KR830002800B1 - 열에 안정한 글루코아밀라제의 제법 - Google Patents
열에 안정한 글루코아밀라제의 제법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR830002800B1 KR830002800B1 KR1019790002978A KR790002978A KR830002800B1 KR 830002800 B1 KR830002800 B1 KR 830002800B1 KR 1019790002978 A KR1019790002978 A KR 1019790002978A KR 790002978 A KR790002978 A KR 790002978A KR 830002800 B1 KR830002800 B1 KR 830002800B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- enzyme
- glucoamylase
- activity
- strain
- glucoamylases
- Prior art date
Links
- 102100022624 Glucoamylase Human genes 0.000 title claims description 46
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 title claims description 32
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 19
- 108050008938 Glucoamylases Proteins 0.000 claims description 14
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 13
- 241000228341 Talaromyces Species 0.000 claims description 7
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 claims description 3
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 3
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 claims description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 2
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 claims description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 59
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 59
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 14
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 14
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 13
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 12
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 12
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 9
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 241000223258 Thermomyces lanuginosus Species 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 5
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 5
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 241000235545 Rhizopus niveus Species 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000459887 Aspergillus luchuensis Species 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-WFVLMXAXSA-N DEAE-cellulose Chemical compound OC1C(O)C(O)C(CO)O[C@H]1O[C@@H]1C(CO)OC(O)C(O)C1O GUBGYTABKSRVRQ-WFVLMXAXSA-N 0.000 description 1
- 229920002245 Dextrose equivalent Polymers 0.000 description 1
- 235000019739 Dicalciumphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 1
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M chloromercury Chemical compound [Hg]Cl RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000018842 conidium formation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K dicalcium phosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940038472 dicalcium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 229910000390 dicalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 1
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 1
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 1
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 1
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 229910001959 inorganic nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000001965 potato dextrose agar Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 235000020183 skimmed milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910021654 trace metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001228 trophic effect Effects 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
- C12N9/2402—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
- C12N9/2405—Glucanases
- C12N9/2408—Glucanases acting on alpha -1,4-glucosidic bonds
- C12N9/2411—Amylases
- C12N9/2428—Glucan 1,4-alpha-glucosidase (3.2.1.3), i.e. glucoamylase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/07—Producing by vapour phase processes, e.g. halide oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/36—Compounds of titanium
- C09C1/3607—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/20—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an exo-1,4 alpha-glucosidase, e.g. dextrose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 60℃에서 상대활성도에 대한 pH의 영향.
제2도는 pH 6.0에서 상대활성도에 대한 온도의 영향.
제3도는 70℃에서 기질을 함유하지 않는 통상의 글루코아릴라제와 본효소와의 열안정성의 비교.
현재 전분 가수분해물을 글루코아밀라제로 당화(saccharification)시켜 덱스트로즈를 제조하는데 뱃치법이 사용되고 있다.
오늘날 통상 사용하는 글루코아릴라제는 리조푸스(Rhizopus) 속과 아스펠기루스(Aspergillus)속 미생물로부터 생성된다. 이들 효소가 덱스트로즈 생산에 사용되는 경우 이들은 일반적으로 55-60℃에서 2-4일간 반응된다. 만일 글루코아밀라제를 고정화시킬 수 있고 당화가 컬럼을 통해 연속적으로 수행될 경우 반응시간이 감소되며 큰 반응탱크가 필요치 않게 되어 노동력과 에너지가 절약되게 된다. 리조푸스와 아스펠기루스에 의해 생성된 글루코아밀라제는 이온교환법, 물리적흠착법, 공유결함, 겔포획(gel entrapment)등에 의해 고정화 될 수 있다. 이들 방법중 어느것에 의해서도 글루코아밀라제가 고정될 수 있으나 50℃이상에서 사용될시는 불활성화된다.
이들 방법에 의해 고정된 글루코아밀라제는 이들이 50℃이하로 사용될 경우 상당히 장시간 동안 안정하다고 보고되어 있으나 이 방법은 미생물 오염의 위험이 있으므로, 통상 실행되지 않는다.
