WO1998020150A1 - Procede de preparation d'un compose destine a baisser le taux de cholesterol - Google Patents

Procede de preparation d'un compose destine a baisser le taux de cholesterol Download PDF

Info

Publication number
WO1998020150A1
WO1998020150A1 PCT/JP1997/004067 JP9704067W WO9820150A1 WO 1998020150 A1 WO1998020150 A1 WO 1998020150A1 JP 9704067 W JP9704067 W JP 9704067W WO 9820150 A1 WO9820150 A1 WO 9820150A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cholesterol
ondehydrogenase
dehydrogenase
cholesten
activity
Prior art date
Application number
PCT/JP1997/004067
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Chiaki Saitoh
Hideyo Kumazawa
Kazuo Aisaka
Toru Mizukami
Ryoichi Katsumata
Katsuhiko Ando
Keiko Ochiai
Kozo Ouchi
Original Assignee
Kyowa Hakko Kogyo 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 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. filed Critical Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd.
Priority to EP97911489A priority Critical patent/EP0879892A4/en
Priority to AU48860/97A priority patent/AU737976B2/en
Priority to US09/101,327 priority patent/US6312919B1/en
Publication of WO1998020150A1 publication Critical patent/WO1998020150A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y101/00Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1)
    • C12Y101/99Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1) with other acceptors (1.1.99)
    • C12Y101/99001Choline dehydrogenase (1.1.99.1)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K20/00Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10Organic substances
    • A23K20/189Enzymes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L13/00Meat products; Meat meal; Preparation or treatment thereof
    • A23L13/40Meat products; Meat meal; Preparation or treatment thereof containing additives
    • A23L13/48Addition of, or treatment with, enzymes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L15/00Egg products; Preparation or treatment thereof
    • A23L15/25Addition or treatment with microorganisms or enzymes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L17/00Food-from-the-sea products; Fish products; Fish meal; Fish-egg substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L17/65Addition of, or treatment with, microorganisms or enzymes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/20Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification
    • A23L5/25Removal of unwanted matter, e.g. deodorisation or detoxification using enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0006Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P33/00Preparation of steroids

