DE1792362C3 - Verfahren zur Herstellung von reiner beta-Amylase. Ausscheidung aus 1517810 - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von reiner beta-Amylase. Ausscheidung aus 1517810Info
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von reiner /9-Amylase aus Weizenkleie.
Für die Verzuckerung von Stärke, im wesentlichen durch Hydrolyse, ist es bekannt, Säure oder Malzextrakt
zu verwenden. Die Bestandteile des bei der sauren Verzuckerung erhaltenen Produkts sind Dextrose,
Maltose und andere hochmolekulare Oligosaccharide, Dextrin und Oemische derselben. Bei Verwendung
von Malz als 1 nzymquelle wird Malz (geke'mte Herste) roh oder getrocknet verwendet.
Das Enzym enthält \-Amylase und /3-Amylase. Das
bei der Verwendung von Malz erhaltene verzuckerte Produkt enthält hauptsächlich Maltose und eine
kleinere Menge Dextrose und ist b-ciracb'lich von
dem Vorausgehenden, hinsidv'ich der Eigenschaften
und des süßen Geschmacks, verschieden. Darüber
hinaus sind die Bestandteile des bezeichneten Produkts schwierig /\i reinigen, sind trübe, gefärbt und besitzen
einen unangenehmen Geruch.
Λ js Biochemical Journal, Vol. 84 (1%2), S. 73, ist
bekannt, daß eiua NO0Z1, der/f-Amyla^e in ungekeimtem
Weizen als inaktive latente /i-Amylase vorliegen. Diese
inaktive Form ist sehr stabil und nicht leicht in die aktivierte Form zu überführen. Mehr als 80r 0 der
b'enten /j-Amyiase des Weizenmehls liegen in der
i .löslichen Glutenin-Stärke-Fraktion vor. Hieraus kann die latente /J-Amylase durch mit Cystein aktiviertes
Papain in Lösung gebracht werden. Cs ist a jch
möglich, mit Speichel-\-Amylase die gesamte Stärke abzubauen, wobei eii: geringer Verlust des an das vorbleibende
unlösliche Glutenin geb"nd· .en Enzyms eintritt. Von diesem Glutenin kann rMe /J-Aiitylase mit
Papain abgelöst werden. Für den 1 folg ist also de Einsatz von Enzymen zwingend.
In CA., Vol. 62 (1965), Spalte 15000, wird ein Verfahren
zur Herstellung von /?-Amylase aus Hard-Spnng-Weizenmehl
angegeben, das eine komplizierte Reihe von Verfahrensstufen, wie Extraktion, Zentrifugieren,
Aussalzen mit Ammoniumsulfat und Fraklionieren
an Diäthylaminoäthyl-Cellulose (DFAl:- Cclhilose), umfaßt. Angaben über die erhaltenen
Ment'cn und Ausbeuten an /J-Amylase fehlen. Das
Verfahren dieser Veröffentlichung erfordert, wie der Beschreibung entnommen werden muß, zur Durchführung
etwa 7 bis 10 Tage. [Ls ist deshalb und infolge
der Verwendung der kostspieligen DEAF.-Cellulose
unökonomisch und fur die Anwendung in der Praxis nicht geeignet.
Das Referat in C. A., Vol. 46 (1952), 4135a stellt fest, daß Analysen verschiedener Siebfraktionen
zeigen, daß die Weizen-Weißniehl-Fi aktion die reichste
an /5-Amylase und die amine an \-Amylasc ist, daß
hingegen die Kleie, der Keim und das Mehl vom vierzehnten
Sieb die an \-Amylase reichsten Fraktionen sind. Hiernach erschien eine Extraktion von/ϊ-Amylase
aus Weizenkleie nicht naheliegend.
Es wurde nunmehr gefunden, daß man in sehr einfacher und ökonomischer Weise reine /?-Amylase
aus Weizenkleie erhält, wenn man die Weizenkleie mit Wasser bei einer Temperatur von 20 bis 40=C
extrahiert, wobei die Wassermenge die gleiche bis vierfache Menge der Kleie ist.
Die Weizen kleie wurde ohne vorausgehende Pasteurisierung mit Wasser behandelt und die so extrahierte
Lösung untersucht. Die Extraktlösung enthielt eine große Menge an ß-Amylase.
500 verschiedene Weizenkleiearten wurden mit der vierfachen Wassermenge bei 40"C 1,5 Stunden lang
gewässert und zentrifugiert. Die Ergebnisse der Wirksamkeitsuntersuchungen von /?-Amylase bei diesen
extrahierten Lösungen sind in der Tabelle I angegeben.
Weizenkleie
als Rohmaterial aus
als Rohmaterial aus
Kanadischer
Weizen*) und
Amerikanischer
Amerikanischer
Kanadischer
Weizen A
Kanadischer
Weizen B
Kanadischer
Weizen C
Kanadischer
Weizen E
Japan:
Nisshin Seifun
K K. Produkt .
Japan:
Japan:
Marusho Seifun
K. K. Produkt .
*) Manitoba-Weizen.
*·) Hard-Winler; Western-White.
*·) Hard-Winler; Western-White.
