JPS63102674A - 新菌種バチルス・アミノゲネス - Google Patents

新菌種バチルス・アミノゲネス

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JPS63102674A
JPS63102674A JP13026587A JP13026587A JPS63102674A JP S63102674 A JPS63102674 A JP S63102674A JP 13026587 A JP13026587 A JP 13026587A JP 13026587 A JP13026587 A JP 13026587A JP S63102674 A JPS63102674 A JP S63102674A
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bacillus
enzyme
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aminogenes
nrrl
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Kazuo Kimura
一雄 木村
Kenichiro Takayama
高山 健一郎
Atsushi Yasudo
安戸 饒
Tamotsu Kawamoto
河本 保
Izumi Masunaga
増永 いづみ
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KH Neochem Co Ltd
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Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
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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】 造法および該酵素を生産する能力を有する微生物ならび
に該酵素を利用するL−アスパラギン酸の製造法に関す
る。
L−アスパラギン酸は疲労回復剤、アンモニア解毒剤、
アミノ酸輸液等、医薬品、食品添加物または臨床診断薬
として用いられる重要外物質である。現在Lーアスパラ
ギン酸の製造法としては、北原等によるエシャリキア・
コリを用いる方法(特公昭3t−t,try号公報)が
あシ、これを中心に固定化法による生産についても23
の報告がなされている。
(鮫島,木村: Ensτe Eng:Lneerin
g 、2e /Jろ(lタ7Q  Plenum Pr
ess,Nevr York ana Lonaon+
土佐,干畑: Appl MiOrobiol 、27
, rt& (/タ7リ)。
公知の事例はすべて常温舊を利用したものである。
町47I占−′・I’:”:“:” I”l ’1゛:
に叢ぎなし)本発明者等は熱安定なアスパルターゼを得
る目的で種々の好熱性細菌についてアスパルターゼ活性
を調べた結果、バチルス属に属する好熱性細菌が好熱性
のアスパルターゼ活性を有することを見い出し、本発明
を完成するに到った。発酵操作、酵素反応などを高温条
件下で行なえることは、雑菌汚染防止、酵素反応の迅速
性、冷却エネルギーの節約などの点から極めて有利であ
る。
本発明に係る好熱性アスパルターゼは、該酵素を生産す
る能力を有する微生物を栄養培地中に培養し、培養物中
に該酵素を蓄積せしめ、該培養物から該酵素を採取する
ことにより製造することができる。□ 本発明で使用する微生物は好熱性アスパルターゼ生産能
力を有するものならいかなる菌株を用いてもよいが、具
体的にはバチルス1嘱に属する菌株、例えばバチルス・
リケニホルミス(Bacillus  licheni
formis) T−514(微工研菌寄第5241号
、NRRL  B−12062)616’(@工研閑寄
第5242号、NRRLB−12063)、 バチルス
・アミノゲネス・ノブ0エスピ(Bacillus a
minogenes now sp )T−596(微
工研菌寄第5240号、NRRLB−12061)、バ
チルス・サーモアミノフィラス・ノブ・エスピー(Ba
cillusthermoaminophilus n
ov 5p)T −585(微工研菌寄第5239号、
NRRL  B−12060)などがあげられる。
本発明者らが分離同定したアスパルターゼ生産菌株4株
の菌学的性質(第1表)および同定の準拠について以下
に示す。
上記の菌学的性質をもとにして、バーシーズ・マニュア
ル・オン・デイターミナテイブ・バクテリオロジー、第
を版(lり74L′)およびRE、GO已0]ら著。T
