JPS5843785A - 発酵法によるピラノ−ス・オキシダ−ゼの製造法 - Google Patents

発酵法によるピラノ−ス・オキシダ−ゼの製造法

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JPS5843785A
JPS5843785A JP14168381A JP14168381A JPS5843785A JP S5843785 A JPS5843785 A JP S5843785A JP 14168381 A JP14168381 A JP 14168381A JP 14168381 A JP14168381 A JP 14168381A JP S5843785 A JPS5843785 A JP S5843785A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発W14拡発酵法によるピラノース・オキシダーゼの
製造法に関する。さらに詳しくは、本発明は;リオツス
属、ダエダレオプシス属、ブロイ讐タス属またはグルニ
オフィルム属に属しピラノース・オキシダーゼ生産能を
有する微生物を栄養培地に培養し、培養物中にピッノー
ス・オキシダーゼを生成蓄積せしめ、これを採職するヒ
とを特徴とする発−法によるピラノース・オキシダーゼ
の製造法に関する。ピラノース・鳴 オキシダーゼ(11111111号11.110)は、
グルコースをグルコソンに、キシp−スをキシ四ソンに
、ンルl−スを5−ケトフックドースKll化する反応
を触媒する酵素であ#)(M@thoa* in’xn
xymo1’1101XLX、 PI 70.1975
) 、各々の物質を酸化する際に酸素を吸収し、過酸化
水素を生成する。
従来、発lIl決によるピラノース・オキシダーゼ生産
能法としては、ポリポラス属に属する微生物を培養して
得る方法が知られている。(mwin Bsrymox
 voIXX、工、1117G(117!り)。
本発明者ら紘発酵法によるピラノース・オキシダーゼの
製造法について種々検討した結果、;リオラス属、ダエ
ダレオプシス属、プ四イ四タス属また紘グロエオフイル
ム属に属し、ピッノース・オキシダーゼ生産能を有する
微生物を培地にmsするととkよ)培養物中にピツノー
ス・オキシダーゼが生成するヒとを見い出し本発明を完
成した。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発判KI!用される微生物は、プリオラス属、ダエダ
レオプシス属、ブロイレタス属、グ四ニオフィルム属に
属し、ピッノース・オキシダーゼを生産する能力を有す
るものであればいずれの菌株でもよい。好適な菌株の例
としてはコリオラx−ぺA’/カラー(corloxu
s v*rsicolor)1704937、ダエダレ
オプシス・メチ2シナ(paelaleopsis a
tyracinlL ) X F 04910 %グa
xオフイ/I/A−セビアリウム(GloeOphyl
lumaepiarium)!−41CMRRXa  
12506)、 グaイνりx−オストレアタス(pl
@urotus 0st−r@atus ) Z−64
(MRRL 12507)等がIt−j’られる。
これらの微生物の曹−的性質は次の文献に記載されてい
る。    □′□ 本発明に使用される栄養培地唸炭素源、窒素源、無機物
その他値用曹株O必要とする微量栄養素を1よく含有す
るもので参れd會成培地、天然培地のいずれも使用可能
である。
炭素源としては、ダル;−ス、シェフ四−ス、デキスト
リン、でんぷん、グリセリン、糖蜜などの炭水化愉など
が用いられる。
窒素源としては、塩化アンモニウム、硫酸アンモエクム
、リン酸ア/JI&ニウムs 硝酸7y−v:ニウム、
グルタ電ン酸などOアしL酸など無機あるい社有機の窒
素化金物、ペプトン、崗エキス、酵母エキス、麦芽エキ
ス、コーン・スチープ・リカーなどの窒素含有天然物が
使用できる。
無機物としては、リン酸−カリウム、リン酸二カリクム
、硫酸マグネシウム、塩化第2鉄な「、。
どが使用できる。