그러므로 50℃이상의 온도에서 안정된 고정화된 글루코아밀라제의 개발이 통상의 조작으로 연속 당화는데 필요하게 된다.
이것을 이루기 위해서는 종래의 것들보다 열안정성이 고도로 높은 글루코아밀라제가 개발되어야 한다.
최적 반응온도가 75℃이며, 70℃ 및 pH 4.5에서 10분간 두었을때 그 초기 글루코아밀라제 활성도의 90%이상이 유지될 수 있는 글루코아밀라제를 생성시키는 탈라로마이세스(Talaromyces)속에 속하는 미생물균주가 발견되었다. 본 발명은 글루코아밀라제를 생성하는 탈라로마이세스속 미생물을 배지내에서 배양하고 배양 육즙으로 부터 효소를 회수함으로써 글루코아밀라제를 생성하는 방법을 포함한다.
제 1 도는 R. niveus 와 A. niger 미생물에 의해 생성된 통상의 글루코아밀라제 및 본 발명의 효소에 대한 효소활성도와 pH와의 관계를 나타낸 것이다.
제 2 도는 A. luchuensis와 H. lanuginosa로 부터 생성된 글루코아밀라제 및 본 발명의 효소에 대한 효소활성도와 온도와의 관계를 나타낸 것이다.
제 3 도는 H. lannginosa, A. niger와 R. niveus 미생물에 의해 생성된 글루코아밀라제와 본 발명의 효소에 대한 상대열 안정성을 비교한 것이다.
본 발명의 신규한 열안정성 글루코아밀라제의 성질이 상세히 서술되어 있으며 이들의 성질은 기지의 글루코아밀라제와는 상반된다. 여기서 D.E.란 용어는 “dextrose equivalent”의 약어로서 물질의 환원당 함량을 덱스트로즈로 계산한 것으로 총 고체에 대한 퍼센트로 표시된다.
“전분가수분해물”이란 용어는 전분을 부분가수분해하여 만든 시럽이나 건조생성물을 가르키는 것으로 이를 생성물은 산 또는 효소가 수분해에 의해 제조된다.
“액화전분”이란 용어는 D.E.값이 낮은 (약 2-20)전분가수분해물에 대해 사용된다.
1. 활성 및 기질 특이성
본 효소는 전분, 용성전분, 아밀로오즈, 아밀로펙틴, 글리코겐등을 덱스트로즈로 가수분해한다. 기질 농도가 1%인 경우 덱스트로즈 수율은 100%이며 형성된 덱스트로즈의 선광도는 양성이며 따라서 이 효소는 글루코아밀라제이다.
2. 최적 pH 및 안정 pH범위
제 1 도는 본 효소의 상대효소 활성도와 pH의 관계를 리조푸스와 아스펠기루스에 의해 생성된 글루코아밀라제와 비교해 놓은 것이다. 도면에도 나타난 바와같이 60℃에서 본 효소의 최적 pH 4.0이며 리조푸스와 아스펠기루스에 의해 생성된 글루코 아밀라제는 각기 5.0 및 4.0이다. 이 효소는 pH 3-5에서 가장 안정하나 실온 및 pH 2-9에서 24시간 두었을 때 어떤 불활성화도 일어나지 않았다.
3. 호소활성의 측정
효소희석액 0.5ml를 2%말토덱스트린(D.E. 약 10)용액 0.5ml에 0.1M 초산염 완충액 (pH 4.5)중에서 첨가하고 60℃에서 정확히 10분간 반응시켰다. 10분후 비등수용중에서 5분간 가열하여 효소반응을 끝내고 생성된 덱스트로즈를 글루코즈 산화 효소법으로 측정했다. 분당 덱스트로즈 1마이크로물을 생성할 수 있는 효소량을 1 효소단위로 정의한다.
