JPS6236191A - 固定化酵素の製造方法 - Google Patents

固定化酵素の製造方法

Info

Publication number
JPS6236191A
JPS6236191A JP17560785A JP17560785A JPS6236191A JP S6236191 A JPS6236191 A JP S6236191A JP 17560785 A JP17560785 A JP 17560785A JP 17560785 A JP17560785 A JP 17560785A JP S6236191 A JPS6236191 A JP S6236191A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
enzyme
gelatin
immobilized
radiation
activity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP17560785A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0583235B2 (ja
Inventor
Akira Sugisawa
公 杉澤
Masanori Yamamoto
正典 山本
Mitsuru Yasuda
充 安田
Yoshiyuki Ooshima
大島 祥幸
Nobuaki Tsuge
信昭 柘植
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
House Foods Corp
Original Assignee
House Food Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by House Food Industrial Co Ltd filed Critical House Food Industrial Co Ltd
Priority to JP17560785A priority Critical patent/JPS6236191A/ja
Publication of JPS6236191A publication Critical patent/JPS6236191A/ja
Publication of JPH0583235B2 publication Critical patent/JPH0583235B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

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、マトリックスとしてゼラチンを用いた酵素の
固定化に関するものである。
〔従来の技術〕
酵素の利用性を向上させるために種々のマトリックスを
用いて酵素を固定化する方法が行なわれている。例えば
、セルロース、ポリアクリルアミド、コラーゲンなどを
用い、これらの中に酵素を固定化する方法などである。
しかしながら、これらの方法で固定化された酵素は酵素
活性が不十分であったり、製造コストが高いという問題
があり、これらとは別のマトリックスを用いた種々の技
術が開発されている。このうち、酵素固定化用担体とし
てのゼラチンのすぐれた特性に着目し、特開昭52−5
7390号公報には、ゲル化されたゼラチン中に酵素を
固定化する技術が開示されている。具体的には、ゼラチ
ン溶液に酵素を添加した後、該溶液をチタン板などの適
当な板状体上に流延し、風乾して薄膜をつくり、次にこ
の薄膜をホルムアルデヒドやグルタルアルデヒドなどの
アルデヒド中に浸ン9してゲル化させて固定化酵素を得
るものである。又、特公昭52−18794号公報には
、ゼラチンなどのゲル化タンパク質の水溶液にタンパク
質非分解酵素を添加後、ゲル化させ、次いで2又は多−
官能性タンパク質試薬と反応させてゲル化タンパク質の
分子を架橋させて、酵素を固定化する技術が開示されて
いる。たしかに、ゼラチンは酵素の固定化用のすぐれた
マトリックスではあるが、上記の方法では、各種試薬を
用いるので酵素の失活が大きくなったり、又、該試薬使
用後に雑菌が混入するという問題があった。
さらに、バック77 (S、 Bachman et、
 al、 )らの報文スターチ(’5tarch/ S
 t’a r k e ) 33(1981)Nr、2
.S、63−66には、ゼラチン溶液に放射線を照射さ
せて、ゼラチンを不溶性にした後、酵素を添加し、次い
でグルタルアルデヒドを用いて架橋させて固定化酵素を
得る方法が記載されている。しかしながら、これとて酵
素の固定化は不十分であり、上記公報記載の技術と同様
の問題があった。
〔発明が解決すべき問題点〕
従って本発明はグルタルアルデヒドやホルムアルデヒド
等の試薬を用いずに簡易な操作で酵素を固定化できる方
法を提供することを目的とする。
又、本発明は無菌状態で酵素を固定化できる方法を提供
することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、酵素含有ゼラチン水溶液をゲル化後、これに
放射線を照射してゼラチンを不溶化させるとゼラチンマ
トリックス中に酵素が有効に固定され、同時にゼラチン
中の雑菌が殺菌されるとの知見に基づいてなさ・れたの
である。
すなわち、本発明は、酵素含有ゼラチン水溶液をゲル化
させた後、放射線を照射してゼラチンを不溶化させてゼ
ラチンゲル内に酵素を固定化することを特徴とする固定
化酵素の製造方法を提供する。
本発明においては、先づ酵素含有ゼラチン水溶液を調製
する。この際ゼラチンを2〜10重量%(以下%と略称
する。)、好ましくは5〜10%と酵素を0.01〜1