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a cholesterol-reducing substance, a composition for reducing cholesterol, and a novel cholesterol dehydrogenase used therein.
  • the present invention relates to 4-cholesten-1-ondehydrogenase and coprostane-3-ondehydrogenase. Background art
  • U.S. Pat. No. 4,492,170 to Beitz et al. Describes a method for converting cholesterol to copros- nol by a plant-derived cholesterol reductase. It has been suggested that cholesterol reductase derived from bacteria such as CC 2 1408 can be converted into cholesterol ⁇ coprosinol. Also B U.S. Pat. No. 5,436,004 to eitz et al. states that the conversion of cholesterol to copros-enol is 0.01% when the cream is treated with the plant-derived enzyme (see Table 1, column 5). It is described. However, such a low conversion rate to copros is not practical.
  • Cholesterol dehydrogenase which requires NAD (P) as a coenzyme near 9.0 and is used for cholesterol quantification, is known (Japanese Patent Publication No. 2-18064), It has low activity at pH and is not practical for food processing.
  • US Pat. No. 5,436,004 to Beitz et al. Proposes a serum cholesterol lowering therapy in which a plant-derived cholesterol reductase is orally administered.
  • Oral administration of a cholesterol-reducing bacterium (ATCC 51222) to hypercholesterolemic herons has been reported to lower serum cholesterol levels (Lettersin Applied Microbiology 20, 1 3 7 (1 9 9 5)).
  • An object of the present invention is to provide a novel method for producing a practical cholesterol-reducing substance in food and feed.
  • Another object of the present invention is to provide a novel cholesterol dehydrogenase having an optimal pH in a neutral pH region suitable for the above-mentioned practical method for producing a cholesterol-reducing substance, and an optimal pH in weakly acidic meat.
  • Novel 4-cholesten-3-ondehydrogenase and coprostann-3-ondehydrogenase having pH, cells containing these, ⁇
  • a composition for reducing cholesterol which contains the above three kinds of novel enzymes or contains cells containing these novel enzymes and which reduces serum cholesterol level.
  • the present inventor has sought to find a group of cholesterol reductases having optimal pH in a neutral pH region or a weakly acidic region.
  • Preserved microorganisms mainly actinomycetes, bacteria, and bacteria, aerobic microorganisms isolated from 100 types of soil, 7 samples of human feces, 8 types of non-human mammals, 9 types of birds
  • the present invention described below was achieved.
  • the present invention relates to a method for converting cholesterol in a substance containing cholesterol such as meat, eggs, milk, fish and shellfish and processed foods containing them, or animal, poultry and fish feed, into a neutral pH region.
  • Cholesterol monodehydrogenase having an optimum pH and 4-cholesten-13-ondehydrogenase and coprostane-3-ondehydrogenase having an optimum pH in a weakly acidic region, or a bacterium containing them.
  • the present invention relates to a method for producing a cholesterol-reduced product and a method for reducing cholesterol, which comprises treating the body with cholesterol to reduce cholesterol by converting the cholesterol into copro- nol.
  • the present invention relates to a 4-cholesten-3-ondehydrogenase having an optimal pH in the neutral pH region, cholesterol dehydrogenase having H, and an optimal PH in the weakly acidic region, which are produced by a strain belonging to the genus Eubacterium. And three enzymes of coprostane 3-ondehydrogenase, these three The present invention relates to a composition for reducing cholesterol containing the enzyme (1), and a composition for reducing cholesterol containing cells belonging to the genus Eubacterium that produces these enzymes.
  • the present invention provides a method for converting cholesterol in a substance containing cholesterol into copros-enol using the above-mentioned enzymes, wherein nicotinamide, phospholipase and nicotinamide, or phosphate ions are added. It relates to a method for producing a cholesterol-reduced product and a method for reducing cholesterol, which are characterized by the above-mentioned features.
  • examples of the substance containing cholesterol include meat, eggs, milk, fish and shellfish or processed foods containing them, and animal, poultry and fish feeds.
  • the substance is not limited to those exemplified as long as the substance contains.
  • cholesterol dehydrogenase refers to one that performs the following reaction.
  • 4-cholesten-3-one dehydrogenase refers to one that performs the following reaction.
  • coprostann-3-one dehydrogenase refers to one that performs the following reaction.
  • optimal pH refers to a PH region having a relative activity value of 80% or more of the maximum activity value, and when pH 7.0 is included in the pH region.
  • having an optimal pH in a weakly acidic region means that the region having an optimal pH contains pH 5.5 and has a maximum activity on the acidic side. .
  • the cholesterol in the cholesterol-containing substance of the present invention is converted into cholesterol dehydrogenase, 4-cholesten-3-ondehydrogenase, and coprostane-3-ondehydrogenase in the order of 4-cholestene.
  • a method for converting to coprosynol via 13-one or coprostane 13-one both an enzyme conversion method using these enzymes and a cell conversion method using cells having these enzyme activities are used. .
  • the enzyme conversion method for example, the above-mentioned cholesterol dehydrogenase, 4-cholesten-3-one dehydrogenase and coprostan-3-one dehydrogenase having enzymatic activity are added to a cholesterol-containing substance.
  • the method for converting cholesterol to coprosynol include enzymes that can be used in this enzyme conversion method, not limited to purified enzymes, and crude enzymes that have enzyme activity but are not purified. It may be.
  • microorganism conversion method examples include the above-mentioned cholesterol dehydrogenase, 4 W ⁇ -Cholesten-3-ondehydrogenase, coprostane
  • a microorganism having at least one enzyme activity of 3-ondehydrogenase or a processed product thereof is added to a cholesterol-containing substance, and cholesterol is added to cholesterol.
  • the method include a method of converting the enzyme into phenol, and it is preferable to use a microorganism having these enzyme activities and a processed product thereof.
  • recombinant microbial cells having these enzymatic activities or processed products thereof can also be used.
  • enzyme source Those having the above enzyme activity (hereinafter referred to as “enzyme source”) are usually added to the cholesterol-containing substance in the form of powder or aqueous solution.
  • coenzymes such as NAD (P) and NAD (P) H, enzymes such as phospholipase, lipase, and protease, or nicotinamide, phosphoric acid, etc. Can be used alone or in combination with the enzyme source.
  • the enzyme source is mixed with minced meat, sprinkled on sliced meat or injected into block meat. It is also possible to inject the enzyme source into blood vessels before and after sacrifice.
  • an enzyme source is added to the milk or the milk is passed through a carrier on which the enzyme source is immobilized.
  • an enzyme source can be added during fermentation of milk.
  • the enzyme source is injected into the whole egg, or the enzyme source is mixed with the yolk obtained by breaking the egg.
  • an enzyme source may be added when cooking meat, milk, eggs, and seafood.
  • feed raw materials treated with an enzyme source can be used, or an enzyme source can be added in the process of preparing the feed.
  • enzymatic conversion to copros can be performed.
  • Physical conditions temperature, time, pH
  • the amount of added enzymes is chosen, in general, the reaction temperature 2 to 7 0 ° C, at pH 4-9, is performed 0. 5 ⁇ 1 X 1 0 3 hours, practical From the viewpoint of sex, it is desirable to use a cholesterol reductase having an optimum pH for the processed food itself containing cholesterol.
  • NAD (P) or NAD (P) H a coenzyme of the enzyme can be added cholesterol lg per l X l O- 4 ⁇ 2 X l O g.
  • nicotinamide can be added so that the concentration in the food becomes 0.01 to 5%. It is preferable to add nicotine amide to meat having a strong coenzyme decomposition activity in an amount of 0.1% or more.
  • phosphate ions can be added to a concentration of 5 to 25 mM.
  • a phospholipase a phospholipid 1 g per 1 ⁇ 1 X 1 0 5 units, lipase may be added 1 ⁇ 1 X 1 0 5 units per lipid 1 g.
  • novel enzymes of the present invention include cholesterol dehydrogenase A, 4-cholesten-13-ondehydrogenase A and coprostan-3-onedehydrogenase A, and cholesterol dehydrogenase 8, 41-cholestene.
  • examples include 3-ondehydrogenase B and coprostane-3-ondehydrogenase B.
  • the production methods and physicochemical properties of these enzymes are described below.
  • the microorganisms used for producing the novel cholesterol dehydrogenase A, 4-cholesten-3-ondehydrogenase A and coprostan-3-ondehydrogenase A include the cholesterol dehydrogenase A and 4-cholesten-3-ondehydrogenase described above.
  • microorganism Any microorganism may be used as long as it is a microorganism having the ability to produce isase A and coprosyl-3-ondehydrogenase A, and a variant or mutant of those microorganisms may be used.
  • microorganisms capable of producing cholesterol dehydrogenase-8,4-cholesten-3-one dehydrogenase A and coprostane-3-ondehydrogenase A include, for example, Eubacterium sp. CP2.
  • Eubacterium sp. (Eubacteriurn sp.) CP2 is a strain newly isolated by the present inventor from lion's feces, and its bacterial properties are as follows.
  • this strain shows good growth when it is subjected to liquid standing culture at 37 ° C under anaerobic conditions using the following basic medium. The tests for each property were examined according to these conditions.
  • Basic medium 1% cajiton, 1% yeast extract, 0.5% soluble starch, 0.5% sodium pyruvate, 0.05% sodium thioglycolate, 0.05% calcium chloride, 0.005% resazurin %, Lecithin 0 1% ( ⁇ 7.5)
  • the following shows the basic medium in which this strain can grow and the culture characteristics under the culture conditions.
  • This strain is a gram-positive, obligately anaerobic short rod-shaped bacterium that does not form spores, has no motility, is negative for both cotyledonase, oxidase, and urease, and removes acid from glucose and lactose.
  • the main metabolite produced was butyric acid or acetic acid.
  • the taxonomic positions of strains having these microbiological properties are described in Purge aids, Manuals, Obs, Systematics, and Bacteriologic systems (Bergeys Manual of Systemic Bacteriology vol. 2, 1986). Matched result As a result, this strain was identified as a bacterium belonging to the genus Eubacterium, and the CP2 strain was named Eubacterium sp. CP2 (Eubacteriums p. CP2). This strain was deposited on April 12, 1996 with the Institute of Biotechnology, Industrial Science and Technology Institute (1-1-3 Tsukuba East, Ibaraki, Japan) as F ERM BP-5
  • the medium used for culturing the microorganism producing the cholesterol dehydrogenase A, 4-cholesten-3-one dehydrogenase A, and coprostann-3-one dehydrogenase A according to the present invention contains a carbon source, a nitrogen source, an inorganic substance, and the like. Either a synthetic medium or a natural medium can be used.
  • the carbon source for example, various carbohydrates such as soluble starch, lactose, pyruvic acid, glucose, molasses and the like are used, and the use amount thereof is preferably 1 to 20 gZL.
  • nitrogen source examples include nitrogen-containing organic substances such as ammonium sulfate, ammonium phosphate, ammonium carbonate, ammonium acetate or peptone, yeast extract, corn steep liquor, casein hydrolyzate, meat extract, and the like.
  • the amount is preferably between 1 and 20 gZL.
  • the amount used amount of the surfactant used such as preferred c lecithin about 0. 1 to 2 GZL is 0.0 1-1 gZL is preferred. Further, the amount of sodium thioglycolate used is preferably 0.1 to 1 gZL.
  • the culture is carried out in a static or stirred culture under anaerobic conditions.
  • the culture temperature may be any temperature at which the bacteria grow and produce cholesterol dehydrogenase-8, 4-cholesten-13-ondehydrogenase-8, and coprostane-3-ondehydrogenase A, preferably 35. ⁇ 40 ° C. Cultivation time varies depending on conditions, but cholesterol dehydrogenase-8, 4-cholesten-3 ⁇ ⁇
  • the culture may be performed until the maximum amount of 3-ondehydrogenase A is produced, usually about 5 to 10 days.
  • Cholesterol dehydrogenase A produced by the CP2 strain is a novel enzyme, and its physicochemical properties and purification method are as follows.
  • This enzyme reacts with steroids having a hydroxyl group at the 3iS position to remove cholesterol.
  • the relative activities at 100 were 38, 74, and 30 for 3 sitosterol, campesterol, and stigmasterol, respectively.
  • the enzyme solution was allowed to stand at 37 ° C. for 15 minutes in each pH buffer, and the residual activity was measured.
  • the pH range of 50% or more of the maximum activity value was stabilized. (same as below)
  • 0.2 ml of a 3 mM cholesterol micelle solution containing 0.3% Triton X-100 is mixed with 0.5% Triton X—100 and 1 mM dithiothreitol (hereinafter referred to as “DTT”).
  • DTT dithiothreitol
  • PH7.5 piperazine-N, N'-bis (2-ene sulfate
  • reaction is stopped by extraction of sterols by addition of 1 ml of black-mouthed form.
  • the activity increases with increasing temperature up to 40 ° C in the reaction at pH 7.5 for 30 minutes.
  • the enzyme activity without the inhibitor was set to 100, and ImMp-clo mouth mercury phenylsulfonate (PCMB), chloride, and ethylenediaminetetraacetate (EDTA) were added, respectively, to give a pH of 7.5. , 37 ° C, 30 minutes, the relative activities are 0, 82, and 105, respectively.
  • PCMB ImMp-clo mouth mercury phenylsulfonate
  • EDTA ethylenediaminetetraacetate
  • the culture is centrifuged to collect the cells, and the cells are collected in 2 OmMP IPS buffer.
  • the cells are disrupted by sonication, sonicated in the presence of 0.2% Triton x-100, and then the solid content is removed by centrifugation to obtain a crude enzyme solution.
  • the crude enzyme solution is dialyzed against a 20 mM PIPES buffer (pH 7.5, 1 mM DTT, 0.2% Triton X-100, containing 10% glycerol), and then equilibrated with the same buffer. Adsorbed on the separated Blue Sepharose CL-6B (Pharmacia). Then, the above buffer solution whose salt concentration has been continuously increased to 0 to 3.0 M is allowed to flow, and an active fraction is collected.
  • NADP nicotinamide amide adenine dinucleotide phosphate
  • the 4-cholesten-3-one dehydrogenase A of the present invention produced by the CP2 strain is a novel enzyme, and its physicochemical properties and purification method are as follows.
  • the relative activities, with 4-cholesten-3-one being 100, are 0, 41, and 0 for testosterone, progesterone, and prognelone, respectively.
  • the amount of coprostann-3-one formed in the reaction solution is quantified using TLC / FID diatroscan.
  • coprostan-3-one in the reaction solution is measured in the same manner using an enzyme which has been heat-inactivated in advance.
  • One unit is the enzyme activity that produces 1 / xmo 1 of coprostan-3-one per minute.
  • the activity increases with increasing temperature up to 40 ° C in the reaction at pH 6.0 for 30 minutes.
  • the enzyme activity without the inhibitor was 100, and the relative activity was 47 minutes when lmMP CMB, acetic acid, and EDTA were added and reacted at pH 7.5 and 37 ° C for 30 minutes, respectively. , 94, 82.
  • the relative activities are 110 and 0, respectively, when no enzyme is added.
  • the culture is centrifuged to collect the cells, and the cells are collected in 2 OmMP IPS buffer.
  • the active fraction obtained is dialyzed against the same buffer and adsorbed on a resource column (Pharmacia). Next, the above buffer solution in which the salt concentration is continuously increased to 0 to 1.0 M is allowed to flow, and the active fraction is collected to obtain a purified sample.
  • a resource column Pharmacia
  • NADH 3-nicotinamide adenine dinucleotide
  • Coprostann-3-ondehydrogenase of the present invention produced by strain CP2
  • A is a novel enzyme, whose physicochemical properties and purification method are as follows.
  • coprosinol formed in the reaction solution is quantified using TL CZF ID DIATROCAN.
  • coprosinol in the reaction solution is measured in the same manner using the enzyme which has been heat-inactivated in advance.
  • One unit is defined as the enzyme activity that produces 1 / xmo 1 of copros- nol per minute.
  • the activity increases with increasing temperature up to 40 ° C in the reaction at pH 7.5 for 30 minutes.
  • Heat treatment at 40 ° C for 10 minutes in the presence of 0.5 mM NAD PH retains 80% or more of the activity before the treatment.
  • the enzyme activity without inhibitor was set to 100, and the relative activities when lmMP CMB, acetic acid, and EDTA were added and reacted at pH 7.5, 37 ° C, and 30 minutes, respectively, were 4 1, 82, 101.
  • the relative activities are 12 and 2.7, respectively, when no enzyme is added.
  • the culture is collected by centrifugation, and the cells are suspended in 2 OmM phosphate citrate buffer (PH 6.0, containing ImMDTT).
  • the cells were disrupted by sonication, and sonicated in the presence of 0.2% Trito nX-100.
  • the solid content is removed by centrifugation to obtain a crude enzyme solution.
  • the crude enzyme solution was dialyzed against 2 OmM PIPES buffer (pH 7.5, lmMDTT, 0.2% Triton X-110, containing 10% glycerol), and then equilibrated with the same buffer.
  • the non-adsorbed section was subjected to heat treatment at 95 ° C for 10 minutes to remove the protein, thereby obtaining an activated fraction. Thereafter, the active fraction adsorbed on Blue Sepharose was eluted with the same buffer containing ImMNADPH whose salt concentration was continuously increased to 0 to 1.0M. The activated fraction is added to the active fraction to obtain a purified sample.
  • the culture is collected by centrifugation, and the cells are suspended in 2 OmM phosphate citrate buffer (pH 6.0, containing ImMDTT).
  • the cells are disrupted by sonication, sonicated in the presence of 0.2% Triton X_100, and the solid content is removed by centrifugation to obtain a crude enzyme solution.
  • the crude enzyme solution was dialyzed against 2 OmM phosphate citrate buffer A (pH 6.0, ImM DTT, 0.2% TritonX-100, containing 30% glycerol), and then the same buffer was used.
  • the above buffer solution whose salt concentration is continuously increased to 0 to 3.0 M is allowed to flow to collect an active fraction.
  • the obtained active fraction was diluted with 2 OmM After dialysis against acid buffer B (pH 7.5, lmMDTT, 0.2% Triton X-100, containing 30% glycerol), DEAE-Cel 1 equilibrated with the same buffer B u After adsorbing to 1 ofine, flow the above buffer solution whose salt concentration has been continuously increased to 0 to 1.0 M, collect the active fraction, and dialyze against the same buffer solution. The obtained active fraction is dialyzed against the same buffer solution B and adsorbed on a litho-column (Pharmacia). Then, the buffer B whose salt concentration is continuously increased to 0 to 1.0 M is allowed to flow, and the active fraction is collected to obtain a purified sample.
  • acid buffer B pH 7.5, lmMDTT, 0.2% Triton X-100, containing 30% glycerol
  • NAD PH 3-nicotinamide adenine dinucleotide phosphate
  • the molecular weight by SDS polyacrylamide electrophoresis is about 29,000.
  • Microorganisms used for producing this enzyme include those having the ability to produce cholesterol-ldehydrogenase 8, 4-cholesten-3-ondehydrogenase B and coprostane 1-3-ondehydrogenase B. Any microorganism may be used, and a variant or mutant of these microorganisms may be used. Specific examples of microorganisms belonging to the genus Eubacterium and having the ability to produce cholesterol dehydrogenase B, 4-cholesten-13-ondehydrogenase 8, and coprostane-3-ondehydrogenase B include, for example, E. ubacterium sp. .) CP 1 ⁇ Can be given.
  • Eubacterium sp. (Eubacterium sp.) CP1 is a strain newly isolated from human stool by the present inventors, and its bacteriological properties are as follows.
  • this strain shows good growth when it is subjected to liquid standing culture at 37 ° C under anaerobic conditions using the following basic medium. The tests for each property were examined according to these conditions.
  • Basic medium Pecan brain extracted lipid 1.2%, trypticase 1.8%, yeast extract 0.05%, dipotassium phosphate 0.13%, sodium chloride 0.22%, cholesterol 0.2% 0 5%, L-cystine 0.04%, sodium thioglycollate 0.03%, agar 0.05%, a small amount of methylene blue, (pH 7.2)
  • the following shows the basic medium in which this strain can grow and the culture characteristics under the culture conditions.
