JPS62278984A - Co-immobilized enzyme and microbial cell - Google Patents

Co-immobilized enzyme and microbial cell

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JPS62278984A
JPS62278984A JP12494886A JP12494886A JPS62278984A JP S62278984 A JPS62278984 A JP S62278984A JP 12494886 A JP12494886 A JP 12494886A JP 12494886 A JP12494886 A JP 12494886A JP S62278984 A JPS62278984 A JP S62278984A
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JP
Japan
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enzyme
immobilized
immobilized product
starch
bacteria
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Application number
JP12494886A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Takeda
靖史 竹田
Susumu Hisaku
桧作 進
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a co-immobilized enzyme and microbial cell capable of simplifying a production process of isomerized sugar, by bonding amylase to a microbial cell having glucose isomerase activity. CONSTITUTION:A microbial cell belonging to Streptomyces genus, Bacillus genus, etc., and having glucose isomerase activity is bonded with an amylase produced e.g. by Aspergillus sp. K-27 strain by the reaction e.g. at 4-9pH and 20-30 deg.C in the presence of a crosslinking agent such as glutaraldehyde and an enzyme precipitant such as tannin.

Description

【発明の詳細な説明】 3、 口の詳 なう■ (産業上の利用分野) 本発明は、異性化糖の製造などに宵月な酵素・菌体共固
定化物に関する。
[Detailed Description of the Invention] 3. Field of Industrial Use The present invention relates to a co-immobilized enzyme and bacterial cells that are useful for the production of high-fructose sugar.

(従来の技術) 澱粉を分解して得たグルコースを異性化して得られる異
性化糖(グルコース−フルクトース混合物)は清涼飲料
水をはじめ各種食品の甘味料として使用されている。異
性化糖を得るには1通常。
(Prior Art) High fructose sugar (glucose-fructose mixture) obtained by isomerizing glucose obtained by decomposing starch is used as a sweetener for various foods including soft drinks. To obtain high fructose sugar, use 1 usually.

まず、30〜40%の澱粉を含むpl+ 6.5〜7の
澱粉乳を3周製し、これにCa 2 * (カルシウム
イオン)とα−アミラーゼ(通常、細菌由来のα−アミ
ラーゼ)とを加え85〜90°Cで一次液化反応を行う
。次に。
First, starch milk with a pl+ of 6.5 to 7 containing 30 to 40% starch is prepared three times, and Ca 2 * (calcium ions) and α-amylase (usually α-amylase derived from bacteria) are added to this. In addition, a primary liquefaction reaction is performed at 85 to 90°C. next.

120〜140’Cに加熱し、珪溶性澱扮ミセルを開裂
させた後、85℃で再びα−アミラーゼを加えて二次液
化反応を行う。このようにして得られるオリゴ糖を主成
分とする澱粉液化物の温度を55〜60℃に、そしてp
Hを4.5〜5.0に調整した後2例えばアスペルギル
ス属やリゾプス属由来のグルコアミラーゼを加えて48
〜72時間糖化反応を行い、グルコースにまで分解する
。糖化反応終了後、活性炭やイオン交換樹脂を用いて精
製し、グルコース濃度が40〜45%となるよう濃縮し
、 pHを7.5〜8,0に調整する。これを、固定化
グルコースイソメラーゼ充填カラムに連続供給すると、
グルコースが異性化してフルクトースが生成し、グルコ
ース−フルクトース混合物が得られる。カラムから流出
する溶液を活性炭やイオン交換樹脂で精製し、濃縮する
とフルクトース含有率が42〜45%の異性化糖が得ら
れる。このように、異性化糖の製造には。
After heating to 120-140'C to cleave the silicosoluble starch micelles, α-amylase is added again at 85°C to perform a secondary liquefaction reaction. The temperature of the starch liquefied product containing oligosaccharides as the main component obtained in this way is adjusted to 55 to 60°C, and
After adjusting H to 4.5 to 5.0, add glucoamylase derived from Aspergillus or Rhizopus to 48
A saccharification reaction is carried out for ~72 hours to decompose it into glucose. After the saccharification reaction is completed, it is purified using activated carbon or ion exchange resin, concentrated to a glucose concentration of 40 to 45%, and adjusted to a pH of 7.5 to 8.0. When this is continuously supplied to a column packed with immobilized glucose isomerase,
Glucose isomerized to produce fructose, resulting in a glucose-fructose mixture. When the solution flowing out of the column is purified using activated carbon or ion exchange resin and concentrated, high fructose corn syrup with a fructose content of 42 to 45% is obtained. In this way, for the production of isomerized sugar syrup.