4. 반응온도의 범위
제 2 도는 본효소의 상대효소 활성도와 온도와의 관계를 현재까지 가장 열에 안정되어 있는 Aspergillus luchuensis U2및 Humicola lanuginosa에 의해 생성된 글루코아밀라제와 비교해 높은 것이다. 도면에 나타난 바와 같이 본 효소의 최적반응 온도는 75℃로서 Aspergillus luchuensis 와 Humicola lanuginosa에 비해 10℃나 더 높다.
5. pH및 온도조건에 기인한 불활성화
본 효소는 70℃ 및 pH 2이하 또는 8이상에서 1시간 가열하면 완전히 불활성화 된다. 제 8 도는 본 효소의 불활성화 곡선을 Humicola lanuginosa, Aspergillus niger 및 Rhizopus niveus 에 의해 생성된 글루코아밀라제와 비교해 놓은 것으로 즉, 본 도면은 70℃ 및 그들의 최적안정 pH에서 처리했을때의 이들 4개의 글루코아밀라제에 대한 분활성화 곡선을 나타낸 것이다.
도면에 나타난 바와같이 본 효소는 기지의 글루코아밀라제보다 훨씬 높은 열안전성을 가지고 있어 70℃에서 10분간 가열한 후 92.5%의 잔류활성도를 가지며 1 시간 가열한 후에도 48%의 잔류활성도를 갖는다. 이 사실은 본 글루코아밀라제가 기지의 글루코아밀라제 보다 훨씬 열에 안정하다는 것을 나타내 준다.
6. 억제, 활성화 및 안정화
본 효소는 어떤 활성화제 안정화제를 필요로 하지 않으며, 이것은 염화제이수은같은 금속염에 의해 억제된다.
7. 정제과정
본 효소는 무기염으로 염석(saltout) 유기용매로 부분분리, 활성점토로 처리, 각종 크로마토그라피법등과 이들의 조합으로 정제할 수 있다. 정제방법의 구체예가 실시예에 서술되어 있다.
정제 효소가 데이비스법에 따른 디스크전기영동법으로 분석될 경우 이것은 pH 8.8에서 음극쪽으로 이동하여 단일 밴드(band)를 나타낸다.
8. 분자량
본 효소의 분자량은 Andrews, P., Biochem, J. 96, 595(1965)의 방법에 따라 세파덱스 G-150컬럼을 사용하여 측정한다. 본 효소의 분자량은 약 31,000인 것으로 나타났다. 다음에는, 본 효소와 기지의 글루코아밀라제 사이의 차이점과 본 신규효소가 높은 열안정성을 갖는 것으로 간주되는 이유를 설명하고자 한다.
표1은 본 효소의 최적반응 pH, 최적반응 온도 및 분자량을 기지의 글루코아밀라제와 비교해 놓은 것이다. 본 효소의 최적 반응온도는 75℃로서 기지의 글루코아밀라제보다 5-15℃정도 높으며 본 효소의 분자량은 기지의 글루코아밀라제보다 훨씬 적다.
[표 1]
각종 글루코아밀라제의 최적 pH, 최적온도 및 분자량의 비교
a) *표가 없는 모든 수치는 참고문헌으로부터 얻은 수치이다.
b) P.M. Taylor et al. : Carbohydrate Research, 61, 301(1978).
c) T. Kanno et al. : Public Notice of Japanese Patent Sho 53(1978)-7513.
d) J.H. Pazur, et al. : J. Biol. Chem. 237, 1002(1962).
e) Hiromi et al. : Biochem. Biophys. Acta 302, 362(1973).
f) Hattori et al. : Agr. Biol. Chem. 25, 895(1961).
g) Okada : J. Jap. Soc. Starch Sci. 21, 283(1974).
h) H. Urbanek : Appl. Microbiol. 30, 163(1975).
제 3 도는 본 효소의 분활성화 곡선을 Humicola lanuginosa, Aspergillus niger 및 Rhizopus niveus 와 비교해 놓은 것이다. 이들을 각 효소의 가장 안정한 PH에서 70℃로 가열했다. 도면에 나타난 바와같이 본 효소의 분활성화는 타글루코아밀라제보다 훨씬 느리다.