0%、好ましくは0.1〜2%で残部が水の溶液とする
のが望ましい。つまり、ゼラチンの濃度が2%未満であ
ると放射線照射によるゼラチンゲルの収縮が大きくなっ
て、固定化の際に酵素がゼラチンマトリックスから離脱
しゃすくなるからである。一方、ゼラチンの濃度が10
%を越えると、ゼラチン強度の向上が望めない上にゼラ
チンゲルの結合が密となり酵素の活性収率が低下するか
らである。
本発明で用いる酵素としては、タンパク質非分解酵素で
あれば任意のものを用いることができる。
具体的には、インベルターゼ、スクラーゼ、サッカラー
ゼ、β−グルコシダーゼ、カタラーゼ、リゾチーム、ア
ミログリコシダーゼ、ラクターゼ、マルターゼ、アミラ
ーゼ、ウレアーゼ、リパーゼ、エステラーゼ、グルコー
スイソメラーゼ、グルコースオキシダーゼ、デハイドロ
ジエナーゼ、ペニシリナーゼ、フラクトシルトランスフ
ェラーゼ、α−グルコシルトランスフェラーゼ、メリビ
アーゼ、ナリンギナーゼ及びペクチナーゼの群から選ば
れる一種の酵素又は2種以上の酵素混合物が例示される
。これらのうち特にインベルターゼなどの加水分解酵素
又はグルコースイソメラーゼなどの異性化酵素が好まし
い。又、酵素としては、酵素自体を当然用いることがで
きるが、リン酸塩等の安定剤により増粒したものでもよ
く、酵素を含有した菌体、例えば酵母、放線菌などの微
生物菌体、それらの混合物などを用いてもよい。尚、上
記酵素含有ゼラチン水溶液を調製するに際しては、酵素
とゼラチンとの含有比を1/1(重量比)以下、好まし
くは1150〜115とするのが好ましい。つまり、ゼ
ラチンの含有量が酵素量よりも少なくなると、ゼラチン
のゲル形成能が低下し、放射線照射後においても酵素の
抜は落ちが生ずるからである。
上記の酵素含有ゼラチン水溶液の調製は任意の方法で行
なうことができるが、先づ、40〜60℃程度に加熱し
た水にゼラチンを所定量溶解した後、冷却して液温を1
5〜20℃にし、これに酵素を添加するのが望ましい。
つまり液温か低い方が酵素の失活が抑制されるからであ
る。
本発明では、次に上記酵素含有ゼラチン水溶液をゲル化
させる。このゲル化は種々の方法で行なうことができる
が、上記水溶液を0〜10℃に冷却することによってゼ
ラチンをゲル化させるのが好ましい。つまり、この温度
で冷却によりゲル化させると酵素の活性低下を少なくで
きるという効果が得られるからである。
本発明においては、ゲル化により所望の形状、例えば粒
状、膜状、板状、繊維状等種々の形状とすることができ
るが、特にこの後行なわれる放射線による殺菌効果を考
慮すると、ゲル化の時点で最終形状にしておくことが望
ましい。
次に本発明においては、酵素を含有したゼラチンゲルに
対して放射線を照射する。ここで用いる放射線としては
α線、β線、γ線、X線、電子線のいずれをも用いるこ
とができるが、X線及びγ線を用いるのが好ましい。又
、電子線、β線を用いる場合には、前記ゲルを薄膜状と
し、もしくは粒子状、繊維状とする場合には極力厚さを
薄くしこれに電子線、β線を照射するのがよい。
本発明においては、上記放射線の照射によって、ゼラチ
ンを不溶化させると同時に酵素をゼラチンマトリックス
中に強固に保持させるためのもの、あるいは酵素を固定
化したゼラチンゲルを殺菌処理するためのものである。
従って、放射線の照射量を2〜30キロGy、好ましく
は5〜20キロGyとするのがよい。つまり、照射量が
2キロGy未満ではゼラチンの不溶化が不十分であり、
又殺菌効果も小さい。一方30キロGMを越えて照射す
ると、酵素の失活が大きくなるからである。尚、放射線
を照射する際のゲルの温度は、ゲルが溶解するのを防ぐ
ために10〜20℃とするのが望ましい。
又、放射線の照射によって生じる過剰のラジカルを捕捉
して酵素への影響を防止するために、トコフェロール、
BHT、BHA、アスコルビン酸などの抗酸化剤をラジ
カル捕捉剤として添加することもでき、一方散射線に対
する混入微生物の感受性を向上させ、照射線量を低下さ
せるために臭化カリウム、ヨウ化カリウムなどのハロゲ
ン化アルカリ、ビタミンKs、N−エチルマレイド、酢
酸ソーダの増感剤を添加することができる。
上記の方法により最終的に得られる固定化酵素は、ゼラ
チンをマトリックスとするものであり、85〜95%程
度の水分を含有するものである。
従って、本発明の固定化方法は、前記酵素の中でも水分
の存在によって失活しにくいインベルターゼ等の加水分
解酵素、グルコースイソメラーゼ等の異性化酵素の固定
化に特に有用である。
本発明は、上記構成を基本とするものであるが、上記成
分のほかに、各種殺菌剤、防腐剤、リン酸塩等の酵素の
安定化剤、酵素作用を向上させる薬剤等種々の添加剤を
加えることができる。
〔発明の効果〕
本発明の方法により酵素の固定化を行なうとゼラチンに
よる酵素の保持力が大きいので、酵素の溶出がほとんど
なく、連続使用が可能となるという利点が発揮される。
又、放射線照射によりゲル強度が向上するので長期使用
してもゲルが破れに<<、かつ装置への粘着性が向上す
るので取扱上も有利である。さらに放射線照射により酵
素含有ゲルの殺菌が行なわれるので無菌状態の固定化酵
素が得られ、無菌状態の基質などを処理した場合に無菌
の生成物が得られるといった利点も得られる。
従って、本発明の方法により得られた固定化酵素、例え
ばインベルターゼ(β−フルクトフラノシダーゼ)を固
定化し、ショ糖をブドウ糖と果糖に分解するなどの転化
糖の製造に用いたり、グルコースイソメラーゼを固定化
して、グルコースから異性化糖(グルコースとフラクト
ースの混合糖)の製造に広く用いられる。
次に実施例により本発明を説明する。
〔実施例〕
実施例1 ゼラチン°5gに、60℃の0.05 M酢酸緩衝液(
PH5,0)100mIlを加え、5%のゼラチン溶液