培養は通常振盪培養あるいは通気攪拌培養で行なう。
培養温度d20〜35℃、好適には25〜30℃で行な
う。培地のpHij&0〜亀O1好適には45〜&5の
範囲にあることが菫ましい。培養期間は1〜7日、通常
は2〜4日間で完了する。
上記の方法で培養するととによ〉、培養物中、主に画体
中にピラノース・オキシダーゼが生成蓄積する。   
′ 培養物中からのピラノース・オキシダーゼの採敗は例え
ば次のように行なう。
培養終了後、培養液を濾過して菌体を得、ついでこの菌
体t!1#!11手段で破砕し、破砕液から遠心分離等
によって上清液を得る。上清液を通常酵素精製に用いら
れる方法、たとえd1塩析、有機S媒沈殿、透析、イオ
ン交換カラムクロマト、ダルP5過、凍結乾燥などの方
法で処理する。以上のようにして精製ピラノース・オキ
シダーゼを採取することができる。本発明におけるピッ
ノース・オキシダーゼO活性は次の方法で一定する。
〔一定法〕
(LIM)リス−塩酸緩衝液(PH7,0)1.0mg
、発色液〔4−アミノアンチピリン、フェノールを各k
 10 m mol/j含むα1M)リスー塩酸緩II
r液(PH7、O)Kパーオキシダーゼを腋溶液10G
−当)λ000単位含有させたもの〕Q、22−1Iグ
ルコース溶液0.’1llj、ピラノース・オキシダー
ゼ溶液(l1m、α1mMFADα1−1水L5mよ〉
成る全量3.Odの酵素含有液を37℃で反応し、56
oOnmの吸光度の増加を記録針で自動的に記録した。
この条件下で生成するキノンイミン色素の分子吸光係数
をuXlG”とし、37℃、p m!7.0において1
分間に11に1の過酸化水素を生成する酵素量を1単位
とすると、ピラノース・オキシダーゼの単位はとして表
示される。
Δム、。、:単位時間(1分間)当りのsoonmO吸
光度増加量 次に、実施例1よシ得られたビ2ノーメ・オキシダーゼ
の性質を示す。
(1)安定pH範囲 酵素標品を第1図に示した種々のpHを有するクエン酸
緩衝液、トリス緩衝液、はう蒙緩衝液KtoomU/α
7−となるように溶解し、これらの滴液を50’CK”
30分間保持した。冷却後中和し、残存活性を一定した
。第1図から本酵素の安定pgms#i翫O〜7.4で
あることがわかる。
(2)最適pH 酵素標品を第2図に示した種々の)Hを有するトリス緩
衝液に250mU/λ7−となるように溶解し酸素吸収
測定用セル(給水科学研究所製BIOXYGRAPH)
 K入れ、1Mグルコース50μlを添加して酸素吸収
量を一定した。第2rjAから本酵素の最適pBd6!
付近にあることがわかる。
(3)最適温度 活性測定法と同じ組成を有する反応液でし、第3−に示
した各温度で5分間反応した。
第3図よ)本酵素の最適温度は50″CKあることがわ
かる。
(4)耐熱性 (IM)リス緩衝tlpmfLo a、ewi<本酵素
を1003EIU/(L7−となるようにs等し、第4
図に示した各温度で30分間熱処理後、残存活性を測定
し九、第4図よル本酵素は60℃30分閑魁罵後%90
嘔の残存活性を有することがわかる。
(5)基質特異性 活性測定法と同じ組成を有する反応液で、ビクノース・
オキシダーゼ15単位、反応の基質として第1表に示し
た各種O糖製1l(100!IIM)(Ll−使用した
ー活性は相対活性であられし九。第1表よ〉本−素はグ
ルコースに対する特異性が高く、弛にソルボース、キシ
四−スに作用した。
第   1   表 グルコース      100 マンノース       (Ll ガラクトース      α9 ソルボース       ユ4 フックドース       0 キシロース        26 マルトース       O トレハロース      O ラクトース       O マンニトール      O グルコサミン       O 従来のボリボ2ス真の微生物から得られ九ピッノール・
オキシダーゼに比べてソルボース。
キシレースに対する基質特異性が極めて弱い(B、 B
、ム、上見工501−510 (1968)の表1参照
)。
(6)電子受容体 5011M)リスー塩酸緩債液PH7,01,4に示し