상기 사실로부터 본 발명의 방법에 의해 생성된 글루코아밀라제는 현재까지 알려지지 않은 신규한 고온성글루코아밀라제임을 알 수 있다.
본 효소를 제조하는 방법을 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 글루코아밀라제 생성효소중 바람직한 예의 것으로는 본 발명자에 의해 토양으로 부터 분리된 균주 G45-632가 있다. 본 균주의 미생물 특성은 하기와 같다.
본 균주의 형태학적 성질은 하기와 같은 연구자들에 의해 서술된 방법에 따라 결정된다.
Cooney, D.G. and Emerson, R. THERMOPHILIC FUNGI. W.H. Freeman and Company, San Francisco & London, 1964.
Raper, K.B. and Thom, C.A MANUAL OF PENICILLIA. Hafner Publishing Company, New York and London (1968).
Awao, T. and Mitsugi, K. Trans. Mycol. Soc. Japan 14, 145-160(1973).
Minoura, K., Yokoe, M., Kizima, T., Nehira, T. Trans. Mycol. Soc. Japan 14, 352-361(1973).
9. 균주 G45-632의 형태학적 성질
본 균주를 페트리접시내의 두 종류의 배지상에서 배양했다. 하기는 분리된 집락을 관찰하여 얻은 형태학적특성을 나타낸 것이다.
a) 감자 덱스트로즈 한천배지
40℃에서 3일간 배양할때 집락은 6-7cm 직경의 원형으로 된다. 영양균사는 무색이다. 이들은 집락의 원주둘레 부위에서 얇게 자라서 두께 1-2mm의 중심에 모상으로 되며 수 많은 분생포자기를 갖는다. 이들은 집락의 중심 및 원주부위에 산재해 있는 직경 0.3mm 이하의 약간 녹색의 크레이스토테시아(cleisto-thecia)에 의해 희백색으로 된다.
집락의 기저는 황갈색이나 크레이스토테시아를 형성하는 부위는 적갈색이며 이것이 황갈색을 낸다. 영양균사는 폭이 2-4.5μ로서 격막을 갖는다. 이들은 격막 돌출부를 갖는 분생포자병으로부터 나온 간라진 섬유로 구성된다. 분생포자병은 매끈한 표면을 가지고 있으며 크기가 30-2,000μ×2-3μ로서 큰 것은 자주 임의로 갈라져 있다.
분생포자기의 형성은 불규칙하며, 분생포자병의 첨단으로부터 직접 솟아나오거나 1-4의 경자 첨단으로 부터 직접 솟아 나나온다. 때때로 경자는 겹이다. 경자는 크기가10-15μ×2-3.5μ이며 팽윤된 기저를 가진다. 분생포자기는 줄을 지어 있으며 때로 10단위 이상이다. 이들은 부드러운 표면을 갖는 타원형 또는 긴 타원형으로 크기가 5×3μ또는 이하로서 투명한 빛 이래서 갈색을 갖는다.
자낭과는 구형또는 타원구형으로 직경이 300μ이하이다. 자낭은 자낭벽을 갖고 있지 않으며 10×8μ크기이다. 황색으로 크기가 3-4μ이며 상면이 원형이나 측면에 균등구가 보인다.
40℃에서 3일간 배양했을 때 집락은 직경6-7cm의 원형이다. 집락은 모상으로 두께가 1-2mm이다. 어린집락은 백색이나 점차 희백색-약간녹색을 띄게 된다. 이것과 평행으로 수많은 분생자를 형성하며 표면이 분말상으로 된다. 집락의 기저는 성장초기에 적갈색이나 점점 암갈색이 되며 배지내 암갈색 원료를 분비한다. 이 배양배지상에 어떤 자낭과도 형성되지 않는다.
10. 균주 G45-632의 생리적 성질
a) 성장온도
본 균주는 25-50℃온도에서 성장 할 수 있으나 55℃에서는 성장하지 못하며 최적 성장온도는 40℃부근이다.
b) 성장 pH
본 균주는 pH 3-9에서 성장 가능하나 최적 pH는6-7이다.
c) 탄소원
본 균주는 덱스트로즈, 과당, 갈락토즈, 만노즈, 서당 및 전분 같은 당원을 소화할 수 있다.