■澱粉の加水分解、および■糖の異性化という二段階の
工程が必要であり、特に澱粉の加水分解には長時間を要
する。例えば、澱粉液化物をさらにグルコースにまで分
解するには、既述のように。
Two steps are required: (1) hydrolysis of starch, and (2) isomerization of sugar, and starch hydrolysis in particular takes a long time. For example, to further decompose starch liquefied product into glucose, as described above.

48〜72時間を必要とする。このような製造工程では
、この酵素の繰り返し利用ができない欠点もある。
It requires 48-72 hours. This manufacturing process also has the disadvantage that the enzyme cannot be used repeatedly.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記従来の欠点を解決するものであり。(Problem that the invention attempts to solve) The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks.

その目的とするところは、異性化IJg製造工程を筒略
化しうる酵素・菌体共固定化物を提供することにある。
The purpose is to provide an enzyme/bacteria co-immobilized product that can simplify the production process of isomerized IJg.

本発明の他の目的は、澱粉分解酵素の繰り返し使用が可
能な酵素・菌体共固定化物を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an enzyme/microbial cell co-immobilized product that allows repeated use of an amylolytic enzyme.

(問題点を解決するための手段) 本発明の酵素・菌体共固定化物は、澱粉分解酵素をグル
コースイソメラーゼ活性を有する微生物菌体に結合させ
てなり、そのことにより上記目的が達成される。
(Means for Solving the Problems) The enzyme/bacteria co-immobilized product of the present invention is formed by binding an amylolytic enzyme to microbial cells having glucose isomerase activity, thereby achieving the above object.

本発明の酵素・菌体共固定化物に用いられる微生物菌体
としては、グルコースイソメラーゼ活性を有するあらゆ
る微生物が使用されうる。このような微生物には、放線
菌、![1菌などがあり、特に放線菌が好適に用いられ
る。放線菌としては5例えば;ストレプトマイセス フ
ェオクロモゲネス(Stre jom ces  ph
aeochromogenes) 、  ストレプトマ
イセス フラジアエ(S trepむomCeSfra
diae )+ストレプトマイセス オリバセウス(S
 trep tomycesolivaceus ) 
、ストレプトマイセス カリフォルニカス(Stre 
tow ces  californicus) 、 
ストレプトマイセス カナマイセティカス(Stre 
tom ceskanam ceticus ) 、ス
トレプトマイセス バアジニア(Streptom c
es  f ) 、 ストレプトマイセス アルプス(
鉦匹匹姐圧並albus ) 。
As the microbial cells used in the enzyme/bacteria co-immobilized product of the present invention, any microorganism having glucose isomerase activity can be used. Such microorganisms include actinobacteria! [1] Actinobacteria are particularly preferably used. Examples of actinomycetes include Streptomyces phaeochromogenes (Streptomyces pheochromogenes).
aeochromogenes), Streptomyces fradiae (S.
diae) + Streptomyces olivaceus (S
trep tomycesolivaceus)
, Streptomyces californica
tow ces californicus),
Streptomyces Kanamyceticus (Stre
tom ceskanam ceticus), Streptomyces baaginia (Streptom c
es f), Streptomyces alps (
Albus).

ストレプトマイセス オリボクロモゲネス(ユニ虹虹シ
1郊−o1ivochromogenes) 、  ス
トレプトマイセス ルビゲノスス(Sjreptomy
ces  rubigenosus )などのストレプ
トマイセス属菌がある。細菌としては9例えば、バチル
ス コアギユランス(Bacillus匹…虱憇L)、
バチルス メガテリウム(Bacillus匣鉦旦ム憇
)などのバチルス属菌:シュードモナス ヒドロフイソ
(Pseudomonas  hydrophilal
a)などのシュードモナス属菌;アルスロバクタ−属菌
;ラクトバチルス プレビス(Lactobacill
usbrevis)などのラクトバチルス属菌;アクチ
ノプラネス ミズーリエンシス(Actinoplan
es  m1s−souriensis)がある。これ
らは2種以上同時に使用されてもよい。微生物菌体は生
菌であっても。
Streptomyces olibochromogenes, Streptomyces rubigenosus
There are Streptomyces bacteria such as Ces rubogenosus). Examples of bacteria include Bacillus coagulans,
Bacillus bacteria such as Bacillus megaterium: Pseudomonas hydrophilal
a) such as Pseudomonas genus; Arthrobacter genus; Lactobacillus plebis (Lactobacillus plebis);
Lactobacillus bacteria such as Actinoplanes missouriensis (usbrevis);
es m1s-souriensis). Two or more of these may be used simultaneously. Even if the microbial cells are live bacteria.

あらかじめ約60〜80°Cの熱処理を行った菌体であ
ってもよい。
The bacterial cells may be heat-treated at about 60 to 80°C in advance.