た各渋皮を有する種々の電子受容体製11a5−をツン
ペルグ管付セルに入れ、吸引して溶存酸素を除去した後
、側室のαIMグルコース@@ (L 5−を混合する
。混合後、30秒から90秒間の1分間の吸光度の変化
量を測定し、各電子受容体の活性を相対活性で表わした
。第2表よシ1本酵素の分子状酸素を最適の電子受容体
とするが、九・−ディクロ四フェノールインドフェノー
ルおよびチトクp−ム0をも電子受容体とし得ることが
わかる。
第   2   表 酸 素        溶存酸素   Zo。
2、6−シクロロフエノールイントフエノール   &
64       2.5ニトロブルーテトラゾリウム
    11     0チトクロームo      
     ai      α33MAD      
         α1ONADP         
     Q、1     0フエリシアン化物   
      (L5     0(7)阻害剤 (2)の最適pH測定と同様酸素吸収測定によって求め
丸。50mM)9スー塩酸緩衝液(pn7.o)a、4
mg、酵素溶液0.1 sg (280mU)、阻害剤
溶液(1&5mM)QJ−より成る反応液を酸素吸収測
定用量NK入れ、37℃で1Mグル;テ、−ス50μl
を添加して反応を行なった。結果を第3表に示し九0本
酵素はQu  、ムg  %Ni  、POMBによっ
て阻害されることがわかる。
硫酸コバルト          1ユ3硫酸鋼   
  35.7 硝酸銀     5′&3 塩化ニッケル          2&68−ヒドロキ
シキノリン     13..3過酸化水素     
      2α0(8)等電点 pits〜1aOQキャリアアン7オツイトを用いたイ
ソエレクトリック7オカシング法によシ本酵素O等電点
を求めた結果1表2であつ九、□ (9)分子− セファデツ)スト200によるゲルー過法で求めた。標
準蛋白質として卵アルブミン、牛血清アルブミン、アル
コール脱水素酵素、r−グ四プリン、牛乳のキサンチン
・オキシダーゼを用いた。その結果、本酵素の分子量は
約22へoooと求められた。
輪 にm値 ピラノース・オキシダーゼを25単位使用してラインラ
イバー−パーク(Lineveaver−Burk )
プロットによシグルコースに対fる一値を求めた。
その結果、グルコースに対するKll値はaJI3mM
であった。
この値はグルコースオキシダーゼの場合のKm値(10
〜zomM)K比べて約”f2〜”24である。
次に、本発明の方法によって得られ九ピラノース・オキ
シダーゼを用いるピラノース・オキシダーゼの基質の測
定について説明する。
ピラノース・オキシダーゼのjl[Kコリオラス属、ダ
エダレオプシス属、プロイロタスXtたはダロエオフイ
ルム属の微生物起源のピラノース・オキシダーゼを適当
な緩衝液中で作用せしめ、生成する過酸化水素を色素系
に導いて、色素による機状を一定することによって基質
を定量することができる。
一例として、グルコースが基質の場合のピラノース・オ
キシダーゼの反応式が次に示される。
β−D−グルコース           OH!OH
グルコソン 又、グル;−スを含有する試料中のグルコースの定量の
みならず、反応、分解等によりてグル;−スを定量的に
生成せしめうるような系における反応に6ずかる化合物
、反応を触媒する酵素o#1性勢OIm定に応用できる
例え試マルトース、メチルグルコシド勢のグルコース卿
導体の定量に応用できる。これらのグルツース誘導体は
酸あるいは酵素によって分解シ、グルコースに変換され
るのでこれらを定量すればよい。
具体的なグルコース誘導体の分解酵素としてグルコシダ
ーゼ、マルトース・ホスホリラーゼ、アミラーゼ等が例
示される。
例エバマルトースにマルトース・ホスホリラーゼを作用
させるとグルコースとグルブース−1−リン酸が生成し
、マルトースにグルコシ/ −ゼを作用させると2モル
のグルコースが生成し、メチル−d−D−グルコシドに
グルコシダーゼを作用させるとグルコースが生成し、デ
ンプンにα−アミラーゼとマルトース・ホスホリラーゼ
を作用させるとグルコニスとグルコース−1−リン酸が