を調製し、この溶液を20℃に冷却した後、濃度1. 
Q m g / m ji!になるようにインベルター
ゼ(東洋紡■製)を100mg添加し混合した。次に、
上記混合液を5℃に冷却してゲル化させ粒状に成形した
後、コバルト60照射プールにて10キロGyのγ線を
15℃のゼラチンに照射し、ゼラチンで固定化された酵
素を得た。
このようにして得た固定化酵素の性能を次のようにして
測定した。
○酵素反応 0、05 M酢酸緩衝液でpH5,0に調製した1%シ
ョ糖液を基質とし、この溶液50m1に0.5 m g
の酵素(酵素単体又は上記の方法で製造した固定化酵素
)を添加して30℃で酵素反応を行わせて生成した還元
糖量から酵素活性を求めた。
ここで1ユニツト(活性の単位)は、30℃で1分間に
基質1μmol を分解する酵素量とした。
この結果、上記方法により固定化したインベルターゼの
活性は、43.0ユニット/mgであり、放射線未照射
インベルターゼの活性は152.6ユニツ)7mgであ
った。従って、上記の方法により固定化した酵素の活性
、つまり活性収率は、100 X 43.0 / 15
2.6 = 28.2%であった。
○繰り返し使用による酵素活性 基質溶液(ショ糖濃度1%、pH5,0)50m1に0
.5 m gのインベルターゼを含む固定化酵素を添加
し10分後の生成還元糖量から活性を求めた。
次に固定化酵素を戸別し蒸留水を用いて洗浄を行なった
後、前と同様にして基質溶液に洗浄ずみの固定化インベ
ルターゼを添加して活性を求めた。
この操作を10回くり返し、各回ごとの活性を1回目の
活性を100%とした時の相対値として求めた。結果を
表−1に示す。
表−1よりくり返し使用しても酵素活性は十分保持され
ていることがわかる。
○連続使用による酵素活性 インベルターゼを20mg含む固定化酵素(ゼラチン5
%、酵素初濃度2mg/mβ、照射線量10キロGy)
をカラムに充填し、5%ショ糖溶液(pH5,0)をS
、V=5.0で流し、保持酵素活性(ショ糖分解%)を
求めた。尚、S、■は、5pace velocity
 (空間速度)の意であり、1時間に酵素カラムを通過
した液量を固定化酵素の容量で割った値である。結果を
表−2に示す。
表−2より168時間においてもショ糖分解能力が96
.5%と高いので、本発明の方法によれば酵素の溶出が
少なくしっかりと固定されていることがわかる。
比較例 濃度4%のゼラチン水溶液にコバル)60r線(15キ
ロGy)で照射してゼラチンを不溶化させた後50℃で
乾燥した。次に乾燥ゼラチンを粉砕し、直径0.4 n
un以下のゼラチン粒子を選別し、このゼラチン500
mgに対してインベルターゼ(東洋紡(株)製)10m
gを混合し、これらを水4mlに添加して湿潤させた。
この後、アセトンで洗浄し、グルタルアルデヒド(10
%)に1分間浸漬して固定化させた後、水で洗浄し固定
化酵素を得た。
実施例1と同様な方法でこの固定化酵素の活性収率を求
めたところ、13.9%であった。
実施例2 ゼラチン濃度と放射線量を変化させた以外は実施例1と
同様にして固定化酵素を調製し、活性収率を求めた。結
果を表−3に示す。
表−3より、ゼラチン濃度が低い(1%)場合には、活
性収率は低いが2%以上になると活性収率はほぼ一定と
なり、又照射線量が多くなると活性収率が低下すること
がわかる。
実施例4 酵素として、インベルターゼ以外の酵素を用い、表−4
に示した条件以外は例1と同様にして固定化酵素を調製
し、活性収率を求めた。結果を次に示す。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酵素含有ゼラチン水溶液をゲル化させた後、放射
    線を照射してゼラチンを不溶化させてゼラチンゲル内に
    酵素を固定化することを特徴とする固定化酵素の製造方
    法。
  2. (2)該ゼラチン水溶液がゼラチンを2〜10重量%含
    有する特許請求の範囲第(1)項記載の製造方法。
  3. (3)ゲル化を冷却により行なう特許請求の範囲第(1
    )項記載の製造方法。
  4. (4)放射線の照射量が2〜30キロGyである特許請
    求の範囲第(1)項記載の製造方法。
  5. (5)酵素が、タンパク非分解酵素である特許請求の範
    囲第(1)項記載の製造方法。
  6. (6)酵素がインベルターゼ、β−グルコシダーゼ、カ
    タラーゼ、リゾチーム、アミログリコシダーゼ、ラクタ
    ーゼ、マルターゼ、アミラーゼ、ウレアーゼ、リパーゼ
    、エステラーゼ、グルコースイソメラーゼ、グルコース
    オキシダーゼ、デハイドロジエナーゼ及びペニシリナー
    ゼの群から選ばれる少なくとも1種の酵素である特許請
    求の範囲第(5)項記載の製造方法。
JP17560785A 1985-08-09 1985-08-09 固定化酵素の製造方法 Granted JPS6236191A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17560785A JPS6236191A (ja) 1985-08-09 1985-08-09 固定化酵素の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17560785A JPS6236191A (ja) 1985-08-09 1985-08-09 固定化酵素の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6236191A true JPS6236191A (ja) 1987-02-17
JPH0583235B2 JPH0583235B2 (ja) 1993-11-25

