6―APAへの98%転化率が4時間後に
得られた。10回の逐次的運転後反応時間を6時間
に増加させねばならなかつた。 実施例 11 クリユイベロマイセスフラジリス(Kluyvero
―myces fragilis)ATCC34439(NRRL
Y1109)の醗酵ブロス500ml(PH7.5に調節)に撹
拌しながら40mlの10%ポリエチレンイミン
(Taihei Sangyo Kaisha製の分岐した分子量
700、PEI15T)40mlを加え、続いて25%グルタル
アルデヒド16mlを加えた。60分後、室温で撹拌し
ながら、粒子を過し、粒状化し、そして空気乾
燥した。得られた乾燥材料6.5gは約500単位/g
のラクターゼ活性を持ち、これはもとの活性の約
30%に相当する。 実施例 12 バチルスパスチユーリ(Bacillus pasteurii)
ATCC11859の6倍濃縮醗酵ブロス300ml(6.3g
乾燥細胞、9300ウレアーゼ単位/g)に、撹拌し
ながら18mlの10%ポリエチレンイミン(Dow
Chemicals製分岐状の分子量60000、PEI600)を
加え、続いて25%グルタルアルデヒド20mlを加え
た。室温で更に60分撹拌後、固定化した細胞を
別し、空気乾燥した。乾燥した固定化した細胞
13.8gが300〜700μの粒径に対して1900単位/g
のウレアーゼ活性を伴ない得られた。これは約45
%の活性収率に相当する。 実施例 13 230ウレアーゼ単位/mlを持つバチルスパスチ
ユーリ(Bacillus pasteurii)ATCC11859の4%
(W/V)水性懸濁液100mlに撹拌しながら10%ポ
リエチレンイミン32ml(ポリミンHS、BASF)
を加え、続いて25%グルタルアルデヒド5mlを加
えた。4℃で1時間撹拌を続け、しかる後細胞を
別し、空気乾燥した。乾燥調製物2.3gは3100
単位/gのウレアーゼ活性(粒径300〜700μ)を
含有しており、これは31%の活性収率に相当す
る。 実施例 14 実施例12に記載の固定化した細胞0.5gをカラ
ム(1cmφ×10cm)に充填し、PH9に調節した1
%尿素(0.01%MgCl2、10mMベーターメルカプ
トエタノール)を含有する基質を40℃で床を通過
させ、尿素98%を50ml/hrの流速で加水分解する
ことができ、酵素活性の半減期は約1000時間であ
つた。 実施例 15 14単位マロラクチツク活性/を持つNaOHに
よりPH6.5に調節したロイコノストツクエノス
(Leuconostoc oenos)DSM20252の醗酵ブロス
0.25に、撹拌しながら3mlの10%ポリエチレン
イミン(ポリミンP、BASF)を加え、続いて1
mlの25%グルタルアルデヒドを加えた。4℃で更
に30分間撹拌を続け、しかる後、固定化した細胞
を別し、PH6の0.1Mリン酸塩緩衝液及び水で
洗浄し、次いで凍結乾燥した。乾燥した細胞は
3.4単位/gのマローラクチツク活性を持ち、こ
れは約40%の活性収率に相当する。 実施例 16 96単位マローラクチツク活性/gを持つロイコ
ノストツクエノスDSM20252の湿潤した細胞1.6
gを16ml水中に懸濁させ、PHを7.0に調節した。
1.7mlの10%ポリエチレンイミン(ポリミンP、
BASF)を撹拌しながら加え、続いて1.5mlの25
%グルタルアルデヒドを加えた。撹拌を室温で1
時間続け、しかる後固定化した細胞を過し、水
で洗浄し、空気乾燥した。乾燥生成物(0.5g)
は53単位/gのマローラクチツク活性を持ち、こ
れは28%の活性収率に相当する。 実施例 17 実施例15に記載した固定化した細胞の乾燥重量
で4gを85μモルNAD+及び35μモルMnCl2と共
にPH5.0の0.1Mリン酸塩中の25mM L―マレエー
ト50mlに加えた。マレエートのラクテートへの全
転化は3時間で達成された。この操作は反応時間
を何ら増加させることなしに少なくとも5回繰返
すことができた。 実施例 18 実施例16からの調製物0.35gを17μモルNAD+
及び7μモルMnCl2と共にPH4.0の0.1Mリン酸塩
中の33mM L―マレエート10mlに加えた。マレ
エートのラクテートへの全転化は6時間で得ら