  • This strain is a gram-positive, obligately anaerobic, long rod-shaped bacterium that does not form spores, has no motility, is negative for lipase, oxidase, and urease, and produces acid from glucose, The metabolite was acetic acid.
  • the taxonomic position of strains having these microbiological properties is described in Purges, Manual, Ob, Systematic, and Bacteriology (Bergey's Manual Systematic Bacteriology vol. As a result of collation with the description, this strain was identified as a bacterium belonging to the genus Eubacterium, and the CP1 strain was named Eubacterium 'Espacterium sp. CP1'. This strain was deposited as FERM BP-550 on April 12, 1996, with the Institute of Biotechnology and Industrial Technology, Institute of Biotechnology, Industrial Science and Technology (1-3 1-3 Tsukuba East, Ibaraki, Japan).
  • Examples of a medium used for culturing a microorganism producing the cholesterol dehydrogenase 8, 4-cholesten-3-one dehydrogenase 8, and coprostan-3-one dehydrogenase B of the present invention include a carbon source and a nitrogen source. Either a synthetic medium or a natural medium containing inorganic, inorganic and the like can be used.
  • Various carbon sources such as glucose, maltose, molasses, etc.
  • a hydrate is used, and its use amount is preferably 1 to 20 gZL.
  • nitrogen source for example, ammonium sulfate, ammonium phosphate, ammonium carbonate, ammonium acetate, or nitrogen-containing organic substances such as peptone, yeast extract, corn steep liquor, casein hydrolyzate, and meat extract are used.
  • the amount used is preferably 1 to 20 gZL.
  • the amount of extract used is preferably 1 to 20 gZL.
  • the inorganic substance for example, sodium chloride, calcium chloride, magnesium sulfate, potassium hydrogen phosphate and the like are used, and the use amount is preferably about 0.1 to 2 gZL.
  • the amount of cystine and sodium thioglycolate used is preferably 0.1 to: L gZL.
  • the culture temperature may be any temperature at which the bacterium grows to produce cholesterol dehydrogenase 8, 4-cholesten-3-one dehydrogenase 8, and coprostan-3-one dehydrogenase B, and preferably 35 to 40 ° C.
  • the cultivation time varies depending on the conditions, but the cultivation may be performed up to the time when these enzymes are produced in the maximum amount, and usually about 3 to 10 days.
  • Cholesterol dehydrogenase B of the present invention produced by strain CP1 is a novel enzyme, and its physicochemical properties and purification method are as follows.
  • This enzyme reacts with a steroid having a hydroxyl group at the 3/3 position, and its relative activity with respect to cholesterol (100) is 67, 50, and 39 for (3) sitosterol, campesterol, and stigmasterol, respectively.
  • 0.1 ml of the NADP solution was mixed, 0.05 ml of the enzyme solution was added, and the mixture was reacted at 37 ° C for 30 minutes.Then, 0.1 ml of chloroform was added to extract sterol. To stop the reaction.
  • Quantify 4-cholesten-3-one As a control, measure the 4-cholesten-3-one of the reaction product in the same manner using the enzyme that has been heat-inactivated beforehand. One unit is defined as the enzyme activity that produces 4-cholesten-3-one of 1 ⁇ mo 1 per minute.
  • the activity increases with increasing temperature to 40 ° C in a reaction at pH 7.5 for 30 minutes.
  • the enzyme activity without the inhibitor was set to 100, and the relative activities were 0 and 98 when lmMP CMB, acetic acid and EDTA were added and reacted at pH 7.5, 37 ° C for 30 minutes, respectively. , 102.
  • the relative activity is 0 in both cases without addition.
  • the culture is aerated and the cells adsorbed on the foam are collected and concentrated.
  • the concentrated solution is centrifuged to collect the cells, and the cells are collected in 2 OmM phosphate buffer (pH 7.5, pH 7.5).
  • NADP nicotinamide amide adenine dinucleotide phosphate
  • the 4-cholesten-3-one dehydrogenase B of the present invention produced by the CP1 strain is a novel enzyme, and its physicochemical properties and purification method are as follows.
  • the relative activity with 4-cholesten-3-one being 100 is 0 with 5-cholestenone-3-one.
  • Tris nX-100 containing 3 mM 4-cholesten-3-on micelle solution 0.2 ml, 2 OmM Tris HCl containing 1.0% Trito nX-100 and 1 mM DTT Buffer solution (pH 7.5) 0.3 ml, mix 0.1 ml OmMNADH solution, add enzyme solution 0.05 ml, react at 37 ° C for 30 minutes, then 0.1 ml The reaction is stopped by adding sterol form and extracting sterol.
  • coprostan-3-one generated in the reaction solution is quantified using TL CZF ID DIATROCAN.
  • coprostan-3-one of the reaction product is measured in the same manner using an enzyme which has been heat-inactivated in advance.
  • One unit is the enzyme activity that produces 1 / imo 1-coprostann-3-one per minute.
  • the activity increases as the temperature rises to 40 ° C in a reaction at pH 7.5 for 30 minutes.
  • the enzyme activity without the inhibitor was set to 100, and the lmMP CMB and When acetic acid and EDTA were added and the reaction was carried out at pH 7.5 at 37 ° C for 30 minutes, the relative activities were 0, 99 and 125, respectively. In addition, when this enzyme is reacted in the presence of ImM iron chloride and copper chloride, the relative activities are 107 and 0, respectively, as compared with the case without addition.
  • the culture is aerated and the cells adsorbed on the foam are collected and concentrated.
  • the concentrate is collected by centrifugation, and the cells are suspended in 2 OmM phosphate buffer (pH 7.5, containing ImMDTT).
  • the cells are disrupted by sonication, sonicated in the presence of 1.0% Triton X-100, and the solid components are removed by centrifugation to obtain a crude enzyme solution.
  • Add 1 mM EDTA, ImM acetic acid, and 0.5 mM PMS F to the crude enzyme solution, and add 2 OmM Tris-HCl buffer.
  • the obtained active fraction is dialyzed against the above buffer, and then adsorbed to DEAE-Sepharose Fast Flow equilibrated with the same buffer containing 1.0% Triton X-100. Next, the above buffer solution whose salt concentration has been continuously raised to 0 to 0.5 M is passed, and the active fraction is collected to obtain a purified sample.
  • NADH 3-nicotinamide adenine dinucleotide
  • Coprostann-3-ondehydrogenase of the present invention produced by strain CP1 ⁇
  • B is a novel enzyme whose physicochemical properties and purification method are as follows.
  • the amount of coprosinol formed in the reaction solution is quantified using a TL CZF ID troscan.
  • the coprostanol of the reaction product is measured in the same manner using a heat-inactivated enzyme as a control.
  • One unit is defined as the enzymatic activity that produces l mo 1 of coprosynol per minute.
  • the activity increases as the temperature rises to 45 ° C in the reaction at pH 7.5 for 30 minutes.
  • the culture is aerated and the cells adsorbed on the foam are collected and concentrated.
  • the concentrate is collected by centrifugation, and the cells are suspended in 2 OmM phosphate buffer (pH 7.5, containing ImMDTT).
  • the cells are disrupted by sonication, sonicated in the presence of 1.0 Triton X-100, and then the solid components are removed by centrifugation to obtain a crude enzyme solution.
  • Add 1 mM EDTA, ImM acetic acid, 0.5 mM PMS F to the crude enzyme solution, and add 20 mM phosphate buffer (pH 7.5, ImM DTT, 10% glycerol, lmMEDTA, ImM acetic acid, 0.5 mM PMS). Dialysis against F).
  • the crude enzyme solution is adsorbed to Bull Sepharose CL-16B (Pharmacia) equilibrated with the same buffer containing 0.25 Triton X-100.
  • elute the lipid components with the same buffer containing 1.0% Triton x-100, and then flow the above buffer, whose salt concentration has been continuously increased to 0 to 3.0 M, to collect the active fraction.
  • the obtained active fraction is dialyzed against the above buffer, and then adsorbed to DEAE-Sepharose Fast Flow equilibrated with the same buffer containing 1.0% Triton X—100.
  • the above buffer solution whose salt concentration has been continuously increased to 0.5 to 0.5M is passed, and the active fraction is collected to obtain a purified sample.
  • the composition for reducing cholesterol of the present invention comprises cholesterol dehydrogenase, 4-cholesten-3-one dehydrogenase and coprostane.
  • the cells containing these three enzymes or their processed products, crudely purified enzymes, purified enzymes, etc. may be used as they are, but they can be used as food or pharmaceutically acceptable additives. It may be in the form of tablets, powders, fine granules, granules, capsules, syrups and the like together with the form.
  • the reducing composition of the present invention may be added as a composition for adding food or a composition for adding feed to reduce the amount of cholesterol in food or feed, or may be added as an oral composition to serum cholesterol. Oral administration may be used to decrease the value.
  • the composition may be prepared so that the composition contains nicotine amide, phosphate ion or phospholipase as necessary.
  • the dosage form of the oral composition of the present invention includes tablets, powders, fine granules, granules, capsules, syrups, enteric agents, troches and the like.
  • excipients include sorbitol, lactose, darcose, lactose, sugars such as dextrin, starch, crystalline cellulose, inorganic substances such as calcium carbonate, calcium sulfate, distilled water, Any commonly used oil such as sesame oil, corn oil, olive oil, and cottonseed oil can be used.
  • additives such as a binder, a lubricant, a dispersant, a suspending agent, an emulsifier, a diluent, a buffer, an antioxidant, and a bacteriostatic agent can be used.
  • the amount of addition may be the same as the treatment amount described in the enzyme conversion method or the microorganism conversion method of the method for producing a reduced cholesterol product of the present invention.
  • Dose, age, sex, dosage form, administration frequency may vary depending dosage forms such as oral administration dosage intended for adults, 1 X 1 0 7 ⁇ 1 X 1 0 1 as bacteria ⁇
  • FIG. 1 is a graph showing the results of measuring the converting enzyme activities of various microorganism-derived cholesterol dehydrogenases at ⁇ H 6, 7, and 8.
  • FIG. 2 is a graph showing the results of measuring the optimal pH of cholesterol dehydrogenase derived from the CP2 strain belonging to Eubacterium and the ATC C51222 strain.
  • FIG. 3 is a graph showing the results of measuring the optimum pH of cholesterol dehydrogenase-8, 4-cholesten-3-one dehydrogenase A and coprostan-3-one dehydrogenase A.
  • FIG. 4 is a diagram showing the progress of the enrichment of the CP1 strain belonging to Eubacterium by the bubbling method and the enrichment of coprosinol in the medium.
  • FIG. 5 is a graph showing the results of measuring the optimal pH of cholesterol dehydrogenase 8, 4-cholesten-3-one dehydrogenase B and coprostan-3-one dehydrogenase B.
  • FIG. 6 is a graph showing the results of measurement of cholesterol dehydrogenase B converting enzyme activity when phosphate ions were added.
  • Example 1 (Screening of microorganisms producing cholesterol reductase)
  • Each stool was dispensed in 1), and the presence or absence of reductase activity of the culture, that is, whether or not coprostanol was produced from cholesterol was examined.
  • Tables 2 to 4 show the results.
  • CHOL indicates cholesterol
  • PL indicates phospholipid.
  • compositions of nutrient media 1 to 3 are as follows.
  • cholesterol dehydrogenase 8 from the CP2 strain derived from a lion, and from human sample 1.
  • Cholesterol dehydrogenase B from strain P1 shows the highest activity near pH 7, which is the neutral pH region, and the others show the highest activity near pH 8, which is the pH range of the pH range. I was.
  • cholesterol dehydrogenase having an optimal pH in the neutral pH region has not been known until now and is a novel enzyme.
  • Example 3 (Production of bacterial cells of Eubacterium sp. CP2)
  • Example 5 Production of cholesterol dehydrogenase A
  • the cell extract obtained in Example 4 was subjected to ultrasonic treatment for 30 seconds in the presence of lmMDTT, 0.2% TritonX-100, and then the solid content was removed by centrifugation to obtain a crude enzyme solution.
  • the crude enzyme solution is dialyzed against 20 mM IPES buffer (pH 7.5, 1 mM DTT, containing 0.2 Triton x-100, 10% glycerol), and equilibrated with the same buffer.
  • the resulting solution was adsorbed on the blue Sepharose CL-6B (Pharmacia). Next, the above buffer in which the salt concentration was continuously increased to 0 to 3.0 M was passed, and an active fraction was collected. After dialyzing the obtained active fraction against the same buffer, Red Sepharose CL-6B
  • Example 3 The medium described in Example 3 was inoculated with the ATC C51 222 strain and the CP2 strain, respectively. Anaerobic static culture was performed at a temperature of 37 ° C for 7 days. After completion of the culture, the culture was centrifuged, and the cell suspension was suspended in 50 ml of a 40 mM Britton-Robinson buffer (pH 6.5). The cells were treated with a crusher at 60 W for 10 minutes to obtain bacterial cell extracts. A purified sample of cholesterol dehydrogenase was obtained from the cell extract by the method described in Example 3.
  • the cell extract obtained in Example 4 was subjected to ultrasonic treatment for 30 seconds in the presence of lmMDTT, 0.2% TritonX-100, and then the solid content was removed by centrifugation to remove the crude enzyme solution. Obtained.
  • the crude enzyme solution was dialyzed against 20 mM IPES buffer solution (pH 7.5, lmMDTT, 0.2% Triton x-100, containing 10% glycerol), and then equilibrated with the same buffer solution. Adsorbed on Blue Sepharose CL-6B (Pharmacia). Next, the above buffer in which the salt concentration was continuously increased to 0 to 3.0 M was passed, and an active fraction was collected.
  • the obtained active fraction was dialyzed against the same buffer and adsorbed to a resource column (Pharmacia). Next, the above buffer solution in which the salt concentration was continuously increased to 0 to 1.0 M was passed, and the active fraction was collected to obtain a purified sample.
  • the specific activity of this purified sample was 3.31 units of Zmg protein, and the yield was 40.1%.
  • Example 4 The cell extract obtained in Example 4 was subjected to ultrasonic treatment for 30 seconds in the presence of lmMDTT, 0.2% Triton X-100, and then the solid content was removed by centrifugation to remove the crude enzyme solution. Obtained.
  • the crude enzyme solution is dialyzed against 2 OmMP IPES buffer (pH 7.5, lmMDTT, containing 0.2% Triton X-1000% glycerol), and equilibrated with the same buffer.
  • Example 3 The cell-containing substance obtained in Example 3 was suspended in 30 ml of a 2 OmM phosphate citrate buffer solution (PH 6.0, ImMDTT), and the cell suspension was sonicated (BRANSON SON). IFI ER Mo del. 2 50) 1 2 The cells were treated at 0 W for 5 minutes to obtain a bacterial cell extract. The cell extract was sonicated for 30 seconds in the presence of ImMDT T, 0.2% Tr rt ⁇ X-100, and the solid content was removed by centrifugation to obtain a crude enzyme solution.
  • PH 6.0 2 OmM phosphate citrate buffer solution
  • ImMDTT 2 OmM phosphate citrate buffer solution
  • the crude enzyme solution was dialyzed against 2 OmM phosphate citrate buffer A (pH 6.0, lmMDTT, 0.2% Triton X-100, containing 30% glycerol), and then dialyzed against the same buffer A. It was adsorbed to equilibrated blue Sepharose CL-16B (Pharmacia). Next, the buffer solution in which the salt concentration was continuously increased to 0 to 3.0 M was flowed, and an active fraction was collected. The obtained active fraction was dialyzed against 2 OmM phosphate citrate buffer B (pH 7.5, lmMDTT, 0.2 Triton x-100, containing 30% glycerol), and then dialyzed.
  • 2 OmM phosphate citrate buffer A pH 6.0, lmMDTT, 0.2% Triton X-100, containing 30% glycerol
  • This enzyme system is derived from cholesterol dehydrogenase by using 4-cholesten-3-one dehydrogenase and coprostane 13-ondehydrogenase.
  • the optimal pH of cholesterol dehydrogenase is lower in the neutral region, and the optimal pH of 4-cholesten-3-one dehydrogenase and coprostan-3-one dehydrogenase is lowered in the neutral region. Is in the pH 5.5 to 6.5 range of the weakly acidic region, which is the pH of meat.
  • Example 10 Enzymatic conversion into copros-nol during meat ripening period 10 g of beef 6 hours after slaughter was used as mince, and cholesterol dehydrogenase (0.2 units Zg meat) obtained in Example 5 was The 4-cholesten-3-ondehydrogenase (0.2 unit Zg meat) obtained in Example 6 and the coprostan-3-ondehydrogenase (0.2 unit Zg meat) obtained in Example 7 were added and mixed. Aged at 5 ° C for 7 days.
  • Example 4 Six hours after slaughter, 10 g of beef was minced and homogenized. The meat extract described in Example 4 was mixed with the meat homogenate, and the mixture was heated at 37 ° C for 2 hours. The addition amount is as cholesterol dehydrogenase A (0.2 units Z g meat) and as 4-cholesten-3-ondehydrogenase A (0.2.
  • Example 1 2 Bacterial conversion of cholesterol in processed meat products
  • Example 14 Cell conversion of cholesterol in egg
  • Example 15 (Production of bacterial cells of Eubacterium 'SP CP1)
  • the yield was 51.9% by dry weight.
  • the cells of the CP1 strain were recovered from the culture by centrifugation, which is a normal cell recovery method.However, the CP1 cells were adsorbed and aggregated on insoluble lipids, resulting in a lower specific gravity and non-uniformity. could not be recovered. Since the cells were adsorbed on the insoluble lipids, indicating that the cell surface was hydrophobic, the cells were adsorbed to hydrophobic air by the bubbling method and collected. That is, foam was blown from below the culture packed in the column, and a foam-enriched cell portion was collected from the upper end. By repeating this operation several times, a bacterial cell concentrate could be obtained.
  • the microbial cell concentrate obtained in Example 15 is centrifuged, and the obtained microbial cells are suspended in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5, containing 1 mM dithiothreitol). The cells are broken by sonication, sonicated in the presence of 1.0% Triton X-100, and then the solid content is removed by centrifugation to obtain a crude enzyme solution.
  • the lipid component is eluted with the same buffer containing 1.0% Triton x-100, and then the above buffer, whose salt concentration has been continuously increased to 0 to 3.0M, is flowed to collect the active fraction. .
  • Each of the obtained active fractions is dialyzed against the above buffer, and then adsorbed on a resource (Pharmacia) equilibrated with the same buffer containing 1.0% TritonX-100.
  • the above buffer solution whose salt concentration has been continuously increased to 0.5 to 0.5M is passed, and each active fraction is collected to obtain a purified sample.
  • the specific activity of cholesterol dehydrogenase B of the purified sample is 0 ⁇ 116 units Zmg protein, the yield is 32.1%, and 4-cholesten-3- ⁇
  • the specific activity of ondehydrogenase B is 1.24 units 111 ⁇ protein, the yield is 65.2%, and the specific activity of coprostan-3-ondehydrogenase is 0.835 units Zmg protein, The yield was 54.8%.
  • FIG. 5 shows the measurement results of the optimum pH of these enzymes.
  • Example 17 (Activation of cholesterol dehydrogenase B by phosphoric acid)
  • the conversion reaction by cholesterol dehydrogenase B is remarkably activated by phosphate ions.
  • phosphate ion source sodium polyphosphate, sodium metaphosphate, sodium pyrophosphate, trisodium phosphate, and the like can be used.
  • the results when sodium phosphate 3 was used are shown in FIG. This indicates that the addition of phosphate ions is desirable in the conversion of cholesterol to copros- nol using cholesterol dehydrogenase B.
  • Example 18 enzyme conversion of cholesterol in meat using an enzyme of Eubacterium sp. CP 1 strain
  • Meat to which 0.5 ml of a nicotine amide aqueous solution was added was also processed.
  • the conversion rate of the obtained sample to copros- sylphenol was measured according to the method of Example 10.
  • Table 7 shows the results of measuring the conversion rate of cholesterol in the obtained meat to coprostanol.
  • the yeast Enzymatic conversion of cholesterol in meat to copros- sylphenol was observed only with the addition of nitrogen. The conversion rate further increased when nicotinamide was added.
  • cholesterol in a cholesterol-containing substance such as meat can be selectively converted to coprostanol having low intestinal absorbability without impairing the properties of the substance, thereby reducing the cholesterol concentration.
  • composition of the bacterial cell containing the novel enzyme of the present invention can be orally administered to convert cholesterol to coprosinol in the small intestine, thereby inhibiting cholesterol absorption and lowering serum cholesterol level.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Description