澱粉分解酵素としては澱粉を加水分解しうるあらゆる酵
素が利用可能であり、その由来は問わない。例えば、α
−アミラーゼ、β−アミラーゼ。
Any enzyme that can hydrolyze starch can be used as the starch degrading enzyme, and its origin does not matter. For example, α
-Amylase, β-amylase.

グルコアミラーゼなどのアミラーゼ;α−グルコシダー
ゼ;プルラナーゼ;イソアミラーゼが用いられる。アミ
ラーゼのうちでは、アスペルギルス属菌やリゾプス属菌
の産生ずるグルコアミラーゼ。
Amylases such as glucoamylase; α-glucosidase; pullulanase; and isoamylase are used. Among amylases, glucoamylase is produced by Aspergillus and Rhizopus bacteria.

特にアスペルギルス エスピー K−27株(旦肚二[
u旦sp、 L27)の産生ずるアミラーゼが好適に用
いられる。上記澱粉分解酵素による澱粉の分解様式は1
例えば、α−1,4結合が切断される。
In particular, Aspergillus sp. K-27 strain (Danfuji [
Amylase produced by Udansp, L27) is preferably used. The mode of decomposition of starch by the amylolytic enzymes mentioned above is 1.
For example, α-1,4 bonds are cleaved.

α−1,6結合が切断される。などさまざまであるため
、必要に応じて2種以上を選択し、効果的に澱粉がグル
コースに分解されるようにする。澱粉分解酵素の使用量
は特に限定されない。
α-1,6 bond is cleaved. There are various types, so select two or more types as necessary to ensure that starch is effectively decomposed into glucose. The amount of starch degrading enzyme used is not particularly limited.

上記菌体と澱粉分解酵素を結合させるために1架橋剤と
酵素沈澱剤(蛋白質凝集剤)とが使用される。架橋剤と
しては、グルタルアルデヒド、ジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミンなどが
用いられる。特にグルタルアルデヒドが好適に用いられ
る。グルタルアルデヒドは1反応液中に1〜10−1%
の濃度となるように加えられる。酵素沈澱剤(蛋白質凝
集剤)としてはタンニンが好適に用いられる。タンニン
は蛋白質の吸着を促進するため、菌体と酵素とがより効
果的に結合しうる。タンニンは2反応液中に0.5〜4
0−1%の濃度となるように加えられる。
A crosslinking agent and an enzyme precipitant (protein flocculant) are used to bind the above bacterial cells and the starch degrading enzyme. As the crosslinking agent, glutaraldehyde, diisocyanate, hexamethylenediamine, hexamethylenetetramine, etc. are used. In particular, glutaraldehyde is preferably used. Glutaraldehyde is 1 to 10-1% in one reaction solution.
It is added to give a concentration of . Tannin is preferably used as the enzyme precipitant (protein flocculant). Since tannins promote protein adsorption, bacterial cells and enzymes can bond more effectively. Tannin is 0.5 to 4 in the 2 reaction solutions.
It is added to a concentration of 0-1%.

本発明の酵素・菌体共固定化物を得るには1例えば、ま
ず上記菌体に必要に応じて凍結乾燥、噴霧乾湿などの処
理を行って部分的に脱水し、これを澱粉分解酵素を含有
する水溶液中に加える。これに架橋剤と酵素沈澱剤とを
加え、必要に応じて。
To obtain the enzyme/bacteria co-immobilized product of the present invention, 1. For example, first, the above-mentioned microbial cells are partially dehydrated by freeze-drying, spray-drying, etc. as necessary, and then the amylolytic enzyme-containing product is dehydrated. Add to the aqueous solution. Add a crosslinking agent and an enzyme precipitant to this, if necessary.

攪拌・振盪する。反応液のpHは4〜9.好ましくは4
.5〜7.5.そして反応温度は20〜30°Cとする
Stir/shake. The pH of the reaction solution is 4-9. Preferably 4
.. 5-7.5. The reaction temperature is 20 to 30°C.

反応時間は数分〜数日、好ましくは0.5〜5時間であ
る。
The reaction time is from several minutes to several days, preferably from 0.5 to 5 hours.

得られた酵素・菌体共固定化物はそのまま澱粉の分解・
異性化に利用されうるが、さらに、必要に応じて、不活
性担体に担持させた担持体や高分子化合物で包括した包
括固定化物としてもよい。
The obtained enzyme/bacteria co-immobilized product can be directly used for starch decomposition and
Although it can be used for isomerization, if necessary, it may also be used as an entrapping immobilization product supported on an inert carrier or surrounded by a polymer compound.

上記不活性担体としては、多孔性ガラス、多孔性セラミ
ック、イオン交換樹脂などが利用されうる。
Porous glass, porous ceramic, ion exchange resin, etc. can be used as the inert carrier.