れ、この操作は反応時間を何ら増加させることな
く新たなマレエート、NAD+及びMnCl2を用いて
少なくとも5回繰り返すことができた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 細胞内グルタルアルデヒド感受性酵素の固定
    化方法において、細胞内グルタルアルデヒド感受
    性酵素を含有する微生物細胞を第1アミノ基の有
    義な含有量を持つポリアミンの存在下にグルタル
    アルデヒドと水性媒体中で反応させること及び得
    られる固定化された酵素の単離より成ることを特
    徴とする方法。 2 該微生物細胞が全微生物細胞である特許請求
    の範囲第1項記載の方法。 3 該微生物細胞が菌株NRRL11240(又はその
    突然変位体及び変種を包含する本質的にそれと同
    一の菌株)の微生物細胞であり、且つペニシリン
    V―アシラーゼを含有する特許請求の範囲第1又
    は2項記載の方法。 4 該微生物細胞が種バチルスパスチユーリに属
    する菌株の微生物細胞であり且つウレアーゼを含
    有する特許請求の範囲第1又は2項記載の方法。 5 該微生物細胞が種クリユイベロマイセスフラ
    ジリスに属する菌株の微生物細胞であり且つラク
    ターゼを含有する特許請求の範囲第1又は2項記
    載の方法。 6 該微生物細胞が種ロイコノストツクエノスに
    属する菌株の微生物細胞であり、且つマロラクチ
    ツク酵素を含有する特許請求の範囲第1又は2項
    記載の方法。 7 該水性媒体が該発酵ブロスの水性部分である
    特許請求の範囲第1〜6項の何れかに記載の方
    法。 8 該水性媒体が細胞スラツジの水性部分であ
    り、該細胞スラツジは該発酵ブロスから分離され
    たものである特許請求の範囲第1〜6項の何れか
    に記載の方法。 9 該ポリアミン中の第1アミノ基の含有率が第
    1、第2及び第3アミノ基の全含有率の5%を越
    え、好ましくは20%を越える特許請求の範囲第1
    〜8項の何れかに記載の方法。 10 第1アミノ基の実質的含有率を持つポリア
    ミンが、そのアルキレン部分が2〜4個の炭素原
    子を含有するポリアルキレンイミンであり、好ま
    しくは分岐したポリアルキレンイミンである特許
    請求の範囲第1〜9項記載の方法。 11 該ポリアミンが分岐したポリエチレンイミ
    ンである特許請求の範囲第1〜10項の何れかに
    記載の方法。 12 該ポリアミンがポリアルキレンポリアミン
    である特許請求の範囲第1〜10項記載の何れか
    に記載の方法。 13 該分岐したポリエチレンイミンが500〜
    100000ダルトンの分子量を有する特許請求の範囲
    第1〜11項の何れかに記載の方法。 14 第1アミン当量/アルデヒド当量の比が
    0.01:1〜10:1、好ましくは0.1:1〜1:1
    の範囲にある特許請求の範囲第1〜13項の何れ
    かに記載の方法。 15 該方法が微生物細胞を持つ水性媒体への該
    ポリアミンの添加及びその後のグルタルアルデヒ
    ドの添加より成るシーケンスによつて行なわれる
    特許請求の範囲第1〜14項の何れかに記載の方
    法。 16 グルタルアルデヒド/微生物細胞(W/
    W)の比が0.01:1〜100:1の範囲にあり、好
    ましくは0.1:1〜10:1が使用される特許請求
    の範囲第1〜15項記載の何れかに記載の方法。 17 該単離され固定化された酵素が好ましくは
    粒状化又は押出しにより賦形される特許請求の範
    囲第1〜16項の何れかに記載の方法。 18 洗浄され単離された固定化された酵素が乾
    燥、ミル粉砕及び100〜1000μ、好ましくは200〜
    700μの範囲の粒径に篩い分けることにより賦形
    される特許請求の範囲第1〜16項の何れかに記
    載の方法。
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