コレステロール低減化物質の製造法 技術分野
本発明は、 コレステロール低減化物質の製造法及びコレステロール低減 化用組成物、 並びにそれに使用明する新規コレステロールデヒドロゲナーゼ、
4ーコレステン一 3—オンデヒドロゲ田ナ一ゼ、 コプロスタン一 3—オンデ ヒドロゲナーゼに関する。 背景技術
コレステロール含量の高い食品を過剰に摂取することが血清中コレステ ロールを増大させ、 また高コレステロール血清濃度が心疾患の重大な危険 因子であることは広く知られている。 そこで、 食品の品質を劣化させずに 食品中のコレステロールを選択的に低減する加工技術が求められている。 食品中のコレステロールを低減する技術の中で生化学的な技術としては、 微生物によりコレステロールを分解する方法 (特開昭 6 3— 2 6 723 1 号公報) が知られているが、 副産物を生成し不安全である。 またコレステ ロールをェピコレステロールに酵素変換する方法 (WO 93Z2 5 702) が知られている。
B e i t zらによる米国特許第 492 1 7 1 0号明細書には、 植物由来 のコレステロール還元酵素によりコレステロールをコプロス夕ノールに変 換する方法が記載されており、 またユウパクテリゥム · スピ一シ一ズ AT C C 2 1 40 8のような細菌由来のコレステロール還元酵素によりコレス テロール^コプロス夕ノールに変換する方法が示唆されている。 同じく B e i t z らによる米国特許第 5436004号明細書には、 上記植物由来 の酵素でクリームを処理したときのコレステロールからコプロス夕ノール への変換率が 0. 0 1 % (第 5欄表 1参照) であることが記載されている。 しかし、 このような低いコプロス夕ノールへの変換率は到底実用的といえ るものではない。
E YS S ENによるイギリス特許第 1 23 7483号明細書には、 ラッ 卜の糞便から分離されたユウパクテリゥム属細菌がコレステロールをコプ ロス夕ノールに還元することが記載され、 同じく EYS S ENによる B i o c h i m i c a e t B i o p h y s i c a Ac t a, 348 ( 1 974) 2 7 9— 284によると、 その細菌が、 コレステロールを 4—コ レステン一 3—オンを経てコプロス夕ノールに還元することが推定されて いる。
B e i t zらによる Ap p l i e d M i c r o b i o l o g y a n d B i o t e c h n o l o g y 43 , 887 ( 1 9 9 5 ) には、 ユウ バクテリゥム属細菌 (ATCC 5 1 222 ) がミセル中のコレステロール をコプロス夕ノールへ菌体変換すること、 その変換過程において 4ーコレ ステン一 3—オンと極微量のコプロスタノンを検出したこと、 及び上記細 菌によるコレステロールの還元のメカニズムはコレステロ一ル還元酵素の 純粋な調製物が得られた後に研究されるであろうことが記載されている。
しかし、 現在までコレステロールを含有する物質中のコレステロールを、 NAD (P) や NAD (P) Hを補酵素とするコレステロールデヒドロゲ ナ一ゼ、 4—コレステン一 3—オンデヒドロゲナーゼ、 コプロスタン一 3 一オンデヒドロゲナーゼの酵素作用を利用し、 4—コレステン— 3—オン、 コプロスタン一 3—オンを経てコプロス夕ノールに変換することが確認さ れたことはなく、 またコレステロールを還元する菌から、 コレステロール ■ を含有する物質中のコレステロールを、 4ーコレステン一 3—オン、 コプ ロスタン— 3—オンを経てコプロス夕ノールに変換するそれぞれの酵素が 単離されたこともなく、 ましてこれらの変換酵素やそれを含む菌体で食品 を処理した報告はない。
ノカルディア属、 アルカリゲネス属、 プロテウス属由来の、 至適 pHが
9. 0付近で補酵素として NAD (P) を要求する、 コレステロールの定 量に用いられるコレステロールデヒドロゲナ一ゼは知られているが (特公 平 2— 1 8 0 64号公報) 、 中性 pHでは活性が低く、 食品処理には到底 実用的といえるものではない。
ラッ ト糞便から 4ーコレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼの取得が試 みられたが、 急速に失活して精製はできず到底実用的ではない (E u r o p e a n J . o f B i o c h em i s t r y 37, 1 43 ( 1 97 3) ) 。
ホスホリパーゼゃプロテア一ゼゃリパーゼの食品処理がコレステロール ォキシダーゼによる変換を促進することが知られているが (特開平 5— 7 63 1 1号公報) 、 まだコレステロールのコプロス夕ノールへの酵素変換 での効果は知られていない。
肉が NAD (H) を含有すること (J o u r n a l o f F o o d S c i e n c e 3 7, 6 1 2 ( 1 9 72 ) ) 、 またニコチンアミ ドが N ADの分解を阻害することは知られている (A c h i v e s o f B i o c h em i s t r y a n d B i o p h i s i c s 1 56, 143 ( 1 97 3 ) ) 。 しかし、 コレステロールをコプロス夕ノールに酵素変換 する場合にニコチンアミ ドを添加することは知られていない。
食品コレステロールを分解するために、 乳酸菌にコレステロールォキシ ダーゼ遺伝子を導入することは知られている (Ap p l i e d M i c r o b i o l o g y a n d B i o t e c h n o l o g y 3 7, 330 ( 1 992) ) 。
これら酵素の応用例として、 前記 B e i t zらによる米国特許第 543 6 0 04号明細書には、 植物由来のコレステロール還元酵素を経口投与す る血清コレステロ一ル値低下療法が提案されている。 またコレステロール を還元する細菌 (ATCC 5 1 2 22) を高コレステロール血症ゥサギに 経口投与すると血清コレステロール値が低下することが報告されている (L e t t e r s i n Ap p l i e d M i c r o b i o l o g y 20, 1 3 7 ( 1 9 9 5) ) 。
コプロス夕ノールの腸管吸収性が非常に低いことは知られている (Am e r i c a n J . o f P h y s i o l o g y 2 5 1 , G49 5 ( 1 98 6 ) ) ので、 コレステロールをコプロス夕ノールに変換することはコ レステロール低減法として有効である。 ただし食品中のコレステロールを、 4—コレステン一 3—オン、 コプロスタン _ 3—オンを経て、 コプロス夕 ノールに酵素変換してコレステロールを低減するコレステロール低減化物 質の実用的な製造法は知られていない。 また、 その製造法に使用しうる実 用的な酵素の製造法も知られていない。 発明の開示
本発明の課題は、 食品や飼料における、 実用的なコレステロール低減化 物質の新規製造法を提供することにある。 本発明の課題はまた、 上記実用 的なコレステロール低減化物質の製造法に適した中性 p H領域に至適 p H を有する新規コレステロールデヒドロゲナ一ゼ、 弱酸性である肉の pHに 至適 p Hを有する新規な 4ーコレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ及び コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ、 並びにこれらを含む菌体及び ■■ その処理物を提供することにある。 本発明の課題はさらに、 上記の 3種類 の新規酵素を含有するか、 これらの新規酵素を含む菌体を含有する血清コ レステロール値を低下せしめるコレステロール低減化用組成物を提供する ことにある。
本発明者は、 上記課題を解決するために、 中性 p H領域や弱酸性領域に 至適 p Hを有するコレステロール還元変換酵素群を見いだすべく、 種 ( s p e c i e s ) レベルで 3 0 0種にもわたる放線菌、 力ビ、 細菌を中心と した保存微生物、 また、 各種土壌 1 0 0種類から分離した好気性微生物、 さらに、 ヒト糞便 7試料、 ヒト以外の哺乳類 8種の糞便試料、 鳥類 9種の 糞便試料からの嫌気性微生物等、 数多くの微生物をスクリーニングし、 ま た酵素活性検出用培地ゃ菌体の回収法についても鋭意検討した結果、 以下 に述べる本発明に到達した。
すなわち、 本発明は、 肉、 卵、 乳、 魚介類及びそれらを含む調理加工食 品、 又は動物用、 家禽用及び養魚用飼料など、 コレステロールを含有する 物質中のコレステロールを、 中性 p H領域に至適 p Hを有するコレステロ 一ルデヒドロゲナーゼと、 弱酸性領域に至適 p Hを有する 4ーコレステン 一 3—オンデヒドロゲナーゼ及びコプロスタン一 3—オンデヒドロゲナ一 ゼの 3種類の酵素又はそれらを含む菌体で処理し、 コレステロールをコプ ロス夕ノールに変換してコレステロールを低減させることを特徴とするコ レステロール低減化物の製造方法及びコレステロールの低減化方法に関す る。
また、 本発明は、 ユウパクテリゥム属に属する菌株が生産する、 上記中 性 p H領域に至適: Hを有するコレステロールデヒドロゲナーゼ、 弱酸性 領域に至適 P Hを有する 4—コレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ及び コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼの 3種類の酵素、 これら 3種類 ■ の酵素を含有するコレステロール低減化用組成物、 並びにこれら酵素群を 産生するユウパクテリゥム属に属する菌体を含有するコレステロール低減 化用組成物に関する。
さらに、 本発明は、 コレステロールを含有する物質中のコレステロール を上記酵素群を利用してコプロス夕ノールに変換する際に、 ニコチンアミ ド、 ホスホリパ一ゼとニコチンアミ ド、 又はリン酸イオンを添加すること を特徴とするコレステロール低減化物の製造方法及びコレステロールの低 減化方法に関する。
以下に本発明のコレステロール低減化物質の製造法を詳細に説明する。
本発明において、 コレステロールを含有する物質としては、 肉、 卵、 乳、 魚介類又はそれらを含有する調理加工品、 ならびに動物用、 家禽用及び養 魚用飼料などを例示することができるが、 コレステロールを含有する物質 であればこれら例示したものに限定されるものではない。
本発明において、 コレステロ一ルデヒドロゲナ一ゼとは次の反応を行う ものをいう。
コレステロール +NAD (P)
→4—コレステン一 3—オン + N AD (P) H また、 本発明において、 4—コレステン一 3—オンデヒドロゲナーゼと は次の反応を行うものをいう。
4ーコレステン一 3—オン + NAD (P) H
→コプロスタン一 3—オン + NAD (P) 同じく本発明において、 コプロスタン— 3—オンデヒドロゲナ一ゼとは 次の反応を行うものをいう。
コプロスタン一 3 _オン + NAD (P) H
—コプロスタノ一ル + NAD (P) ■■ 本発明における、 「至適 p H」 とは、 最大活性値の 8 0 %以上の相対活 性値を有する P H領域をいい、 かかる p H領域内に p H 7 . 0が含まれる 場合を、 本発明においては 「中性 p H領域に至適 p Hを有する」 とした。 また、 同様に、 本発明において 「弱酸性領域に至適 p Hを有する」 とは、 至適 p Hの領域内に p H 5 . 5を含み、 酸性側に最大活性値を有する場合 をいう。
本発明におけるコレステロ一ルを含有する物質中のコレステロールを、 コレステロ一ルデヒドロゲナ一ゼ、 4—コレステン一 3—オンデヒドロゲ ナ一ゼ、 コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナーゼの酵素作用を順次利用 して、 4—コレステン一 3—オン、 コプロスタン一 3—オンを経てコプロ ス夕ノールへ変換する方法としては、 これら酵素を用いる酵素変換法とこ れら酵素活性を有する菌体を用いる菌体変換法のいずれも用いられる。
酵素変換法としては、 例えば、 上記コレステロールデヒドロゲナ一ゼ、 4—コレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ及びコプロスタン— 3—オン デヒドロゲナ一ゼの酵素活性を有するものをコレステロール含有物質に添 加してコレステロ一ルをコプロス夕ノールに変換する方法を挙げることが でき、 この酵素変換法に使用できる酵素としては、 精製された酵素に限ら ず、 酵素活性を有するものであれば精製されていない粗酵素であってもよ い。
この酵素変換法を用いる場合は、 コレステロ一ルデヒドロゲナ一ゼによ る処理と、 4—コレステン— 3—オンデヒドロゲナーゼによる処理と、 コ プロスタン一 3—オンデヒドロゲナーゼによる処理とを酵素を順次添加す る等連続的に行うのが、 酵素処理プロセスの簡素化、 変換率の向上等実用 性の観点から特に望ましい。
上記微生物変換法としては、 上記コレステロールデヒドロゲナ一ゼ、 4 W ■■ ーコレステン— 3—オンデヒドロゲナ一ゼ、 コプロスタン一 3—オンデヒ ドロゲナーゼ活性の少なくとも一つの酵素活性を有する微生物菌体又はそ の処理物をコレステロール含有物質に添加してコレステロ一ルをコプロス 夕ノールに変換する方法を挙げることができるが、 これら酵素活性を併せ 有する微生物菌体又はその処理物を用いることが望ましい。 また、 これら 酵素活性を有する組み換え微生物菌体又はその処理物なども使用すること ができる。
上記酵素活性を有するもの (以下 「酵素源」 という。 ) は、 通常粉体又 は水溶液の形態でコレステロール含有物質に加えられる。 また、 必要に応 じて、 N A D ( P ) 、 N A D ( P ) Hなどの補酵素、 ホスホリパ一ゼ、 リ パ一ゼ、 プロテア一ゼなどの酵素、 あるいはニコチンアミ ド、 リン酸ィォ ン等を単独又は組み合わせて酵素源と併用することができる。
肉、 例えば牛、 豚、 羊、 鶏の肉の処理においては、 酵素源を挽肉に混ぜ るか、 スライス肉に散布するか、 ブロック肉に注入する。 また、 屠殺前後 に血管中に酵素源を注入することもできる。
乳の処理においては、 乳に酵素源を添加するか、 酵素源を固定化した担 体に乳を通過させる。 また、 乳発酵食品の場合は、 乳の発酵時に酵素源を 添加することもできる。
卵の処理においては、 全卵に酵素源を注入するか、 又は割卵して得た卵 黄に酵素源を混合する。
また、 肉、 乳、 卵、 魚介類を調理する際に、 酵素源を添加してもよい。 動物用、 家禽用、 及び養魚用飼料においては、 酵素源で処理された飼料 原料を用いたり、 また飼料を調製する工程で酵素源を配合することができ る。
上記酵素処理においては、 コプロス夕ノールへの酵素変換が可能な、 処 理条件 (温度、 時間、 pH) 、 酵素添加量が選ばれ、 一般的には反応温度 2〜7 0°C、 pH4〜9で、 0. 5〜 1 X 1 03時間行われるが、 実用性の 観点からコレステロールを含有する被処理食品自体の p Hに至適 p Hを有 するコレステロール還元酵素を用いることが望ましい。
コレステロールデヒドロゲナーゼ、 4—コレステン— 3—オンデヒド口 ゲナーゼ、 コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼの各酵素の使用量は、 食品中コレステロール 1 g当たり 1〜 1 X 1 05単位、 好ましくは 1 X 1 0 2〜 1 X 1 04単位である。
必要に応じて、 上記酵素の補酵素である NAD (P) 又は NAD (P) Hを、 コレステロール l g当たり l X l O—4〜2 X l O gを添加すること ができる。
必要に応じて、 ニコチンアミ ドを食品中濃度として 0. 0 1〜 5 %とな るように添加することもできる。 これら補酵素の分解活性が強い肉におい ては、 ニコチンアミ ドを 0. 1 %以上になるように添加することが好まし い。
必要に応じて、 リン酸イオンを 5〜 2 5 mMとなるように添加すること もできる。
必要に応じて、 ホスホリパーゼをリン脂質 1 g当たり 1〜 1 X 1 05単位、 リパーゼを脂質 1 gあたり 1〜 1 X 1 05単位添加することもできる。
本発明の新規酵素としては、 具体的にコレステロールデヒドロゲナ一ゼ A、 4ーコレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ A及びコプロスタン— 3 —オンデヒドロゲナ一ゼ Aと、 コレステロールデヒドロゲナーゼ8、 4一 コレステン— 3—オンデヒドロゲナーゼ B及びコプロスタン一 3—オンデ ヒドロゲナーゼ Bを挙げることができる。 これら酵素の製造方法及び理化 学的性質を以下に述べる。 新規コレステロ一ルデヒドロゲナーゼ A、 4—コレステン一 3—オンデ ヒドロゲナーゼ A及びコプロスタン— 3—オンデヒドロゲナーゼ Aを製造 するにあたり使用される微生物としては、 上記コレステロールデヒドロゲ ナーゼ A、 4ーコレステン— 3—オンデヒドロゲナ一ゼ A及びコプロス夕 ンー 3—オンデヒドロゲナーゼ A生産能を有する微生物であれば如何なる ものでもよく、 またそれらの微生物の変種もしくは変異株でもよい。 コレ ステロ一ルデヒドロゲナ一ゼ八、 4—コレステン— 3—オンデヒドロゲナ ーゼ A及びコプロスタン一 3—オンデヒドロゲナーゼ A生産能を有する微 生物の具体例として、 例えばユウバクテリゥム 'エスピー (E u b a c t e r i um s p . ) C P 2があげられる。
上記ユウバクテリゥム ' エスピー (E u b a c t e r i urn s p . ) C P 2は本発明者が、 ライオンの糞便より新たに分離した菌株で、 その菌 学的性質は下記のとおりである。
なお、 本菌株は下記基本培地を用いて嫌気的条件下 3 7°Cで液体静置培 養することにより、 良好な生育を示すものである。 各性質に関する試験は この条件に従って検討した。
基本培地 ; カジトン 1 %、 酵母エキス 1 %、 可溶性デンプン 0. 5 %、 ピルビン酸ナトリウム 0. 5 %、 チォグリコール酸ナトリウム 0. 0 5 %、 塩化カルシウム 0. 0 5 %、 レサズリン 0. 000 1 %、 レシチン 0 1 % (ρΗ 7. 5 )
(a) 形態的性質
①細胞の形 短桿状菌でアーモンド型を呈することもある,
②細胞の大きさ 0. 5〜0. 7 mX O. 7〜 1. 0 zm
③細胞の多形性
④運動性 ·
⑤胞子 ;無
(b) 培養的性質
好気的あるいは嫌気的条件において、 肉汁寒天平板培地及び肉汁 液体培地での生育は見られなかった。
本菌株が生育しうる基本培地と培養条件における培養的性質を以 下に示す
①基本培地寒天平板培養 ( 14日間培養)
1 ) 生育の様相 ; 弱々しい小さなコロニ一を形成
2 ) 色; ぬけるような白色
3) 光沢 ;有
4) 拡散性色素;無
②基本培地液体培養 (3日間培養)
1 ) 表面生育 ;無
2) 濁度 ; 底辺部に乳白濁状に生育
③基本培地におけるゼラチン穿刺培養
1 ) 生育の状態; 良好
2 ) ゼラチンの液化;無
(c ) 基本培地培養における生理学的性質
①グラム染色性; 陽性
②硝酸塩の還元; 陰性
③脱窒反応 ; 陰性
④ MRテスト ; 陰性
⑤ VPテスト ; 陰性
⑥インドールの生成; 陰性
⑦硫化水素の生成; 陽性 ·■
⑧デンプンの加水分解; 陰性
⑨エスクリンの分解; 陽性
⑩基本培地よりカジトン 1 %と酵母エキス 1 %とを除去した培地に よる無機窒素源の利用
1 ) 硝酸塩; 陰性
2 ) アンモニゥム塩; 陰性
⑪色素の生成;無
⑫ゥレア一ゼ; 陰性
⑬ォキシダ一ゼ; 陰性
⑭カタラ一ゼ; 陰性
⑮生育の範囲
1 ) 生育 p H範囲 ;
p H 6. 0〜 p H 7. 7 (最適生育 pH 7. 3付近)
2 ) 生育温度範囲 ;
2 8 °C〜4 4°C、 (最適生育温度 ; 3 5°C付近)
⑯酸素に対する態度 ;絶対嫌気性
⑰ O— Fテスト (H u g h L e i f s o n法) ; 陰性
⑱酸及びガスの生成
1 ) L—ァラビノース ;酸 (無) 、 ガス (無)
2 ) D—キシロース ;酸 (無) 、 ガス (無)
3 ) D—グルコース ;酸 (有) 、 ガス (無)
4) D—マンノース ;酸 (有) 、 ガス (無)
5 ) D—フラク トース ;酸 (無) 、 ガス (無)
6 ) D—ガラク ト一ス ;酸 (有) 、 ガス (無)
7 ) マルト一ス ;酸 (無) 、 ガス (無) 8) シユークロース ;酸 (無) 、 ガス (無)
9) ラク トース ;酸 (無) 、 ガス (無)
1 0) トレハロース ;酸 (無) 、 ガス (無)
1 1 ) D—ソルビト一ル;酸 (無) 、 ガス (無)
1 2) D—マンニトール;酸 (無) 、 ガス (無)
1 3) イノシ卜一ル;酸 (無) 、 ガス (無)
1 4) グリセリン ;酸 (無) 、 ガス (無)
1 5) デンプン ;酸 (無) 、 ガス (無)
1 6 ) 糖類からの代謝産物 ;酪酸あるいは酢酸
(d) その他の諸性質; ァニデント (An— I DENT) システムによる テス卜
① α—ダルコシダ一ゼ; 陽性
② β 一ダルコシダーゼ; 陽性
③アルカリフォスファターゼ; 陽性
④ a—ガラクトシダ一ゼ; 陽性
⑤フエ二ルァラニンアミノぺプチダーゼ; 陰性
⑥アルギニンの分解; 陽性
⑦ィンドキシルアセテートの分解; 陰性
本菌株は、 グラム陽性の絶対嫌気性短桿状細菌で、 胞子を形成せず、 運 動性がなく、 力タラ一ゼ、 ォキシダーゼ、 ゥレアーゼが共に陰性であり、 グルコース、 ラク ト一スから酸を生成し、 主な代謝産物は酪酸あるいは酢 酸であった。 これらの微生物学的性質を有する菌株の分類学的位置につい て、 パージエイズ、 マニュアル、 ォブ、 システマティック、 バクテリオ口 ジ一 (B e r g e y s Ma n u a l o f S y s t ema t i c B a c t e r i o l o g y v o l . 2、 1 986 ) の記載と照合した結 果、 本菌株を、 E u b a c t e r i u m属に属する細菌であると同定し、 C P 2菌株をユウバクテリゥム. エスピー C P 2 (E u b a c t e r i u m s p. C P 2) と命名した。 本菌株は、 平成 8年 4月 1 2日に工業技 術院生命工学工業技術研究所 (日本国茨城県つくば巿東 1丁目 1番 3号) に F ERM B P— 5 50 1として寄託されている。