he Gsnus Bacillus (Agricu
lturalResearch 5ervice+ U
、 S、Dspartm9nt o: Agricul
ture。
(lり73))を参考にして公知の菌株とその異同を検
討した。
上記グ菌株はグラム陽性、有胞子の好気性ある・いは通
性嫌気性の桿状菌である故、いずれもBacllus 
Jgである。T−J’/4を菌およびT−J/J菌は、
同定実験に際して対照菌として使用したバチルスφリケ
ニホルミスおよびバチルス・プレビスの標準法について
の実験結果およびマニアル中の記載とほぼ完全に一致す
るので、バチルス・リケニホルミスおよびバチルス・プ
レビスと同定した。
T−より2菌は、生育最高温度、スボランジア膨潤j嫌
気的に生育せず、vpテスト陰性、でん粉加水分解陰性
、7チ食壇耐性陰性などの点からバチルス・プレビスに
類似しているが、上記マニュアルの記載およびバチルス
・プレビスATCC,5’#よについての比較実験結果
での相違点が第−表の如くであること、さらにT−よ2
6M?i強力なアスパルターゼ活性を有する特徴がある
こと等の根拠から本面を新種と見做し、バチルス・アミ
ノゲネス・ノブ・エスピー(Bacillus ami
nogenaa pov sp)と命名した。
d:菌株によシ結果が異なる。
※:ノ谷シース・マニ≦アシ・オン・プイターミプザイ
ブ・ノ党べtリオか第を版T−!r!菌は生育温度範囲
、スボランジアの膨潤、嫌気的に生育せず、 vpテス
ト陰性、7チ食塩耐性陰性などの点からバチルス・ステ
アロサーモフィラスに類似しているが、上記マニュアル
の記載およびバチルス・ステアロサーモフィラスATC
C/二り?Oについての比較実験結果での相違点が第3
表の如くであること、さらにT−よざj菌は強力なアス
パルターゼ活性を有する特徴があること等の根拠から本
面を新種と見做し、バチルス・サーモアミノフィラス・
ノブ・エスピー(Bacillus thermoax
inophilus nov sp)とこれらの菌株の
培養法について以下に述べる。
これらの菌株の培養においては、通常の好熱性細菌の培
養法が一般に用いられる。炭素源としテハ、グルコース
、フラクトース、マルトース。
シュークロース、マニトールe 9を粉r 糖’lRr
グリセリン等の粘質および糖・アルコールが単独または
組合せて用いられる。また面の資化性によっては、炭化
水素、アルコール類、有機酸等も用すうる。窒素源とし
ては、硫酸アンモニウム。
塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム
、尿素等の無機窒素源、あるいはポリペプトン、ペプト
ン、イーストエキス、コーン・スチーブ・リカー、アミ
ノ酸等の有機窒素源を単独または組合せて用いることが
できる。またフマール酸、リンゴ酸、ピルビン酸等有機
酸。
各種のビタミンおよびMn”; Co++、Mg+21
 Mo丑を含む各賞塩の添加によシ菌の生育や酵素の生
産が促進される。培養法としては、液体培養法が適して
いる。培養温度は菌株によシ異なるが30〜60℃、好
ましくは生育適温以上の温度が望ましい。培養の′p′
Hはよ〜t、好ましくは6〜7jの中性付近で行なうこ
とが望ましい。
培養終了後、培会液よシ好熱性アスパルターゼを採取す
るには一般の酵素採取法、例えば次のような方法で単離
することができる。まず、得られた菌体を充分洗浄し、
!0みl程度の0度で超音波処理し、無細胞抽出液を得
る。この液に硫酸ストレプトマイシンまたは硫酸プロタ
ミンをよ〜JOxg〜加え脱核した後、0゜/1、工酢
酸を加えてpH弐〇程度に下げて酸処理し、遠沈後、水
酸化カリウムでpH70に調差する。
次′VC硫酸アンモニウムで0〜30%、 30−33
%。
!よ〜7!チの塩析を行ない、DE憇セルロース処理、
セファデックスG−10’0クロマトグラフイーなどを
行った後最終的に硫酸アンモニウム抽出を行なって、凍
結乾燥し精製標品を得る。
本酵素の活性の測定は次のようKおこなう。
0.1Mフマール酸アンそニウムと本酵素、菌体または
面体処理物とを画体濃度7.7 g−dry−csl’
17zで接触させ、pH1O,温度33〜60℃で30
分間反応を行なう。反応液をフマール酸として/〜10
9/l程度になるように稀釈し硫酸酸性下送マンガン酸
カリウムで滴定する。残存フマール酸よシアスパルター
ゼ活性を測定する。その他5hodez OHPakカ
ラムによる高速液体クロマトグラフィー法、L−アスパ
ラギン酸−ター脱炭酸酵素によるワールブルグ法等が使
用可能である。いずれの場合も酵素活性は国際単位(u
niAomin )で表示する。
次に得られた酵素の性質について述べる。
(1)作用および基質特異性 フマール酸およびL−アスパラギン酸にのみ作用し、フ
