KR0182865B1 - 신규 고정화법에 의한 이소말툴로스의 제조방법 - Google Patents
신규 고정화법에 의한 이소말툴로스의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR0182865B1 KR0182865B1 KR1019960036083A KR19960036083A KR0182865B1 KR 0182865 B1 KR0182865 B1 KR 0182865B1 KR 1019960036083 A KR1019960036083 A KR 1019960036083A KR 19960036083 A KR19960036083 A KR 19960036083A KR 0182865 B1 KR0182865 B1 KR 0182865B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- isomaltulose
- cells
- solution
- immobilized cells
- culture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/18—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a glycosyl transferase, e.g. alpha-, beta- or gamma-cyclodextrins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/12—Disaccharides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y204/00—Glycosyltransferases (2.4)
- C12Y204/01—Hexosyltransferases (2.4.1)
- C12Y204/01052—Poly(glycerol-phosphate) alpha-glucosyltransferase (2.4.1.52)
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
본 발명은 고정화균체를 이용하여 자당으로부터 이소말툴로스를 제조함에 있어서, 어위니아 라폰티치 배양액을 응집제로 처리하여 균체를 응집시켜 얻어진 응집균체를 고정화하여 제조된 고정화 균체를 이용하는 것을 특징으로 하는 이소말툴로스의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 제조방법에 의하면, 종래의 방법에 있어서 어위니아 라폰티치 균체의 분리가 용이하지 않은 문제점을 해결할 수 있다.
Description
본 발명은 알파글루코실트랜스퍼라제를 생산하는 어위니아 라폰티치의 배양액을 응집제로 처리하여 균체를 응집시킨 후 응집균체를 고정화하여 고정화균체로 제조한 후 이것을 이용하여 자당으로부터 이소말툴로스를 제조하는 방법에 관한 것이다.
어위니아 라폰티치가 생산하는 알파글루코실트랜스퍼라제는 균체내 효소, 특히 원형질 주변 공간에 존재하는 세포내 효소로서 이 효소를 분리정제하거나 또는 이 효소가 함유된 어위니아 라폰티치 그대로를 생촉매로 이용하여 자당 수용액으로부터 이소말툴로스나 트레할룰로스를 생산할 수 있다.
알파글루코실트랜스퍼라제의 주생성물인 이소말툴로스는 포도당과 과당이 결합된 이당류로서 자당의 구조이성질체이다. 이소말툴로스는 자연감미료로서 저충치유발성 및 항충치유발성이 있고 장내유용세균인 비피듀스균의 성장을 돕고 또한 인체내에서 분해흡수가 서서히 이루어지므로 당뇨병식에 이용되는 등 여러가지 기능성을 지닌 건강감미료이다. 이같은 이소말툴로스는 자당대용으로서 충치가 생기지 않아 아동을 위한 제과류, 음료류 및 당뇨병식 등의 감미료로서 이용되며 저칼로리 감미료인 이소말티톨의 중간원료가 되기도 한다.
어위니아 라폰티치의 종래의 고정화법은 영국의 테이트 앤드 라일사에서 개발한 것으로서 배양액으로부터 원심분리하여 항습균체를 얻은 후 이를 아르긴산칼슘젤형으로 고정화하여 이소말툴로스를 제조하는 방법이다(영국특허 제2063268호). 여기서 균체를 분리하기 위한 원심분리 조건은 30℃, 15000g에서 10분간 원심분리하는 것인데, 어위니아 라폰티치는 위의 원심분리조건에서 보듯이 크기가 비교적 작고 편모를 가지고 있으며 운동성이 있고 배양조건이 불리해지면 다당류 피막을 생산하는 등 통상의 미생물들과 비교할 때 쉽게 원심분리되지 않는다. 또한 여과포에 의한 원심분리에서는 균체가 여과포를 통과하여 분리가 어렵고, 드럼필터에서도 규조토를 균체가 통과하므로 분리가 안된다. 한편 필터프레서에서는 필터공이 쉽게 균체에 의해 막혀 분리가 용이하지 않으며, 미세여과막 또는 한외여과막을 사용할 경우 전단응력 및 온도상승에 의한 활성감소현상이 일어나 적절하지 못하다. 따라서 균체분리를 위해서는 원심분리법이 가장 적당하나 15000g에서 분리해야 하는 등 분리조건이 가혹하며, 이 조건을 만족시키는 원심분리기는 고가이고 그 분리효율이 경제성 및 생산성 측면에서 타분리방법에 비하여 낮다는 단점이 있다. 특히 어위니아 라폰티치는 발효액중에서 상온 심지어는 저온(4℃)에서도 방치할 경우 알파글루코실트랜스퍼라제 활성이 시간 경과에 따라 감소한다. 따라서 단시간내에 균체분리가 요구되므로 스케일업시 문제점이 대두된다.