このような不活性担体に吸着、化学的結合などの方法で
上記共固定化物を担持させる。包括固定化物の調製に利
用される高分子化合物としては、に−カラギーナン、ゼ
ラチン、ポリアクリルアミド。
The co-immobilized product is supported on such an inert carrier by adsorption, chemical bonding, or the like. Polymer compounds used for the preparation of entrapping immobilization products include carrageenan, gelatin, and polyacrylamide.

アルギン酸、ポリビニルアルコールなどがある。Examples include alginic acid and polyvinyl alcohol.

これらの高分子化合物で上記共固定化物を包み込み(包
括し)、適当な造粒手段を用いて成形する。
The above-mentioned co-immobilized product is wrapped (enclosed) in these polymeric compounds, and then molded using an appropriate granulation means.

包括固定化物に用いられる高分子化合物は、酵素・菌体
共固定化物が包括される必要最少量を用いる。
The polymer compound used in the entrapping immobilization product is used in the minimum amount necessary to entrap the enzyme/bacteria co-immobilized product.

これによって酵素反応の基質である澱粉やデキストリン
の透過性を維持できるので5澱粉分解酵素の働きを低下
させるおそれがない。さらに、必要に応じて架橋剤や蛋
白質凝集剤を用いて包括固定化物の物理的強度を向上さ
せる。架橋剤や蛋白質凝集剤としては、上記酵素・菌体
共固定化物の調製に用いられるのと同様の化合物1例え
ば、グルタルアルデヒド、ヘキサメチレンジアミン、タ
ンニンが好適に用いられる。
As a result, the permeability of starch and dextrin, which are substrates for enzyme reactions, can be maintained, so there is no risk of reducing the activity of the 5 starch-degrading enzymes. Furthermore, if necessary, a crosslinking agent or a protein flocculant is used to improve the physical strength of the entrapping immobilization product. As the cross-linking agent and protein flocculant, the same compounds 1 as those used in the preparation of the enzyme/bacteria co-immobilized product, such as glutaraldehyde, hexamethylene diamine, and tannin, are preferably used.

得られた酵素・菌体共固定化物を用いて澱粉から異性化
糖を製造するには1例えば、まず、この共固定化物、あ
るいは共固定化物担持体や共固定化物の包括固定化物を
カラムに充填する。別に常法に従って澱粉を5〜50%
、好ましくは30〜40%の割合で含有する澱粉乳にα
−アミラーゼなどを作用させてDE5〜25の澱粉液化
物を調製する。これを必要に応じて活性炭やイオン交換
クロマトグラフィーで精製し、上記カラムに供給する。
To produce isomerized sugar syrup from starch using the obtained enzyme/bacteria co-immobilized product, 1. First, the co-immobilized product, the co-immobilized product carrier, or the entrapping immobilized product of the co-immobilized product is placed in a column. Fill. Separately, add 5-50% starch according to the usual method.
, preferably in a proportion of 30 to 40%.
- A starch liquefied product with a DE of 5 to 25 is prepared by the action of amylase or the like. This is purified by activated carbon or ion exchange chromatography as needed, and then supplied to the column.

カラム供給時のpl+は5〜8.好ましくは6〜7であ
り温度は25〜70°C1好ましくは45〜60°Cで
ある。連続供給を行う場合の流速(space vel
ocity)は0.05〜4.Oh+”、好ましくは0
.05〜1.0hr−’である。
pl+ during column supply is 5-8. Preferably it is 6 to 7, and the temperature is 25 to 70°C, preferably 45 to 60°C. Flow rate when performing continuous supply (space vel
ocity) is 0.05 to 4. Oh+”, preferably 0
.. 05 to 1.0 hr-'.

このような条件で連続供給を行うと、フルクトース含有
率が42%以上の異性化糖が得られる。
If continuous supply is carried out under such conditions, high fructose corn syrup with a fructose content of 42% or more can be obtained.

(作用) このように1本発明の酵素・菌体共固定化物はグルコー
スイソメラーゼ活性を有する微生物に澱粉分解酵素を結
合させて一体化したため2例えば。
(Function) As described above, the enzyme/microbial cell co-immobilized product of the present invention is obtained by binding and integrating an amylolytic enzyme to a microorganism having glucose isomerase activity.

これをカラムに充填して澱粉液化物を供給すると澱粉の
糖化工程と生成したグルコースの異性化工程とが同一カ
ラム内で行われ、異性化糖調製が一工程で完了する。従
来の澱粉の糖化および異性化という二段階の工程を一工
程にしうるため大規模な設備を必要としない。しかも、
連続的に異性化糖が生産されうる。また、グルコースが
直ちに異性化され1反応液中のグルコース濃度が比較的
低く保たれるので、グルコアミラーゼ作用による転移生
成物がほとんどなく、フルクトースの収率が増大する。
When this is packed into a column and the starch liquefied product is supplied, the starch saccharification process and the produced glucose isomerization process are performed in the same column, completing the isomerized sugar production in one step. Since the conventional two-step process of starch saccharification and isomerization can be combined into one process, large-scale equipment is not required. Moreover,
High fructose corn syrup can be produced continuously. Furthermore, since glucose is immediately isomerized and the glucose concentration in one reaction solution is kept relatively low, there are almost no transfer products due to the action of glucoamylase, and the yield of fructose increases.