マール酸とアンモニアからL−アスパラギン酸を生成す
る反応を特異的に触媒する。
(2)至適pH O,/ Mリン酸緩衝液(pH7: 0〜F、 0 )
 、 5. / Mトリス・塩酸緩衝液CI)Hよ0−
gj)中で77−A/酸アンモニウム/j9/lを基質
とし活性をjJ”c、40分間の反応にて測定した。結
果は第1図に示す通シであシ、pHI!−9,0付近に
至適pHがある一般的な常温菌である。
明F!iIQの、’rl−;俸(内容に変更なし)プロ
ピオン酸菌、大腸菌などのアスパルターゼの至適pHが
7.2付近であるので好熱性アスパルターゼは若干アル
カリ側にシフトしている。
(3〕  安定pH範囲 0.2Mリン酸緩衝液(p)16.0〜8.0)、0.
2Mトリス・塩酸緩衝液(p)17.5〜9.5)中、
50℃で17時間各々のpHに処理した後50℃。
p H8,5で30分間反応して活性を測定した。
結果は第2図に示す通りである。
図のように7.0〜8.5までは相対的に安定と思われ
る。
(4)至適温度 45℃〜80℃の範囲でpH8,0で30分間反応した
。結果は第3図に示す通りであり、55℃に至適温度が
ある。
(5)温度安定性 本酵素を0.1Mリン酸緩衝液(p)17.0 )に3
0〜80・℃で60分間処理した後100g/i’のフ
マール酸アンモニウムを加えてよθ℃、30分間反応し
て活性を測定した。結果を第弘図に示す。!O″Cまで
は安定である。
(6)活性化・安定化作用 本酵素は基質フマール酸アンモニウム、生成物L−アス
パラギン酸の存在下安定化され非常に安定である。2価
の金属イオンMg+”; Mo弐Co町Zり+ によシ
若干の活性化と安定性の向上が認められた。
(7)分子量 内部標準蛋白としてチトクローム・C,オバルブミン、
γ−グロブリンを使用してセファデックスC)−200
によるゲル濾過を行なった結果分子量は約lZ!万であ
った。
(8)アミノ酸組成(%) リ    ジ    ン   :     7.78ア
ルギニン :  5.48 ヒスチジン :  2.15 アスパラギン酸 :  11.37 ア  ラ  ニ  ン  :     7.16スレオ
ニン :  5.39 セ    リ    ン   :    383グルタ
ミン酸 :13.13 フ゛  ロ   リ   ン   :      5.
64グ  リ   シ  ン   :      5.
00ハ    リ    ン  :    677メチ
オニン :  3.00 イソロイシン :   5.28 0   イ   シ   ン   :      8.
90チ  ロ  シ  ン   :     3.42
フェニルアラニン:   4.56 トリプトフアン :   1.18 シ  ス  チ  ン        0(9)蛋白変
性温度(Tm値)=  70℃本酵素1本酵素を含有す
る菌体または該菌体の処理物をフマール酸アンモニウム
またはフマール酸とアンモニアとの混合物に作用させる
ことKよシ、L−アスパラギン酸を製造することができ
る。反応は通常3よ〜A0℃、pH7,0−ff!で行
なう。反応に際してのフマール酸アンモニウム。
フマール酸、アンモニアの濃度は0.2〜二〇モル程度
が適当である。また酵素役度は/−IOun it、全
程度が適当である。反応に際しては、酵素2M体、菌体
処理物を固定化して用いるとよシ実用的にL−アスパラ
ギン酸を製造することができる。これらの固定化は、酵
素、菌体等の固定化に用いられる一般的方法により行な
うことができる。たとえば、酵素液はアスパルターゼを
吸着しうる一般的な陰イオン交換樹脂と接触させればよ
く、菌体の固定化には、エチルセルロース、酢酸・酪酸
セルロース等ニよるマイクロカプセル化、アクリルアミ
ド系J#量体によるゲル包括法、ポリビニールアルコー
ルIcよる包括、コラーゲンによる膜状包括等が用いら
れる。また、単に菌体を充填混合剤と混合し架橋剤等で
処理する方法、たとえばゼラチン・ゲルタールアルデヒ
ド法、キトサン・ゲルタールアルデヒド法、カラゲーニ
ン・ゲルタールアルデヒド法シアルブミン・ジアルデヒ
ドデンプン法々どが利用できる。
反応畝からのし一アスパラギン酸の採取は、固定化酵素
の場合、単に反応液を等電点pH277程度に硫酸酸性
とし冷却熟成して結晶L−アスパラギン酸を得る。純度
を良好にするためには(加温下)3001’71程度の
濃度にリスラリ−して冷却熟成して標品を得る。
実施例t ha度のブイヨン培地にて活性化スラントとしたバチル
ス・アミノ酸組成T−jり6.バチルス・プレビスT−
G/A、バチルス・サーモアミノフィラスτ−!l!、
バチルス・リケニホルミスT−7/ 4L、をポリペプ
トンIg/l*イースト・エキス4LJi’ 7L9食
塩λ97.の組成のpH7,0に調整した培地JOnt