生成する。これらの反応における生成物のグルコースを
定量すれば元の化合物の定量、用いられ九酵素の活性が
一定できる。
(・、゛ 基質を定量するに際しては、基質を含有する試料および
ピラノース・オー′□シダーゼを約1)H7、0−IL
 Oの緩衝液に加えて反応させればよい。
ピッノース・オキシダーゼは必要によってマイクマカプ
セル化、あるいは担体に固定化して用いることもできる
緩amとしてはリン酸緩衝液、トリス塩酸緩衝液などが
用いられる。酵素は通常基質のα1〜171!EIOI
 K対し0.5〜15Uが用イられ、反応は全量を水で
3s+1とした濃度で行われる。
生成した過酸化水素を色素系に導びくについては公知の
いずれの手段も適用できる。例えばパーオキシダーゼお
よび発色剤を加えて色素を生成せしめる。
発色剤としては4−アミノアンチピリンとフェノール、
4−アミノアンチピリンとM、N−ジメチルアニリン、
3−メチル−2−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン(以下
MBTHと略す)と0−)ルイジン、MBテ■とN、1
11−ジメチルアニリンなどが例示される。
□ パーオキシダーゼか、よび発色剤は前記3−の、′” 反応液に鵞〜IOUおよび5〜20μmob存在させて
反応が行われる0反応は30〜50℃で行なわれ5〜2
0分で完了する。
生成し九色素による反応液の可視部における吸収を測定
する。通常400〜@ Q Qnmにおける吸収が測ら
れる。基質の含有量と吸光度との関係をあらかじめ標準
物質について検量線として求めておき、試料について得
られた吸光度から基質の含有量を求めることができる。
基質の定量法としては、基質の酸化反応と、生成した過
酸化水素を色素へ導びく反応とを別々に行なうこともで
きるが、好ましくはピラノース・オキシダーゼおよび過
酸化水素定量用組成物を一緒に試料に加えて一段階反応
で着色した反応液を得、この反応液の可視部における吸
収を測定することによって簡便に目的が達成される。
本発明は測定用組成物およびそれを利用するキットをも
包含する。
この組成物はピラノース・オキシダーゼ、パーオキシダ
ーゼおよび発色剤がα5〜15U。
2〜IOUおよび5〜20μmo’lからなシ、キット
はこの組成物と緩衝液1〜3−との綴金せから愈る。
この組成物は、グルブース誘導体をグルコースに分解で
きる酵素あるいは分解剤を含むととができる0例えばα
−アξラーゼ測定用組成物としてデンプンを含む組成物
にマルトース・ホスホリラーゼ1〜IOUを含んだ組成
物が例示される。
以下に、本発明の実施例および参考例(実施例1で得ら
れ九ピラノース・オキシダーゼを用いるグルコース0定
量)を示す。
実施例L fル* −x (L 517dl、酵母x キス(L 
41/dl−麦芽x*x lI/di、 塩化jlに鉄
1 my/1u(pa亀O)よ)成る種培養培地3G−
を300−容7ツスコに入れ、120℃で15分間殺画
才る。
こO培地にコリオラス・ベルシカラー11F04937
を1白金耳接種し、SO℃で5日間振盪培養する。得ら
れる種培養液(第一種培養液)30−を21培養フツス
″:IK入れた前記と同じ組成を有する種培養培地5o
oy<接種し%30℃で4日間振盪培養する。得られる
種培養液(第二種培養液)1.2jを304ジャーファ
ーメンタ−に入れ九種培養培地と同じ組成の発酵培地1
8ztc*11し、30℃、250rpm%通気量1 
l / j /winで2日間本培養を行表う。
培養物中めピラノース・オキシダーゼは発酵液1wt当
b 1’61 m Uテhb。
培養液からのピラノース・オキシダーゼの採取は次のご
とく行なう。培養物を吸引炉遇して湿菌体約1kfを得
る。この菌体を50mM)9スー塩酸緩衝液(1)H7
,O)(以下用いる緩衝液はすべてこの緩衝液である。
)L8jKJIl濁した後、ホモジナイザーで菌体を細
断する。遠心分離して得た上清1.81にアルカリを添
加してp H7,0にII&a整した後、緩衝液で平衡
化したHPム−75(三菱化成)のltカラムに流し緩
