JPS60244287A - セルラ−ゼ生産用基質の製造法 - Google Patents
セルラ−ゼ生産用基質の製造法Info
- Publication number
- JPS60244287A JPS60244287A JP10224684A JP10224684A JPS60244287A JP S60244287 A JPS60244287 A JP S60244287A JP 10224684 A JP10224684 A JP 10224684A JP 10224684 A JP10224684 A JP 10224684A JP S60244287 A JPS60244287 A JP S60244287A
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- bagasse
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセルラーゼ(セルロース加水分解酵素)生産用
基質の製造法、更に詳しくは、セルロース系バイオマス
資源(以下、単にバイオマスと称することがある)上次
亜塩素酸系化合物で処理することを%黴とするセルラー
ゼ生産用基質の製造法に関する。
基質の製造法、更に詳しくは、セルロース系バイオマス
資源(以下、単にバイオマスと称することがある)上次
亜塩素酸系化合物で処理することを%黴とするセルラー
ゼ生産用基質の製造法に関する。
近年、セルロース系バイオマス資源上酵素分解によシ糖
化してその構成単位であるグルコース、キシロースとな
し、更にこれを発酵して得られるエタノール全液体燃料
もしくは化学原料として利用することが検討されている
。然し、バイオマスにセルロースの結晶構造やりダニ7
等の夾雑物のためにそのままでは糖化されに(い性質の
ものである。そこで、バイオマスをボールミルやロール
ミル等で機械的に破砕する方法、アルカリ、カドキセン
等の化学薬剤による処理t−施す方法、あるいはア七ト
ン、エタノール等の有機溶媒によ多処理する方法等によ
り前処理が行われている。一方、このように前処理され
たバイオマス全セルラーゼ生産用基質として利用しよう
とすると、純セルロースを基質に用いた場合に比べて充
分なセルラーゼ生産性が得られないという欠点があった
。このため、従来より純セルロースが基質として用いら
れているが、この方法はセルラーゼ生産性は高いものの
、高価格でアク、セルラーゼ生産コストの大部分を占め
てしまうという難点があった0本発明は、斯かる実状に
おいて、セルロース系バイオマスのセルラーゼ生産用炭
素源への応用について鋭意研究を行った結果、バイオマ
スを次亜塩素酸系化合物で処理すると、セルラーゼの生
産性が著しく向上し、かつセルラーゼ全簡易かつ安価に
製造できることを見出し、本発明を完成した。
化してその構成単位であるグルコース、キシロースとな
し、更にこれを発酵して得られるエタノール全液体燃料
もしくは化学原料として利用することが検討されている
。然し、バイオマスにセルロースの結晶構造やりダニ7
等の夾雑物のためにそのままでは糖化されに(い性質の
ものである。そこで、バイオマスをボールミルやロール
ミル等で機械的に破砕する方法、アルカリ、カドキセン
等の化学薬剤による処理t−施す方法、あるいはア七ト
ン、エタノール等の有機溶媒によ多処理する方法等によ
り前処理が行われている。一方、このように前処理され
たバイオマス全セルラーゼ生産用基質として利用しよう
とすると、純セルロースを基質に用いた場合に比べて充
分なセルラーゼ生産性が得られないという欠点があった
。このため、従来より純セルロースが基質として用いら
れているが、この方法はセルラーゼ生産性は高いものの
、高価格でアク、セルラーゼ生産コストの大部分を占め
てしまうという難点があった0本発明は、斯かる実状に
おいて、セルロース系バイオマスのセルラーゼ生産用炭
素源への応用について鋭意研究を行った結果、バイオマ
スを次亜塩素酸系化合物で処理すると、セルラーゼの生
産性が著しく向上し、かつセルラーゼ全簡易かつ安価に
製造できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明に、セルロース系バイオマス資源ケ次亜
塩素酸系化合物で処理することを特徴とするセルラーゼ
生産用基質の製造法葡提供するものである。
塩素酸系化合物で処理することを特徴とするセルラーゼ
生産用基質の製造法葡提供するものである。
本発明で使用されるバイオマスとしては、特に制限はな
く、例えば通常入手可能なバガス等を挙げることができ
る。バイオマスは、乾燥後、10メツシユ以下に粉砕し
て使用するのが好ましい。