Stär!:-- wert % |
Gesamt stickstoff Vo |
41 | 2,39 |
41,6 | 2,55 |
41,3 | 2,55 |
41,7 | 2,85 |
41,6 | 3,4 |
58,2 | 3,47 |
48,4 | 2,47 |
/i-Amylaseeinheiien/g
274
243
319
448
441
243
319
448
441
350
471
Die rf-Amylasewirksamkcil wurde mit einer Probe
folgender Zusammensetzung ermittelt:
l°/oige lösliche Stärkelösung 5 ml
M/10 Essigsäure-Pufferlösung,
pH-Wert 5,0 4 ml
Enzymlösung 1 ml
Die Lösung mit der obigen Zusammensetzung wurde 30 Minuten lang bei 400C umgesetzt, wobei der
gebildete reduzierende Zucker quantitativ als Glucose bestimmt wurde. Der Enzymwetl für die Zeit zur
Herstellung von 10 mg Glucose wurde als 1 Ver-/lckerungseinheit
bezeichnet.
Aus der Tabelle I ist zu ersehen, daß die Aktivitätswerte der ,'?-Amylase in dem weiten Bereicl. der
Weizenkleiearten beträchtlich variieren, daß sie aber annähernd der Hälfte von denen der Malzamylasc
gleich sind.
Die Wassermenge zur Extraktion ist etwa gleiJ.i
oder viermal so groß wie die eingesetzte Kleiemengc. Wenn sie zu groß ist, wird die Enzymlösung zu stark
verdünnt. Weiterhin wurden die Enzymeigenschaften dieser Fxtraktlösungen untersucht und die Ergebnisse
in der Tabelle II niedergelegt. Daraus ist zu ersehen, Zeit, bis die Farbanzeige von Jod mit der Rot-Farbe
daß die saccharogene Wirksamkeit stark ist, daß jedoch des Standards übereinstimmt, wurde gemessen. (Die
das Abbauvermögen von Stärke zu Dextrin fast voll- Farbphase einer O.ln-Jodlösung wurde als Standard-
itändig fehlt. farbe bestimmt.)
Darüber hinaus besitzt das Enzym nicht die Eigen- 5 Die Enzymwirksamkeit, die bei dieser Behandlung
schaft. Maltose zu Glucose abzubauen, so daß somit in einem Zeitraum von 10 Minuten die Reaktions-
die Eigenschaften unterschiedlich von denen von lösung rötlich färbt, wurde als 1 Einheit der dextrino-
Clucoamylase sind. genen Wirksamkeit definiert.
Tabelle II Maltasewirksamkeit
Saccharogene Wirksamkeit 95,8 Einheiten/ml 10 1 °/0 Maltoselösung 5 ml
Dextrinogene Wirksamkeit 0,53 Einheiten/ml N/10 Essigsäure-Pufferlösung,
Maltase-Wirksamkeit 0,14 Einheiten/ml pH-Wert 4,5 4 ml
Die Einheiten in Tabelle II wurden wie folgt be- Enzymlösung 1 ml
stimmt: i5 Die bezeichnete Reaktionslösung wurde bei 400C
Saccharogene Wirksamkeit 30 Minuten lan8 ymgesctztund der reduzierte Zucker
ιοί ι- r ι. c*- quantitativ analysiert. Eine Enzym-Einheit der Maltase-
L1An* ■ - η « '.'
Wirksamkeit wird als die Menge definiert, die in 30 Mi-
M/10 Essigsäure-Pufferlösung, nuten 10 mg Glucose freisetzt.
pH-wert 5,u 4 ml 20 Der Rückstand, der nach der Enzymextraktion
bnzymlosung 1 ml zurückbleibt, kann für feste Kulturen von Mikro-
Die Reaktionslösung der vorstehenden Zusammen- Organismen, z. B. Rhizopus oder Aspergillus, oder als
Setzung wurde 30 Minuten lang bei 400C gehalten. Futtermittel für Haustiere verwendet werden. Der
Nach dem Fehling-Lehman-Schoorl-Verfahren wurde Rückstand der Weizenkleie hat sich gegenüber dem
der reduzierende Zucker quantitativ als Glucose 25 Ausgangsprodukt mengenmäßig um etws. 10 bis 20°/0
analysiert. verringert.
Die Bildung von 10 mg Glucose wird als 1 Einheit Die vorliegende Erfindung wird durch das nach-
der saccharogenen Wirksamkeit bezeichnet. folgende Beispiel erläutert:
Dextrinogene Wirksamkeit ,0 Beispiel
Eine Reaktionslösung von gleicher Zusammen- Zu 500 g Weizenkleie aus kanadischem Weizen
Setzung wie im Falle der Bestimmung der saccharo- wurde bei 400C die vierfache Menge warmes Wasser
gencn Wirksamkeit wurde bei 40° C umgesetzt und zugegeben, ausgelaugt und dann mit der Zentrifuge
dann 0,5 ml der erhaltenen Lösung in das Rohr entwässert; man erhielt 890 g Extraktrückstand
(Innendurchmesser: 9 mm) des Colorimeters einge- 35 (Feuchtigkeitsgehalt:62,5°/0,Trockensubstanz:383,8g)
bracht. Dann wurden 0,5 ml einer 0,001 n-Jodlösung und 1550 ml Extraktflüssigkeit (Trockensubstanz:
in 0,5 ml der bezeichneten Lösung zugegeben. Die 89,7 g, Saccharogene Aktivität 105 Einheiten/ml).
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von reiner /3-Amylase aus Weizenkleie, dadurch gekennzeichnet, daß man die Weizenkleie mit Wasser bei einer Temperatur von 20 bis 4O0C extrahiert, wobei die Wassermenge die gleiche bis vierfache Menge der Kleie ist.
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