使用するアミラーゼなどの酵素は固定化されているため
、繰り返し使用が可能である。
Since the enzymes used, such as amylase, are immobilized, they can be used repeatedly.

酵素・菌体共固定化物は、それ自体 i位重世あたりの
酵素活性が高いという利点があり、そのままの状態で使
用可能であるが、酵素・菌体共固定化物担持体あるいは
酵素・菌体共固定化物包括固定化物は、上記酵素・菌体
共固定化物よりも取り扱いに便利であるため、カラムの
大きさ、所望する異性化の程度2反応条件などを考慮し
て適宜酵素・菌体共固定化物の代わりに利用されうる。
Enzyme/bacteria co-immobilized products have the advantage of high enzyme activity per i-position, and can be used as is, but enzyme/bacteria co-immobilized products may also be used as carriers or enzyme/bacteria co-immobilized products. The co-immobilized product is more convenient to handle than the above-mentioned enzyme/bacteria co-immobilized product. It can be used in place of immobilized materials.

(実施例) 以下に本発明を実施例につき説明する。(Example) The invention will be explained below with reference to examples.

大嵐皿土 (A)酵素・菌体共固定化物(包括固定化′!!!IJ
)の調製ニゲルコースイソメラーゼ菌体標品(ナガセ生
化学工業社製;ストレプトマイセス エスピーの凍結乾
燥標品)0.2gとダビアーゼに−27(ダイキン工業
社製;アスペルギルス エスピー K−27の産生ずる
アミラーゼ;20.0OOAON/g) 0.5gとを
混合した。これに1.5%のグルタルアルデヒドと20
%のタンニンとを倉荷するO、 IM リン酸緩衝液(
pH7,2) 3 n+j!を加えて30°Cにて30
分間反応させた。これをガラスホモジナイザーで均一な
懸濁液とし、 0.45μmのフィルターで濾過した。
Daiarashi dish (A) Enzyme/bacteria co-immobilized product (comprehensive immobilization'!!!IJ
) preparation of 0.2 g of Nigercose isomerase bacterial cell preparation (manufactured by Nagase Seikagaku Kogyo Co., Ltd.; freeze-dried preparation of Streptomyces sp.) and -27 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.; production sample of Aspergillus sp. K-27) Amylase; 20.0OOAON/g) 0.5g was mixed. Add to this 1.5% glutaraldehyde and 20%
% tannin and O, IM phosphate buffer (
pH7,2) 3 n+j! 30 at 30°C.
Allowed to react for minutes. This was made into a uniform suspension using a glass homogenizer and filtered through a 0.45 μm filter.

0.2Mリン酸緩衝液(ρ116.5)で洗浄し、酵素
・菌体共固定化物を得た。
It was washed with 0.2M phosphate buffer (ρ116.5) to obtain an enzyme/bacteria co-immobilized product.

50゛Cに加温した3、5%に一力うギーナン水溶液8
 mlに上記酵素・菌体共固定化物を加え充分に混合し
た。50’Cに加温したコーン油を攪拌しながら、これ
に上記水溶液を滴下し、微細なビーズ状とした。このコ
ーン油を氷水で冷却し0.3M MCIを加えた後、さ
らに、氷水浴中で3〜4時間放置した。次に、コーン油
を除去し、0.団 リン酸緩衝液(p)17.0 )と
0.釦へキサメチレンジアミンとをそれぞれ0.2Fお
よび90mMとなるように加えて5 ’cで10分間穏
やかに攪拌した。これに25%グルタルアルデヒドを9
0mFI となるように加え。
3.5% ginan aqueous solution heated to 50°C
The above enzyme/bacteria co-immobilized product was added to the solution and thoroughly mixed. While stirring corn oil heated to 50'C, the above aqueous solution was added dropwise to form fine beads. After cooling this corn oil with ice water and adding 0.3M MCI, it was further left in an ice water bath for 3 to 4 hours. Next, remove the corn oil and remove the 0. Group phosphate buffer (p) 17.0) and 0. Hexamethylenediamine was added to the solution to give a concentration of 0.2F and 90mM, respectively, and the mixture was gently stirred at 5'C for 10 minutes. Add 25% glutaraldehyde to this
Add so that it is 0mFI.