本発明のコレステロールデヒドロゲナーゼ A、 4—コレステン— 3—ォ ンデヒドロゲナーゼ A、 コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナーゼ Aを生 産する微生物の培養に用いられる培地としては、 炭素源、 窒素源、 無機物 などを含有する合成培地又は天然培地のいずれも使用できる。
炭素源としては、 例えば可溶性デンプン、 ラク トース、 ピルビン酸、 グ ルコース、 糖蜜などの種々の炭水化物が用いられ、 その使用量は、 1〜2 0 gZLが好ましい。
窒素源としては例えば硫酸アンモニゥム、 リン酸アンモニゥム、 炭酸ァ ンモニゥム、 酢酸アンモニゥムあるいはペプトン、 酵母エキス、 コーン · スティープ ' リカ一、 カゼイン分解物、 肉エキスなどの窒素含有有機物な どが用いられ、 その使用量は、 1〜20 gZLが好ましい。
無機物としては、 例えば、 塩化ナトリウム、 塩化カルシウム、 硫酸マグ ネシゥムなどが用いられ、 その使用量は 0. 1〜2 gZL程度が好ましい c レシチンなどの界面活性剤の使用量は 0. 0 1〜 1 gZLが好ましい。 ま た、 チォグリコール酸ナトリウムの使用量は 0. l〜 l gZLが好ましい 培養は、 静置又は攪拌培養を嫌気的条件下で行う。 培養温度は、 菌が生 育し、 コレステロールデヒドロゲナ一ゼ八、 4—コレステン一 3 _オンデ ヒドロゲナ一ゼ八、 コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナーゼ Aが生成す る温度であればよく、 好ましくは 3 5〜40°Cである。 培養時間は条件に より異なるが、 コレステロールデヒドロゲナ一ゼ八、 4—コレステン— 3 ·■
—オンデヒドロゲナーゼ A、 コプロスタン— 3—オンデヒドロゲナ一ゼ A が最大量に生産される時間まで培養すればよく、 通常 5〜 1 0日程度であ る。
C P 2株が産生するコレステロールデヒドロゲナ一ゼ Aは新規酵素であ り、 その理化学的性質及び精製法は以下のとおりである。
(a) 作用 : 次の反応を触媒する。
コレステロ一ル + NAD P→4—コレステン一 3—オン + NAD PH
(b) 基質特異性:
本酵素は 3 iS位に水酸基をもつステロイ ドに反応し、 コレステロールを
1 0 0とした相対活性は 3シトステロ一ル、 カンペステロール、 スチグマ ステロールでそれぞれ 38、 74、 30である。
( c ) 至適 p H : 6. 5〜 7. 8
(d) 安定 pH : 5. 3〜9. 0
酵素液を各 pH緩衝液で、 37°C、 1 5分間静置し、 残存活性を測定し、 最大活性値の 50 %以上の pH領域を安定] 3 H範囲とした。 (以下同じ)
( e ) 力価の測定 :
0. 3 3 %T r i t o nX- 1 0 0を含有する 3mMコレステロ一ルミ セル溶液 0. 2m l に、 0. 5 %T r i t o n X— 1 00と 1 mMジチォ スレイ トール (以下 「DTT」 という。 ) を含有する 20 mMピぺラジン -N, N ' —ビス一 (2—ェ夕ン硫酸) (以下 「 P I P E S」 という。 ) 緩衝液 (PH 7. 5 ) 0. 3mし 1 0mMのNAD溶液0. 1 m 1を混 合し、 これに酵素液 0. 0 5m lを加え、 3 7 °Cで 30分間反応後、 0.
1 m 1のクロ口ホルムを添加してステロールを抽出して反応を停止する。
次に、 T L CZF I Dィァトロスキャンを用いて、 反応液中に生成した
4ーコレステン一 3—オンを定量する。 対照としてあらかじめ熱失活した · 酵素を用いて同様に反応液中の 4ーコレステン— 3—オンを測定する。 1 分間に 1 ΠΊ Ο 1の 4ーコレステン— 3—オンを生成する酵素活性を 1単 位とする。
( f ) 作用適温の範囲 :
P H 7. 5、 3 0分間の反応で 40°Cまで温度上昇とともに活性は増大 する。
(g) 温度安定性の範囲 :
40°C、 1 0分間の加熱処理で処理前の 8 0 %以上の活性を保持する。
(h) 阻害剤、 金属イオンの影響:
阻害剤無添加時の酵素活性を 1 00とし、 それぞれ ImM p—クロ口 マーキュリーフエニルスルホン酸塩 (P CMB) 、 ョ一ドアセトアミ ド、 エチレンジァミン四酢酸塩 (EDTA) を添加し、 pH 7. 5、 3 7°C、 30分間反応した場合の相対活性はそれぞれ 0、 82、 1 0 5である。 ま た、 本酵素は、 ImMの塩化鉄、 塩化銅の存在下で反応させると無添加の 場合にく らべ相対活性はそれぞれ 9 5、 3. 2である。
( i ) 精製法:
培養物を遠心分離して集菌し、 この菌体を 2 OmMP I P E S緩衝液
(p H 7. 5、 ImMDTT含有) に懸濁する。 超音波処理により菌体を 破砕し、 さらに 0. 2 %T r i t o nX— 1 00存在下で超音波処理後、 遠心分離にて固形分を除去し、 粗酵素液を得る。 その粗酵素液を 20mM P I P E S緩衝液 (p H 7. 5、 1 mMDTT、 0. 2 %T r i t o n X 一 1 00、 1 0 %グリセロール含有) に対して透析した後、 同緩衝液で平 衡化したブルーセファロ一ス C L— 6 B (フアルマシア製) に吸着させる。 次いで食塩濃度を 0〜 3. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集める。 得られた活性画分を同緩衝液に対して透析後、 レッド セファロース CL— 6 B (フアルマシア製) に吸着させる。 次いで食塩濃 度を 0〜3. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集 めて精製標品とする。
( j ) 補酵素 :
i3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチドリン酸 (NADP) を補酵 素とする。
(k) 分子量:
S D Sポリアクリルアミ ド電気泳動法による分子量は、 約 57, 500 である。
C P 2株が産生する本発明の 4ーコレステン一 3—オンデヒドロゲナー ゼ Aは新規酵素であり、 その理化学的性質及び精製法は以下のとおりであ る。
(a) 作用 : 次の反応を触媒する。
4—コレステン一 3 _オン + NADH
—コプロスタン一 3—オン + NAD
(b) 基質特異性:
4ーコレステン一 3—オンを 1 00とした相対活性は、 テストステロ ン、 プロゲステロン、 プログネロンでそれぞれ 0、 4 1、 0である。
( c ) 至適 p H : 5. 4〜 6. 5
(d) 安定 p H : 5. 5〜 7. 2
( e ) 力価の測定 :
0. 3 3 %T r i t o nX- 1 00を含有する 3mM4—コレステン一 3—オンミセル溶液 0. 2m lに、 0. 5 %T r i t o nX— 1 00と 1 mMDTTを含有する 2 OmMP I P E S緩衝液 (pH 7. 5) 0. 3m 1、 1 0mM NADH溶液 0. 1m lを混合し、 これに酵素液 0. 0 5 '■ m lを加え、 3 7 °Cで 30分間反応後、 0. 1 m 1 クロ口ホルムを添加し てステロールを抽出して反応を停止する。
次に、 TL C/F I Dィァトロスキャンを用いて、 反応液中に生成した コプロスタン一 3—オンを定量する。 対照としてあらかじめ熱失活した酵 素を用いて同様に反応液中のコプロスタン— 3—オンを測定する。 1分間 に 1 /xmo 1のコプロスタン— 3—オンを生成する酵素活性を 1単位とす る。
( f ) 作用適温の範囲 :
P H 6. 0、 3 0分間の反応で 40 °Cまで温度上昇とともに活性は増大 する。
(g) 温度安定性の範囲 :
40°C、 1 0分間の加熱処理で処理前の 8 0 %以上の活性を保持する。
(h) 阻害剤、 金属イオンの影響:
阻害剤無添加時の酵素活性を 1 00とし、 それぞれ lmMP CMB、 ョ —ド酢酸、 EDTAを添加し、 pH 7. 5、 3 7 °Cで 3 0分間反応した場 合の相対活性はそれぞれ 47、 94、 82である。 また、 本酵素は、 lm Mの塩化鉄、 塩化銅の存在下で反応させると無添加の場合にく らべ相対活 性はそれぞれ 1 1 0、 0である。
( i ) 精製法 :
培養物を遠心分離して集菌し、 この菌体を 2 OmMP I P E S緩衝液
(pH 7. 5、 ImMDTT含有) に懸濁する。 超音波処理により菌体 を破砕し、 さらに 0. 2 %T r i t o nX— 1 00存在下で超音波処理後、 遠心分離にて固形分を除去し、 粗酵素液を得る。 その粗酵素液を 2 0mM P I P E S緩衝液 (p H 7. 5、 lmMDTT、 0. 2 T r i t o n X 一 1 00、 1 0 %グリセロール含有) に対して透析した後、 同緩衝液で平 ·■ 衡化したブル一セファロース C L— 6 B (フアルマシア製) に吸着させる。 次いで食塩濃度を 0〜 3. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集める。 得られた活性画分を同緩衝液に対して透析後、 リソー スカラム (フアルマシア製) に吸着させる。 次いで食塩濃度を 0〜 1. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集めて精製標品と する。
( j ) 補酵素 :
還元型 ]3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチド (NADH) を補酵 素とする。
(k) 分子量
S D Sポリアクリルアミ ド電気泳動法による分子量は、 約 3 7, 500 である。
C P 2株が産生する本発明のコプロスタン一 3—オンデヒドロゲナーゼ
Aは新規酵素であり、 その理化学的性質及び精製法は以下のとおりである。
(a) 作用 : 次の反応を触媒する。
コプロスタン一 3—オン + NAD PH→コプロス夕ノール +NAD P
(b) 基質特異性:
コプロスタン一 3—オンを 1 00とした相対活性は、 5 α—コレステ ン— 3—オンで 1 3. 2であった。
( c ) 至適 ρ Η : 5. 2〜 5. 7
(d) 安定 pH : 4. 0〜7. 5
( e ) 力価の測定 :
0. 33 %T r i t o nX- 1 00を含有する 3 mMコプロスタン一 3 —オンミセル溶液 0. 2m lに、 0. 5 %T r i t o nX— 1 0 0と lm MDTTを含有する 40 mMB r i t t o n -R o b i n s o n緩衝液 ■■
( H 6. 0) 0. 3m l、 1 0 mM NADPH溶液 0. 1 m 1を混合 し、 これに酵素液 0. 0 5m lを加え、 3 7 °Cで 3 0分間反応後、 0. 1 m 1 クロロホルムを添加してステロールを抽出して反応を停止する。 酵素 液は等量の活性化画分と混合し 5 で 1 5分間放置した後に使用した。
次に、 TL CZF I Dィァトロスキャンを用いて、 反応液中に生成した コプロス夕ノールを定量する。 対照としてあらかじめ熱失活した酵素を用 いて同様に反応液中のコプロス夕ノールを測定する。 1分間に 1 /xmo 1 のコプロス夕ノールを生成する酵素活性を 1単位とする。
( f ) 作用適温の範囲 :
P H 7. 5、 3 0分間の反応で 40°Cまで温度上昇とともに活性は増大 する。
(g) 温度安定性の範囲 :
0. 5mMNAD PHの存在下 40°C、 1 0分間の加熱処理で処理前の 80 %以上の活性を保持する。
(h) 阻害剤、 金属イオンの影響:
阻害剤無添加時の酵素活性を 1 00とし、 それぞれ lmMP CMB、 ョ —ド酢酸、 EDTAを添加し、 pH 7. 5、 37°C、 3 0分間反応した場 合の相対活性は、 それぞれ 4 1、 82、 1 0 1である。 また、 本酵素は、 ImMの塩化鉄、 塩化銅の存在下で反応させると無添加の場合にく らべ相 対活性はそれぞれ 1 2、 2. 7である。
( i ) 精製法 :
方法 1 ;
培養物を遠心分離して集菌し、 この菌体を 2 OmMリン酸クェン酸緩衝 液 (PH 6. 0、 ImMDTT含有) に懸濁する。 超音波処理により菌体 を破碎し、 さらに 0. 2 %T r i t o nX— 1 00存在下で超音波処理後、 遠心分離にて固形分を除去し、 粗酵素液を得る。 その粗酵素液を 2 OmM P I P E S緩衝液 (p H 7. 5、 lmMDTT、 0. 2 %T r i t o n X 一 1 00、 1 0 %グリセロール含有) に対して透析した後、 同緩衝液で平 衡化したブル一セファロース C L一 6 B (フアルマシア製) を通過させブ ルーセファロ一ス CL— 6 B非吸着画分を回収し、 20 mMリン酸クェン 酸緩衝液 (pH 6. 0) ( 0. 5mMNAD PH、 lmMDTT、 0. 2 %T r i t o nX— 1 00、 1 0 %グリセロール含有) で透析した。 同緩 衝液で平衡化した D E AE— C e 1 1 u 1 o f i n eに吸着させた後、 食 塩濃度を 0〜 1. 0Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分 を集めて同緩衝液に対して透析した。 活性画分をブル一セファロ一ス C L 一 6 Bに吸着させ、 非吸着区分を回収した。 非吸着区分を 9 5°C、 1 0分 間加熱処理して蛋白質を除き活性化画分とした。 その後、 ブルーセファロ ースに吸着した活性画分を、 食塩濃度を 0〜 1. 0Mに連続的に上昇させ た ImMNADPHを含む同緩衝液で溶出した。 この活性画分に上記活性 化画分を添加し精製標品とする。
方法 2 ;
培養物を遠心分離して集菌し、 この菌体を 2 OmMリン酸クェン酸緩衝 液 (pH 6. 0、 I mMDTT含有) に懸濁する。 超音波処理により菌体 を破砕し、 さらに 0. 2 %T r i t o nX_ 1 00存在下で超音波処理後、 遠心分離にて固形分を除去し、 粗酵素液を得る。 その粗酵素液を 2 OmM リン酸クェン酸緩衝液 A ( p H 6. 0、 l mMDTT、 0. 2 % T r i t o nX— 1 00、 30 %グリセロール含有) に対して透析した後、 同緩衝 液 Aで平衡化したブルーセファロ一ス CL— 6 B (フアルマシア製) に吸 着させる。 次いで食塩濃度を 0〜 3. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝 液を流し、 活性画分を集める。 得られた活性画分を 2 OmMリン酸クェン 酸緩衝液 B ( p H 7. 5、 lmMDTT、 0. 2 %T r i t o nX- 1 0 0、 3 0 %グリセロール含有) に対して透析後、 同緩衝液 Bで平衡化した DEAE— C e l 1 u 1 o f i n eに吸着させた後、 食塩濃度を 0〜 1. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集めて同緩衝液 に対して透析する。 得られた活性画分を同緩衝液 Bに対して透析後、 リソ —スカラム (フアルマシア) に吸着させる。 次いで食塩濃度を 0〜 1. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝液 Bを流し活性画分を集めて精製標品と する。
( j ) 補酵素 :
還元型 ;3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチドリン酸 (NAD PH) を補酵素とする。
(k) 分子量:
S D Sポリアクリルアミ ド電気泳動法による分子量は、 約 29, 000 である。
次に、 新規コレステロールデヒドロゲナ一ゼ8、 4—コレステン— 3— オンデヒドロゲナーゼ B及びコプロスタン— 3—オンデヒドロゲナ一ゼ B の製造法を以下に述べる。
本酵素を作成するにあたり使用される微生物としては、 上記コレステロ —ルデヒ ドロゲナーゼ8、 4—コレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ B 及びコプロスタン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ B生産能を有する微生物で あれば如何なるものでもよく、 またこれらの微生物の変種もしくは変異株 でもよい。 ユウバクテリウム属に属し、 コレステロールデヒドロゲナーゼ B、 4ーコレステン一 3—オンデヒドロゲナーゼ8、 コプロスタン _ 3— オンデヒドロゲナ一ゼ B生産能を有する微生物の具体例として、 例えばュ ゥバクテリゥム · エスピー (E u b a c t e r i um s p . ) C P 1が ■ あげられる。
上記ユウバクテリゥム ' エスピー (E u b a c t e r i um s p. ) C P 1は本発明者が、 ヒトの糞便より新たに分離した菌株で、 その菌学的 性質は下記のとおりである。
なお、 本菌株は下記基本培地を用いて嫌気的条件下 3 7 °Cで液体静置培 養することにより、 良好な生育を示すものである。 各性質に関する試験は この条件に従って検討した。
基本培地; ゥシ脳抽出脂質 1. 2 %、 トリプチケース 1. 8 %、 酵母ェ キス 0. 0 5 %、 リン酸 2カリウム 0. 1 3 %、 塩化ナトリウム 0. 22 %、 コレステロール 0. 0 5 %、 L—シスチン 0. 04 %、 チォグリコ一 ル酸ナトリウム 0. 0 3 %、 寒天 0. 0 5 %メチレンブルー少量、 (p H 7. 2 )
(a) 形態的性質
①細胞の形 長桿状菌で連鎖状に生育
②細胞の大きさ 0. 3〜0. 5 /xmX 3. 0〜 5. 0 m
③細胞の多形性 ; 無
④運動性 ;無
⑤胞子 ;無
(b) 培養的性質
好気的あるいは嫌気的条件において、 肉汁寒天平板培地及び肉汁液体培 地での生育は見られなかった。
本菌株が生育しうる基本培地と培養条件における培養的性質を以下に示 す。
①基本培地寒天平板培養 (2 1 日間培養)
1 ) 生育の様相 ;粉末状コロニーを形成 2 ) 色; 白色
3 ) 光沢 ;無
4 ) 拡散性色素;無
②基本培地液体培養 (5日間培養)
1 ) 表面生育;無
2 ) 濁度 ; 生育するが濁度による培地沈殿物との差別は困難
③基本培地におけるゼラチン穿刺培養
1 ) 生育の状態; 良好
2 ) ゼラチンの液化;無
( c ) 基本培地培養における生理学的性質
①グラム染色性; 陽性
②硝酸塩の還元; 陰性
③リ トマスミルク ; 凝固陰性
④ィンドールの生成; 陰性
⑤硫化水素の生成 ; 陰性
⑥デンプンの加水分解; 陽性
⑦エスクリンの分解; 陽性
⑧基本培地より トリプチケースと酵母エキスとを除去した培地によ る無機窒素源の利用
1 ) 硝酸塩; 陰性
2 ) アンモニゥム塩; 陰性
⑨色素の生成;無
⑩ゥレア一ゼ; 陰性
⑪ォキシダ一ゼ; 陰性
⑫カタラ一ゼ; 陰性 ⑬生育の範囲
1 ) 生育] 3 H範囲 ; p H 5〜 p H 8 (最適生育 p H 7付近)
2 ) 生育温度範囲 ; 3 3 °C〜4 0 °C、 (最適生育温度; 3 4 °C付 近)
⑭酸素に対する態度 ;絶対嫌気性
⑮ O— Fテスト (H u g h L e i f s o n法) ; 陰性
⑯酸の生成
1 Lーァラビノース ;酸 (少し有)
2 D—キシロース ;酸 (有)
3 D _グルコース ;酸 (有)
4 D —マンノース ;酸 (有)
5 D —フラクト一ス ;酸 (少し有)
6 D —ガラク ト一ス ;酸 (有)
7 マルトース ;酸 (有)
8 シユークロース ;酸 (少し有)
9 ラク ト一ス ;酸 (有)
1 0 トレハロース ;酸 (無)
1 1 D―ソルビトール;酸 (無)
1 2 D —マンニトール;酸 (無)
1 3 イノシトール;酸 (無)
1 4 グリセリン ;酸 (無)
1 5 デンプン ;酸 (無)
1 6 リボース ;酸 (有)
1 7 セロビオース ;酸 (有)
1 8 ラク ト一ス ;酸 (有) ■
1 9) メリビオース ;酸 (有)
2 0) ラフィノース ;酸 (有)
2 1 ) サリシン ;酸 (有)
22 ) アミグダリン 酸 (有)
2 3) メレチ卜一ス 酸 (無)
24) ダリコ一ゲン 酸 (無)
2 5) ィヌリン ;酸 (無)
2 6) 糖類からの代謝物 ;酢酸
本菌株は、 グラム陽性の絶対嫌気性、 長桿状細菌で、 胞子を形成せず、 運動性がなく、 力タラ一ゼ、 ォキシダーゼ、 ゥレアーゼが共に陰性であり、 グルコースから酸を生成し、 主な代謝産物は酢酸であった。 これらの微生 物学的性質を有する菌株の分類学的位置について、 パージエイズ、 マニュ アル、 ォブ、 システマティック、 バクテリオロジー (B e r g e y ' s Ma n u a l S y s t ema t i c o f B a c t e r i o l o g y v o l . 2 1 98 6 ) の記載と照合した結果、 本菌株を、 E u b a c t e r i um属に属する細菌であると同定し、 C P 1菌株をユウバクテリ ゥム ' エスピ一 C P 1 (E u b a c t e r i um s p . C P 1 ) と命名 した。 本菌株は、 平成 8年 4月 1 2日に工業技術院生命工学工業技術研究 所 (日本国茨城県つくば巿東 1丁目 1番 3号) に FERM B P— 5 50 0として寄託されている。
本発明のコレステロールデヒドロゲナ一ゼ8、 4—コレステン— 3—ォ ンデヒドロゲナーゼ8、 コプロスタン— 3—オンデヒドロゲナ一ゼ Bを生 産する微生物の培養に用いられる培地としては、 炭素源、 窒素源、 無機物 などを含有する合成培地又は天然培地のいずれも使用できる。
炭素源としては、 例えばグルコース、 マルトース、 糖蜜などの種々の炭 水化物が用いられ、 その使用量は、 1〜 2 0 gZLが好ましい。
窒素源としては、 例えば硫酸アンモニゥム、 リン酸アンモニゥム、 炭酸 アンモニゥム、 酢酸アンモニゥム、 あるいはペプトン、 酵母エキス、 コ一 ン ' スティープ ' リカ一、 カゼイン分解物、 肉エキスなどの窒素含有有機 物などが用いられ、 その使用量は、 1〜 2 0 gZLが好ましい。 ゥシ脳脂 質の溶媒 (クロ口ホルム : メタノール = 2 : 1 ) 抽出物の使用量は 1〜2 0 gZLが好ましい。
無機物としては、 例えば、 塩化ナトリウム、 塩化カルシウム、 硫酸マグ ネシゥム、 リン酸第 1水素カリウムなどが用いられ、 その使用量は 0. 1 〜 2 gZL程度が好ましい。 またシスチン、 チォグリコール酸ナトリウム の使用量は 0. 1〜: L gZLが好ましい。
培養は、 静置又は攪拌培養を嫌気的条件下行われる。 培養温度は、 菌が 生育してコレステロールデヒドロゲナーゼ8、 4—コレステン— 3—オン デヒドロゲナーゼ8、 コプロスタン— 3—オンデヒドロゲナーゼ Bが生成 する温度であればよく、 好ましくは 3 5〜40°Cである。 培養時間は、 条 件により異なるが、 これらの酵素が最大量に生産される時間まで培養すれ ばよく、 通常 3〜 1 0日程度である。
C P 1株が産生する本発明のコレステロールデヒドロゲナーゼ Bは新規 酵素であり、 その理化学的性質及び精製法は以下のとおりである。
(a) 作用 :次の反応を触媒する。
コレステロール + NAD P→ 4—コレステン— 3 _オン + NAD PH
(b) 基質特異性:
本酵素は 3 /3位に水酸基をもつステロイ ドに反応し、 コレステロールを 1 0 0とした相対活性は) 3シトステロール、 カンペステロール、 スチグマ ステロールでそれぞれ 67、 50、 3 9である。 ·■
( c ) 至適 p H : 6. 7〜 7. 7
(d) 安定 pH : 5. 0〜 1 0. 5である。
( e ) 力価の測定 :
0. 3 3 %T r i t o nX- 1 00を含有する 3mMコレステロ一ルミ セル溶液 0. 2m l に、 1. 0 %T r i t 0 n X— 1 00と 1 mMDTT を含有する 5 OmMリン酸緩衝液 (pH 7. 5 ) 0. 3m 1、 1 0 mM
NAD P溶液 0. 1m lを混合し、 これに酵素液 0. 0 5m l を加え、 3 7 °Cで 3 0分間反応後、 0. 1 m 1クロ口ホルムを添加してステロール を抽出して反応を停止する。
次に、 TL CZF I Dィァトロスキャンを用いて、 反応液中に生成した
4—コレステン一 3—オンを定量する。 対照としてあらかじめ熱失活した 酵素を用いて同様に反応物の 4ーコレステン— 3—オンを測定する。 1分 間に 1 ^mo 1の 4—コレステン— 3—オンを生成する酵素活性を 1単位 とする。
( f ) 作用適温の範囲 :
pH 7. 5、 30分間の反応で 40°Cまで温度上昇とともに活性は増大 する。
( g) 温度安定性の範囲 :
40°C, 1 0分間の加熱処理で、 処理前の 80 %以上の活性を保持する。
(h) 阻害剤、 金属イオンの影響:
阻害剤無添加時の酵素活性を 1 00とし、 それぞれ lmMP CMB、 ョ ード酢酸、 EDTAを添加し、 pH 7. 5、 37°C、 30分間反応した場 合の相対活性はそれぞれ 0、 98、 1 02である。 また、 本酵素は、 lm Mの塩化鉄、 塩化銅の存在下で反応させると無添加の場合にく らべ相対活 性はともに 0である。 ■
( i ) 精製法 :
培養物に通気して、 泡に吸着した菌体を回収して菌体濃縮する。 濃縮液 を遠心分離して集菌し、 この菌体を 2 OmMリン酸緩衝液 (pH 7. 5、
ImMDTT含有) に懸濁する。 超音波処理により菌体を破砕し、 さらに
1. 0 %T r i t - o nX- 1 0 0存在下で超音波処理後、 遠心分離にて 固形分を除去して粗酵素液を得る。 その粗酵素液に lmMEDTA、 1 m Mョ一ド酢酸、 0. 5mMフエ二ルメチルスルフォニルフロライ ド (PM S F) を添加して、 2 OmMトリス塩酸緩衝液 (pH 7. 5、 1 mMDT T、 1 0 %グリセロール、 lmMEDTA、 ImMョード酢酸、 0. 5m MPMS F含有) に対して透析する。 粗酵素液を 0. 2 5 %T r i t o n X— 1 0 0を含む同緩衝液で平衡化したブル一セファロ一ス C L一 6 B
(フアルマシア製) に吸着させる。 次いで 1. 0 %T r i t o nX— 1 0 0を含む同緩衝液で脂質成分を溶出後、 食塩濃度を 0〜 3. 0Mに連続的 に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集める。 得られた活性画分を 上記緩衝液に対して透析した後、 1. 0 %T r i t o n X— 1 0 0を含む 同緩衝液で平衡化した DEAE—セファロースファス トフローに吸着させ る。 次いで食塩濃度を 0〜0. 5 Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流 し、 活性画分を集めて精製標品とする。
( j ) 補酵素:
i3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチドリン酸 (NADP) を補酵 素とする。
C P 1株が産生する本発明の 4ーコレステン— 3—オンデヒドロゲナ一 ゼ Bは新規酵素であり、 その理化学的性質及び精製法は以下のとおりであ る。
(a) 作用 : 次の反応を触媒する。 ■
4ーコレステン一 3—オン + NADH—コプロスタン一 3—オン + NA
D
(b) 基質特異性:
4—コレステン一 3 _オンを 1 00とした相対活性は、 5—コレステノ ン一 3—オンで 0である。
( c ) 至適 p H : 5. 3〜 7. 0
(d) 安定 pH : 5. 2〜8. 0
( e ) 力価の測定 :
0. 3 3 %T r i t o nX- 1 00を含有する 3 mM 4—コレステン— 3—オンミセル溶液 0. 2m l に、 1. 0 %T r i t o nX— 1 00と 1 mMDTTを含有する 2 OmMトリス塩酸緩衝液 (pH 7. 5) 0. 3 m し l OmMNADH溶液 0. 1m lを混合し、 これに酵素液 0. 05m 1を加え、 3 7 °Cで 30分間反応後、 0. 1 m 1クロ口ホルムを添加して ステロールを抽出して反応を停止する。
次に、 TL CZF I Dィァトロスキャンを用いて、 反応液中に生成した コプロスタン— 3—オンを定量する。 対照としてあらかじめ熱失活した酵 素を用いて同様に反応物のコプロスタン— 3—オンを測定する。 1分間に 1 /imo 1のコプロスタン一 3—オンを生成する酵素活性を 1単位とする。
( f ) 作用適温の範囲 :
P H 7. 5、 30分間の反応で 40°Cまで温度上昇とともに活性は増大 する。
(g) 温度安定性の範囲 :
3 7°C、 1 0分間の加熱処理で、 処理前の 80 %以上の活性を保持する。
(h) 阻害剤、 金属イオンの影響:
阻害剤無添加時の酵素活性を 1 00とし、 それぞれ l mMP CMB、 ョ ード酢酸、 EDTAを添加し、 pH 7. 5、 37°C、 3 0分間反応した場 合の相対活性はそれぞれ 0、 9 9、 1 2 5である。 また、 本酵素は ImM の塩化鉄、 塩化銅の存在下で反応させると無添加の場合に比べ相対活性は それぞれ 1 0 7、 0である。
( i ) 精製法:
培養物に通気して、 泡に吸着した菌体を回収して菌体濃縮する。 濃縮液 を遠心分離して集菌し、 この菌体を 2 OmMリン酸緩衝液 (pH 7. 5、 ImMDTT含有) に懸濁する。 超音波処理により菌体を破砕し、 さらに 1. 0 %T r i t o n X— 1 00存在下で超音波処理後、 遠心分離にて固 形分を除去して粗酵素液を得る。 その粗酵素液に 1 mMEDTA、 ImM ョード酢酸、 0. 5mMPMS Fを添加して、 2 OmMトリス塩酸緩衝液
( p H 7. 5、 lmMDTT、 1 0 %グリセロール、 lmMEDTA、 1 mMョード酢酸、 0. 5mMPMS F含有) に対して透析する。 粗酵素液 を 0. 2 5 %T r i t o nX— 1 0 0を含む同緩衝液で平衡化したブルー セファロース CL— 6 B (フアルマシア製) に吸着させる。 次いで 1. 0 %T r i t o n X— 1 00を含む同緩衝液で脂質成分を溶出後、 食塩濃度 を 0〜3. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集め る。 得られた活性画分を上記緩衝液に対して透析した後、 1. 0 %T r i t o n X- 1 00を含む同緩衝液で平衡化した D EAE—セファロースフ ァストフローに吸着させる。 次いで食塩濃度を 0〜0. 5Mに連続的に上 昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集めて精製標品とする。
( j ) 補酵素:
還元型 ;3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチド (NADH) を補酵 素とする。
C P 1株が産生する本発明のコプロスタン— 3—オンデヒドロゲナ一ゼ ■
Bは新規酵素であり、 その理化学的性質及び精製法は以下のとおりである。
(a) 作用 :次の反応を触媒する。
コプロスタン一 3—オン + NADPH→3プロス夕ノール + NADP
(b) 基質特異性 :
コプロスタン一 3—オンを 1 0 0とした相対活性は、 5 α—コレスタン _ 3—オンは 0である。
( c ) 至適 ρΗ : 5. 4〜7. 6
(d) 安定 pH : 4. 5〜7. 0
( e ) 力価の測定 :
0. 3 3 %T r i t o nX- 1 00を含有する 3 mMコプロスタン— 3 —オンミセル溶液 0. 2m lに、 1. 0 %T r i t o nX— 1 0 0と lm MDTTを含有する 2 OmMトリス塩酸緩衝液 (pH 7. 5) 0. 3m 1、 1 0 mM NAD溶液 0. 1m l を混合し、 これに酵素液 0. 0 5m lを 加え、 3 7 °Cで 3 0分間反応後、 0. 1 m 1クロ口ホルムを添加してステ ロールを抽出して反応を停止する。
次に、 T L CZF I Dィァトロスキャンを用いて、 反応液中に生成した コプロス夕ノールを定量する。 対照としてあらかじめ熱失活した酵素を用 いて同様に反応物のコプロスタノ一ルを測定する。 1分間に l mo 1の コプロス夕ノールを生成する酵素活性を 1単位とする。
( f ) 作用適温の範囲 :
P H 7. 5、 3 0分間の反応で 45 °Cまで温度上昇とともに活性は増大 する。
(g) 温度安定性の範囲 :
45°C, 1 0分間の加熱処理で、 処理前の 80 %以上の活性を保持する。
(h) 阻害剤、 金属イオンの影響: * 〜 阻害剤無添加時の酵素活性を 1 00とし、 それぞれ l mMP CMB、 ョ —ド酢酸、 EDTAを添加し、 pH 7. 5、 37°C 3 0分間反応した場 合の相対活性はそれぞれ 0、 9 5、 1 1 2である。 また、 本酵素は ImM の塩化鉄、 塩化銅の存在下で反応させると無添加の場合にくらべ相対活性 はそれぞれ 1 0 5、 0である。
( i ) 精製法 :
培養物に通気して、 泡に吸着した菌体を回収して菌体濃縮する。 濃縮液 を遠心分離して集菌し、 この菌体を 2 OmMリン酸緩衝液 (pH 7. 5、 ImMDTT含有) に懸濁する。 超音波処理により菌体を破砕し、 さらに 1. 0 T r i t o nX- 1 0 0存在下で超音波処理後、 遠心分離にて固 形分を除去して粗酵素液を得る。 その粗酵素液に 1 mMEDTA、 ImM ョード酢酸、 0. 5mMPMS Fを添加して、 20mMリン酸緩衝液 (p H 7. 5、 l mMDTT、 1 0 %グリセロール、 lmMEDTA、 ImM ョード酢酸、 0. 5mMPMS F含有) に対して透析する。 粗酵素液を 0. 2 5 T r i t o n X- 1 00を含む同緩衝液で平衡化したブル一セファ ロース CL一 6 B (フアルマシア製) に吸着させる。 次いで 1. 0 %T r i t o nX— 1 00を含む同緩衝液で脂質成分を溶出後、 食塩濃度を 0〜 3. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集める。 得 られた活性画分を上記緩衝液に対して透析した後、 1. 0 %T r i t o n X— 1 0 0を含む同緩衝液で平衡化した DEAE—セファロースファスト フローに吸着させる。 次いで食塩濃度を 0〜0. 5Mに連続的に上昇させ た上記緩衝液を流し、 活性画分を集めて精製標品とする。
( j ) 補酵素 :
還元型 3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチドリン酸 (N AD PH) を補酵素とする。 ■ 本発明のコレステロール低減化用組成物は、 コレステロールデヒドロゲ ナーゼ、 4—コレステン— 3 _オンデヒドロゲナーゼ及びコプロスタン一
3—オンデヒドロゲナーゼの活性を有するものであれば、 これら 3つの酵 素を含有する菌体又はその処理物、 粗精製酵素、 精製酵素等をそのまま用 いてもよいが、 食品または医薬として許容できる賦形剤とともに錠剤、 散 剤、 細粒剤、 顆粒剤、 カプセル剤、 シロップ剤等の形態に成型したもので もよい。 本発明の低減化用組成物は、 食品添加用組成物または飼料添加用 組成物として食品中または飼料中のコレステロール量を低減せしめるため に添加してもよいし、 経口組成物として血清コレステロ一ル値を低下せし めるため経口投与してもよい。 本発明のコレステロール低減化用組成物に 粗精製酵素、 精製酵素を用いる場合は、 必要に応じて組成物中にニコチン アミ ド、 リン酸イオンまたはホスホリパーゼを含むように組成物調製する とよい。 本発明の経口組成物の剤型は、 錠剤、 散剤、 細粒剤、 顆粒剤、 力 プセル剤、 シロップ剤、 腸溶剤、 トローチ剤等があげられる。 添加または 投与の場合には、 賦形剤としては、 ソルビトール、 ラク ト一ス、 ダルコ一 ス、 乳糖、 デキストリン、 澱粉、 結晶セルロース等の糖類、 炭酸カルシゥ ム、 硫酸カルシウム等の無機物、 蒸留水、 ゴマ油、 トウモロコシ油、 オリ —ブ油、 綿実油等、 一般に使用されているものであればいずれも用いるこ とができる。 製剤化する際には、 結合剤、 滑沢剤、 分散剤、 懸濁剤、 乳化 剤、 希釈剤、 緩衝剤、 抗酸化剤、 細菌抑制剤等の添加剤を用いることがで さる。
添加量は、 本発明のコレステロール低減化物の製造方法の酵素変換方法 又は微生物変換方法に記載した処理量となるようにすればよい。
投与量は、 年齢、 性別、 投与形態、 投与回数、 剤形等により異なるが、 成人を対象とする経口投与投与量は、 菌体として 1 X 1 0 7 〜 1 X 1 0 1 ·
2 Z細胞/日、 好ましくは l X l CT l X l O '1 /細胞 z日となるよ うに、 3つの酵素としてそれぞれが 3酵素を 1 0〜 1 X 1 05 単位 Z日、 好ましくは 1 X 1 02 〜 1 X 1 04 単位 Z日となるようにし、 1〜4回に 分けて投与するのが適当である。 また、 必要に応じて上記制限以外の投与 量を用いることもできる。 図面の簡単な説明
第 1図は微生物由来の各種コレステロールデヒドロゲナーゼの ρ H 6、 7及び 8における変換酵素活性の測定結果を表す図である。
第 2図はユウパクテリゥムに属する C P 2株と ATC C 5 1 222株に 由来するコレステロールデヒドロゲナーゼの至適 pHの測定結果を表す図 である。
第 3図はコレステロールデヒドロゲナ一ゼ八、 4ーコレステン一 3—ォ ンデヒドロゲナ一ゼ A及びコプロスタン— 3—オンデヒドロゲナーゼ Aの 至適 p Hの測定結果を表す図である。
第 4図はバブリング法によるユウパクテリゥムに属する C P 1株の濃縮 と、 培地中のコプロス夕ノールの濃縮の経過を表す図である。
第 5図はコレステロールデヒドロゲナ一ゼ8、 4—コレステン一 3—ォ ンデヒドロゲナ一ゼ B及びコプロスタン— 3—オンデヒドロゲナーゼ Bの 至適 p Hの測定結果を表す図である。
第 6図はリン酸イオンを添加した場合の、 コレステロールデヒドロゲナ ーゼ Bの変換酵素活性の測定結果を表す図である。 実施の形態
本発明の特徴を明瞭にするため次に実施例及び比較例を挙げるが、 本発 · 明はこの実施例に限定されるものでない。 なお、 実施例等の中の部数は重 量部を表す。 実施例 1 (コレステロール還元変換酵素産生微生物のスクリーニング)
中性 P H領域に至適 p Hを有するコレステロール還元変換酵素群を見い だすべく、 種 ( s p e c i e s ) レベルで 3 00種にもわたる放線菌、 力 ビ、 細菌を中心とした保存微生物、 また、 各種土壌 1 0 0種類から分離し た好気性微生物、 さらに、 ヒト糞便 7試料、 ヒト以外の哺乳類 8種の糞便 試料、 鳥類 9種の糞便試料からの嫌気性微生物等、 数多くの微生物をスク リーニングした。
その結果、 以下に示すとおり、 糞便から分離した嫌気性微生物において、 コレステロ一ルをコプロス夕ノールへ変換するコレステロール還元変換酵 素活性を検出した。
基質としてコレステロールを添加している次の 6種類の検出用培地 (表
1参照) に各糞便を分注し、 培養物の還元変換酵素活性の有無、 すなわち コレステロールからコプロスタノ一ルを生成しているかどうかを調べた。
その結果を表 2〜4に示す。 表 1中、 CHOLはコレステロールを、 PL はリン脂質をそれぞれ示す。
また、 栄養培地 1〜 3の組成はそれぞれ以下のとおりである。
栄養培地 1 :
トリプチケース 1. 8 %、 酵母エキス 0. 0 5 %、 リン酸 2カリウム 0. 1 3 %、 塩化ナトリウム 0. 22 %、 L—シスチン 0. 04%、 チォグ リコール酸 ナトリウム 0. 03 %、 寒天 0. 0 5 % (pH 7. 2 )
栄養培地 2 :
カジトン 1. 0 %、 酵母エキス 1. 0 %、 ラクト一ス 0. 5 %、 ピルビ ン酸ナトリウム 0. 5 %、 チォグリコール酸ナトリウム 0. 0 5 % (p H 7. 5)
栄養培地 3 :
L a b— l emc o p owd e r (O x o i d) 0. 24 %、 フロテ オース ペプトン 1. 0 %、 酵母エキス 0. 5 %、 リン酸 2ナトリウム 0. 4 %、 グルコース 0. 1 5 %、 可溶性デンプン 0. 0 5 %、 シスチン 0. 0 2 %、 システィン塩酸塩 0. 0 5 % (p H 7. 6〜7. 8)
【表 1】
No. 添 加 物
① 栄養培地 1 + 1.2%牛脳脂質
② 栄養培地 1 + 1.2%牛脳脂質 + 5%大豆油
③ 栄養培地 2
④ 栄養培地 2 + 牛脳脂質
⑤ 栄養培地 3 + 5%馬血液
⑥ 栄養培地 3 + 1.2%牛脳脂質 + 5%馬血液
【表 2】 培 地 NO.
NO. 哺乳類 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
1 クマ
2 キリン
3 シマウマ
4 ゾゥ
5 ライオン +
6 チ一夕—
7 コアラ
8 パク 3】
NO. ヒ卜 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
1 ヒ卜 1 +
2 ヒ卜 2
3 ヒ卜 3
4 ヒ卜 4
5 ヒ卜 5
6 ヒ卜 6
7 ヒ卜 7 ·
【表 4
Figure imgf000041_0001
表 2 〜 4からもわかるように、 ヒト試料 1 (栄養培地 1 ) 、 ライオン (栄養培地 4 ) 、 ベニイロフラミンゴ (栄養培地 3 ) 及びシジユウカラ (栄養培地 2 ) の 4種の糞便における培養物から、 還元変換酵素活性を有 する微生物の生育を検出し、 ヒトの糞便試料 2 〜 7、 ライオン以外のクマ、 キリン等の哺乳動物の糞便試料及びフラミンゴとシジユウカラを除くダチ ョゥ、 ツル等の鳥類の糞便試料からはその酵素活性を検出することができ なかった。 このように、 特定の種の動物の特定の糞便から、 それも特定の 培地においてのみ還元変換酵素活性を検出することができた。 実施例 2 (中性 p H領域に至適 p Hを有する酵素の選抜)
コレステロールからコプロスタノ一ルへの変換活性を検出したヒ卜試料 1、 ライオン、 ベニイロフラミンゴ及びシジユウカラの 4種の糞便におけ る培養物、 並びに、 前記 B e i t zらによる Ap p l i e d M i c r o b i o l o g y a n d B i o t e c h n o l o g y 43, 88 7 ( 1 9 9 5 ) に記載されているユウバクテリゥム属細菌 AT C C 5 1 22 2の培養物を、 それぞれ超音波処理してその菌体を破砕した (なお、 B e i t zらによる米国特許第 492 1 7 1 0号明細書に記載されているユウ バクテリゥム ' スピ一シーズ AT C C 2 1 408は、 AT C Cより入手す ることができなかった。 ) 。 この破砕物中の変換活性画分をブルーセファ ロースに吸着後溶出して、 コレステロール変換系のコレステロールデヒド 口ゲナ一ゼ活性画分を採り、 pH 6、 pH 7及び pH 8でその活性を測定 した結果を図 1に示す。
図 1からもわかるように、 ライオン由来の C P 2株からのコレステロ一 ルデヒドロゲナーゼ八、 及びヒト試料 1由来の。 P 1株からのコレステロ 一ルデヒドロゲナ一ゼ Bは、 中性 p H領域である p H 7付近で最大活性を 示し、 他のものはアル力リ pH領域である p H 8付近で最大活性を示して いた。 このように、 中性 p H領域に至適 p Hを有するコレステロールデヒ ドロゲナ一ゼは現在まで知られておらず、 新規酵素である。 実施例 3 (ユウパクテリゥム s p. C P 2の菌体製造)
カジトン (D i f c o社製) 20 g、 酵母エキス (D i f c o社製) 2 0 g、 可溶性デンプン 1 0 g、 ピルビン酸ナトリウム 1 0 g、 チォグリコ ール酸ナトリウム l g、 塩化カルシウム l g、 レシチン (シグマ社タイプ 4 S) 0. 2 gを脱イオン水 2 Lに溶解し、 pHを 7. 5に調整し、 3 L 三角フラスコに分注した。 この培地を温度 1 20 で 1 5分間殺菌した後、 C P 2株を接種し、 温度 3 7 °Cで 7日間嫌気的静置培養した。 培養終了後 培養液 2 Lを遠心分離して得られた 8. 5 gの沈殿物を菌体含有物とした。 実施例 4 (ユウパクテリゥム s p. C P 2の菌体抽出物の製造)
実施例 3で得られた菌体含有物を、 30m lの 40 mM B r i t t o n - R o b i n s o n緩衝液 (pH 6. 5 ) に懸濁し、 その菌体懸濁液を超 音波破砕機で 60W、 1 0分間処理して菌体抽出物を得た。 実施例 5 (コレステロールデヒドロゲナ一ゼ Aの製造)
実施例 4で得られた菌体抽出物を、 lmMDTT、 0. 2 %T r i t o nX- 1 00の存在下 30秒間超音波処理後、 遠心分離にて固形分を除去 して粗酵素液を得た。 その粗酵素液を 20 mMP I P E S緩衝液 (pH 7. 5、 l mMDTT、 0. 2 T r i t o nX- 1 00, 1 0 %グリセ口一 ル含有) に対して透析した後、 同緩衝液で平衡化したブルーセファロ一ス CL— 6 B (フアルマシア製) に吸着させた。 次いで食塩濃度を 0〜3. 0Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集めた。 得られ た活性画分を同緩衝液に対して透析後、 レツ ドセファロ一ス CL— 6 B
(フアルマシア製) に吸着させた。 次いで食塩濃度を 0〜3. 0Mに連続 的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集めて精製標品とした。 本 精製標品の比活性は、 4. 49単位ノ mg蛋白質であり、 収率は、 37. 4 %であった。
なお、 本精製標品を SD Sポリアクリルアミ ドゲル電気泳動後、 銀染色 キッ ト (第一化学株式会社製) で染色したところ、 分子量約 58, 800 の位置に単一のバンドが確認された。 比較例 1 (コレステロールデヒドロゲナ一ゼの至適 p H)
実施例 3記載の培地に、 ATC C 5 1 222株と C P 2株を各々接種し、 温度 37°Cで 7日間嫌気的静置培養した。 培養終了後培養液を遠心分離し て得られた菌体含有物を、 50 m 1の 40 mMB r i t t o n - R o b i n s o n緩衝液 (pH 6. 5) に懸濁し、 その菌体懸濁液を超音波破砕機 で 60W、 1 0分間処理して菌体抽出物を得た。 この菌体抽出物から実施 例 3記載の方法によりコレステロールデヒドロゲナーゼの精製標品を得た。
これらの酵素の種々の P Hにおける相対活性値を図 2に示す。 図 2から もわかるように、 肉、 卵黄、 乳の P Hである中性側に至適 p Hを持つ C P 2株のコレステロールデヒドロゲナ一ゼは、 アル力リ側に至適 pHを持つ ATCC 5 1 222株のコレステロールデヒドロゲナ一ゼょり食品処理に 優れている。 実施例 6 (4—コレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ Aの製造)
実施例 4で得られた菌体抽出物を、 lmMDTT、 0. 2 %T r i t o nX- 1 0 0の存在下 30秒間超音波処理後、 遠心分離にて固形分を除去 して粗酵素液を得た。 その粗酵素液を 20 mMP I P E S緩衝液 (pH 7. 5、 lmMDTT、 0. 2 %T r i t o nX— 1 00、 1 0 %グリセロー ル含有) に対して透析した後、 同緩衝液で平衡化したブルーセファロ一ス C L - 6 B (フアルマシア製) に吸着させた。 次いで食塩濃度を 0〜3. 0Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集めた。 得られ た活性画分を同緩衝液に対して透析後、 リソースカラム (フアルマシア製) に吸着させた。 次いで食塩濃度を 0〜 1. 0 Mに連続的に上昇させた上記 緩衝液を流し、 活性画分を集めて精製標品とした。 本精製標品の比活性は、 3. 3 1単位 Zmg蛋白質であり、 収率は、 40. 1 %であった。
なお、 本精製標品を SD Sポリアクリルアミ ドゲル電気泳動後、 銀染色 キッ ト (第一化学株式会社製) で染色したところ、 分子量約 37, 500 の位置に単一のバンドが確認された。 実施例 7 (コプロスタン— 3—オンデヒドロゲナーゼ Aの製造)
実施例 4で得られた菌体抽出物を、 lmMDTT、 0. 2 %T r i t o n X- 1 0 0の存在下 30秒間超音波処理後、 遠心分離にて固形分を除去 して粗酵素液を得た。 その粗酵素液を 2 OmMP I P E S緩衝液 (pH 7. 5、 lmMDTT、 0. 2 %T r i t o nX- 1 0 0 1 0 %グリセ口一 ル含有) に対して透析した後、 同緩衝液で平衡化したブルーセファロース C L - 6 B (フアルマシア製) を通過させブル一セファロ一ス C L _ 6 B 非吸着画分を回収し、 2 OmMリン酸クェン酸緩衝液 (pH 6. 0) (0. 5mMNAD PH、 l mMDTT、 0. 2 % T r i t o n X— 1 00、 1 0 %グリセロール含有) で透析した。 同緩衝液で平衡化した DE AE— C e l 1 u 1 o f i n eに吸着させた後、 食塩濃度を 0〜 1. 0 Mに連続的 に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集めて同緩衝液に対して透析 し、 次に活性画分をブルーセファロース C L一 6 Bに吸着させ、 非吸着区 分を回収した。 非吸着区分を 9 5°C、 1 0分間加熱処理して蛋白質を除き 活性化画分とした。 その後 ImMNADPHを含む食塩濃度を 0〜3. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝液で溶出を行い、 活性画分を集めて上記 活性化画分を添加し精製標品とした。 本精製標品の比活性は 4. 5 1単位 /mg蛋白質であり、 収率は、 1 9. 0 %であった。 実施例 8 (コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ Aの製造)
実施例 3で得られた菌体含有物を 3 0m 1の 2 OmMリン酸クェン酸緩 衝液 (PH 6. 0、 ImMDTT) に懸濁し、 その菌体懸濁液を超音波破 砕機 (BRANSON SON I F I ER Mo d e l . 2 50 ) で 1 2 0W、 5分間処理して菌体抽出物を得た。 この菌体抽出物を、 ImMDT T、 0. 2 %T r ί t ο η X— 1 00の存在下、 30秒間超音波処理後、 遠心分離にて固形分を除去して粗酵素液を得た。 その粗酵素液を 2 OmM リン酸クェン酸緩衝液 A (pH 6. 0、 lmMDTT、 0. 2 %T r i t o n X— 1 00、 30 %グリセロール含有) に対して透析した後、 同緩衝 液 Aで平衡化したブル一セファロ一ス C L一 6 B (フアルマシア製) に吸 着させた。 次いで食塩濃度を 0〜3. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝 液を流し、 活性画分を集めた。 得られた活性画分を 2 OmMリン酸クェン 酸緩衝液 B ( p H 7. 5、 lmMDTT、 0. 2 T r i t o nX- 1 0 0、 30 %グリセロール含有) 同緩衝液に対して透析後、 同緩衝液 Bで平 衡化した D E AE _ C e 1 1 u 1 o f i n eに吸着させた後、 食塩濃度を 0〜 1. 0 Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 活性画分を集めて 同緩衝液に対して透析した。 得られた活性画分を同緩衝液 Bに対して透析 後、 リソースカラム (フアルマシア) に吸着させた。 次いで食塩濃度を 0 〜 1. 0Mに連続的に上昇させた緩衝液 Bを流し活性画分を集めて精製標 品とした。 本精製標品の比活性は 4. 90単位 Zmg蛋白質であり、 収率 は 9. 5 %であった。
なお、 本精製標品を SD Sポリアクリルアミ ド電気泳動後、 銀染色キッ ト (第一化学株式会社製) 染色したところ、 分子量約 29, 00 0の位置 に単一バンドが確認された。 実施例 9 (ライオン由来の C P 2株からの酵素系の至適 pH)
次に、 ライオン由来の C P 2株からの酵素系が肉処理において特に優れ ていることを示す。 この酵素系はコレステロールデヒドロゲナーゼから 4 ーコレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ、 コプロスタン一 3—オンデヒ ドロゲナーゼと至適 p Hが順次低下し、 かつコレステロールデヒドロゲナ —ゼの至適 p Hが中性領域にあり、 4ーコレステン— 3—オンデヒドロゲ ナ一ゼ及びコプロスタン— 3—オンデヒドロゲナーゼの至適 p Hが肉の p Hである弱酸性領域の p H 5. 5〜6. 5の範囲にある。 したがって、 こ の酵素系を用いて肉処理を行うと、 肉中のコレステロールから 4—コレス テン— 3—オン及びコプロスタン一 3—オンという中間体の蓄積なしにコ プロス夕ノールへ連続的に変換できる。 これら酵素の至適 p Hの測定結果 を図 3に示す。 実施例 1 0 (肉の熟成期間におけるコプロス夕ノールへの酵素変換) 屠殺 6時間後の牛肉 1 0 gをミンチとし、 実施例 5で得られたコレステ ロールデヒドロゲナーゼ (0. 2単位 Zg肉) 、 実施例 6で得られた 4— コレステン一 3 _オンデヒドロゲナーゼ ( 0. 2単位 Zg肉) と実施例 7 で得られたコプロスタン— 3—オンデヒドロゲナーゼ (0. 2単位 Zg肉) を添加混合して、 5°Cで 7日間熟成させた。 混合時に 2 0 %ニコチンアミ ド水溶液を 0. 5m l添加した肉、 ホスホリパーゼ D (2単位ノ8肉) 添 加した肉、 及び両者を添加した肉についても 5°Cで 7日間熟成させた。 熟成終了後、 肉を凍結乾燥し、 2 5m 1の抽出溶媒 (クロロフオルム : メタノール =2 : 1) で脂質成分を抽出した。 得られた抽出試料は、 ガス クロマトグラフ (GLサイエンス社製 T C一 1 7 0 1カラム φ 0. 2 5 ^mx 3 0 m) を用いてステロ一ル変換産物量を定量した。 得られた肉中 コレステロ一ルのコプロス夕ノールへの変換率を測定した結果を表 5に示 す。 表 5中、 P L— Dはホスホリパーゼ Dを、 COPはコプロス夕ノール をそれぞれ示す。
表 5からもわかるように、 変換酵素の添加のみではコプロス夕ノールへ の変換は観察できなかったが、 ニコチンアミ ドの添加、 ニコチンアミ ドと ホスホリパ一ゼ Dの両者の添加で変換率は相乗的に上昇した。
【表 5】
Figure imgf000048_0001
実施例 1 1 (肉加工中のコプロス夕ノールへの酵素変換)
屠殺 6時間後の牛肉 1 0 gをミンチとし、 さらにホモジネートした。 こ の肉ホモジネートに実施例 4記載の菌体抽出物を混合し、 3 7 °Cで 2時間 加温した。 添加量はコレステロールデヒドロゲナーゼ Aとして (0 . 2単 位 Z g肉) 、 4—コレステン一 3 —オンデヒドロゲナーゼ Aとして (0 .
4単位 Z g肉) 、 コプロスタン— 3 —オンデヒドロゲナーゼ Aとして (0 .
4単位 Z g肉) であった。 混合時に 2 0 %ニコチンアミ ド水溶液を 0 . 5 m 1添加した肉を同様に加工した。
加工終了後、 実施例 1 0の方法に従い、 得られた標品のコプロスタノ一 ルへの変換率を測定した。 得られた肉中コレステロ一ルのコプロスタノ一 ルへの変換率を測定した結果を表 6に示す。
表 6からもわかるように、 酵素源の添加のみで、 肉中コレステロールの コプロス夕ノールへの酵素変換が認められた。 ニコチンアミ ド添加すると さらに変換率は上昇した
【表 6】
Figure imgf000049_0001
実施例 1 2 (肉加工品中のコレステロールの菌体変換)
市販牛肉 1 0 gをフ一ドカッターで肉ペーストとした後、 実施例 3記載 の C P 2株の菌体を 0. 5 7 g混合した。 この混合物を 3 7 °Cで 20時間 発酵させ加工肉を得た。 加工終了後、 実施例 1 0記載の方法に従い、 得ら れた標品のコプロス夕ノールへの変換率を測定した。 得られた肉中のコレ ステロールのコプロス夕ノールへの変換率は 82. 3 %であった。 実施例 1 3 (乳中コレステロールの菌体変換)
市販牛乳 1 0m 1 に実施例 3記載の C P 2株の菌体を 0. 42 g混合し, 3 7°Cで 2 0時間発酵させ加工乳を得た。 加工終了後、 実施例 1 0記載の 方法に従い、 得られた標品のコプロス夕ノールへの変換率を測定した。 得 られた肉のコプロス夕ノールへの変換率は 64. 4 %であった。 実施例 14 (卵中コレステロールの菌体変換)
1 0 %卵黄水溶液 1 0m lに実施例 3記載の C P 2株の菌体を 0. 42 g混合し、 37°Cで 20時間発酵させ加工卵を得た。 加工終了後、 実施例 1 0記載の方法に従い、 得られた標品のコプロス夕ノールへの変換率を測 定した。 得られた卵中コレステロールのコプロス夕ノールへの変換率は 2 7. 8 %であった。 実施例 1 5 (ユウパクテリゥム ' エスピー C P 1の菌体製造)
市販のゥシ脳をホモジネ一卜して凍結乾燥し、 3倍量の抽出溶媒 (クロ 口ホルム : メタノール = 2 : 1 ) で 3回抽出した後、 溶媒を除去して脂質 抽出物を得た。 收率は乾燥重量で 5 1. 9 %であった。
このゥシ脳脂質抽出物 4 8 g、 トリプチ力一ゼ (B B L社製) 7 2 g、 酵母エキス (D i f c o社製) 2 g、 塩化ナトリウム 8. 8 g、 リン酸水 素二力リウム 5 · 2 g、 Γ\りトァガー (D i f c o社製) 2 g、 L一シス チン 1. 6 g、 コレステロール 2 g、 チォグリコ一ル酸ナトリウム 1. 2 gを脱イオン水 4 Lに溶解し、 p Hを 7. 2に調整して 2本の 3 L三角フ ラスコに分注した。 この培地を温度 1 2 0°Cで 1 5分間後殺菌後、 C P 1 株を接種し、 温度 3 7 °Cで 5日間嫌気的攪拌培養した。
培養物からの C P 1株菌体の回収を通常の菌体回収法である遠心分離に よって行ったが、 C P 1株菌体は不溶性脂質に吸着し凝集するため比重が 低下しかつ不均一となり回収することができなかった。 菌体が不溶性脂質 に吸着することから、 菌体表面が疎水的であることが示唆されたので、 菌 体をバブリング (B u b b l i n g) 法により疎水的な空気に吸着させて 回収した。 すなわち、 カラムに充填した培養物の下方から泡を吹き込み、 上端より菌体が濃縮された泡の部分を回収した。 この操作を数回繰り返し 行うことによって菌体濃縮物を得ることができた。 菌体濃縮物が得られた かどうかは、 泡の部分からの試料液と泡の部分を回収した残存試料液とを 超音波破碎機で 6 0W、 1 0分間処理して得た菌体抽出物の 4ーコレステ ン— 3—オンデヒドロゲナーゼ Bの活性を測定することにより確認するこ ■ とができる。 2回パブリングしたときの結果を図 4に示す。 図 4から C P 1株菌体の回収に、 バブリング法が有効なことがわかる。 実施例 1 6 (ユウパクテリゥム 'エスピー C P 1株によるコレステロール デヒドロゲナ一ゼ8、 4—コレステン _ 3—オンデヒドロゲナーゼ8、 コ プロスタン一 3—オンデヒドロゲナーゼ Bの製造)
実施例 1 5で得られた菌体濃縮物を遠心分離して、 得られた菌体を 20 mMトリス塩酸緩衝液 (pH 7. 5、 1 mMジチオスレィ トール含有) に 懸濁する。 超音波処理により菌体を破枠し、 さらに 1. 0 %T r i t o n X- 1 00存在下で超音波処理後、 遠心分離にて固形分を除去し、 粗酵素 液を得る。 その粗酵素液に 1 mMEDTA、 ImMョ一ド酢酸、 0. 5m MPMS Fを添加して、 2 OmMトリス塩酸緩衝液 (pH 7. 5、 ImM ジチオスレイ ト一ル、 1 0 %グリセロール、 ImM EDTA、 ImMョ ード酢酸、 0. 5mM PMS F含有) に対して透析する。 粗酵素液を同 緩衝液で 4倍に希釈後、 0. 2 5 %T r i t o n X— 1 0 0を含む同緩衝 液で平衡化したブル一セファロース C L _ 6 B (フアルマシア製) に吸着 させる。 次いで 1. 0 %T r i t o nX— 1 00を含む同緩衝液で脂質成 分を溶出後、 食塩濃度を 0〜3. 0Mに連続的に上昇させた上記緩衝液を 流し、 活性画分を集める。 得られた各活性画分を上記緩衝液に対して透析 した後、 1. 0 %T r i t o nX— 1 00を含む同緩衝液で平衡化したリ ソース (フアルマシア製) に吸着させる。 次いで食塩濃度を 0〜0. 5M に連続的に上昇させた上記緩衝液を流し、 各活性画分を集めて精製標品と する。
精製標品の、 コレステロールデヒドロゲナーゼ Bの比活性は 0 · 1 1 6 単位 Zmg蛋白質で、 収率は、 32. 1 %であり、 4—コレステン— 3— ■ オンデヒドロゲナーゼ Bの比活性は 1. 24単位 111 §蛋白質で、 収率は、 6 5. 2 %であり、 コプロスタン— 3—オンデヒドロゲナ一ゼの比活性は 0. 835単位 Zmg蛋白質で、 収率は 54. 8%であった。 また、 これ ら酵素の至適 p Hの測定結果を図 5に示す。 実施例 1 7 (コレステロールデヒドロゲナーゼ Bのリン酸による活性化) コレステロ一ルデヒドロゲナ一ゼ Bによる変換反応はリン酸イオンによ つて著しく活性化される。 リン酸イオン源としては、 ポリリン酸ナトリウ ム、 メタリン酸ナトリウム、 ピロリン酸ナトリウム、 リン酸 3ナトリウム 等を使用することができ、 リン酸 3ナトリゥムを用いたときの結果を図 6 に示す。 このことからコレステロ一ルデヒドロゲナーゼ Bを用いたコレス テロールからコプロス夕ノールへの変換においてはリン酸イオンの添加が 望ましいことがわかる。 実施例 1 8 (ユウバクテリゥム s p. C P 1株の酵素を用いた肉中コレス テロールの酵素変換)
屠殺 6時間後の牛肉 1 0 gをミンチとし、 実施例 1 5記載の各酵素と 0. 0 5 gリン酸ナトリウムを添加し、 3 7 °Cで 2時間加温した。 添加量はコ レステロールデヒドロゲナ一ゼ B (0. 2単位 Zg肉) 、 4—コレステン 一 3 _オンデヒドロゲナーゼ B (0. 2単位 Zg肉) 、 コプロスタン— 3 一オンデヒドロゲナ一ゼ B (0. 2単位 /g肉) であった。 混合時に 20
%ニコチンアミ ド水溶液を 0. 5m l添加する肉も加工した。
加工終了後、 実施例 1 0の方法に従い、 得られた標品のコプロス夕ノー ルへの変換率を測定した。 得られた肉中コレステロ一ルのコプロスタノ一 ルへの変換率を測定した結果を表 7に示す。 表 7からもわかるように、 酵 素の添加のみで、 肉中コレステロールのコプロス夕ノールへの酵素変換が 認められた。 また、 ニコチンアミ ド添加するとさらに変換率は上昇した。
【表 7】
Figure imgf000053_0001
実施例 1 9
次の処方で常法により錠剤 ( 1錠あたり 300 mg) を製造する,
C P 1株の乾燥菌体 ( 1 X 1 01 "細胞) 1 0 m g
乳糖 230 m g
コーンスターチ 3 0 m g
合成ゲイ酸アルミニウム 1 2mg
カルボキシメチルセルロースカルシウム 1 5mg
ステアリン酸マグネシウム 3mg 実施例 2 0
次の処方で常法により錠剤 ( 1錠あたり 300 mg) を製造する, C P 2株の乾燥菌体 ( 1 X 1 01 °細胞) 1 0 m g
乳糖 1 90 m g
コーンスターチ 7 0 m g
合成ケィ酸アルミニウム 1 2mg ■ カルボキシメチルセルロー ゥム 1 5 m g
ステアリン酸マグネシウム 3 m g 実施例 2 1
次の処方でハードカプセル剤 ( 1カプセルあたり 70 0 mg) を製造す る。
コレステロールデヒドロゲナーゼ A (実施例 5記載の精製標品)
1 0 Omg
4—コレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ A
(実施例 6記載の精製標品)
1 50 m g
コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ A
(実施例 8記載の精製標品) 1 00 m g
乳糖 230 m g
コーンスターチ 1 00 m g
ヒドロキシプロピルセルロース 2 Omg
コレステロ一ルデヒドロゲナ一ゼ八、 コプロスタン— 3—オンデヒドロ ゲナ一ゼ Aそれぞれ 1 0 Omg及び 4—コレステン— 3—オンデヒドロゲ ナーゼ A 1 5 Omgに、 乳糖 230 m g並びにコーンスターチ 1 0 Omg を添加して混合し、 これにヒドロキシプロピルセルロース 2 Omgの水溶 液を添加して練合する。 次いで、 押し出し造粒機を用いて、 常法により顆 粒を製造する。 この顆粒をゼラチンハードカプセルに充填することにより, ハ一ドカプセル剤を製造する。 実施例 22 .■ 次の処方で常法により散剤 ( 1包あたり 1 0 0 O m g ) を製造する。
コレステロールデヒドロゲナ一ゼ B (実施例 1 5記載の精製標品)
1 0 0 m g
4—コレステン一 3—オンデヒドロゲナーゼ B
(実施例 1 5記載の精製標品)
1 5 0 m g
コプロスタン— 3—オンデヒドロゲナーゼ B
(実施例 1 5記載の精製標品) 1 0 0 m g
ニコチンアミ ド 5 0 m g
乳糖 4 3 0 m g
コーンスターチ 1 7 O m g 産業上の利用分野
本発明によれば、 肉等のコレステロール含有物質の性状を損なうことな く、 物質中のコレステロールを選択的に腸管吸収性の低いコプロスタノ一 ルに変換してコレステロール濃度を低減させることができる。
また、 本発明の新規酵素を含む菌体の組成物を経口投与して小腸でコレ ステロールをコプロス夕ノールに変換してコレステロールの吸収を阻害し て、 血清コレステロール値を低下させることができる。

Claims

請求の範囲
1 . コレステロールを含有する物質中のコレステロールを、 コレス テロ一ルデヒドロゲナ一ゼ、 4—コレステン— 3—オンデヒドロゲナ一ゼ、 コプロスタン _ 3—オンデヒドロゲナ一ゼの酵素作用を利用して、 4ーコ レステン一 3—オン、 コプロスタン一 3—オンを経てコプロス夕ノールに 変換して、 コレステロールを低減させることを特徴とするコレステロ一ル 低減化物の製造方法。
2 . コレステロールを含有する物質中のコレステロールを、 コレス テロールデヒドロゲナーゼ、 4—コレステン— 3—オンデヒドロゲナーゼ、 コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼで連続的に処理し、 コレステロ —ルをコプロス夕ノールに変換してコレステロールを低減させることを特 徴とするコレステロール低減化物の製造方法。
3 . コレステロールを含有する物質中のコレステロールを、 コレス テロ一ルデヒドロゲナーゼ、 4—コレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ、 コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナーゼを含む菌体で処理し、 コレステ ロールをコプロス夕ノールに変換してコレステロールを低減させることを 特徴とするコレステロール低減化物の製造方法。
4 . コレステロールデヒドロゲナ一ゼが、 中性 p H領域に至適 p H を有するコレステロ一ルデヒドロゲナーゼであることを特徴とする請求項 1、 2又は 3記載のコレステロール低減化物の製造方法。
5 . 4—コレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ及びコプロスタン 一 3—オンデヒドロゲナーゼが、 共に弱酸性 p H領域に至適 p Hを有する 4—コレステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ及びコプロスタン— 3—オン デヒドロゲナーゼであることを特徴とする請求項 1〜4のいずれか記載の コレステロール低減化物の製造方法。 O 98/20150 PCT/JP97/04067, 一..
6. コレステロールを含有する物質が、 肉、 卵、 乳、 魚介類及びそ れらを含む調理加工食品、 又は動物用、 家禽用及び養魚用飼料であること を特徴とする請求項 1〜 5のいずれか記載のコレステロール低減化物の製 造方法。
7. コレステロ一ルを含有する物質に、 ニコチンアミ ド、 ホスホリ パーゼ、 リン酸イオンから選ばれる群の 1種又は 2種以上を添加すること を特徴とする請求項 1〜 6のいずれか記載のコレステロール低減化物の製 造方法。
8. 下記の作用を有し、 中性 pH領域に至適 pHを有するコレステ 口一ルデヒドロゲナ一ゼ。
コレステロール + NAD (P)
→4ーコレステン一 3—オン + NAD (P)H
9. ユウパクテリゥム属に属する菌株が生産する請求項 8記載のコ レステロ一ルデヒドロゲナ一ゼ。
1 0. ユウパクテリゥム属に属する菌株が、 ユウバクテリウム * ェ スピー (E u b a c t e r i urn s p. ) CP 1又は C P 2である請求 項 9記載のコレステロ一ルデヒドロゲナ一ゼ。
1 1. 下記の作用を有し、 弱酸性領域に至適 pHを有する 4ーコレ ステン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ。
4ーコレステン一 3—オン + NAD (P) H
→コプロスタン一 3—オン + NAD (P)
1 2. ユウパクテリゥム属に属する菌株が生産する請求項 1 1記載 の 4—コレステン— 3—オンデヒドロゲナ一ゼ。
1 3. ユウパクテリゥム属に属する菌株が、 ユウバクテリウム ' ェ スピー (E u b a c t e r i urn s p . ) CP 1又は C P 2である請求 項 1 2記載の 4ーコレステン一 3—オンデヒ ドロゲナーゼ。
1 4. 下記の作用を有し、 弱酸性領域に至適 p Hを有するコプロス タン一 3—オンデヒドロゲナーゼ。
コプロスタン一 3—オン + NAD (P) H
→コプロスタノ一ル + NAD (P)
1 5. ユウバクテリゥム属に属する菌株が生産する請求項 1 4記載 のコプロスタン— 3 _オンデヒドロゲナ一ゼ。
1 6. ユウパクテリゥム属に属する菌株が、 ユウバクテリウム * ェ スピ一 (E u b a c t e r i urn s p. ) C P 1又は C P 2である請求 項 1 5記載のコプロスタン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼ。
1 7. コレステロールを含有する物質中のコレステロールを酵素作 用を利用してコプロス夕ノールに変換する際に、 ニコチンアミ ドを添加す ることを特徴とするコレステロール低減化物の製造方法。
1 8. コレステロールを含有する物質中のコレステロールを酵素作 用を利用してコプロス夕ノールに変換する際に、 ホスホリパーゼとニコチ ンアミ ドを添加することを特徴とするコレステロール低減化物の製造方法
1 9. コレステロールを含有する物質中のコレステロールを酵素作 用を利用してコプロス夕ノールに変換する際に、 リン酸イオンを添加する ことを特徴とするコレステロール低減化物の製造方法。
2 0. コレステロールを含有する物質が肉、 卵、 乳、 魚介類及びそ れらを含む調理加工食品、 又は動物用、 家禽用及び養魚用飼料である請求 項 1 7、 1 8又は 1 9記載のコレステロール低減化物の製造方法。
2 1. ユウバクテリウム · エスピー C P 2 (F E RM B P— 5 5 0 1 ) を含有するコレステロール低減化用組成物。
2 2. ユウバクテリゥム 'エスピー C P 1 (FERM B P— 5 5 O 98/20150 PCT/JP97/04067 * 〜'■
00) を含有するコレステロール低減化用組成物。
23. ユウバクテリゥム ' エスピー C P 2 (FERM B P— 5 5 0 1 ) 。
24. ユウバクテリゥム ' エスピー C P 1 (FERM B P— 5 5 00 ) o
2 5. 下記の理化学的性質を有するコレステロールデヒドロゲナ一 ゼ A :
(a) 作用 :次の反応を触媒する
コレステロ一ル + NAD P→4—コレステン一 3—オン + NAD PH ;
(b) 基質特異性 : コレステロール、 )3シトステロール、 カンペステロ一 ル及びスチグマステロールに作用する ;
(c ) 至適 p H : 6. 5〜 7. 8 ;
(d) 安定 pH : 5. 3〜9. 0 ;
(e) 作用適温の範囲 : pH 7. 5、 30分間の反応で 40°Cまで温度上 昇とともに活性は増大する ;
( f ) 温度安定性の範囲 : 40°C、 1 0分間の加熱処理で処理前の 80 % 以上の活性を保持する ;
(g) 阻害剤、 金属イオンの影響: p—クロロマ一キュリーフエニルスル ホン酸塩 (P CMB) 、 銅イオンの存在下で活性が阻害される ;
(h) 補酵素: ]3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチドリン酸 (NA DP) 。
26. 下記の理化学的性質を有する 4—コレステン一 3—オンデヒ ドロゲナーゼ A:
(a) 作用 : 次の反応を触媒する
4ーコレステン一 3—オン + NADH—コプロスタン一 3—オン + NA O 98/20150 PCT/JP97/04067 » 〜■■
D ;
(b) 基質特異性 : 4ーコレステン一 3—オン及びプロゲステロンに作用 し、 テストステロン及びプログネロンに作用しない ;
( c ) 至適 p H : 5. 4〜 6. 5 ;
(d ) 安定 p H : 5. 5〜 7. 2 ;
(e) 作用適温の範囲 : pH 6. 0、 30分間の反応で 40°Cまで温度上 昇とともに活性は増大する ;
( f ) 温度安定性の範囲 : 40° (:、 1 0分間の加熱処理で処理前の 80 % 以上の活性を保持する ;
(g) 阻害剤、 金属イオンの影響: P—クロロマ一キュリーフエニルスル ホン酸塩 (P CMB) 、 銅イオンの存在下で活性が阻害される ;
(h) 補酵素:還元型 i3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチド (NA DH) 。
27. 下記の理化学的性質を有するコプロスタン— 3—オンデヒド 口ゲナ一ゼ A :
(a) 作用 : 次の反応を触媒する
コプロスタン _ 3—オン + NADPH→ プロス夕ノール +NADP ;
(b) 基質特異性: コプロスタン— 3—オンに作用し、 5 α—コレステン
- 3一オンにわずかに作用する ;
( c ) 至適 ρ Η : 5. 2〜 5. 7 ;
(d) 安定 pH : 4. 0〜7. 5 ;
(e) 作用適温の範囲 : pH 7. 5、 30分間の反応で 40°Cまで温度上 昇とともに活性は増大する ;
( f ) 温度安定性の範囲 : 0. 5mMNAD PHの存在下、 40° (:、 1 0 分間の加熱処理で処理前の 80 %以上の活性を保持する ; (g) 阻害剤、 金属イオンの影響: P—クロロマーキュリーフエニルスル ホン酸塩 (P CMB) 、 鉄イオン、 銅イオンの存在下で活性が阻害される
(h) 補酵素:還元型 i3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチドリン酸 (N AD P H) 。
28. 下記の理化学的性質を有するコレステロールデヒドロゲナー ゼ B :
(a) 作用 :次の反応を触媒する
コレステロール +NADP→4—コレステン一 3—オン + NADPH ;
(b) 基質特異性: コレステロール、 シトステロール、 カンペステロ —ル及びスチグマステロールに作用する ;
( c ) 至適 p H : 6. 7〜 7. 7 ;
(d) 安定 p H : 5. 0〜 1 0. 5 ;
(e) 作用適温の範囲 : pH 7. 5、 30分間の反応で 40°Cまで温度上 昇とともに活性は増大する ;
( f ) 温度安定性の範囲 : 40°C、 1 0分間の加熱処理で、 処理前の 80 %以上の活性を保持する ;
(g) 阻害剤、 金属イオンの影響: P—クロロマーキュリーフエニルスル ホン酸塩 (P CMB) 、 鉄イオン、 銅イオンの存在下で活性が阻害される
(h) 補酵素 : ;3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチドリン酸 (NA D P)
2 9. 下記の理化学的性質を有する 4ーコレステン一 3—オンデヒ ド口ゲナ一ゼ B :
(a) 作用 : 次の反応を触媒する 4ーコレステン一 3—オン + NADH
→コプロスタン一 3—オン +NAD ; (b) 基質特異性 : 4—コレステン— 3—オンに作用し、 5—コレステノ ン— 3—オンに作用しない ;
( c ) 至適 pH : 5. 3〜7. 0 ;
(d) 安定 pH : 5. 2〜8. 0 ;
( e ) 作用適温の範囲 : p H 7. 5、 30分間の反応で 40 °Cまで温度上 昇とともに活性は増大する ;
( f ) 温度安定性の範囲 : 3 7°C、 1 0分間の加熱処理で、 処理前の 80 %以上の活性を保持する ;
(g) 阻害剤、 金属イオンの影響: p—クロロマ一キュリーフエニルスル ホン酸塩 (P CMB) 、 銅イオンの存在下で活性が阻害される ;
(h) 補酵素 :還元型 /3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチド (NA DH)
30. 下記の理化学的性質を有するコプロスタン一 3—オンデヒド 口ゲナ一ゼ B :
(a) 作用 :次の反応を触媒する
コプロスタン一 3—オン + NADPH—コプロスタノ一ル + NADP ;
(b) 基質特異性 : コプロスタン一 3—オンを 1 0 0とした相対活性は、 5ひーコレスタン一 3—オンは 0である。
( c ) 至適 p H : 5. 4〜 7. 6 ;
(d) 安定 p H : 4. 5〜 7. 0 ;
( e ) 作用適温の範囲 : p H 7. 5、 30分間の反応で 4 5 °Cまで温度上 昇とともに活性は増大する ;
( f ) 温度安定性の範囲 : 45°C、 1 0分間の加熱処理で、 処理前の 8 0 %以上の活性を保持する ;
(g) 阻害剤、 金属イオンの影響 : P—クロロマ一キュリーフエニルスル ホン酸塩 (P CMB) 、 銅イオンの存在下で活性が阻害される ;
(h) 補酵素 :還元型 ]3—ニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチドリン酸 (NAD P H)
3 1. コレステロールを含有する物質中のコレステロールを、 コレ ステロールデヒドロゲナ一ゼ、 4ーコレステン一 3—オンデヒドロゲナ一 ゼ、 コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナーゼの酵素作用を利用して、 4 —コレステン一 3—オン、 コプロスタン一 3—オンを経てコプロスタノ一 ルに変換して、 コレステロールを低減させることを特徴とするコレステロ ールの低減化方法。
3 2. コレステロールを含有する物質中のコレステロールを、 コレ ステロ一ルデヒドロゲナ一ゼ、 4ーコレステン— 3—オンデヒドロゲナー ゼ、 コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナーゼで連続的に処理し、 コレス テロールをコプロスタノ一ルに変換して、 コレステロ一ルを低減させるこ とを特徴とするコレステロールの低減化方法。
3 3. コレステロールを含有する物質中のコレステロールを、 コレ ステロールデヒドロゲナ一ゼ、 4ーコレステン— 3—オンデヒドロゲナー ゼ、 コプロスタン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼを含む菌体で処理し、 コレ ステロールをコプロス夕ノールに変換して、 コレステロールを低減させる ことを特徴とするコレステロールの低減化方法。
34. コレステロールデヒドロゲナーゼが、 中性 pH領域に至適 p Hを有するコレステロ一ルデヒドロゲナーゼであることを特徴とする請求 項 3 1、 3 2又は 3 3記載のコレステロールの低減化方法。
3 5. 4—コレステン— 3—オンデヒドロゲナ一ゼ及びコプロス夕 ン— 3—オンデヒドロゲナーゼが、 共に弱酸性 p H領域に至適 p Hを有す る 4ーコレステン— 3—オンデヒドロゲナーゼ及びコプロスタン一 3—ォ ンデヒドロゲナ一ゼであることを特徴とする請求項 3 1〜 3 4のいずれか 記載のコレステロールの低減化方法。
3 6 . コレステロールを含有する物質が、 肉、 卵、 乳、 魚介類及び それらを含む調理加工食品、 又は動物用、 家禽用及び養魚用飼料であるこ とを特徴とする請求項 3 1〜 3 5のいずれか記載のコレステロール低減化 方法。
3 7 . コレステロールデヒドロゲナ一ゼ、 4ーコレステン一 3—ォ ンデヒドロゲナ一ゼ及びコプロスタン一 3—オンデヒドロゲナ一ゼを含有 するコレステロール低減化用組成物。
PCT/JP1997/004067 1996-11-07 1997-11-07 Procede de preparation d'un compose destine a baisser le taux de cholesterol WO1998020150A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP97911489A EP0879892A4 (en) 1996-11-07 1997-11-07 PROCESS FOR THE PREPARATION OF A COMPOUND FOR LOWERING THE CHOLESTEROL RATE
AU48860/97A AU737976B2 (en) 1996-11-07 1997-11-07 Process for producing a cholesterol-reduced substance
US09/101,327 US6312919B1 (en) 1996-11-07 1997-11-07 Process for producing a cholesterol-reduced substance

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8/294986 1996-11-07
JP29498696 1996-11-07

Related Child Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US09/101,327 A-371-Of-International US6312919B1 (en) 1996-11-07 1997-11-07 Process for producing a cholesterol-reduced substance
US09/750,692 Division US6485931B2 (en) 1996-11-07 2001-01-02 Cholesterol dehydrogenase, coprostan-3-one dehydrogenase and 4-cholesten-3-one dehydrogenase, compositions containing the dehydrogenases, and method for reducing amount of cholesterol using the compositions
US09/871,656 Continuation US20010034041A1 (en) 1996-11-07 2001-06-04 Process for producing a cholesterol-reduced substance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998020150A1 true WO1998020150A1 (fr) 1998-05-14

Family

ID=17814874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1997/004067 WO1998020150A1 (fr) 1996-11-07 1997-11-07 Procede de preparation d'un compose destine a baisser le taux de cholesterol

Country Status (5)

Country Link
US (3) US6312919B1 (ja)
EP (1) EP0879892A4 (ja)
AU (1) AU737976B2 (ja)
CA (1) CA2242301A1 (ja)
WO (1) WO1998020150A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080051447A1 (en) * 2005-05-03 2008-02-28 Dominique Charmot Treatment Of Hypercholesterolemia, Hypertriglyceridemia And Cardiovascular-Related Conditions Using Phospholipase-A2 Inhibitors
DK1945048T3 (da) * 2005-11-02 2010-07-26 Novozymes As Kødbaseret fødevareprodukt
TWI589228B (zh) 2009-04-23 2017-07-01 S A Corman 降低膽固醇含量之奶產品
WO2014164588A1 (en) 2013-03-12 2014-10-09 Wisconsin Alumni Research Foundation Compositions and method of preserving muscle tissue
ITRM20130543A1 (it) * 2013-10-04 2015-04-05 Ecm S P A Posto periferico di controllo di enti di piazzale ferroviario con mezzi di estrazione facilitata dei moduli di controllo

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2305232A1 (de) * 1973-02-02 1974-08-22 Thomas Patterson Pro Whitehead Zell- und cholesterinfreies enzympraeparat mit cholesterindehydrogenaseaktivitaet, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
GB1412244A (en) * 1971-09-22 1975-10-29 Boehringer Mannheim Gmbh Enzyme preparations and microbiological production thereof
JPS5889200A (ja) * 1981-11-19 1983-05-27 Amano Pharmaceut Co Ltd Nad依存性コレステロール脱水素酵素を使用するコレステロールの定量法およびその定量用試薬
US4921710A (en) * 1988-07-21 1990-05-01 Iowa State University Research Foundation, Inc. Method of converting cholesterol in food to coprostanol
EP0606485A1 (en) * 1992-06-10 1994-07-20 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for producing substance lowering cholesterol level

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1237483A (en) * 1969-09-12 1971-06-30 Rit Rech Ind Therapeut MICROBIAL REDUCTION OF Delta<5> STEROIDS
FR2609291B1 (fr) 1987-01-06 1990-01-12 Monserbio Procede de biodegradation des sterols
JPH0218064A (ja) 1988-07-06 1990-01-22 Canon Inc 画像形成装置
US5436004A (en) 1988-07-21 1995-07-25 Iowa State University Research Foundation, Inc. Administration of cholesterol reductase to humans
JPH0576311A (ja) 1991-09-26 1993-03-30 Terumo Corp 卵黄中のコレステロール分解方法
US6381301B1 (en) 1999-12-01 2002-04-30 Ronald E. Massie Dental and orthopedic densitometry modeling system and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1412244A (en) * 1971-09-22 1975-10-29 Boehringer Mannheim Gmbh Enzyme preparations and microbiological production thereof
DE2305232A1 (de) * 1973-02-02 1974-08-22 Thomas Patterson Pro Whitehead Zell- und cholesterinfreies enzympraeparat mit cholesterindehydrogenaseaktivitaet, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
JPS5889200A (ja) * 1981-11-19 1983-05-27 Amano Pharmaceut Co Ltd Nad依存性コレステロール脱水素酵素を使用するコレステロールの定量法およびその定量用試薬
US4921710A (en) * 1988-07-21 1990-05-01 Iowa State University Research Foundation, Inc. Method of converting cholesterol in food to coprostanol
EP0606485A1 (en) * 1992-06-10 1994-07-20 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for producing substance lowering cholesterol level

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EYSSEN H J, ET AL.: "BIOHYDROGENATION OF STEROLS BY EUBACTERIUM ATCC 21,408-NOVA SPECIES", EUROPEAN JOURNAL OF BIOCHEMISTRY, WILEY-BLACKWELL PUBLISHING LTD., GB, vol. 36, 1 January 1973 (1973-01-01), GB, pages 411 - 421, XP002947792, ISSN: 0014-2956, DOI: 10.1111/j.1432-1033.1973.tb02926.x *
MALLONEE D H, LIJEWSKI M A, HYLEMON P B: "EXPRESSION IN ESCHERICHIA COLI AND CHARACTERIZATION OF A BILE ACID-INDUCIBLE 3ALPHA-HYDROXYSTEROID DEHYDROGENASE FROM EUBACTERIUMSP. STRAIN VPI 12708", CURRENT MICROBIOLOGY, SPRINGER, BOSTON, vol. 30, 1 January 1995 (1995-01-01), Boston, pages 259 - 263, XP002947794, ISSN: 0343-8651, DOI: 10.1007/BF00295498 *
REN D, ET AL.: "MECHANISM OF CHOLESTEROL CONVERSION TO COPROSTANOL BY EUBACTERIA SP. HL", THE FASEB JOURNAL, FEDERATION OF AMERICAN SOCIETIES FOR EXPERIMENTAL BIOLOGY, US, vol. 06, no. 05, 1 January 1992 (1992-01-01), US, pages A1669, XP002947793, ISSN: 0892-6638 *
REN, D. LING, L. SCHWABACHER, A.W. YOUNG, J.W. BEITZ, D.C.: "Mechanism of cholesterol reduction to coprostanol by Eubacterium coprostanoligenes ATCC 51222", STEROIDS., ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, NEW YORK, NY., US, vol. 61, no. 1, 1 January 1996 (1996-01-01), US, pages 33 - 40, XP004026444, ISSN: 0039-128X, DOI: 10.1016/0039-128X(95)00173-N *
See also references of EP0879892A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
US6485931B2 (en) 2002-11-26
US20010005587A1 (en) 2001-06-28
AU4886097A (en) 1998-05-29
US20010034041A1 (en) 2001-10-25
CA2242301A1 (en) 1998-05-14
AU737976B2 (en) 2001-09-06
EP0879892A1 (en) 1998-11-25
US6312919B1 (en) 2001-11-06
EP0879892A4 (en) 2001-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Eyssen et al. Cooperative formation of omega-muricholic acid by intestinal microorganisms
JP3679805B2 (ja) コレステロール低減化物質の製造法
JPS6058955B2 (ja) コレステロ−ルエステラ−ゼの製造方法
WO1998020150A1 (fr) Procede de preparation d&#39;un compose destine a baisser le taux de cholesterol
IMAIZUMI et al. Effects of cultured milk products by Lactobacillus and Bifidobacterium species on the secretion of bile acids in hepatocytes and in rats
Lombardo et al. Esterification of cholesterol and lipid-soluble vitamins by human pancreatic carboxyl ester hydrolase
JP4854841B2 (ja) 肝障害低減剤
Salva et al. Some enzymatic properties of cholesterol oxidase produced by Brevibacterium sp
JP4439641B2 (ja) 新規マンナナーゼ、その製造法および用途
WO2019009130A1 (ja) ガラクトオリゴ糖の製造方法
Oiki et al. Growth-stimulating effects of natural rubber serum on Bifidobacterium bifidum
EP0899326B1 (en) Inactivated micro-organisms containing digestive enzymes, process for their preparation, and their use in the food sector
Cleary et al. Enzymatic reduction of D-biotin-d-sulfoxide with cell-free extracts of Escherichia coli
Kulkarni et al. Screening of the cholesterol degrading bacteria from cow’s milk
JP4526620B2 (ja) 新規乳酸菌株
JP2000333694A (ja) 抗活性酸素障害活性と細胞増殖促進活性を有するグリセロ糖脂質
JP3649765B2 (ja) 新規なグリセロールキナーゼおよびその製造法
Li et al. OPTIMIZATION OF CONDITIONS FOR GROWTH AND COPROSTANOL PRODUCTION OF EUBACTEEIUM COPROSTANOLIGENES ATCC 51222
JPS59183690A (ja) アリルスルホトランスフェラ−ゼの製造法
JP2623506B2 (ja) マルトオリゴ糖の製造法
JPH09234065A (ja) 新規なゲラン分解酵素とオリゴ糖
JPH0260313B2 (ja)
Li et al. OPTIMIZATION OF CONDITIONS FOR GROWTH AND COPROSTANOL PRODUCTION OF EUBACTEBIUM
Li et al. CHARACTERIZATION OF A CHOLESTEROL-REDUCING ANAEROBE, EUBACTERIUM COPROSTANOLIGENES ATCC 51222
Nguyen et al. acidophilus R22

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU BG BR CA CN CZ HU JP KR MX NO NZ PL RO SG SI SK UA US VN AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2242301

Country of ref document: CA

Ref country code: CA

Ref document number: 2242301

Kind code of ref document: A

Format of ref document f/p: F

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09101327

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1997911489

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1997911489

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1997911489

Country of ref document: EP