を含む300′LA容量フラスコに接種し、第μ表に示
す温度で71時間種培養する。次にこの種培養液全量を
グルコース309/1.ペプトン、2!11/l、肉エ
キス弘〜、炭酸カルシウム197.、大豆油/′/lの
組成を有し、pH7:λに調整した培地j 00I!7
を含む2ノ容量バツフル付フラスコに植替えて第弘表に
示した温度で2弘時間J:@巷した結果、第弘表に示す
量の菌体が得られた。得られた菌体をr、 000 G
で遠心分にまを行ない、0.0/Mリン酸緩衝液(pH
72)で洗浄した。この湿潤細胞を/Q9/lの菌体濃
度で1モルのフマール酸アンモニウムと接触させ、各々
の至適温度で30分間反応し、生成するL−アスパラギ
ン酸よシアスパルターゼ活性を測定した結果をまとめて
第弘表に示す。
第1表 菌    名      色度 菌体量 アスパルター
七舌注CC) (OIM&Ox、Xl)(unit力・
csll)バチルス・アミノゲネスT−jりt   j
o  0.072     シ000バチルア゛す4ア
ミノフイラ′’too、コ0゜     t、to。
T−!I! バチA/スーブレビ、c  T−GlA   1fiO
o、OrO,t。
バチルス・リケニホルミス T−j/4A   ”   ”りs      ii。
実施例ユ バチルス・アミノゲネスT−より6菌を実施例Zと同様
の培地で種培養し、さらに3oz容量ジャーファーメン
タ−にて大量培養した。ジャー7アーメンター培養の培
地は、グルコース20El/i 、フマール酸アンモニ
ウム109/71.ベブト:/−2!j;’/1.肉ニ
キス4’ Vi 、 ut酸マグネシウム0、2 j 
II、モリブデン酸ナトリウムO1λ19/it。
塩化カルシウムハIη、犬豆油/、 2 ”/l  の
組成のものを用い、培養は回転数200 r、 p、二
通気量0.rv、v、m、でl/L6℃、176時間の
条件で行った。菌体量は9.Oy力でアスパルターゼ活
性2” ’ un”/、9−dry、celh (D活
性のものが得られた。培養液をlユoooGでシャープ
レスにかけ菌体分離し、pHこQの0.0/M リン酸
緩衝液で一度洗浄して凍結乾燥を行ない、菌体標品とし
た。
実施例3゜ 実旅例ユで得られた凍結乾燥菌体zoogをO0θJ−
Mリン酸緩衝液(pHJす)ioiに懸濁し、菌体破砕
機であるダイノーミル(シンミルエンタープライス社製
)にかけ、r、oooaで遠心分崩を行ない無細胞抽出
液を得た。抽出液6!を弱塩基性陰イオン交換樹脂デュ
オライ)−A7(米国ダイヤモンドジャムロックケミカ
ル社製)t、2/を充填したカラムに流速lj′/hr
室温でチャージした。蛋白負荷量は約20”□・Rで行
ツタ。次ic 209/lのフマール酸アンモニウムを
含む0.1Mリン酸緩衝液(′pH乙よ)3!とO1≠
俤ゲルタールアルデヒド31を含む溶液で30分間架橋
し、ゲルタールアルデヒドを十分洗浄して固定化酵素を
作成した。この固定化酵素をJON!容量のカラムに充
填し、1モル・フマール酸アンモニウム(1))I r
、りを基質とし、Sv=/、 0− /、 /で連続運
転を実施したところ、jO℃で約、20日間転換不P?
チ以上で安定したL−アスパラギン酸の生産が可能であ
った。反応液は完全清澄液であ)、酵素の洩れもなく、
また高温操作の為雑菌汚染もなく非常に効率のよいL−
アスパラギン酸の生産が可能であった。
実施例久 実施例tと同様の培地組成でバチルス・サーモアミノフ
ィラスT−よtjを6Q℃でλ≠時間培養し、得られた
菌体を遠心分離後洗浄を十分性なってから凍結乾燥菌体
とした。アスパルターゼ活性ぴ0ounit/F、ユ、
ア、。ellの菌体が得られた。これを用いて次のごと
くして固定化微生物を作成した。
分散媒として水AOKIに分散剤としてエマルジンータ
16(花王アトラス社製)を0.7.2g、セロゲンー
PR(第−工莱製薬社製)039を溶解し、強攪拌下!
〜io℃に冷却しておく。一方、凍結乾燥菌体/、 j
gをO,タチ生理食塩水よlと菌体凝集剤である/%キ
トサンtよゴに均一に懸濁しておき、酢酸・酪酸セルロ
ース31’/−20(イーストマンケミカルインターナ
ショナル社製)/、 j 、9と分散剤としてアルラセ
ル−13(711,王アトラス社製)o、31をi3.
rpの酢酸イソブチルに溶かしたものを十分に攪拌し、
均一な巧うエマルジョンとする。この菌体懸濁液と酢酸
・酪酸セルロースによるW7.エマルジョンを冷却攪拌
下先の分散媒中に滴下し、滴下後n−ヘキサンiaom
を徐々に定量ポンプで添加する。その結果、酢酸・酪酸
セルロース内に菌体が包括された。強固で均一な粒径の
固定化微生物が液中に析出する。これをデ布等で炉別し
、十分に洗浄して反応に使用する。得られた固定化微性
物を用いて/Mフマール酸アンモニウムからL−アスパ
