JP3103113B2 - リパーゼ−触媒化エステル加水分解 - Google Patents

リパーゼ−触媒化エステル加水分解

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    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、フミコラ、カンジダ アンタルクチカ、ま
たはシュードナス セパシアの株から由来するリパーゼ
の存在下、３〜７の範囲内のpHで水不溶性エステルを加
水分解する方法に関し、特にパルプ中の樹脂の加水分解
に対するそのようなプロセスに関する。また、本発明は
そのようなリパーゼの存在下、水不溶性エステルの加水
分解の速度を増大する方法に関する。
背景技術 リパーゼを、酸性pHで水不溶性エステル、特にトリグ
リセリドの有効な加水分解に対して有利に用いることが
できることは公知である。木材から造られる幾つかのタ
イプのパルプが高い樹脂含量を有していることも公知で
ある。樹脂は、パルプ製造のプロセスに於いて妨害物を
作り出すことができ、そしてまた最終パルプ製品の性質
に関しマイナスの効果をもたらし得る。木材の材料の樹
脂は、相当量のトリグリセリドを含有し、そしてリパー
ゼによって加水分解できる。
本発明の目的は、前記のリパーゼを用い、樹脂エステ
ルの加水分解に適用可能な、エステル加水分解のための
改良された方法を提供することにある。
発明の開示 本発明者等は、驚くべきことにアルミニウム塩を添加
すると、前記リパーゼの存在下、酸性pHでエステルの加
水分解速度が著しく増加することを新たに見出した。
10μＭ程度の少量のAl+++の存在で、脂肪の加水分解
が強力に増大（約50％から約87％の加水分解に）するこ
とがここに新たに見い出された。
T.西尾等（Agric.Biol.Chem.,51（１）,181−186,198
7,表II中）は、pH9.0でシュードモナス フラジー由来
のリパーゼの活性は、１×10-3MのAl3+と共にインキュ
ベーションすることにより94％に低下することを示して
いる。これとは対象的に、本発明者等は驚くべきこと
に、酸性pHにおいて低濃度のAl+++を添加することによ
り前記リパーゼの活性が著しく増大することを見出し
た。
EP374,700は、カンジダ シリンドウラセア、アスペ
ルギルス ニガー、シュードモナス フルオレセンスも
しくはゲオトリカム カンジダム由来のリパーゼを用い
硫酸アルミニウムの存在下で樹脂を処理することを開示
しており、そしてTAPPIの製紙業者の会議において（199
0年４月24日、於アトランタ）、硫酸アルミニウムの存
在下、カンジダ シリドウラセア由来のリパーゼによる
樹脂の加水分解が発表された。しかし、加水分解速度に
関するアルミニウム塩の効果については、何等も明らか
にされていなかった。
従って、本発明者等は、可溶性アルミニウム塩の存在
下で行われることを特徴とする、３〜７の範囲内のpH
で、フミコラ、カンジダ アンタルクチカまたはシュー
ドモナス セパシアの株由来のリパーゼの存在下、水不
溶性エステルを加水分解する方法を提供する。
本発明は、リパーゼが、可溶性アルミニウム塩の導入
により、フミコラ、カンジダ アンタルクチカまたはシ
ュードモナス セパシアの株から由来することを特徴と
する、リパーゼの存在下、水不溶性エステルの加水分解
の速度を増大する方法に関する。
発明の詳細な説明 プロセス条件 典型的なプロセス条件は、pH3〜６、特に４〜5.5であ
り、室温〜70℃の温度、特に30〜60℃そして0.5〜３時
間の反応時間である。
使用する酵素の例は、シュードモナス セパシア カ
ンジダ アンタルクチカ（例えばリパーゼＡ又はＢ、WO
88/02775）およびフミコラ（特にH.ブレビスポラ、H.ラ
ヌギノサ、Ｈビレビスvar.サーモイデェアおよびH.イシ
ソレンス）の株から由来するリパーゼである。
リパーゼの量は、典型的には1kgの乾燥物質当たり1,0
00〜100,000LU又は50〜5,000LU/（LU＝リパーゼ単
位、WO89/04361中に定義）のリパーゼ活性に相当する。
本発明中で用いられるアルミニウム塩は、プロセスの
条件で可溶性であるいかなる塩であってもよい。好都合
には、硫酸アルミニウム又は塩化アルミニウムを用いる
ことができる。
増大した加水分解速度を達成するための好適な濃度
は、Al3+として１〜50μＭであり、好ましくは、２〜20
μＭである。
エステル加水分解 本発明の方法は、水不溶性エステルに関し、特にトリ
クリセリドの任意のリパーゼ−触媒加水分解に対して用
いることができる。
従って、本発明の方法は脂肪又は油から脂肪酸、グリ
セリドおよび／又はグリセロールの製造に於いて、脂肪
の加水分解に対して用いることができる。これは、室温
で液体でよく、例えば大豆油および多くの他の油でよ
く、又は高融点の脂肪、例えば牛脂であっても良い。
樹脂エステルの加水分解 本発明の方法は、例えば紙の汚染又は紙の破れの如き
ピッチ障害を避けるため、パルプ化又は製紙プロセス
中、樹脂エステルの加水分解に特に適用できる。
本発明方法は、どのようなピッチ−含有パルプにも適
用できるが、特にピッチからの相当量のトリグリセリド
および他のエステルを有するパルプに適用できる。例え
ば、単独又は穏やかな化学的処理と組合された機械パル