衝液で洗浄する。次に11M硫安を含む緩衝1゜ 液で洗浄し、α25M硫安を含む緩衝液で酵素の溶出を
行なう。la”4画分を合わせ、硫安80襲飽和とし遠
心分離によって沈kRIIIJを得る。沈殿を30−の
緩衝液に溶解し、セファロース4Bの1ツカラムにかけ
、緩衝液で溶出する。活性画分を合わぜ、硫安sob飽
和沈殿を遠心分離によって集める。これを30−の緩衝
液に溶解しセファデックスG−100の500−カラム
Kかけ、緩wmで溶出する。活性画分を凍結乾燥シ、ピ
ラノース・オキシダーゼの粉末815萼を得る。画体抽
出液からの精製収率は43−1比活性IL6tT/Il
l蛋白質である。
実施例2 実施例Iにおいて、菌株をグロエオフイルムセピアリウ
五Z−41に代え、II施何例1同じ培地組成を有する
培地(24培養フラスコ)で6日間培養する。培養物中
のピッノース・オキシダーゼはsssmv/−である。
実施例ユ 実施例1において菌株をダエダレオプシス・、゛ぐ スチラシナエ−941110に代えた以外は実施°1゜ 例1と同様に培養する。培養物中のピラノース・オキシ
ダーゼはI II 9 mU/−である。
実施例表 実施例1において、菌株をプロイロタス・オストレアタ
スz−64に代え九以外Fi実施例1と同様に培養する
。培養物中のどラノース・オキシダーゼは59mU/−
である。
参考例 基質としてグルコースを第5図の各測定点に示す濃度で
含有する溶液α2−にL5−のα1M リン酸カリウム
緩衝液1) ! ?、 5 、・発色液〔4−アミノア
ンチピリン、フェノールヲ各々10m mo1/ j含
むα1Mリン酸カリウム緩衝液(put、s)にパーオ
キシダーゼを諌溶液100d当シ2.ooo単位含有さ
せたもの〕α2M。
α1mMPAD0.1m、ピッノース・オキシダーゼ1
y(a7tr)を加えた全量ユ0jIjの反応液で37
℃で10分間反応し500nmD款光度を測定した。結
果を第5図に示した。グルコース濃度と吸光度との間に
比例関係が認められ九。
【図面の簡単な説明】
第1図はピラノース・オキシダーゼの相対活性と安定p
H4l囲との関係を示す。 第2図はピラノース・オキシダーゼの相対活性と最適]
>Hとの関係を示す。 第3図はピラノース・オキシダーゼの相対活性と最適温
度との関係を示す。 第4図はピラノース・オキシダーゼの相対活性と耐熱性
との関係を示す。 第5図は吸光度とグルコースの濃度との関係を示す。 0   o    OQ        O巳   o
o     リ   +    閂(O各Y吋壜4耽

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. フリオラス属、ダエダレオプシス属、プロイロタス属ま
    たはグロエオフイルム属に属しピラノース・オキシダー
    ゼ生産能を有する微生物を栄養培地に培養し、培養物中
    にピラノース・オキシダーゼを生成蓄積せしめ、これを
    揮散することを特徴とする発酵法によるピラノース・オ
    キシダーゼの製造法。
JP14168381A 1981-09-10 1981-09-10 発酵法によるピラノ−ス・オキシダ−ゼの製造法 Granted JPS5843785A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5468621A (en) * 1992-03-02 1995-11-21 Nitto Boseki Co., Ltd. Method of quantitative assay for 1,5-anhydroglucitol

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5468621A (en) * 1992-03-02 1995-11-21 Nitto Boseki Co., Ltd. Method of quantitative assay for 1,5-anhydroglucitol

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