Family

ID=15999049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17560785A Granted JPS6236191A (ja) 1985-08-09 1985-08-09 固定化酵素の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6236191A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009519897A (ja) * 2005-11-16 2009-05-21 プロ・ナトゥーラ・ゲゼルシャフト・ヒューア・ゲズンデ・エルネールング・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング フルクトース不耐症の症例での使用のための薬剤

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52139782A (en) * 1976-05-15 1977-11-21 Nippi Inc Production of fixed enzyme

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52139782A (en) * 1976-05-15 1977-11-21 Nippi Inc Production of fixed enzyme

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009519897A (ja) * 2005-11-16 2009-05-21 プロ・ナトゥーラ・ゲゼルシャフト・ヒューア・ゲズンデ・エルネールング・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング フルクトース不耐症の症例での使用のための薬剤

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0583235B2 (ja) 1993-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4247642A (en) Enzyme immobilization with pullulan gel
US4272617A (en) Immobilization of enzymes or bacteria cells
US4004979A (en) Preparation of active proteins cross-linked to inactive proteins
Abdel-Naby Immobilization of Aspergillus niger NRC 107 xylanase and β-xylosidase, and properties of the immobilized enzymes
US3962038A (en) Preparation of water-insoluble enzymes
US4461832A (en) Preparation of an enzymatically active formulation embedded in silica gel
US4797358A (en) Microorganism or enzyme immobilization with a mixture of alginate and silica sol
US4266029A (en) Enzyme immobilization
US4665028A (en) Method for production of an immobilized enzyme preparation by means of a crosslinking agent
US4438196A (en) Immobilization of biocatalysts on granular carbon
US4983524A (en) Method of immobilizing enzymes on a support with iridoid aglycone cross-linking agents
Dickensheets et al. Characteristics of yeast invertase immobilized on porous cellulose beads
CA1289091C (en) Method for immobilization of enzyme and immobilized enzymes
JPH0416156B2 (ja)
US4177107A (en) Process for producing composition containing insolubilized enzyme and/or insolubilized bacterial cells
JP2683524B2 (ja) 固定化担体
Sahukhan et al. Immobilization of α-amylase from Myceliophthora thermophila D-14 (ATCC 48104)
US4411999A (en) Immobilization of enzymes on granular gelatin
JPS6236191A (ja) 固定化酵素の製造方法
US5846762A (en) Structurally stable gel bead containing entrapped enzyme and method for manufacture thereof
Wasserman et al. Immobilization of glucoamylase from Aspergillus niger on poly (ethylenimine)-coated non-porous glass beads
CA1203187A (en) Immobilization of invertase on polyethylenimine- coated cotton cloth
JPS6239998B2 (ja)
JP2817746B2 (ja) ラミナリビオースの製造方法
JP2944194B2 (ja) 固定化酵素の製造法