즉, 상기와 같이 종래에는 이소말툴로스 및 트레할룰로스를 생산하는 미생물인 어위니아 라폰티치를 고정화하기 위하여 균체를 배양액으로부터 분리하여 담체에 고정화하는 것이 상식이었다. 어위니아 라폰티치의 효소활성을 보존하면서 배양액에서 균체만을 분리하기 위하여서는 통상 사용되는 저가의 제반 분리장치로서는 어렵고 고가인 고속원심분리기만이 가능하였다. 그러나 본 발명에서는 이와 같은 종래의 고정관념에서 탈피하여 배양액으로부터 원심분리를 통하여 균체를 분리하지 않고 배양액에 응집체를 처리하여 응집침전체 형태로 단시간내에 용이하게 분리하였으며, 이를 물리적으로 잘게 부순 후 그대로 고정화 담체에 고정화하여 이소말툴로스 및 트레할룰로스 생산에 직접 이용할 수 있음을 확인하였다.
본 발명에서는 대량의 발효액이라도 단시간내에 용이하게 균체를 분리한 후 고정화하기 위하여 응집제로서 키토산을 이용하여 균체를 응집하고 분리하므로써 그 분리를 용이하게 하였으며, 이렇게 분리된 균체를 고정화하여 이소말툴로스를 생산할수 있다.
본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 대한민국 특허공고 제92-8371호에 기재된 바와 같은 통상의 배양법으로 어위니아 라폰티치를 배양한다. 그런 다음 획득된 어위니아 라폰티치 배양액에 응집제로서 키토산 수용액을 가입하여 가볍게 교반한다. 이때 키토산 수용액의 첨가량은 배양액 1L당 15~25g, 특히 20g 정도가 적당하다. 생성된 침전체를 망체를 이용하여 걸러낸다. 2~3회 증류수로 세척한 후 증류수에 옮겨 잘 혼합한다. 앞서 준비한 침전체 혼탁액 부피에 대하여 1~2배의 3~5% 아르긴산나트륨 수용액을 준비한 후 침전체 혼탁액과 같이 섞은 다음 부드럽게 교반하여 균일한 혼탁액이 되게 한다. 압력을 이용하여 망체를 통과시켜 다소 덜 풀어진 덩어리를 제거한다. 이 혼합용액을 염화칼슘 수용액에 교반하면서 적하하여 구형의 아르긴산 칼슘젤형의 고정화균체를 제조한다. 증류수로 세척하여 획득된 고정화균체를 이용하여 반응온도 25~35℃ 특히 30℃, Bx50(613g/L)의 자당수용액을 기질로 하여 회분식 혹은 연속식으로 이소말툴로스 및 트레할룰로스를 제조할 수 있다.
본 발명의 제조방법에 의하여 균체 분리가 단시간내에 용이하게 이루어지며, 또한 생산된 고정화균체는 기존 고정화균체와 같이 기질용액과 생촉매의 분리가 용이하여 반복 재사용이 가능하다는 특징을 그대로 보유하고 있으므로 실생산에서의 상업적 응용이 가능하다.
다음의 실시예에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.