く、例えば通常入手可能なバガス等を挙げることができ
る。バイオマスは、乾燥後、10メツシユ以下に粉砕し
て使用するのが好ましい。
また、更にこれは予めアルカリ処理などの化学的iσ処
理を行なって2くのが好ましい。
理を行なって2くのが好ましい。
本発明で使用される次亜塩素酸系化合物としては、例え
ばCa (C1O)2、NaC102KC1O等の次亜
塩素酸のアルカリ金塊塩又はアルカリ土類金属塩等の0
5〜20重量%(以下、単にチで示す〕、好ましくに3
〜5%水浴液が挙げられる。ノ(イオマスは、該水溶液
中に2〜20チ、好ましくは5〜lOチ配合される。
ばCa (C1O)2、NaC102KC1O等の次亜
塩素酸のアルカリ金塊塩又はアルカリ土類金属塩等の0
5〜20重量%(以下、単にチで示す〕、好ましくに3
〜5%水浴液が挙げられる。ノ(イオマスは、該水溶液
中に2〜20チ、好ましくは5〜lOチ配合される。
本発明の製造法は、例えば次亜塩素酸系化合物中にバイ
オマスを懸濁し、5〜50℃、好ましくは20〜30’
Cで30分以上、好ましくは1〜3時間攪拌処理を行な
ったのち、F液がpH7付近となるまで充分水洗してか
らケーキ’&F取することにより実施される。
オマスを懸濁し、5〜50℃、好ましくは20〜30’
Cで30分以上、好ましくは1〜3時間攪拌処理を行な
ったのち、F液がpH7付近となるまで充分水洗してか
らケーキ’&F取することにより実施される。
叙上の如く、本発明によればバイオマスを有効に利用で
きる定め安価に、しかも操作上の煩雑さもなく短時間に
セルラーゼ生産用基質全製造することができる。
きる定め安価に、しかも操作上の煩雑さもなく短時間に
セルラーゼ生産用基質全製造することができる。
次に実施例全挙げて本発明を説明する。
実施例1
10メツシユ以下に粉砕したバガスを、1%NaOH溶
液中で1200にて30分間蒸煮処理し、残液全戸数・
水洗してアルカリ処理バガスを得た0次いでこのアルカ
リ処理バガスを乾燥重量の10′倍量の水に懸濁し、次
いでその3%相肖量のCaCCBD)tをmえ、1時間
室温にてときどき攪拌しながら処理した。その後水洗・
濾過τ(り返し、洗浄後のpHが7前後となった時点で
ケーキを回収してアルカリ−次亜塩素酸処理バガスを得
た。
液中で1200にて30分間蒸煮処理し、残液全戸数・
水洗してアルカリ処理バガスを得た0次いでこのアルカ
リ処理バガスを乾燥重量の10′倍量の水に懸濁し、次
いでその3%相肖量のCaCCBD)tをmえ、1時間
室温にてときどき攪拌しながら処理した。その後水洗・
濾過τ(り返し、洗浄後のpHが7前後となった時点で
ケーキを回収してアルカリ−次亜塩素酸処理バガスを得
た。
斯(シて得られたアルカリ処理バガス、アルカリ−次亜
塩素酸処理バガス、及びMA科バガスの成分全分析した
結果を第1表に示す。なお、分析結果は乾燥試料中のセ
ルロース含量、ヘミセルロース含量及びリグニン含量全
百分率で示した。
塩素酸処理バガス、及びMA科バガスの成分全分析した
結果を第1表に示す。なお、分析結果は乾燥試料中のセ
ルロース含量、ヘミセルロース含量及びリグニン含量全
百分率で示した。
第 1 表
第1表より、次亜塩素酸処理によって原料バガス中のヘ
ミセルロース及びリグニンが著L<減少していることが
認められる。
ミセルロース及びリグニンが著L<減少していることが
認められる。
次に原料バガス、アルカリ処理バガス及びアルカリ−次
亜塩素酸処理バガスを用いてセルラーゼの生産培養試験
、及び糖化試験を行なった。
亜塩素酸処理バガスを用いてセルラーゼの生産培養試験
、及び糖化試験を行なった。
しセルラーゼの生産培養試験〕
下記組成の液体培地に公知のセルラーゼ生産菌であるト
リコデルマ・リーセイQ M 9414 (ATCC2
6921)’1kWalして28−1=I C(D温度
で7日間培養した。この培養液(以下、酵素液と称する
)のセルラーゼ活性、カルボキシメチルセルロース(C
MC)分解活性、β−グルコシダーゼ活性及び可溶性た
んぼ(量を下記方法によシ測定した。その結果を第2表
に示す。
リコデルマ・リーセイQ M 9414 (ATCC2
6921)’1kWalして28−1=I C(D温度
で7日間培養した。この培養液(以下、酵素液と称する
)のセルラーゼ活性、カルボキシメチルセルロース(C
MC)分解活性、β−グルコシダーゼ活性及び可溶性た
んぼ(量を下記方法によシ測定した。その結果を第2表
に示す。
培地の組成:
炭素源 30り
KH2PO4−49
(NH4)2SO44y
尿素 1タ
ポリペプトン 0.21
CaCt20.3 f
MtSO< ・7L0 0.3 t
FeSOa ” 7H205t’?