상기 형태적 면에 근거하여 균주 G 45-632는 Talaromyces duporti 로 판명되었다.
Talaromyces duponti균주 G45-632는 발효연구소(Fermentation Research Institute)에 보관되어 있다(기타번호 4566).
균주 Talaromyces duponti G45-632는 본 발명에서 사용된 미생물의 한 구체예로서 상기와 같은 신규 고온성 글루코아밀라제를 생성할 수 있는 Talaromyces속에 속하는 미생물은 균주 G45-632는 물론 그 돌연변이 균주도 사용될 수 있다.
본 발명에 사용되는 미생물을 배양하는데 있어 통상의 지식과 기술이 적용될 수 있다.
즉 영양배지로서 통상배양시 사용되는 배지가 사용될 수 있으며 예컨대 각종 전분, 전분가수분해물, 옥수수가루, 밀가루, 당밀이 탄소원으로 사용되며 펩톤, 탈지면실가루, 고기추출물, 이스트추출물, 카제인, 옥수수담금액, 몰트추출물, 콩가루, 탈지유, 무기암모늄염, 무기질산염 등이 질소원으로 사용될 수 있다. 무기염으로서 염화칼슘, 황산마그네슘, 인산염, 염화나트륨, 염화칼륨 등이 사용될 수 있다. 더우기 이들 탄소원, 질소원, 무기염 등은 단독으로 또는 적당히 조합되어 사용될 수 있다. 또한 미생물 성장을 촉진시키거나 효소생성을 증가시키고 싶을 때 미량의 금속염, 비타민, 아미노산등을 사용할 수 있다.
진균에 사용되는 배양 조건은 또한 이들 미생물을 배양하는데 사용될 수 있으며 즉, 액체배지중에서 이 미생물이 pH5-8, 30°-45℃에서 3-10일간 배양되는 경우 본 발명의 효소가 배양육즙에 축적되게 된다. 그와 같은 고형물질을 사용한 고형배지 역시 가능하다.
액체 배지의 경우 여과와 같은 기지의 방법에 의해 균사체를 제거한 후 여액을 감압하여 농축할 수 있으며 또는 효소를 황산암모늄과 같은 무기염을 첨가하여 타단백질과 염석하거나 효소에 아세톤, 이소프로판올과 같은 유기용매를 첨가하여 침전시킬 수 있다.
고형배지의 경우, 효소를 우선 물 또는 완충용액을 사용하여 배양물질로부터 추출한후, 액체 배지의 경우와 같이 효소를 농축된 형태로 얻는 것이 가능하다.
본 신규 고온성 글루코아밀라제의 조제 생성물은 실시예에 서술된 방법에 따라 정제할 수 있다.
본 신규 고온성 글루아밀라제는 전분으로 부터 덱스트로즈를 제조하는 과정중 당화에 사용될 수 있다.
특히 이 글루코아밀라제가 고정화되어, 이 고정화된 글루코아밀라제를 사용하여 연속당화시키는 경우 60-65℃에서 연속당화시키는 시간을 연장시켜 고수득율을 얻을 수 있으므로 유리하다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 더 상세히 설명되며 여기서 사용되는 모든 부와 퍼센트는 따로 언급이 없는한 중량기준이다.
[실시예]
5%용성전분, 2%옥수수담금액, 0.5%면실분, 0.5%이스트추출물, 0.1%인산이칼슘, 0.05%황산마그네슘, 0.01%염화칼슘으로 구성된 액체 배지를 pH7.0으로 맞추고 이 100ml를 500m플라스크에 넣는다. 배지를 121℃에서 20분간 멸균하고 Talaromyces duponti 균주 G45-632로 접종하고 40℃에서 진탕기상에서 7일간 배양한다. 배양을 끝낸 후 균사체를 여과로 배양액으로부터 제거하면 여액은 ml당 60단위의 글루코아밀라제 활성도를 함유한다.