5°Cで穏やかに30分間攪拌した。このように硬化処
理したビーズをグラスフィルターで集め、 0.3MK
Clを含む0.11 リン酸緩衝液(pl+ 6.5)
で速やかに洗浄し、包括固定化物を得た。この包括固定
化物のグルコアミラーゼ活性およびグルコースイソメラ
ーゼ活性を次の方法で測定したところ、それぞれ421
J/g (包括固定化物乾燥品)および280/g(包
括固定化物乾燥品)であった。
Stir gently for 30 minutes at 5°C. Collect the hardened beads in this way with a glass filter and collect 0.3MK.
0.11 phosphate buffer containing Cl (pl+ 6.5)
The mixture was immediately washed with water to obtain an entrapping immobilized product. The glucoamylase activity and glucose isomerase activity of this entrapping immobilized product were measured by the following method, and it was found that 421.
J/g (dry entrapping immobilized product) and 280/g (dry entrapping immobilized product).

グルコアミラーゼ活性測定法: 25mMマルトース)
容液(pH6,5)  1 mftに包括固定化物の=
、s>vso。
Glucoamylase activity measurement method: 25mM maltose)
Encapsulated immobilized material in 1 mft of solution (pH 6,5) =
, s>vso.

μlを加え40℃で30分間振盪する。この反応?F!
1.50μ2を採取して水200μ!に加え、30秒間
沸梳水浴中で加熱する。グルコースオキシダーゼ法によ
りグルコース量を求め、上記反応条件下で1分間に1M
モルのマルトースを分解する包括固定化物の活性をlユ
ニ・ノド(tl)とする。
Add μl and shake at 40°C for 30 minutes. This reaction? F!
Collect 1.50μ2 and make 200μ of water! and heat in a boiling water bath for 30 seconds. The amount of glucose was determined by the glucose oxidase method, and 1M per minute was determined under the above reaction conditions.
Let the activity of the entrapping immobilizate to decompose a mole of maltose be luni-nod (tl).

グルコースイソメラーゼ活性測定法: Q、2Mのグル
コースおよび0.01M硫酸マグネシウムを含む0.2
4リン酸緩衝液Cp86.5) 500μlに包括固定
化物の懸濁液500μlを加え、70°Cで60分間反
応させる。この反応液を50μl採取し、50μgの0
.51過塩素酸溶液に加える。蒸留水を加えて2 me
とし、そのうちの500μp):C検液とし、システィ
ン−カルバゾール法でフルクトースを定量する。■ユニ
ー/ ト(U)とは、上記反応条件で1分間に1Mモル
のフルクトースを生成する包括固定化物の活性をいう。
Glucose isomerase activity measurement method: Q, 0.2 containing 2M glucose and 0.01M magnesium sulfate
Add 500 μl of the entrapping immobilization suspension to 500 μl of 4-phosphate buffer (Cp86.5), and react at 70°C for 60 minutes. 50 μl of this reaction solution was collected, and 50 μg of 0
.. 51 Add to perchloric acid solution. Add distilled water for 2 me
500 μp of which is used as the C test solution, and fructose is quantified by the cysteine-carbazole method. (2) Unit/t (U) refers to the activity of an entrapping immobilized product that produces 1M mol of fructose per minute under the above reaction conditions.

(B)異性化糖の調製=(八)項で得られた包括固定化
物を1 、5 cmφX13cm0カラムに充填し、5
5°Cに保温した。別に、モチトウモロコシ5粉:F、
 EJ液をα−アミラーゼを用いて常法に従い液化し5
 これにリン酸゛綴衝液(pH6,5)および硫酸マグ
ネシウムをそれぞれO,IMおよび0.OIMとなるよ
うに加えた。この澱粉液化物(30%)を上記カラムに
流速0.1hr−’の割合で連続供給した。カラム流出
液を高速液体クロマトグラフィー(IIl’LC)で分
析したところ約45%のフルクトースを含む異性化糖が
認められた。IIPLCは東洋曹達工業社!l 1lL
c803Dを用い、使用したカラムは東洋曹達工業社製
TSKgel NI+2−60 (粒径5 pm ; 
4.6φX 250+nm)である。
(B) Preparation of isomerized sugar syrup = The entrapping immobilized product obtained in section (8) was packed into a 1.5 cmφ x 13 cm0 column,
The temperature was kept at 5°C. Separately, 5 waxy corn flour: F,
The EJ liquid was liquefied using α-amylase according to a conventional method.
A phosphoric acid buffer solution (pH 6.5) and magnesium sulfate were added to this at O, IM and 0.0 M, respectively. Added so that it becomes OIM. This starch liquefied product (30%) was continuously supplied to the column at a flow rate of 0.1 hr-'. Analysis of the column effluent by high performance liquid chromatography (IIl'LC) revealed isomerized sugar syrup containing about 45% fructose. IIPLC is Toyo Soda Kogyo Co., Ltd. l 1lL
c803D, and the column used was TSKgel NI+2-60 manufactured by Toyo Soda Kogyo Co., Ltd. (particle size 5 pm;
4.6φ×250+nm).