Mn5O6−7H701,6W
znS0467H201,4’9
COCt2・6H202,0ツ
TIWeen 80 1 f
蒸留水 1000m
pHs、 s
セルラーゼ活性:
酵素液のP紙に対する分解労金もってセルラーゼ活性(
以下、FPAと称する)を評価した。すなわち、F紙(
ワラトモン凰1、l ×6 cm ) 50Wk基質と
し、これに酵素液0.5 ml!と0.05 Mりエン
酸緩衝液(PH4,8) 1.0−を加え、50Cにて
60分間酵素反応を行なった後、直ちにジニトロサリチ
ル酸試薬3.01−刀nえ、100℃にて5分間加熱し
発色させる。次いで水16m1′に加え、55Qnrr
z7)波長で比色定量して還元力をめた。
以下、FPAと称する)を評価した。すなわち、F紙(
ワラトモン凰1、l ×6 cm ) 50Wk基質と
し、これに酵素液0.5 ml!と0.05 Mりエン
酸緩衝液(PH4,8) 1.0−を加え、50Cにて
60分間酵素反応を行なった後、直ちにジニトロサリチ
ル酸試薬3.01−刀nえ、100℃にて5分間加熱し
発色させる。次いで水16m1′に加え、55Qnrr
z7)波長で比色定量して還元力をめた。
FPA活性は、1分間に工μmotのグルコースに相当
する還元力を生成する酵素活性t■年単位したO CMC分解活性: CMCt−1%濃度溶解した0、 05 Mクエン酸緩
衝液(IJH4,8) 0.5+dK酵素液0.5d’
に7JDえ5゜Cにて30分間酵素反応を行った後、以
下FPA測定時と同様の操作によ、9CMC活性を測定
した。
する還元力を生成する酵素活性t■年単位したO CMC分解活性: CMCt−1%濃度溶解した0、 05 Mクエン酸緩
衝液(IJH4,8) 0.5+dK酵素液0.5d’
に7JDえ5゜Cにて30分間酵素反応を行った後、以
下FPA測定時と同様の操作によ、9CMC活性を測定
した。
CMC分解活性単位は、1分間にLzzmotのグルコ
ースに相当する還元力にあたる酵素活性’kl単位とし
た。
ースに相当する還元力にあたる酵素活性’kl単位とし
た。
β−グルコシダーゼ活性:
5mMのバラニトロフェニルβ−Dグルコピラノシド溶
液0.5 mti基質とし、これに0.2 M酢酸緩衝
液(pH5,0) ’k 1. O−及び酵素液0.1
mg’171gえ、50℃にて20分間酵素反応を行な
った後、生成したパラニトロフェノール’に400nm
の波長で吸光度全測定した。β−グルコシダーゼ活性4
1分間に1μm□tのパラニトロフェノールを生成する
酵素量全1単位とした。
液0.5 mti基質とし、これに0.2 M酢酸緩衝
液(pH5,0) ’k 1. O−及び酵素液0.1
mg’171gえ、50℃にて20分間酵素反応を行な
った後、生成したパラニトロフェノール’に400nm
の波長で吸光度全測定した。β−グルコシダーゼ活性4
1分間に1μm□tのパラニトロフェノールを生成する
酵素量全1単位とした。
可溶性たんばく量:
酵素液中の可溶性たんばく量を、牛血清アルブミンを標
準とするローリ−法により定量した。
準とするローリ−法により定量した。
第2表
第2表から明らかな如(、アルカリ処理後に次亜塩素酸
処理することによシ、セルラーゼをはじめ可溶性たんば
くの生産量の増大が認められた。
処理することによシ、セルラーゼをはじめ可溶性たんば
くの生産量の増大が認められた。
10〇−容三角フラスコにアルカリ処理バガス又はアル
カリ−次亜塩素酸処理バガスを乾燥重量にして5v入れ
、F’PAが75 U/+−の市販セルラーゼ(セルラ
ーゼ・アマノTAP−6)の0.05 Mりエン酸緩衝
液溶液(pH4,8’)50°−を加え、50℃にて4
8時間、135ストロークの往復振とり機で攪拌しなが
ら糖化反応を行ない、生成するグルコースを高速液体ク
ロマトグラフィーにて定量した。その結果、アルカリ処
理バガス及びアルカリ・次亜塩素酸処理バガスの各基質
5fからグルコースがそれぞれ3.Of及び2.959
が生成した。
カリ−次亜塩素酸処理バガスを乾燥重量にして5v入れ
、F’PAが75 U/+−の市販セルラーゼ(セルラ
ーゼ・アマノTAP−6)の0.05 Mりエン酸緩衝
液溶液(pH4,8’)50°−を加え、50℃にて4
8時間、135ストロークの往復振とり機で攪拌しなが
ら糖化反応を行ない、生成するグルコースを高速液体ク
ロマトグラフィーにて定量した。その結果、アルカリ処
理バガス及びアルカリ・次亜塩素酸処理バガスの各基質
5fからグルコースがそれぞれ3.Of及び2.959
が生成した。
この結果から本発明による処理バガスはセルラーゼ生成
用基質として優れたものであシ、糖化に対してはアルカ
リ処理バガスと同等の効果を奏することが明らかとなっ
た。
用基質として優れたものであシ、糖化に対してはアルカ
リ処理バガスと同等の効果を奏することが明らかとなっ
た。
実施例2
前記第2表に示す組成の液体培地において、炭素源とし
てアルカリ処理バガス又はアルカリ・次亜塩素酸処理バ
ガスをセルロース濃度が3%となるよう゛に加えた以外