이 여액의 pH를 2N HCl으로 6.0으로 맞춘후 활성점토를 여액 ml당 0.01g 비율로 첨가한다. 냉 이소프로판올 2배 용량을 여액에 첨가하여 효소를 침전시킨다. 침전물을 원심분리로 분리하고 소량의 Tris-HCl 완충액(pH. 7.5)에 녹인다. 이 효소함유 용액을 4℃에서 하룻밤동안 상기 완충액에 대해 투석한다. 동일 완충액으로 평행으로 한 DEAE-셀룰로오즈를 투석된 효소용액에 첨가하고 효소를 본 담체에 흡착시킨다.
효소를 동일 완충액을 사용하여 NaCl함량을 0-0.5M로 증가시키면서 이것으로 부터 용출시킨다. 냉이소프로판올 2배 용량을 용출액에 첨가하여 효소를 침전시키고 이 침전을 0.05M Tris-HCl 완충액(pH 5.5)에 녹인다.
이 효소를 CM셀룰로오즈 컬럼에 흡착시키고 효소를 동일 완충액을 사용하여 NaCl양을 0-0.5M로 증가시키면서 이것으로 부터 용출시키고, 효소함유 용출분획물을 모아 효소를 2배 용량의 이소프로판올로 침전시킨다.
침전을 0.05M Tris-HCl 완충액(pH 7.5)에 녹이고 효소액을 동일 용매로 평행으로 한 세파덱스 G-150컬럼에 흡착시키고 효소를 동일 완충액을 사용하여 용출시킨다. 효소활성도를 나타내는 분획물을 모아 효소를 2배 용량의 이소프로판올을 첨가하여 침전시키고 침전을 소량의 0.05M 초산염 완충액(pH 4.5)에 녹인다. 생성된 정제된 효소액은 110단위 /mg 단백질의 글루코아밀라제 활성을 갖는다.
침전을 이소프로판을 녹인 후 활성검토 처리하여 제조된 상기 언급된 Tris-HCl 완충액중의 효소용액은 기지의 방법에 따라 글루타르알데히드를 사용하여 AE셀룰로오즈와 결함함으로써 고정된다. 이리하여 효소활성도가 담체 그람당 2000단위인 고정화된 효소가 얻어진다. 이 고정화된 효소 3g을 60℃의 컬럼에 2N HCl로 pH 5.0으로 맞춘 25%전가수분해물(D.E. 약10)을 시간당 0.5베드 용액의 속도로 통과시켜 당화시험을 한다. 본 당화용액의 덱스트로즈 함량은 고성능 액체 크로마로 그라피에 의해 측정한 결과 96.5%이다. 연속당화 1달 후에도 덱스트로즈 수율의 감퇴는 발견되지 않았다.
기지의 글루코아밀라제중 본 방법과 동일한 방법으로 고정화하고 전분 가수분해물 25%용액(pH 4.5)을 동일조건하고 당화시켜 비교했다. 초기 덱스트로즈 함량은 95.5%이나 당화 2주후 급격히 감소하여 85%로 된다.