[실시예 1]
배양배지
알파글루코실트랜스퍼라제를 생산하기 위하여 사용한 배양배지의 성분 및 함량은 자당 50g/1, 효모추출물 10g/1, 제2인산나트륨 2g/1이며, 배지조제 pH는 7.0으로 하였다.
종배양
어위니아 라폰티치(ATCC 29283)를 배지 100ml를 함유하는 250ml 용량 진탕배양용 플라스크에 1백금니씩 접종한 후 25℃ 진탕회전배양기에서 180rpm으로 회전시키며 24시간 배양하였다.
본 배양
상기의 종배양에서 얻어진 배양액 5ml를 배양배지 각각 100ml씩 함유하는 250ml 용량 진탕배양용 플라스크에 접종한 후 25℃ 진탕회전배양기에서 180rpm으로 회전시키며 24시간 배양하였다. 배양 종료액의 알파글루코실트랜스퍼라제의 효소 활성은 22.9U/ml 이었다.
응집침전에 의한 균체수거
상기 본배양의 배양액 1L에 키토산수용액인 키토스프록 CT-311(천연환경화학(주))을 20g 가입하여 반경 2~4ml의 크기로 응집할 때까지 서서히 교반하였다. 생성된 응집균체를 20mesh 망체를 이용하여 배양상등액으로부터 분리 획득하였다. 3회 증류수로 세척한 다음 300ml의 증류수에 옮겨 잘 혼합하였다.
고정화균체의 제조
앞서 준비한 응집체 균일혼탁액 100ml를 미리 준비한 3%의 아르긴산나트륨 수용액 100ml와 잘 혼합한 후 압력을 이용하여 60mesh 망체를 통과시켜 응집체를 잘게 부순 후 잘 교반한 다음 1L의 1% 염화칼슘수용액에 25게이지의 주사바늘을 이용하여 교반하면서 적하하여 아르긴산칼슘젤형의 고정화균체를 제조하였다. 미리 준비한 1L의 증류수에 고정화균체를 넣고 30분간 서서히 교반하여 함입된 불순물을 제거하였다. 세척액을 폐기하고 새로운 1L의 증류수에 고정화균체를 넣고 세척과정을 반복하였다. 이같은 세척을 반복하여 고정화균체를 획득하였다.
연속식에 의한 이소말툴로스의 생산
100ml 용량 칼럼에 위에서 제조한 고정화균체를 100ml 가입하였다. 정량펌프를 이용하여 Bx50(613g/1) 자당수용액을 하부에서 상부로 흘려주었다. 이때 유속은 공간속도 0.2hr-1가 되게 하였다. 2일 경과후 칼럼 출액이 안정화되었으며, 이때 자당전환율은 92.4%, 이소말툴로스 농도는 446g/1, 트레할룰로스 농도는 98g/1이었다.. 또한 고정화균체 반감기는 73.5일 이었다.
[실시예 2]
고정화균체의 제조
실시예 1에서 준비한 응집체 혼탁액 100ml를 미리 준비한 3% 아르긴산나트륨 수용액 200ml와 잘 혼합한 후 압력을 이용하여 60mesh 망체를 통과시켜 응집체를 잘게 부순 후 잘 교반한 다음 1.5L의 염화칼슘 수용액에 25게이지의 주사바늘을 이용하여 교반하면서 적하하여 아르긴산칼슘젤형의 고정화균체를 제조하였다. 미리 준비한 1.5L 증류수에 고정화 균체를 넣고 30분간 서서히 교반하여 함입된 불순물을 제거하였다. 세척액을 폐기하고 새로운 1L의 증류수에 고정화균체를 옮겨넣고 세척과정을 반복하였다. 이같은 세척을 3회 반복하여 고정화균체를 획득하였다.
연속식에 의한 이소말툴로스의 생산
100ml 용량 칼럼에 위에서 제조한 고정화균체를 100ml 가입하였다. 정량펌프를 이용하여 Bx50(613g/L) 자당수용액을 하부에서 상부로 공간속도 0.2hr-1가 되게 흘려주었다. 2일 경과후 칼럼 출액이 안정화되었으며, 이때 자당전환율은 91.0%, 이소말툴로스 농도는 440g/1, 트레할룰로스 농도는 102g/1이었다. 또한 고정화균체 반감기는 31.2일이었다.