は同組成の培地2.5tを5を容発酵槽に入れ、これに
公知のセルラーゼ生産菌であシ当出願人の保存するトリ
コデルマ属の変異株随627株の種培養液を4%添加し
、pH4,0〜5.4及び溶存酸素量t−20〜50%
となるように制御しながら28Cにて7日間培養してセ
ルラーゼの生産性を実施例1と同様にして調べた。その
′結果を第3表に示す。
てアルカリ処理バガス又はアルカリ・次亜塩素酸処理バ
ガスをセルロース濃度が3%となるよう゛に加えた以外
は同組成の培地2.5tを5を容発酵槽に入れ、これに
公知のセルラーゼ生産菌であシ当出願人の保存するトリ
コデルマ属の変異株随627株の種培養液を4%添加し
、pH4,0〜5.4及び溶存酸素量t−20〜50%
となるように制御しながら28Cにて7日間培養してセ
ルラーゼの生産性を実施例1と同様にして調べた。その
′結果を第3表に示す。
第3表
第3表より、アルカリ処理バガスに比べて本発明による
処理バガスの方がセルラーゼ生産性が高いことがわかる
。
処理バガスの方がセルラーゼ生産性が高いことがわかる
。
更に、使用炭素源全セルロース製置が5チとなるように
加えた以外は上記と同様にして培養を行なったところ第
4表に示す結果を得た。
加えた以外は上記と同様にして培養を行なったところ第
4表に示す結果を得た。
第4表
M4表に示す如く、アルカリ処理バガスを基質とした培
養でに菌の生育阻害によフセルラーゼがほとんど生産さ
れないのに対し、本発明(よる処理バガスでは何らの阻
害を受けることなくセルラーゼが生産され、本発明方法
によ)製造されたセルラーゼ生産用基質は優れた効果を
奏する。
養でに菌の生育阻害によフセルラーゼがほとんど生産さ
れないのに対し、本発明(よる処理バガスでは何らの阻
害を受けることなくセルラーゼが生産され、本発明方法
によ)製造されたセルラーゼ生産用基質は優れた効果を
奏する。
実施例3゜
沖縄産原料バガス’1r10メツシュ以下に粉砕後、ア
ルカリ処理を施さずにそのまま乾燥重量の10倍Iの水
に懸濁し、更にその3チ相当量のCa(CtO)を金入
れ、ときどき攪拌しながら30分間処理し、以下実施例
1と同様に水洗・濾過をくシ返したのちケーキを回収し
た。この1回次亜塩素酸処理バガスの1mを再度上記の
操作に付してケーキを回収し2回次亜塩素酸処理バガス
とした。次にこの1回次亜塩素酸処理バガスと2回次亜
塩素戚処理バガスt−実施例五のセルラーゼ生産培養試
験と同様にしてセルラーゼの生産性を調べた。その結果
全第5表に示す。
ルカリ処理を施さずにそのまま乾燥重量の10倍Iの水
に懸濁し、更にその3チ相当量のCa(CtO)を金入
れ、ときどき攪拌しながら30分間処理し、以下実施例
1と同様に水洗・濾過をくシ返したのちケーキを回収し
た。この1回次亜塩素酸処理バガスの1mを再度上記の
操作に付してケーキを回収し2回次亜塩素酸処理バガス
とした。次にこの1回次亜塩素酸処理バガスと2回次亜
塩素戚処理バガスt−実施例五のセルラーゼ生産培養試
験と同様にしてセルラーゼの生産性を調べた。その結果
全第5表に示す。
第5表
m5表から明らかな如く、本発明の次亜塩素酸カルシウ
ムにより処理した場合に、比較例の未処理バガスの場合
と比べ著しくセルラーゼ、可溶性たんぽ(の生産量が増
加してお)、また1回次亜塩素酸処理バガスよりは2回
次亜塩素酸処理ノくガス全円いた場合にセルラーゼ、可
溶性たんばくの生産量がさらに増加することが認められ
る。
ムにより処理した場合に、比較例の未処理バガスの場合
と比べ著しくセルラーゼ、可溶性たんぽ(の生産量が増
加してお)、また1回次亜塩素酸処理バガスよりは2回
次亜塩素酸処理ノくガス全円いた場合にセルラーゼ、可
溶性たんばくの生産量がさらに増加することが認められ
る。
の代りにNaCIJ:J又uKcto、”を使用してア
ルカリ・次亜塩素酸バガスを得た。また、これとは別に
アルカリ処理を施さずに原料バガスk Ca(CtO)
z、NaCtO又はKCl0だけで処理して次亜塩素酸
ノくガスを得た。これらについて実施例1と同様にして
セルラーゼの生産性を調べた結果を第6表に示すO第6
表 以上
ルカリ・次亜塩素酸バガスを得た。また、これとは別に
アルカリ処理を施さずに原料バガスk Ca(CtO)
z、NaCtO又はKCl0だけで処理して次亜塩素酸
ノくガスを得た。これらについて実施例1と同様にして
セルラーゼの生産性を調べた結果を第6表に示すO第6
表 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 セルロース系バイオマス資源を次亜塩素酸系化合
物で処理することを特徴とするセルラーゼ生産用基質の
製造法。 2 次亜塩素酸系化合物が次亜塩素酸のアルカリ金属又
はアルカリ土類金属塩の0.5〜20%水溶液である特
許請求の範囲第1項記載の製造法。 3、 セルロース系バイオマスが、アルカリ処理すれた
ものである特許請求の範囲第1項又は第2項記載の製造