Claims (1)
- 탈라로마이세스(Talaromyces)균주를 영양배지 중에서 배양하고 이어서 배양배지로 부터 글루코아밀라제를 분리하는 것으로 구성되는, 세파덱스(Sephadex) G-150 컬럼 크로마로그라피토 측정하여 약 31000의 분자량을 가지고 pH 4.5에서 70℃에 10분간 두었을 때 적어도 초기 글루코아밀라제 활성도의 약 90%가 유지되며 pH 4.5에서 2중량% 말토덱스트린용액에 10분간 반응시켜 측정하여 약 75℃에서 최대 글루코아밀라제 활성도를 가지는 열에 안정한 글루코아밀라제의 제법.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10635478A JPS5534046A (en) | 1978-09-01 | 1978-09-01 | Novel glucoamyrase having excellent heat resistance and production |
| US055,723 | 1979-07-09 | ||
| US06/055,723 US4247637A (en) | 1978-09-01 | 1979-07-09 | Highly thermostable glucoamylase and process for its production |
| US055723 | 1979-07-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR830001367A KR830001367A (ko) | 1983-04-30 |
| KR830002800B1 true KR830002800B1 (ko) | 1983-12-16 |
Family
ID=26446464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019790002978A KR830002800B1 (ko) | 1978-09-01 | 1979-08-31 | 열에 안정한 글루코아밀라제의 제법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR830002800B1 (ko) |
| AU (1) | AU528159B2 (ko) |
| GB (1) | GB2029835B (ko) |
| MY (1) | MY8400129A (ko) |
| SG (1) | SG6883G (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4536477A (en) * | 1983-08-17 | 1985-08-20 | Cpc International Inc. | Thermostable glucoamylase and method for its production |
| EP0255124A3 (en) * | 1986-07-29 | 1989-04-12 | Hitachi, Ltd. | Thermostable glucoamylase, a method for production of glucose using same and a plant for production thereof |
-
1979
- 1979-08-02 AU AU49490/79A patent/AU528159B2/en not_active Ceased
- 1979-08-31 KR KR1019790002978A patent/KR830002800B1/ko active
- 1979-08-31 GB GB7930311A patent/GB2029835B/en not_active Expired
-
1983
- 1983-02-18 SG SG68/83A patent/SG6883G/en unknown
-
1984
- 1984-12-30 MY MY129/84A patent/MY8400129A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR830001367A (ko) | 1983-04-30 |
| AU528159B2 (en) | 1983-04-14 |
| GB2029835A (en) | 1980-03-26 |
| SG6883G (en) | 1984-04-19 |
| MY8400129A (en) | 1984-12-31 |
| AU4949079A (en) | 1980-03-06 |
| GB2029835B (en) | 1982-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4247637A (en) | Highly thermostable glucoamylase and process for its production | |
| Hayashida | Selective submerged productions of three types of glucoamylases by a black-koji mold | |
| US4284722A (en) | Heat and acid-stable alpha-amylase enzymes and processes for producing the same | |
| EP0171218A2 (en) | Enzymatic hydrolysis of granular starch directly to glucose | |
| US3622463A (en) | Production of extracellular glucose isomerase by streptomyces | |
| US4778760A (en) | Thermostable α-amylase-producing, thermophilic anaerobic bacteria, thermostable α-amylase and process for producing the same | |
| US5057418A (en) | Process for the preparation of difructose dianhydride iii | |
| KR830002800B1 (ko) | 열에 안정한 글루코아밀라제의 제법 | |
| JPH07106150B2 (ja) | 新規なｌ−アミノアシラ−ゼ | |
| CA1081633A (en) | Heat and acid-stable alpha-amylase enzymes and processes for producing the same | |
| US4458017A (en) | Process for preparing fructose from starch | |
| US3012944A (en) | Enzyme preparation | |
| US5281527A (en) | Process for producing pullalanase | |
| JP3691875B2 (ja) | 耐熱性マルトースホスホリラーゼ、その製造方法、その製造に使用する菌、および該酵素の使用方法 | |
| US3616234A (en) | Method of preparing protease from candida lipolytica | |
| JP3761236B2 (ja) | 新規なβ−グルコシダーゼ、その製造法および用途 | |
| US3806419A (en) | Preparing pullulanase enzyme | |
| US4605619A (en) | Process for preparing fructose from starch | |
| US3813320A (en) | Methods of making glucose isomerase and of converting glucose to fructose | |
| CA1131142A (en) | Glucoamylase from stachybotrys subsimplex | |
| CA1195275A (en) | Process for preparing fructose | |
| US4431733A (en) | Process for preparing fructose from liquefied starch | |
| US4447531A (en) | Glucose isomerase from fungi of the basidiomycetes class | |
| JPS6155947B2 (ko) | ||
| JP2903886B2 (ja) | 新規アミラーゼおよびその製造法 |