溶媒は80%アセトニトリルを用い、流量を0.8m 
l /+minとして常温で測定を行った。検出には示
差屈折計を用いた。
The solvent used was 80% acetonitrile, and the flow rate was 0.8 m.
The measurement was carried out at room temperature as 1/+min. A differential refractometer was used for detection.

大公■1 (A)酵素・菌体共固定化物(包括固定化物)の調製:
ダビアーゼに−27の代わりにグルコチーム(ナガセ生
化学工業社製;リゾプス屈菌の産生ずるグルコアミラー
ゼ剤;20,000 AIIN/g) 0.5 gを用
いたこと以外は実施例1(八)項と同様である。
Grand Duke ■1 (A) Preparation of enzyme/bacteria co-immobilized product (comprehensive immobilized product):
Example 1 (8) except that 0.5 g of glucozyme (manufactured by Nagase Seikagaku Kogyo Co., Ltd.; glucoamylase agent produced by Rhizopus flexure; 20,000 AIIN/g) was used in place of -27 for dabiase. Same as section.

得られた包括固定化物のグルコアミラーゼ活性は3fl
U/g  (包括固定化物乾燥品)、そしてグルコース
イソメラーゼ活性は270/g (包括固定化物乾漠品
)であった。
The glucoamylase activity of the obtained entrapping immobilization was 3 fl
U/g (dry entrapping immobilized product) and glucose isomerase activity was 270/g (dry entrapping immobilized product).

(B)異性化糖の3gI製二本実施例(A)項で得られ
た包括固定化物を用い、実施例1(B)項と同様に異性
化糖の調製を行ったところ、約42%のフルクトースを
含む異性化糖の生成がlif LUされた。
(B) Two 3gI products of isomerized high-fructose sugar When the entrapping immobilized product obtained in Example (A) was used to prepare isomerized high-fructose sugar in the same manner as in Example 1 (B), approximately 42% The production of isomerized sugar containing fructose was carried out by lif LU.

災茹■ユ (^)酵素・菌体用固定化物(包括固定化¥!IJ)の
調製:ダビアーゼに−27の代わりにXL128−C(
ナガセ生化学工業社製:アスペルギルス属菌の産生ずる
グルコアミラーゼ剤;3,000 FLS U/g) 
0.9gを用いたこと以外は実施例1 (A)項と同様
である。
Disaster boil ■ Yu (^) Preparation of immobilized material for enzymes and bacterial cells (comprehensive immobilization ¥! IJ): XL128-C (instead of -27) for dabiase
Manufactured by Nagase Seikagaku Kogyo Co., Ltd.: Glucoamylase produced by Aspergillus bacteria; 3,000 FLS U/g)
The same as in Example 1 (A) except that 0.9 g was used.

得られた包括固定化物のグルコアミラーゼ活性は39υ
/g  (包括固定化物乾燥品)、そしてグルコースイ
ソメラーゼ活性は30[J/g (包括固定化物乾燥品
)であった。
The glucoamylase activity of the obtained entrapped immobilized product was 39υ
/g (dry entrapping immobilized product), and the glucose isomerase activity was 30 [J/g (dry entrapping immobilized product).

(B)異性化糖の調製二本実施例(^)項で得られた包
括固定化物を用い、実施例1 (B)項と同様に異性化
糖の調製を行ったところ、約43%のフルクトースを含
む異性化糖の生成が確認された。
(B) Preparation of isomerized high-fructose sugar (2) Using the entrapping immobilized product obtained in this example (^), isomerized high-fruct sugar was prepared in the same manner as in (B) of Example 1. The production of isomerized sugar containing fructose was confirmed.

去籐勇↓ (A)酵素・菌体用固定化物(包括固定化物)の調製:
実施例1(A)項に4λじて包括固定化物を3j4製し
た。ただし、酵素・菌体用固定化物にグルコースイソメ
ラーゼ菌体4.5gをさらに添加し、に−カラギーナン
で同時に包括されるようにした。
Isamu Kato ↓ (A) Preparation of immobilized material for enzymes and bacterial cells (comprehensive immobilized material):
3j4 entrapping immobilization products were prepared using 4λ as described in Example 1 (A). However, 4.5 g of glucose isomerase cells were further added to the enzyme/bacterium immobilized material so that they were simultaneously encapsulated with carrageenan.

得られた包括固定化物のグルコアミラーゼ活性は5.9
0/g(包括固定化物乾燥品)、そしてグルコースイソ
メラーゼ活性は761/g (包括固定化物乾燥品)で
あった。
The glucoamylase activity of the obtained entrapped immobilized product was 5.9
0/g (dry entrapping immobilized product), and glucose isomerase activity was 761/g (dry entrapping immobilized product).