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10224684A JPS60244287A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | セルラ−ゼ生産用基質の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10224684A JPS60244287A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | セルラ−ゼ生産用基質の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60244287A true JPS60244287A (ja) | 1985-12-04 |
JPH0533984B2 JPH0533984B2 (ja) | 1993-05-20 |
Family
ID=14322250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10224684A Granted JPS60244287A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | セルラ−ゼ生産用基質の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60244287A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011041522A (ja) | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Asahi Breweries Ltd | 小麦ふすまを用いたβ−グルカナーゼ及びキシラナーゼの製造方法及び液体培地 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5058302A (ja) * | 1973-09-17 | 1975-05-21 | ||
JPS5076305A (ja) * | 1973-09-20 | 1975-06-23 | ||
JPS5381382A (en) * | 1976-12-18 | 1978-07-18 | Kiichirou Sarui | Method for treating peattmoss |
JPS5396386A (en) * | 1977-01-29 | 1978-08-23 | Stanford Research Inst | Production of cellulase by thermophilic bacteria * thielavia terestris |
JPS5639777A (en) * | 1979-09-11 | 1981-04-15 | Baiorisaac Center:Kk | Preparation of cellulase-producing koji |
JPS58155088A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-14 | Rikagaku Kenkyusho | 新規セルラ−ゼ及びその製造法 |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP10224684A patent/JPS60244287A/ja active Granted
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5058302A (ja) * | 1973-09-17 | 1975-05-21 | ||
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JPS5381382A (en) * | 1976-12-18 | 1978-07-18 | Kiichirou Sarui | Method for treating peattmoss |
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JPS5639777A (en) * | 1979-09-11 | 1981-04-15 | Baiorisaac Center:Kk | Preparation of cellulase-producing koji |
JPS58155088A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-14 | Rikagaku Kenkyusho | 新規セルラ−ゼ及びその製造法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0533984B2 (ja) | 1993-05-20 |
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