ラギン酸への転換を7 (7”C,SV ==7.0 
テ連続カラム運転したところりj係以上の転換率で約/
週間、L−アスパラギン酸の生産が可能であった。得ら
れた反応液を硫酸でpH277にう尤 調整し、#電点m′j3させたところ、L−アスパラギ
ン酸の結晶が得られた。
実加例よ バチルス・アミノゲネスT−jり6を実施例ユと同様に
培養する。得られた菌体を3Q9力の3度で超音波破砕
する。この破砕液上澄を3o賜勺の硫酸プロタミンで処
理し、沈殿を遠心分離する。さらに、0.1M酢酸を加
えてpH弐〇に調整し生じた沈殿を遠心分離してから上
澄を得、このp)(を水酸化カリウムで7oにする。次
に硫酸アンモニウムでθ〜30..30〜3!、!!〜
7よチの3段階でα度勾配で塩析する。得られた溶敢ヲ
DEAE ・セルロースカラムで処理し、活性区分を集
めて硫酸アンモニウムにより沈殿さぜ、酵素標品とした
。得られたアスパルターゼの蛋白当シの比活性は無細胞
抽出液の約100倍であった。ここで得られたアスパル
ターゼを蛋白換算l慇4の濃度で/Mフマール酸アンモ
ニウムとJrO″C,pH7Jで/を時間接触させたと
ころ約り!チの転換率でL−アスパラギン酸が得られた
【図面の簡単な説明】
第1図は、本酵素の至適pHを示す。 第一図は、本酵素の安定pH範囲を示す。 第3図は、本酵素の至適温度を示す。 第μ図は、本酵素の温度安定性を示す。 第 11呂 pH 拓 2 二 j10コIg 晃 3 口 第千山 江厘(”C) 手 続 補 正 書(方式) 昭和62年11月 6日 昭和62年特許聞′M130265号 2、発明の名称 新菌種バチルス・アミノゲネス 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 郵便番号 100 住所  東京都千代田区大手町−丁目6番1号名称 (
102)協和醗酵工業株式会社(置 :03−282−
0036) 昭和62年lO月7日(発送日:同62年10月27日
)5、補正の対象 願書の発明者の欄および明細書の発明の詳細な6、補正
の内容 (1)  願書を別紙のとおり訂正する。 (2)願書に最初に添付した明細書の第3頁、4頁およ
び14頁の浄書

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 新菌種バチルス・アミノゲネス。
JP13026587A 1987-05-27 1987-05-27 新菌種バチルス・アミノゲネス Granted JPS63102674A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13026587A JPS63102674A (ja) 1987-05-27 1987-05-27 新菌種バチルス・アミノゲネス

Applications Claiming Priority (1)

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JP13026587A JPS63102674A (ja) 1987-05-27 1987-05-27 新菌種バチルス・アミノゲネス

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JP15246879A Division JPS5675097A (en) 1979-11-27 1979-11-27 Thermophilic aspartase and its preparation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63102674A true JPS63102674A (ja) 1988-05-07
JPH0375150B2 JPH0375150B2 (ja) 1991-11-29

Family

ID=15030142

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003072843A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Snow Brand Milk Prod Co Ltd 易開封性合成樹脂製容器を用いた食品包装体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003072843A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Snow Brand Milk Prod Co Ltd 易開封性合成樹脂製容器を用いた食品包装体

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