Claims (3)
- 고정화균체를 이용하여 자당으로부터 이소말툴로스를 제조함에 있어서, 어위니아 라폰티치 배양액을 응집제로 처리하여 얻어진 응집균체를 고정화하여 제조된 고정화 균체를 이용하는 것을 특징으로 하는 이소말툴로스의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 응집제로서 키토산 수용액을 이용하는 것을 특징으로 하는 이소말툴로스의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 고정화균체는 응집균체 혼탁액 부피에 대하여 1~2배의 3~5% 아르긴산나트륨 용액을 혼합한 후 이 혼합용액을 염화칼슘용액에 적하하여 제조되는 것을 특징으로 하는 이소말툴로스의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960036083A KR0182865B1 (ko) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 신규 고정화법에 의한 이소말툴로스의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960036083A KR0182865B1 (ko) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 신규 고정화법에 의한 이소말툴로스의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980016490A KR19980016490A (ko) | 1998-06-05 |
| KR0182865B1 true KR0182865B1 (ko) | 1999-04-01 |
Family
ID=19471185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960036083A KR0182865B1 (ko) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 신규 고정화법에 의한 이소말툴로스의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0182865B1 (ko) |
-
1996
- 1996-08-28 KR KR1019960036083A patent/KR0182865B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980016490A (ko) | 1998-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100577793C (zh) | 微生物转化d-果糖制备d-阿洛酮糖的菌种和方法 | |
| US5229276A (en) | Process for preparing trehalulose and isomaltulose | |
| CN1165624C (zh) | 用固定化果糖基转移酶生产蔗果低聚糖的方法 | |
| JP2711095B2 (ja) | ビフイドバクテリウム菌の増殖促進剤の製造法 | |
| EP0049742B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Isomaltulose (6-O-alpha-D-Gluco-pyranosido-D-fructose) mit Hilfe von immobilisierten Bakterienzellen | |
| FI72345C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av isomaltulos (6-0- -d-glukopyranosido-d-fruktos) med tillhjaelp av immobiliserade bakterieceller. | |
| KR20050105933A (ko) | 디프룩토오스-디안히드리드 ⅲ 의 정제 방법 | |
| KR0182865B1 (ko) | 신규 고정화법에 의한 이소말툴로스의 제조방법 | |
| JPS6287099A (ja) | 微生物によるセルロ−ス性物質の製造方法 | |
| EP4317429A1 (en) | Method for producing tagatose by immobilized multi-enzyme system | |
| CN1030530C (zh) | 固定化α-葡糖基转移酶制备帕拉金糖 | |
| CN104774794A (zh) | 一株产d-甘露糖异构酶的菌株及用其生产d-甘露糖的方法 | |
| SU469266A3 (ru) | Способ плучени 7-амино-дезацетоксицефалоспорановой кислоты | |
| CN109321613B (zh) | 一种生产d-甘露糖的方法 | |
| JP2876416B2 (ja) | Ｄ―プシコースの製造方法 | |
| JP2876417B2 (ja) | Ｄ―ソルボースの製造方法 | |
| CN1458278A (zh) | 两步发酵法生产酵母胞外海藻糖的方法 | |
| JPH0253033B2 (ko) | ||
| JPH02257888A (ja) | 微生物によるパラチノース、トレハルロースの製造方法 | |
| JPH03180172A (ja) | パラチノースおよびトレハルロースの製造法 | |
| CN116987689B (zh) | 一种结晶阿洛酮糖的制备方法 | |
| JP2002065292A (ja) | 多糖類の製造法 | |
| KR20000011105A (ko) | 고정된 미생물에 의한 이소말툴로즈의 제조방법 및 제조용 담체 | |
| KR19980016489A (ko) | 고정화법에 의한 이소말툴로스의 제조방법 | |
| CN117802063A (zh) | 一种淀粉分支酶干粉制剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20081001 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |