WO2001079475A1 - Laminaribiose phosphorylase, process for producing the same and process for producing laminarioligosaccharide by using the enzyme - Google Patents

Laminaribiose phosphorylase, process for producing the same and process for producing laminarioligosaccharide by using the enzyme Download PDF

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laminari
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Kouhei Yamada
Katsuyuki Okamoto
Shinsuke Miyoshi
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Showa Sangyo Co., Ltd.
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Definitions

  • Laminariviose phosphorylase method for producing the same, and method for producing laminarioligosaccharide using the enzyme
  • the present invention relates to a novel laminaribiose phosphorylase. More specifically, the present invention relates to laminaribiose phosphorylase, a method for producing the same, and a method for producing laminarioligosaccharide.
  • Laminari-oligosaccharide is a generic name of oligosaccharides in which glucose is bound by several molecules to several tens of tens of ⁇ 3 bonds, and includes, for example, laminaribiose, laminaritriose, laminaritetraose and the like. Curdlan, pakiman, and the like are known as polysaccharides having 31 and 3 bonds, and among them, substances having anticancer activity are known. Therefore, various biological activities are also expected for laminari oligosaccharides, which are oligosaccharides having 31 and 3 bonds.
  • Laminari-oligosaccharides can be produced by methods such as acid decomposition of 1,3 glucan (Methods in Carbohydrate Chemistry, 1, 330-333, 1962), enzymatic decomposition (JP-A-59-162897), and high-concentration glucose.
  • a method of performing a condensation reaction using a solution and using / 3 dal cosidase is known.
  • the method based on the acid decomposition of 131,3 glucan has the disadvantages that the raw material / 31,3 glucan is expensive, has poor handling due to its viscosity, and has a low reaction yield, making it difficult to make a special synthesis. Therefore, it cannot be used as a means for inexpensively producing laminari-oligosaccharides.
  • the condensation reaction with j3 dalcosidase Laminari-oligosaccharides cannot be produced efficiently, and genyo-oligosaccharides with i3 1,6-linkage are usually produced as the main component, which requires a high level of separation technology.
  • the present invention has been made to solve the above problems.
  • INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a heat-resistant laminaribio-phosphorylase, which can produce laminari-oligosaccharide, which is a very expensive saccharide, at a low cost, and is used for foods and drinks.
  • substrate specificity producing laminari-oligosaccharides from ⁇ -glucose-1-phosphate and glucose
  • Laminaribiose phosphorylase having the formula: In a preferred embodiment, laminaribiose phosphorylase has the following additional properties:
  • Isoelectric point about 4.7 (isoelectric focusing);
  • the present invention further relates to a method for producing laminarioligosaccharide, comprising a step of reacting a fungus having the ability to produce laminaribiose or a treated product thereof with ct-glucose-monophosphate and glucose.
  • the processed material has the following characteristics:
  • Substrate specificity produces laminari-oligosaccharides from ⁇ -glucose-1-phosphate and glucose;
  • the laminaribiose phosphorylase further has the following characteristics:
  • Isoelectric point about 4.7 (isoelectric focusing);
  • the fungus is a microorganism belonging to the genus Bacillus.
  • the microorganism belonging to the genus Bacillus is Bacillus subtilis K2145, Bacillus' circulans IAM12462 (Bacillus circulans IA 12462), or Bacillus circulans IA12462.
  • This is Bacillus coagulans I AMI 194.
  • the present invention further relates to a method for producing laminaribiose phosphorylase, which comprises a step of culturing a fungus having the ability to produce laminaribiose, and a step of collecting laminaribiose phosphorylase from the culture.
  • FIG. 1 is a diagram showing the synthesis of laminari-oligosaccharide.
  • FIG. 2 is a diagram showing the optimum temperature of laminaribiose phosphorylase of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph showing the optimum pH of laminaribiose phosphorylase of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the temperature stability of laminaribiose phosphorylase of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing the pH stability of laminaribiose phosphorylase of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the laminaribiose phosphorylase of the present invention has been collected for the first time from a fungus. It has been discovered for the first time that laminaribiose phosphorylase, which was previously known only in Euglena, is also produced in microorganisms.
  • a microorganism refers to a microorganism belonging to a bacterium, a deformed bacterium, a trichome, or a fungus in taxonomic terms.
  • the present inventors searched the soil for microorganisms that produce laminarioligosaccharides from glucose and ⁇ - glucose-1-phosphate, and obtained for the first time a novel microorganism that produces laminaribiose phosphorylase.
  • This microorganism was identified as a microorganism belonging to the genus Bacillus on the basis of its bacteriological properties. Named K2145 (Bacillus subtilis K2145), deposited at National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Organism Depositary, 1-1-1, Tsukuba, Higashi, Ibaraki, Japan. Date: February 2, 2000).
  • Bacteriological properties of Bacillus subtilis strain K2145 are as follows.
  • Colony shape irregular, curly hair, convex, matte, cream
  • the laminaribiose phosphorylase of the present invention has an optimum temperature around 55 ° C., and is characterized in that laminarioligosaccharide is produced from ⁇ - glucose monoi-phosphate and glucose. It is characterized by higher heat resistance than conventional laminaribiose phosphorylase from Euglena.
  • Isoelectric point about 4.7 (isoelectric focusing).
  • the laminaribiose phosphorylase of the present invention can be obtained by the following method, for example, using Bacillus subtilis K2145 as an example.
  • Bacillus subtilis K2145 was replaced with fructose, glucose, laminaribiose, galactose, isomerized sugar, sucrose, maltose, xylose, sorbitol, mannitol, Various sugars such as starch, sugar alcohols, starch or dextrin, etc. as a carbon source, and organic nitrogen sources such as yeast extract, fish meat extract, peptone, amino acid, etc.
  • ammonium sulfate, ammonium chloride Aerobic conditions at 20-40 ° C, preferably around 30 ° C, in a medium supplemented with inorganic nitrogen such as ammonium, urea, ammonium nitrate, etc., and minerals as required
  • the culture is performed for 1 to 5 days, preferably 1 to 3 days.
  • the cells obtained by culturing can be used as they are or after washing to produce laminari-oligosaccharides.
  • the cells obtained by culturing can be further processed, and the resulting processed product can also be used for the production of lamina oligosaccharides.
  • the processed material is: 1) microbial cells immobilized by a method commonly used by those skilled in the art; 2) mechanical or enzymatic treatment of the microbial cells, or a surfactant Alternatively, those treated with an organic solvent or the like, or those immobilized on them; 3) Crushed microbial cells to remove crushed residues, or those immobilized on them; 4) 2) or 3 ), Or an enzyme obtained by further purifying the enzyme.
  • an enzyme obtained by further purifying the enzyme means commonly used by those skilled in the art are used alone or in an appropriate combination.
  • polyacrylamide for immobilization of the treated material, polyacrylamide, calcium alginate, carrageenan, an ion exchange carrier, chitosan beads, etc. are used.
  • the obtained microbial cells and processed products thereof are mixed with a reaction solution containing ct gnorecose-i-phosphate and glucose, and used for the production of laminarioligosaccharide.
  • a Glucose-1-phosphate and glucose are about 100 ::! ⁇ 1: It is preferable that they are contained at a ratio of 100.
  • the total amount of glucose and ⁇ - glucose-monophosphate is 1 to 75% by weight in the reaction solution. /. Preferably, it is included. Preferably, it is 5 to 50% by weight, more preferably 20 to 40% by weight.
  • ⁇ of the reaction solution is not particularly limited, it is preferably about 5.0 to 8.0, and more preferably ⁇ about 6.0 to 7.0.
  • Reaction temperatures range from about 40-65 ° C, preferably about 50-60 ° C, more preferably about 50-55 ° C. Considering industrial practicality, about 50-55 ° C, pH about 6.0-7.
  • the ⁇ -glucose-1-phosphate as a substrate used in the present invention can also be obtained from an oligosaccharide or polysaccharide having a ct — 1,4 bond.
  • Oligosaccharides or polysaccharides having a 1,4-linkage include, but are not limited to, amylose and starch. By reacting amylose, starch and the like with glucan phosphorylase and the like, glucose-1-monophosphate is produced. When starch is used, a glucose-11-phosphate can be produced by simultaneously treating a branching enzyme or an amylase with these enzymes and simultaneously reacting these enzymes with glucan phosphorylase.
  • a glucose _ 1 to be able to obtain a monophosphate
  • a glucose one 1 monophosphate derived from such a top Shikamono root vegetables and milk, such as Jiyagaimo Acids can also be used.
  • aGlucose-11-monophosphate and glucose may be added at the start of the laminari-oligosaccharide production reaction or may be added sequentially. By changing the concentration of both substrates or the timing of addition, a product containing a relatively large amount of a specific polymerization degree component can be obtained.
  • laminarioligosaccharides can be produced using oligosaccharides or polysaccharides having a-1,4 bonds and glucose as substrates.
  • the presence of glucan phosphorylase together with laminaribiose phosphorylase produces laminarioligosaccharide.
  • the reaction conditions at this time are not particularly limited, and the above reaction conditions are applied.
  • the obtained crude enzyme was appropriately diluted, and 200 ⁇ l thereof was added to 200% 2% laminaribiose solution 2001 dissolved in 20 mM phosphate buffer (pH 7.0), and the enzyme reaction was carried out at 55 ° C. Was. Next, the reaction solution was boiled for 10 minutes to stop the enzyme reaction, and the sugar composition was analyzed by HP LC. Under these conditions, the amount of the enzyme that degrades 1 // mol of laminaribiose per minute was defined as 1 unit. Laminaribiose phosphorylase activity of the crude enzyme solution was 0.17 units / ml.
  • the molecular weight of the purified enzyme by gel filtration chromatography was about 170 kDa, and the isoelectric point by isoelectric focusing was about 4.7.
  • Example 1 crude enzyme solutions of B. circulans (IAM12462) and B. coagulans (IAM1194) were prepared.
  • the crude enzyme solution (10 ⁇ l) was mixed with 2 OmM phosphate buffer ( ⁇ 6.0) 100 // 1 containing 2% laminaribiose and reacted at 55 ° C for 24 hours.
  • the reaction solution was analyzed by HP LC, and glucose-1 monophosphate was measured.
  • ⁇ -glucose-1-phosphate was detected in both the reaction solutions of B. circulans (IAM12462) and B. coagulans (IAM1194), and laminaribiose phosphorylase activity was observed.
  • the laminaribiose phosphorylase of the present invention has higher thermostability and wider action ⁇ ⁇ region than those known so far, and efficiently produces laminarioligosaccharides from glucose and hydarco-su-1-phosphate. .
  • the enzyme laminaribiose phosphorylase of the present invention can be produced from microorganisms derived from the genus Bacillus, which has high food safety. By using this enzyme, laminari-oligosaccharides can be produced from starchy material at low cost and in large quantities under industrial production conditions.

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Abstract

A laminarioligosaccharide is obtained by reacting thermotolerant laminaribiose phosphorylase obtained by culturing a microorganism belonging to the genus Bacillus with α-glucose-1-phosphate and glucose. A laminarioligosaccharide can be obtained too by adding starch and glucan phosphorylase as a substitute for α-glucose-1-phosphate. Thus, an inexpensive and safe process for producing a laminarioligosaccharide is provided.

Description

明 細 書  Specification
ラミナリビオ一スホスホリラーゼ、 その製造方法、 並びに該酵素を用いるラミナリオリゴ糖の製造方法 Laminariviose phosphorylase, method for producing the same, and method for producing laminarioligosaccharide using the enzyme
技術分野 Technical field
本発明は、 新規なラミナリビオースホスホリラーゼに関する。 さらに詳し くは、 ラミナリビオースホスホリラーゼ、 その製造方法並びにラミナリオリ ゴ糖の製造方法に関する。  The present invention relates to a novel laminaribiose phosphorylase. More specifically, the present invention relates to laminaribiose phosphorylase, a method for producing the same, and a method for producing laminarioligosaccharide.
背景技術 Background art
ラミナリオリゴ糖は、 グルコースが、 数分子から数十分子 ø 3結合で 結合したォリゴ糖の総称であり、 例えば、 ラミナリビオース、 ラミナリ トリ オース、 ラミナリテトラオースなどが含まれる。 3 1 , 3結合を有する多糖 としては、 カードラン、 パキマンなどが知られており、 その中には制癌活性 のある物質が知られている。 そこで、 ]3 1 , 3結合を有するオリゴ糖である ラミナリオリゴ糖にも、 種々の生理活性が期待されている。 Laminari-oligosaccharide is a generic name of oligosaccharides in which glucose is bound by several molecules to several tens of tens of 子3 bonds, and includes, for example, laminaribiose, laminaritriose, laminaritetraose and the like. Curdlan, pakiman, and the like are known as polysaccharides having 31 and 3 bonds, and among them, substances having anticancer activity are known. Therefore, various biological activities are also expected for laminari oligosaccharides, which are oligosaccharides having 31 and 3 bonds.
ラミナリオリゴ糖の製造方法としては、 1, 3グルカンの酸分解による 方法 (Methods in Carbohydrate Chemi stry, 1, 330-333, 1962) 、 酵素分 解による方法 (特開昭 59- 162897) 、 高濃度グルコース溶液を用いて /3ダル コシダーゼを用いて縮合反応する方法 (Biotechnology Letter9, 4, 243-248 (1987) などが知られている。  Laminari-oligosaccharides can be produced by methods such as acid decomposition of 1,3 glucan (Methods in Carbohydrate Chemistry, 1, 330-333, 1962), enzymatic decomposition (JP-A-59-162897), and high-concentration glucose. A method of performing a condensation reaction using a solution and using / 3 dal cosidase (Biotechnology Letter 9, 4, 243-248 (1987)) is known.
しかし、 13 1 , 3グルカンの酸分解による方法は、 原料の/ 3 1, 3グルカ ンが高価である、 粘性を有するためハンドリングが悪い、 反応収率が低く特 異的合成が困難などの欠点を有しており、 ラミナリオリゴ糖を安価に製造す る手段とはなり得ない。 また、 j3ダルコシダーゼによる縮合反応では、 特異 的なラミナリオリゴ糖の生産はできず、 通常 i3 1, 6結合のゲンチォオリゴ 糖が主成分として生産されるため、 高度の分離技術が必要となるという問題 カある。 However, the method based on the acid decomposition of 131,3 glucan has the disadvantages that the raw material / 31,3 glucan is expensive, has poor handling due to its viscosity, and has a low reaction yield, making it difficult to make a special synthesis. Therefore, it cannot be used as a means for inexpensively producing laminari-oligosaccharides. In addition, in the condensation reaction with j3 dalcosidase, Laminari-oligosaccharides cannot be produced efficiently, and genyo-oligosaccharides with i3 1,6-linkage are usually produced as the main component, which requires a high level of separation technology.
さらに、 高価な グルカンを使わず、 かつ、 反応収率が高く特異的に合成 可能なラミナリオリゴ糖の製造法として、 グルコースと αグルコース一 1— リン酸とにラミナリビオースホスホリラーゼを作用させる方法が知られてい る (特開平 4— 6 6 0 9 2号公報) 。 このラミナリビオースはミ ドリムシ由 来であり、 現在、 唯一知られているのもである。 しかし、 このラミナリビオ ースホスホリラーゼは耐熱性が低く (温度安定性が 4 5 °Cで、 約 30 %以上 力 s失活する) 、 工業生産【こ適さなレヽ (Archives of Biochemistry and Bioph ysics, vol.304 (2), 508-514, 1993) 。 Furthermore, as a method for producing laminarioligosaccharides that can be synthesized specifically with high reaction yields without using expensive glucans, there is known a method in which laminaribiose phosphorylase acts on glucose and α- glucose-1-phosphate. (JP-A-4-66092). This laminaribiose is derived from Medilimushi and is currently the only known one. However, this Raminaribio over scan phosphorylase low heat resistance (temperature stability 4 5 ° C, to force s inactivate at least about 30%), industrial production [This suitable such Rere (Archives of Biochemistry and Bioph ysics, vol .304 (2), 508-514, 1993).
そこで、 安価にラミナリオリゴ糖の安価な製造方法が望まれている。 発明の開示  Therefore, an inexpensive method for producing laminari-oligosaccharide is desired. Disclosure of the invention
本発明は、 上記課題を解決するために行われたものである。 本発明により、 耐熱性のラミナリビオ一スホスホリラーゼが提供され、 現在、 非常に高価な 糖質であるラミナリオリゴ糖を安価に製造することができ、 飲食品等への利 用が図られる。  The present invention has been made to solve the above problems. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a heat-resistant laminaribio-phosphorylase, which can produce laminari-oligosaccharide, which is a very expensive saccharide, at a low cost, and is used for foods and drinks.
本発明は、 下記の特性:  The invention has the following characteristics:
( 1 ) 基質特異性: αグルコース一 1—リン酸とグルコースからラミナリ オリゴ糖を生成する ;  (1) substrate specificity: producing laminari-oligosaccharides from α-glucose-1-phosphate and glucose;
( 2 ) 至適 ρΗ : ρΗ6. 5〜7. 0 ;  (2) Optimum ρΗ: ρΗ6.5 to 7.0;
( 3 ) 至適温度: 5 5 °C ;  (3) Optimum temperature: 55 ° C;
(4) pH安定性: pH5. 5〜7. 0 ;および、  (4) pH stability: pH 5.5 to 7.0; and
(5) 温度安定性: 5 7. 5 °C以下;  (5) Temperature stability: 57.5 ° C or less;
を有するラミナリビオースホスホリラーゼに関する。 好ましい実施態様においては、 ラミナリビオースホスホリラーゼは、 さら に下記の特性: Laminaribiose phosphorylase having the formula: In a preferred embodiment, laminaribiose phosphorylase has the following additional properties:
(6) 分子量:約 1 7 OKDa (ゲル濾過 H PLC) ;および、  (6) Molecular weight: about 17 OKDa (gel filtration HPLC); and
(7) 等電点:約 4. 7 (等電点電気泳動) ;  (7) Isoelectric point: about 4.7 (isoelectric focusing);
を有する。 Having.
本発明は、 さらに、 ラミナリビオースを生産する能力を有する菌類または その処理物と ctグルコース一 1一リン酸とグルコースとを反応させる工程を 含む、 ラミナリオリゴ糖の製造方法に関する。  The present invention further relates to a method for producing laminarioligosaccharide, comprising a step of reacting a fungus having the ability to produce laminaribiose or a treated product thereof with ct-glucose-monophosphate and glucose.
好ましい実施態様においては、 前記処理物が、 下記の特性:  In a preferred embodiment, the processed material has the following characteristics:
(1) 基質特異性: αグルコース— 1—リン酸とグルコースからラミナリ オリゴ糖を生成する ;  (1) Substrate specificity: produces laminari-oligosaccharides from α-glucose-1-phosphate and glucose;
( 2 ) 至適 ρΗ : ρΗ6. 5〜7. 0 ;  (2) Optimum ρΗ: ρΗ6.5 to 7.0;
( 3 ) 至適温度: 55 °C ;  (3) Optimum temperature: 55 ° C;
(4) pH安定性: pH5. 5〜7. 0 ;および、  (4) pH stability: pH 5.5 to 7.0; and
(5) 温度安定性: 57. 5°C以下;  (5) Temperature stability: 57.5 ° C or less;
を有するラミナリビオースホスホリラーゼである。 Is a laminaribiose phosphorylase having the formula:
より好ましい実施態様においては、 前記ラミナリビオースホスホリラーゼ がさらに下記の特性:  In a more preferred embodiment, the laminaribiose phosphorylase further has the following characteristics:
(6) 分子量:約 1 7 OKDa (ゲル濾過 H PLC) ;および、  (6) Molecular weight: about 17 OKDa (gel filtration HPLC); and
(7) 等電点:約 4. 7 (等電点電気泳動) ;  (7) Isoelectric point: about 4.7 (isoelectric focusing);
を有する。 Having.
別の好ましい実施態様においては、 前記菌類が、 バチルス (Bacillus) 属 に属する微生物である。  In another preferred embodiment, the fungus is a microorganism belonging to the genus Bacillus.
さらに、 好ましい実施態様においては、 バチルス (Bacillus) 属に属する 微生物がバチルス ·サチルス K2145 (Bacillus subtilis K2145) 、 バチル ス 'サーキュランス IAM12462 (Bacillus circulans IA 12462) 、 またはバ チルス . コアギュランス IAM1194 (Bacillus coagulans I AMI 194) である。 本発明は、 さらに、 ラミナリビオースを生産する能力を有する菌類を培養 する工程、 およびその培養物からラミナリビオースホスホリラーゼを採取す る工程を含む、 ラミナリビオースホスホリラ一ゼの製造方法に関する。 図面の簡単な説明 Further, in a preferred embodiment, the microorganism belonging to the genus Bacillus is Bacillus subtilis K2145, Bacillus' circulans IAM12462 (Bacillus circulans IA 12462), or Bacillus circulans IA12462. This is Bacillus coagulans I AMI 194. The present invention further relates to a method for producing laminaribiose phosphorylase, which comprises a step of culturing a fungus having the ability to produce laminaribiose, and a step of collecting laminaribiose phosphorylase from the culture. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 ラミナリオリゴ糖の合成を示す図である。  FIG. 1 is a diagram showing the synthesis of laminari-oligosaccharide.
図 2は、 本発明のラミナリビオースホスホリラーゼの至適温度を示す図で ある。  FIG. 2 is a diagram showing the optimum temperature of laminaribiose phosphorylase of the present invention.
図 3は、 本発明のラミナリビオースホスホリラーゼの至適 p Hを示す図で ある。  FIG. 3 is a graph showing the optimum pH of laminaribiose phosphorylase of the present invention.
図 4は、 本発明のラミナリビオースホスホリラーゼの温度安定性を示す図 である。  FIG. 4 is a diagram showing the temperature stability of laminaribiose phosphorylase of the present invention.
図 5は、 本発明のラミナリビオースホスホリラーゼの p H安定性を示す図 である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 5 is a diagram showing the pH stability of laminaribiose phosphorylase of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明のラミナリビオースホスホリラーゼは、 初めて菌類から採取された ものである。 従来、 ミ ドリムシでしか知られていなかったラミナリビオース ホスホリラーゼが微生物でも生産されることが初めて見出された。  The laminaribiose phosphorylase of the present invention has been collected for the first time from a fungus. It has been discovered for the first time that laminaribiose phosphorylase, which was previously known only in Euglena, is also produced in microorganisms.
ここで、 本明細書において、 微生物とは、 分類学上、 細菌、 変形菌、 二毛 菌、 または真菌に属する微生物をいう。  Here, in the present specification, a microorganism refers to a microorganism belonging to a bacterium, a deformed bacterium, a trichome, or a fungus in taxonomic terms.
本発明者らはグルコースと αグルコース- 1-リン酸からラミナリオリゴ糖 を生産する微生物を土壌から検索し、 初めてラミナリビオースホスホリラー ゼを生産する新規微生物を得た。 この微生物は、 その菌学的性質から、 バチ ルス属に属する微生物と同定され、 本発明者らによってバチルス 'サチルス K2145 (Bacillus subtilis K2145) と命名され、 独立行政法人 産業技術 総合研究所 特許生物寄託センター、 日本国茨城県つくば巿東 1丁目 1番地 1 中央第 6に FERM P— 17710として寄託されている (寄託日 : 200 0年 2月 2曰) 。 The present inventors searched the soil for microorganisms that produce laminarioligosaccharides from glucose and α- glucose-1-phosphate, and obtained for the first time a novel microorganism that produces laminaribiose phosphorylase. This microorganism was identified as a microorganism belonging to the genus Bacillus on the basis of its bacteriological properties. Named K2145 (Bacillus subtilis K2145), deposited at National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Organism Depositary, 1-1-1, Tsukuba, Higashi, Ibaraki, Japan. Date: February 2, 2000).
バチルス .サチルス K2145株の菌学的性質は以下の通りである。  Bacteriological properties of Bacillus subtilis strain K2145 are as follows.
(1) 形態  (1) Form
細胞の形及び大きさ : 0. 8 X 2〜3 μ mの桿菌  Cell shape and size: 0.8 x 2-3 μm bacilli
運動性: +  Mobility: +
胞子形成性: +  Sporulation: +
コロニー形状:不規則、 周縁卷き毛状、 凸状、 無光沢、 クリーム Colony shape: irregular, curly hair, convex, matte, cream
(2) 生理学的性質 (2) Physiological properties
i3ガラク トシダーゼ: +  i3 galactosidase: +
アルギニンジヒ ドロラーゼ: 一  Arginine hydrolase: one
リシンデカルボキシラーゼ: 一  Lysine decarboxylase: one
オル二チンデカルボキシラーゼ: 一  Ordinine decarboxylase: I
クェン酸の利用性: +  Availability of citrate: +
硫化水素産生: 一  Hydrogen sulfide production: I
ゥレアーセ : 一  ゥ Lease: One
トリプトファンデァミナーゼ: 一  Tryptophan deaminase: I
インドール産生: +  Indole production: +
ァセトイン産生: +  Acetin production: +
ゼラチナーゼ: +  Gelatinase: +
硝酸塩還元: +  Nitrate reduction: +
力タラーゼ: +  Power Tarase: +
ォキシダーゼ: +  Oxidase: +
O/F試験: 一 なお、 バチルス ·サチルスは古くから納豆などの大豆醱酵物として食され ているものであり、 食品産業に使用するに際して安全性は問題がない。 O / F test: I Bacillus and Sacillus have long been eaten as fermented soybeans such as natto, and there is no safety problem when used in the food industry.
本発明のラミナリビオースホスホリラーゼは、 至適温度を 55°C付近に有 し、 αグルコース一 i—リン酸とグルコースからラミナリオリゴ糖を生成す るという特徴を有する。 従来の、 ミ ドリムシからのラミナリビオースホスホ リラーゼに比べて、 耐熱性が高いことが特徴である。 The laminaribiose phosphorylase of the present invention has an optimum temperature around 55 ° C., and is characterized in that laminarioligosaccharide is produced from α- glucose monoi-phosphate and glucose. It is characterized by higher heat resistance than conventional laminaribiose phosphorylase from Euglena.
また、 本発明のラミナリビオ一スホスホリラーゼは、 以下の特性:  The laminaribiotis phosphorylase of the present invention also has the following characteristics:
(1) 以下の反応:  (1) The following reaction:
αグルコース一 1一リン酸 +グルコース * ~~ ラミナリオリゴ糖 +リン酸 を触媒する。  It catalyzes α-glucose-1-monophosphate + glucose * ~~ laminarioligosaccharide + phosphate.
( 2 ) 至適 ρΗ : ρΗ6. 5〜7. 0 ;  (2) Optimum ρΗ: ρΗ6.5 to 7.0;
( 3 ) 至適温度: 55 °C;  (3) Optimal temperature: 55 ° C;
(4) pH安定性: pH5. 5〜7. 0 ;  (4) pH stability: pH 5.5 to 7.0;
(5) 温度安定性: 57. 5°C以下;  (5) Temperature stability: 57.5 ° C or less;
(6) 分子量:約 1 70 kDa (ゲル濾過 HPLC) ;および  (6) molecular weight: about 170 kDa (gel filtration HPLC); and
(7) 等電点:約 4. 7 (等電点電気泳動) ;を有している。  (7) Isoelectric point: about 4.7 (isoelectric focusing).
本発明のラミナリビオースホスホリラーゼは、 例えば、 バチルス ·サチル ス K2145 (Bacillus subtilis K2145) を例に説明すると、 以下のような方 法で得ることができる。 まず、 バチルス 'サチルス K2145 (Bacillus subti lis K2145) を、 フラク トース、 グルコース、 ラミナリビオース、 ガラク ト ース、 異性化糖、 蔗糖、 マルト一ス、 キシ口一ス、 ソルビトール、 マンニ ト ール、 澱粉質など種々の糖、 糖アルコール、 澱粉質あるいはデキストリンな どを炭素源とし、 それに微生物の増殖に必要な、 酵母エキス、 魚肉エキス、 ペプトン、 アミノ酸などの有機窒素源、 あるいは硫酸アンモユウム、 塩化ァ ンモニゥム、 尿素、 硝酸アンモニゥムなどの無機窒素源、 および必要に応じ てミネラルを加えた培地で 20〜 40 °C、 好ましくは 30 °C前後で好気条件 下において 1〜5日、 好ましくは 1〜3日培養する。 The laminaribiose phosphorylase of the present invention can be obtained by the following method, for example, using Bacillus subtilis K2145 as an example. First, Bacillus subtilis K2145 was replaced with fructose, glucose, laminaribiose, galactose, isomerized sugar, sucrose, maltose, xylose, sorbitol, mannitol, Various sugars such as starch, sugar alcohols, starch or dextrin, etc. as a carbon source, and organic nitrogen sources such as yeast extract, fish meat extract, peptone, amino acid, etc. necessary for the growth of microorganisms, or ammonium sulfate, ammonium chloride Aerobic conditions at 20-40 ° C, preferably around 30 ° C, in a medium supplemented with inorganic nitrogen such as ammonium, urea, ammonium nitrate, etc., and minerals as required The culture is performed for 1 to 5 days, preferably 1 to 3 days.
培養して得られた菌体は、 そのまま、 あるいは洗浄して、 ラミナリオリゴ 糖の製造に用いられる。  The cells obtained by culturing can be used as they are or after washing to produce laminari-oligosaccharides.
培養して得られた菌体をさらに処理して、 得られる処理物もまた、 ラミナ リオリゴ糖の生産に利用することもできる。 ここで、 処理物とは、 1) 微生 物菌体を当業者が通常用いる方法で固定化したもの; 2) 微生物菌体を機械 的にまたは酵素的に処理するか、 または、 界面活性剤あるいは有機溶剤など で処理したもの、 または、 それらを固定化したもの; 3) 微生物菌体を破砕 して破砕残渣を除去したもの、 また、 それを固定化したもの; 4) 2) また は 3) からさらに精製した得られた酵素、 または、 それを固定化したもの; を含む。 なお、 酵素の精製には、 当業者が通常用いる手段が、 単独で、 また は適宜組合せて用いられる。  The cells obtained by culturing can be further processed, and the resulting processed product can also be used for the production of lamina oligosaccharides. Here, the processed material is: 1) microbial cells immobilized by a method commonly used by those skilled in the art; 2) mechanical or enzymatic treatment of the microbial cells, or a surfactant Alternatively, those treated with an organic solvent or the like, or those immobilized on them; 3) Crushed microbial cells to remove crushed residues, or those immobilized on them; 4) 2) or 3 ), Or an enzyme obtained by further purifying the enzyme. For purification of the enzyme, means commonly used by those skilled in the art are used alone or in an appropriate combination.
処理物の固定化は、 ポリアクリルアミ ド、 アルギン酸カルシウム、 カラギ 一ナン、 イオン交換担体、 キトサンビーズなどが用いられる。  For immobilization of the treated material, polyacrylamide, calcium alginate, carrageenan, an ion exchange carrier, chitosan beads, etc. are used.
得られた微生物菌体、 その処理物 (精製酵素、 粗精製酵素を含む) は、 ct グノレコース- i -リン酸とグルコースとを含む反応液と混合して、 ラミナリオ リゴ糖の製造に用いられる。  The obtained microbial cells and processed products thereof (including purified enzymes and crudely purified enzymes) are mixed with a reaction solution containing ct gnorecose-i-phosphate and glucose, and used for the production of laminarioligosaccharide.
aグルコース- 1-リ ン酸とグルコースとは、 約 1 00 : :!〜 1 : 100の 割合で含まれていることが好ましい。 グルコースと αグルコース一 1一リ ン 酸は合計量で、 反応液中、 1〜75重量。 /。含まれていることが好ましい。 好 ましくは、 5〜50重量%、 より好ましくは、 20〜40重量%でぁる。 反応液の ρΗは特に制限はないが、 約 5. 0〜8. 0が好ましく、 さらに 好ましくは、 ρΗ約 6. 0〜7. 0である。 反応温度は、 約 40〜65°Cの 範囲であり、 好ましくは約 50〜 60 °C、 より好ましくは、 約 50〜 55 °C である。 工業的な実用性を考えると、 約 50〜55°C、 pH約 6. 0〜7.a Glucose-1-phosphate and glucose are about 100 ::! ~ 1: It is preferable that they are contained at a ratio of 100. The total amount of glucose and α- glucose-monophosphate is 1 to 75% by weight in the reaction solution. /. Preferably, it is included. Preferably, it is 5 to 50% by weight, more preferably 20 to 40% by weight. Although ρΗ of the reaction solution is not particularly limited, it is preferably about 5.0 to 8.0, and more preferably ρΗ about 6.0 to 7.0. Reaction temperatures range from about 40-65 ° C, preferably about 50-60 ° C, more preferably about 50-55 ° C. Considering industrial practicality, about 50-55 ° C, pH about 6.0-7.
0の範囲が好ましい。 本発明に用いられる基質の αグルコース— 1—リン酸は、 ct _ l, 4結合 を有するオリゴ糖または多糖類から得ることもできる。 ひ一 1 , 4結合を有 するオリゴ糖または多糖類としては、 アミロース、 デンプンなどが挙げられ るがこれらに限定されない。 アミロース、 デンプンなどとグルカンホスホリ ラーゼなどとを反応させることにより、 ひグルコース一 1—リン酸が製造さ れる。 澱粉を用いる場合、 予めブランチング酵素あるいはアミラーゼ処理を 行っておく力、 これらの酵素とグルカンホスホリラーゼとを同時に作用させ ることにより、 aグルコース一 1 _リン酸が製造される。 A range of 0 is preferred. The α-glucose-1-phosphate as a substrate used in the present invention can also be obtained from an oligosaccharide or polysaccharide having a ct — 1,4 bond. Oligosaccharides or polysaccharides having a 1,4-linkage include, but are not limited to, amylose and starch. By reacting amylose, starch and the like with glucan phosphorylase and the like, glucose-1-monophosphate is produced. When starch is used, a glucose-11-phosphate can be produced by simultaneously treating a branching enzyme or an amylase with these enzymes and simultaneously reacting these enzymes with glucan phosphorylase.
また、 蔗糖にシュクロースホスホリラーゼを作用させても、 aグルコース _ 1一リン酸を得ることができるし、 じやがいもなどの根菜類や牛乳など天 然物に由来する aグルコース一 1一リン酸も利用することができる。 Further, even when allowed to act sucrose phosphorylase sucrose, a glucose _ 1 to be able to obtain a monophosphate, a glucose one 1 monophosphate derived from such a top Shikamono root vegetables and milk, such as Jiyagaimo Acids can also be used.
aグルコース一 1一リン酸およびグルコースは、 ラミナリオリゴ糖生成反 応の開始時に加えてもよいし、 逐次添加してもよい。 両基質の濃度あるいは 添加のタイミングを変えることにより、 特定の重合度成分を比較的多量に含 む生成物を得ることができる。  aGlucose-11-monophosphate and glucose may be added at the start of the laminari-oligosaccharide production reaction or may be added sequentially. By changing the concentration of both substrates or the timing of addition, a product containing a relatively large amount of a specific polymerization degree component can be obtained.
さらに、 a— 1 , 4結合を有するオリゴ糖または多糖類とグルコースとを 基質として、 ラミナリオリゴ糖を製造することができる。 この場合、 グルカ ンホスホリラーゼをラミナリビオースホスホリラーゼとともに存在させるこ とにより、 ラミナリオリ ゴ糖が生産される。 このときの反応条件に特に制限 はなく、 上記反応条件が適用される。  Furthermore, laminarioligosaccharides can be produced using oligosaccharides or polysaccharides having a-1,4 bonds and glucose as substrates. In this case, the presence of glucan phosphorylase together with laminaribiose phosphorylase produces laminarioligosaccharide. The reaction conditions at this time are not particularly limited, and the above reaction conditions are applied.
さらに蔗糖を基質として、 シュクロースホスホリラーゼとグルコースィソ メラーゼを併用して、 ラミナリビオースホスホリラーゼを作用させてラミナ リオリゴ糖を製造する場合、 グルコースイソメラーゼの作用条件 (p H 6 . 5〜 7 . 0、 温度 6 0 °C) に合わせて行うことができる。  Furthermore, when laminaribiose phosphorylase is used in combination with sucrose phosphorylase and glucose isomerase using sucrose as a substrate to produce laminarioligosaccharides, the operation conditions of glucose isomerase (pH 6.5 to 7.0, temperature 60 ° C).
上記の反応により、 ラミナリオリゴ糖が得られるが、 得られたラミナリオ リゴ糖は固定相式クロマト分離装置、 疑似移動相式クロマト分離装置などを 組み合わせることによって、 特定の重合度の成分に分離することもできる。 実施例 By the above reaction, laminarioligosaccharide is obtained. By combining them, it is possible to separate components having a specific polymerization degree. Example
以下、 実施例によって本発明を詳細に説明するが、 本発明はこれらに限定 されなレ、。 特別に標記がない場合、 百分率は WZV%である。 実施例 1  Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, percentages are WZV%. Example 1
ラミナリビオースホスホリラーゼの調製とラミナリオリゴ糖の合成 ポリペプトン 2%、 酵母エキス 1%、 N a C 1 2%を基本とする培地 (p H 7. 0) 10 Om 1を 50 Om 1容量バッフル付き三角フラスコに入 れ、 常法により滅菌後、 バチルス 'サチルス K2145 (FERM P- 17710) を 接種し、 37 °Cで 24時間振とう培養した。 培養液を 6000 r p mで遠心 分離し、 菌体を回収し、 2 OmMの酢酸ナトリウム緩衝液 (pH7. 0) 2 5m lで 2回洗浄した。 2 Om 1の酢酸ナトリウム緩衝液 (pH7. 0) に 菌体を懸濁した後、 ガラスビーズによる物理的破砕を行ない、 遠心分離によ つて粗酵素液を得た。  Preparation of laminaribiose phosphorylase and synthesis of laminarioligosaccharide Medium based on polypeptone 2%, yeast extract 1%, NaC 1 2% (pH 7.0) 10 Om 1 50 Om 1 volume Erlenmeyer flask with baffle After sterilization by a conventional method, Bacillus' Sacillus K2145 (FERM P-17710) was inoculated and cultured with shaking at 37 ° C for 24 hours. The culture was centrifuged at 6000 rpm, and the cells were collected and washed twice with 25 ml of 2 OmM sodium acetate buffer (pH 7.0). After suspending the cells in a 2 Om 1 sodium acetate buffer (pH 7.0), the cells were physically disrupted with glass beads, and a crude enzyme solution was obtained by centrifugation.
得られた粗酵素を適宜希釈して、 その 200 μ 1を、 20mMリン酸緩衝 液 (pH7. 0) に溶解した 2%のラミナリビオース溶液 200 1に加え、 55°Cで酵素反応を行なった。 次いで、 反応液を 10分間煮沸することによ つて酵素反応を停止させ、 HP LCによって糖組成の分析を行なった。 この 条件下で、 1分間に 1 //molのラミナリビオースを分解する酵素量を 1単位 とした。 粗酵素溶液のラミナリビオースホスホリラーゼ活性は 0. 1 7単位 /m 1であった。  The obtained crude enzyme was appropriately diluted, and 200 μl thereof was added to 200% 2% laminaribiose solution 2001 dissolved in 20 mM phosphate buffer (pH 7.0), and the enzyme reaction was carried out at 55 ° C. Was. Next, the reaction solution was boiled for 10 minutes to stop the enzyme reaction, and the sugar composition was analyzed by HP LC. Under these conditions, the amount of the enzyme that degrades 1 // mol of laminaribiose per minute was defined as 1 unit. Laminaribiose phosphorylase activity of the crude enzyme solution was 0.17 units / ml.
粗酵素液 500 μ 1に 1 00 mMの αグルコース一 1ーリン酸溶液 250 μ 1、 10 OmMグルコース溶液 250 μ 1を加え、 55°〇で24時間反応 を行なった。 反応液は HP LCによって分析した (図 1) 。 HPLCの条件 を下記に示した。 反応液中のラミナリオリゴ糖を定量したところ、 ダルコ一 スからラミナリビオースへの変換率は 50%、 3糖以上のラミナリオリゴ糖 への変換率は 10%であった。 To 500 μl of the crude enzyme solution, 250 μl of 100 mM α-glucose-1-phosphoric acid solution and 250 μl of a 10 OmM glucose solution were added and reacted at 55 ° C. for 24 hours. The reaction was analyzed by HP LC (Figure 1). HPLC conditions Is shown below. When the amount of laminari-oligosaccharide in the reaction solution was quantified, the conversion rate from Darcos to laminari-biose was 50%, and the conversion rate to laminari-oligosaccharides of three or more sugars was 10%.
HP LC条件  HP LC conditions
ポンプ: 日本分光 (株) 製 PU- 980  Pump: JASCO Corporation PU-980
カラム:昭和電工 (株) 製 NH2P50 カラム Column: NH 2 P50 column manufactured by Showa Denko KK
検出器:昭和電工 (株) 製 S E— 6 1型 示差屈折計  Detector: Showa Denko KK SE-61 type 1 differential refractometer
溶離液:ァセトニトリル:水 =75 : 25  Eluent: acetonitrile: water = 75: 25
流速: 0. 8 m 1 Z m i n 実施例 2  Flow velocity: 0.8 m 1 Z m in Example 2
ラミナリ ビオースホスホリラーゼの諸性質  Properties of Laminari Biose Phosphorylase
実施例 1で調製したバチルス サチルス K2145由来の粗酵素液を硫安分画 ( 40〜 60 %硫安沈澱画分) した後、 疎水ク口マトグラフィ一 (ブチルト ョパール:東ソー製) 、 陰イオン交換クロマトグラフィー (DEAE-トヨパー ル:東ソー製) 、 ゲル濾過クロマトグラフィー (Superdex200: フアルマシ ァ製) 、 陰イオン交換クロマトグラフィー (MonoQ: フアルマシア製) の各 種クロマトグラフィ一によって単一タンパク質まで精製した。 これを用いて 以下のラミナリピオ一スホスホリラーゼの諸性質について確認した。  After the crude enzyme solution derived from Bacillus subtilis K2145 prepared in Example 1 was subjected to ammonium sulfate fractionation (40-60% ammonium sulfate precipitation fraction), hydrophobic mouth chromatography (Butyl Topearl: Tosoh), anion exchange chromatography ( A single protein was purified by DEAE-Toyopar (manufactured by Tosoh Corporation), gel filtration chromatography (Superdex200: manufactured by Pharmacia), and anion exchange chromatography (MonoQ: manufactured by Pharmacia). Using this, the following properties of laminaripiose phosphorylase were confirmed.
2.1 至適温度 2.1 Optimum temperature
2%のラミナリ ビオースを含有する 1 0 OmMリン酸緩衝液 (pH7. 0) 200 μ 1に適宜希釈した酵素溶液 200 μ 1を加え、 40、 45、 5 0、 55、 60、 62. 5、 65 °Cで 30分間反応させた。 ラミナリビオ一 スホスホリラーゼ活性は、 10分間の煮沸により酵素を失活させた後、 ダル コースを定量して求めた。 結果を図 2に示す。 図 2から明らかなように、 本酵素の至適温度は 5 5 °Cであった。 また、 6 2. 5°Cにおいても活性があり、 至適温度における活性を 1 0 0 %とした場 合、 相対活性は約 8 5%であった。 2.2 至適 p H Add 200 μl of appropriately diluted enzyme solution to 200 μl of 10 OmM phosphate buffer (pH 7.0) containing 2% laminaribiose, and add 40, 45, 50, 55, 60, 62.5, The reaction was performed at 65 ° C for 30 minutes. The laminaribiophosphorylase activity was determined by quantifying the dulose after inactivating the enzyme by boiling for 10 minutes. The result is shown in figure 2. As is clear from FIG. 2, the optimum temperature of the enzyme was 55 ° C. The activity was also observed at 62.5 ° C. When the activity at the optimum temperature was 100%, the relative activity was about 85%. 2.2 Optimal pH
2 %ラミナリビオースを含有する 1 0 0 mMの各種緩衝液 2 0 0 / 1に適 宜希釈した酵素溶液 2 0 0 μ \を加え、 5 5°Cで 3 0分間反応させた。 ラミ ナリビオースホスホリラーゼ活性は、 1 0分間の煮沸により酵素を失活させ た後、 グルコースを定量して求めた。 結果を図 3に示す。 図 3から明らかな ように、 本酵素の至適 p Hは 6. 5〜7. 0であったが、 6. 0〜7. 5で も実質的な使用が可能である。  An enzyme solution (200 μl) appropriately diluted in 100 mM of various buffer solutions (200/1) containing 2% laminaribiose was added, and reacted at 55 ° C for 30 minutes. Laminaribiose phosphorylase activity was determined by quantifying glucose after inactivating the enzyme by boiling for 10 minutes. The results are shown in Figure 3. As is evident from FIG. 3, the optimum pH of this enzyme was 6.5 to 7.0, but it can be practically used at 6.0 to 7.5.
2.3 温度安定性 2.3 Temperature stability
適宜希釈した酵素溶液 2 0 0 μ 1を 4 0、 4 5、 5 0、 5 5、 5 7. 5、 6 0、 6 5 °Cで 1 0分間インキュベートした後、 2%ラミナリビオ一スを含 有する 1 0 OmMリン酸緩衝液 (p H 7. 0) 2 0 0 1を加えて反応させ た。 ラミナリビオースホスホリラーゼ活性は、 1 0分間の煮沸により酵素を 失活させた後、 グルコースを定量して求めた。 結果を図 4に示す。 図 4力 ら明らかなように、 本酵素は実質的には 5 7. 5°Cまで安定であった。  Incubate 200 μl of the appropriately diluted enzyme solution at 40, 45, 50, 55, 57.5, 60, and 65 ° C for 10 minutes, and then add 2% laminar bios. 10 OmM phosphate buffer (pH 7.0) was added and reacted. Laminaribiose phosphorylase activity was determined by quantifying glucose after inactivating the enzyme by boiling for 10 minutes. Fig. 4 shows the results. As is clear from FIG. 4, the enzyme was substantially stable up to 57.5 ° C.
2.4 安定 p H 2.4 Stable pH
p H 3〜 9の各緩衝液で適宜希釈した酵素溶液 2 0 0 μ 1を 2 5 °Cで 3時 間ィンキュベートした後、 2%ラミナリ ビオースを含有する 1 0 OmMリン 酸緩衝液 (p H 7. 0) 2 0 0 μ 1を加えて反応させた。 ラミナリビオース ホスホリラ一ゼ活性は、 1 0分間の煮沸により酵素を失活させた後、 ダルコ ースを定量して求めた。 結果を図 5に示す。 図 5から明らかなように、 本酵 素は pH5. 5〜7. 0まで安定であった。 After incubating 200 μl of the enzyme solution appropriately diluted with each buffer at pH 3 to 9 at 25 ° C. for 3 hours, 10 mM OmM phosphate buffer containing 2% laminaribiose (pH 7.0) 200 μl was added and reacted. Laminaribiose phosphorylase activity was determined by quantifying darcose after inactivating the enzyme by boiling for 10 minutes. Fig. 5 shows the results. As is evident from Fig. 5, the yeast The element was stable up to pH 5.5-7.0.
2.5 分子量と等電点 2.5 Molecular weight and isoelectric point
ゲル濾過クロマトグラフィーによる精製酵素の分子量は約 1 70 kDa、 等 電点電気泳動による等電点は約 4. 7であった。 実施例 3  The molecular weight of the purified enzyme by gel filtration chromatography was about 170 kDa, and the isoelectric point by isoelectric focusing was about 4.7. Example 3
実施例 1に準じて B. circulans (IAM12462)と B. coagulans (IAM1194)の粗酵 素溶液を調製した。 粗酵素液 1 0 Ο μ 1に対し、 2%のラミナリビオースを 含有する 2 OmMリン酸緩衝液 (ρΗ6. 0) 1 00 // 1を混合し、 55°C、 24時間反応させた。 反応液を HP LCで分析し、 ひグルコース— 1一リン 酸を測定した。 その結果、 B. circulans (IAM12462) 、 B. coagulans (IAM119 4) の何れの反応液にも αグルコース一 1—リン酸が検出され、 ラミナリビ オースホスホリラ一ゼ活性が認められた。 産業上の利用可能性  According to Example 1, crude enzyme solutions of B. circulans (IAM12462) and B. coagulans (IAM1194) were prepared. The crude enzyme solution (10 μl) was mixed with 2 OmM phosphate buffer (ρΗ6.0) 100 // 1 containing 2% laminaribiose and reacted at 55 ° C for 24 hours. The reaction solution was analyzed by HP LC, and glucose-1 monophosphate was measured. As a result, α-glucose-1-phosphate was detected in both the reaction solutions of B. circulans (IAM12462) and B. coagulans (IAM1194), and laminaribiose phosphorylase activity was observed. Industrial applicability
本発明のラミナリビオースホスホリラーゼはこれまでに知られているもの に比べて高い耐熱性および広い作用 ρ Η域を有し、 グルコースとひダルコ一 スー 1—リン酸から効率良くラミナリオリゴ糖を生産する。 また、 本発明の 酵素ラミナリビオースホスホリラーゼは、 食品安全性の高いバチルス属由来 の微生物から生産する事が出来る。 本酵素を用いることにより、 工業的生産 条件で澱粉質からラミナリオリゴ糖を安価に且つ大量に製造することが可能 となった。  The laminaribiose phosphorylase of the present invention has higher thermostability and wider action ρ Η region than those known so far, and efficiently produces laminarioligosaccharides from glucose and hydarco-su-1-phosphate. . Further, the enzyme laminaribiose phosphorylase of the present invention can be produced from microorganisms derived from the genus Bacillus, which has high food safety. By using this enzyme, laminari-oligosaccharides can be produced from starchy material at low cost and in large quantities under industrial production conditions.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1. 下記の特性: 1. The following characteristics:
(1) 基質特異性: ひグルコース一 1一リン酸とグルコースからラミナリ オリゴ糖を生成する ;  (1) Substrate specificity: producing laminari-oligosaccharides from glucose-1-monophosphate and glucose;
( 2 ) 至適 pH : pH6. 5〜7. 0 ;  (2) Optimum pH: pH 6.5 to 7.0;
( 3 ) 至適温度: 55°C ;  (3) Optimum temperature: 55 ° C;
(4) pH安定性: pH5. 5〜7. 0 ;および、  (4) pH stability: pH 5.5 to 7.0; and
(5) 温度安定性: 57. 5°C以下;  (5) Temperature stability: 57.5 ° C or less;
を有するラミナリビオースホスホリラ一ゼ。 Laminaribiose phosphorylase having the formula:
2. さらに下記の特性: 2. Further characteristics:
( 6 ) 分子量:約 1 7 OKDa (ゲル濾過 H PLC) ;および、  (6) molecular weight: about 17 OKDa (gel permeation HPLC); and
(7) 等電点:約 4. 7 (等電点電気泳動) ;  (7) Isoelectric point: about 4.7 (isoelectric focusing);
を有する、 請求項 1に記載のラミナリビオースホスホリラーゼ。 The laminaribiose phosphorylase according to claim 1, comprising:
3. ラミナリビオースを生産する能力を有する菌類またはその処理物と αグ ルコース— 1ーリン酸とグルコースとを反応させる工程を含む、 ラミナリオ リゴ糖の製造方法。 3. A method for producing laminario-oligosaccharide, comprising a step of reacting a fungus having the ability to produce laminaribiose or a processed product thereof with α-glucose-1-phosphate and glucose.
4. 前記処理物が、 下記の特性: 4. The processed material has the following characteristics:
(1) 基質特異性: αグルコース一 1—リン酸とグルコースからラミナリ オリゴ糖を生成する ;  (1) Substrate specificity: produces laminari-oligosaccharide from α-glucose-1-phosphate and glucose;
( 2 ) 至適 ρΗ : ρΗ6. 5〜7. 0 ;  (2) Optimum ρΗ: ρΗ6.5 to 7.0;
(3) 至適温度: 55°C ;  (3) Optimal temperature: 55 ° C;
(4) pH安定性: pH5. 5〜7. 0 ;および、 (5) 温度安定性 : 57. 5°C以下; (4) pH stability: pH 5.5 to 7.0; and (5) Temperature stability: 57.5 ° C or less;
を有するラミナリビオースホスホリラーゼである、 請求項 3に記載のラミナ リオリゴ糖の製造方法。 4. The method for producing a laminarioligosaccharide according to claim 3, which is a laminaribiose phosphorylase having the following formula:
5. 前記ラミナリビオースホスホリラーゼがさらに下記の特性: 5. The laminaribiose phosphorylase further has the following characteristics:
(6) 分子量:約 1 70KDa (ゲル濾過 H PLC) ;および、  (6) molecular weight: about 170 KDa (gel filtration HPLC); and
( 7 ) 等電点:約 4. 7 (等電点電気泳動) ;  (7) Isoelectric point: about 4.7 (isoelectric focusing);
を有する、 請求項 4に記載のラミナリオリゴ糖の製造方法。 The method for producing a laminari-oligosaccharide according to claim 4, comprising:
6. 前記菌類が、 バチルス (Bacillus) 属に属する微生物である、 請求項 3 に記載のラミナリオリゴ糖の製造方法。 6. The method for producing a laminari-oligosaccharide according to claim 3, wherein the fungus is a microorganism belonging to the genus Bacillus.
7. バチルス (Bacillus) 属に属する微生物がバチルス 'サチルス K2145 (B acillus subtilis K2145) 、 バチルス 'サーキュランス IAM12462 (Bacillus circulans IAM12462) 、 またはバチルス · コアギュランス IAM1194 (Bacil lus coagulans IAM1194) である、 請求項 6に記載のラミナリオリゴ糖の製 造方法。 7. The microorganism belonging to the genus Bacillus is Bacillus 'Bacillus subtilis K2145, Bacillus' circulans IAM12462 (Bacillus circulans IAM12462), or Bacillus coagulans IAM1194 (Bacil lus coagulans IAM1194, claim 6). 2. The method for producing a laminari-oligosaccharide according to item 1.
8. ラミナリビオ一スを生産する能力を有する菌類を培養する工程、 および その培養物からラミナリビオースホスホリラーゼを採取する工程を含む、 ラ ミナリ ビオースホスホリラーゼの製造方法。 8. A method for producing laminaribiose phosphorylase, comprising a step of culturing a fungus having the ability to produce laminaribiose and a step of collecting laminaribiose phosphorylase from the culture.
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