(B)異性化糖の調製:実施例1(B)項と同様の方法
で得られたモチトウモロコシ澱粉の液化物(30%)2
mlに本実施例(八)項で得られた包括固定化物180
■を加え、55°Cで攪拌しながら反応させた。48時
間後には反応液中に約45%のフルクトースを含む異性
化糖の存在が、そして72時間後には約48%のフルク
トースを含む異性化糖の存在が確認された。
(B) Preparation of isomerized sugar syrup: Liquefied waxy corn starch (30%) obtained in the same manner as in Example 1 (B) 2
ml of the entrapping immobilized product obtained in Section (8) of this Example
(2) was added and reacted at 55°C with stirring. After 48 hours, the presence of isomerized high-fructose sugar containing about 45% fructose was confirmed in the reaction solution, and after 72 hours, the presence of isomerized high-fructose sugar containing about 48% fructose was confirmed.

(発明の効果) 本発明の酵素・菌体用固定化物は、このように。(Effect of the invention) The enzyme-immobilized product for bacterial cells of the present invention is thus prepared.

グルコースイソメラーゼ活性を有する微生物菌体に澱粉
分解酵素を結合させて得られる。これを利用して異性化
糖の製造を行うと澱物の糖化工程と異性化工程とが一段
階の工程でなされろる。そのため、大規模な設備を必要
とせず、しかも連続的に異性化糖の製造が行われうる。
It is obtained by binding a starch degrading enzyme to microbial cells having glucose isomerase activity. When this is used to produce isomerized sugar, the starch saccharification step and the isomerization step can be performed in one step. Therefore, high-fructose sugar can be produced continuously without requiring large-scale equipment.

また、逐次異性化によってグルコース濃度が低く保たれ
るのでグルコアミラーゼの逆反応で生ずるオリゴ糖の生
成がなく、異性化率が高く、純度の高い製品が得られる
。さらに、酵素・菌体用固定化物の単位重量あたりの酵
素活性も高いため効果的に異性化糖が生産される。澱粉
の分解に用いられる澱粉分解酵素は固定化されているた
め繰り返し利用が可能である。したがって1本発明の酵
素・菌体用固定化物により、異性化糖が短時間に安価に
生産されうる。
Furthermore, since the glucose concentration is kept low by sequential isomerization, there is no formation of oligosaccharides caused by the reverse reaction of glucoamylase, and a product with a high isomerization rate and high purity can be obtained. Furthermore, since the enzyme activity per unit weight of the enzyme/bacteria immobilized product is high, high fructose sugar is effectively produced. The starch-degrading enzyme used to break down starch is immobilized and can be used repeatedly. Therefore, by using the enzyme-immobilized product for bacterial cells of the present invention, high-fructose corn syrup can be produced in a short time and at low cost.

以上that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、澱粉分解酵素をグルコースイソメラーゼ活性を有す
る微生物菌体に結合させた酵素・菌体共固定化物。 2、前記澱粉分解酵素がアスペルギルス(¥Asper
−gillus¥)属菌由来の酵素である特許請求の範
囲第1項に記載の共固定化物。 3、前記澱粉分解酵素がアスペルギルス エスピー K
−27(¥Aspergillus¥ sp.K−27
)由来の酵素である特許請求の範囲第1項または第2項
に記載の共固定化物。 4、前記澱粉分解酵素がリゾプス(¥Rhizopus
¥)属菌由来の酵素である特許請求の範囲第1項に記載
の共固定化物。 5、前記微生物がストレプトマイセス(¥Strept
o−myces¥)属菌である特許請求の範囲第1項に
記載の共固定化物。 6、前記微生物がバチルス(¥Bacillus¥)属
菌である特許請求の範囲第1項に記載の共固定化物。
[Scope of Claims] 1. An enzyme/bacteria co-immobilized product in which a starch degrading enzyme is bound to microbial cells having glucose isomerase activity. 2. The starch degrading enzyme is Aspergillus (¥Asper
2. The co-immobilized product according to claim 1, which is an enzyme derived from a bacterium of the genus P. gillus. 3. The starch degrading enzyme is Aspergillus sp. K
-27(¥Aspergillus¥ sp.K-27
2. The co-immobilized product according to claim 1 or 2, which is an enzyme derived from ). 4. The starch degrading enzyme is Rhizopus (Rhizopus).
¥) The co-immobilized product according to claim 1, which is an enzyme derived from a fungus of the genus. 5. The microorganism is Streptomyces (\Strept
The co-immobilized product according to claim 1, which is a bacterium belonging to the genus O-myces. 6. The co-immobilized product according to claim 1, wherein the microorganism is of the genus Bacillus.
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