プによって製造されたパルプであり、例えばGW（砕
木）、TMP（加工熱パルプ）およびCTMP（化学加工熱パ
ルプ）である。
本発明に係るピッチ中のエステルの加水分解は、パル
プ化又はストック調製セクション中で行うことができ、
ここで、硫酸アルミニウム（Alum）の添加は特に有利で
ある。何故なら、それは保持もしくは凝集助剤としても
作用することができるからである。パルプは典型的には
0.2〜５％の乾燥物質のコンシステンシーを有する。
パルプ中の繊維構造の破壊を防止するため、セルラー
ゼの副作用は、実質的にあってはなく、好ましくは、パ
ルプの乾燥物質1kg当たり1000EGU未満であるべきであ
る。EGU単位でのセルラーゼ活性は次のように決定され
る： pH6.0の0.1Mのホスフェート緩衝液中に34.0g/のCMC
（ハーキュレス7LFD）を含有する基質溶液を調製する。
分析すべき酵素の試料を同じ緩衝液中に溶解する。5ml
の基質溶液と0.15mlの酵素溶液を混合し、次いで40℃に
温度調節された振動粘度計（例えばソフラゼール（フラ
ンス）製のMIVI3000）に移した。１エンドーグルカナー
ゼ単位（EGU）は、これらの条件のもと粘度を1/2に減少
せしめる酵素の量として定義される。酵素の試料の量
は、反応混合物中、0.01〜0.02EGU/mlを与えるように調
節される。
実施例 例１ 種々のAl+++濃度の効果 砕木パルプを、種々の量の硫酸アルミニウムの存在
下、フミコラリパーゼを用いて処理した。反応後、加水
分解の程度をラトロスカン（latroscan）（登録商標）
を用い定量的TLCにより測定した。
条件は、4.0％パルプスラリー、pH4.5、40℃、２時間
の反応時間、酵素用量60LC/gであった。アルミニウム塩
の用量は、乾燥パルプの％w/w中のAl2（SO4）３とし
た。
結果：Al2（SO4）３（％） 加水分解（％） 0 50.3 0.5 73.2 2.5 87.0 3 85.6 6 100 30.75 90.5 64.0 96.7 これらの結果は、乾燥物質に関して約６％のアルミニ
ウム用量まで、すなわちAl+++として約2.5g/又は約10
μＭまで、加水分解の速度が増大することが認められ
る。
例２ 多数の異なる微生物リパーゼを、０％および６％のAl
2（SO4）３（約2.5g/もしくは10μＭのAl+++）を用
い、例１に於けると同様の方法で試験した。各リパーゼ
の用量は、Al+++なしの場合と比較できるように、加水
分解が進むように調整した。
結果（加水分解の％）： リパーゼの源 Al+++なし Al+++あり フミコラ ラヌギノガ 56.5 78.8 カンジダ アンタルクチカ リパーゼＡ 60.5 96.4 シュードモナス セパシア 59.7 94.2 酵母および細菌源の双方の、試験したリパーゼに関
し、リパーゼ作用の強い活性化が見られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下戸 秀聡 千葉県船橋市高野台１−14−24 (72)発明者 社領 正樹 千葉県松戸市八ヶ先365−１ たかみ台 テラスハウス (72)発明者 ヘルト−ハンセン，ハンス ペテル デンマーク国，デーコー−2830 ビル ム，バンゲレデット 53 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12P 7/02 C12P 7/40 C12S 3/08 D21C 9/08 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】Al+++として１〜50μＭの量の可溶性アル
    ミニウム塩の存在下で行われることを特徴とする、 ３〜７の範囲内のpHで、フミコラ、カンジダ アンタル
    クチカ、またはシュードモナス セパシアの株由来のリ
    パーゼの存在下、水不溶性エステルを加水分解する方
    法。
  2. 【請求項２】アルミニウム塩の濃度が、Al+++として２
    〜20μＭである、請求の範囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】アルミニウム塩が、塩化アルミニウムまた
    は硫酸アルミニウムである、請求の範囲第１又は２項記
    載の方法。
  4. 【請求項４】pHが４〜5.5の範囲にある、請求の範囲第
    １〜３項のいずれかに記載の方法。
  5. 【請求項５】リパーゼ濃度が乾燥物質1kg当たり、１〜1
    00キロ リパーゼ単位（KLU）の活性に相当する、請求
    の範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項６】パルプ化または製紙プロセス中、ピッチ中
    のエステルを加水分解するための、請求の範囲第１〜５
    項のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項７】Al+++として１〜50μＭの量の可溶性アル
    ミニウム塩を導入することにより、フミコラ、カンジダ
    アンタルクチカ、またはシュードモナス セパシアの
    株由来のリパーゼの存在下、水不溶性エステルをpH3〜
    ７で加水分解の速度を増大する方法。
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