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DE2551742C3 - Proteasepräparat und seine Verwendung in Waschmitteln - Google Patents

Proteasepräparat und seine Verwendung in Waschmitteln

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Publication number
DE2551742C3
DE2551742C3 DE2551742A DE2551742A DE2551742C3 DE 2551742 C3 DE2551742 C3 DE 2551742C3 DE 2551742 A DE2551742 A DE 2551742A DE 2551742 A DE2551742 A DE 2551742A DE 2551742 C3 DE2551742 C3 DE 2551742C3
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DE
Germany
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enzyme
solution
detergents
bacillus
activity
Prior art date
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Expired
Application number
DE2551742A
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English (en)
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DE2551742A1 (de
DE2551742B2 (de
Inventor
Bauke Rijswijk Te Nijenhuis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gist Brocades NV
Original Assignee
Gist Brocades NV
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Publication date
Application filed by Gist Brocades NV filed Critical Gist Brocades NV
Publication of DE2551742A1 publication Critical patent/DE2551742A1/de
Publication of DE2551742B2 publication Critical patent/DE2551742B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2551742C3 publication Critical patent/DE2551742C3/de
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16Organic compounds
    • C11D3/38Products with no well-defined composition, e.g. natural products
    • C11D3/386Preparations containing enzymes, e.g. protease or amylase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/52Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from bacteria or Archaea
    • C12N9/54Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from bacteria or Archaea bacteria being Bacillus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
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    • Y10S435/832Bacillus

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Description

Molekulargewicht: 25 500;
Isoelektrischer Punkt 10,5;
hohe proteolytische Aktivität bei pH 12,5, bestimmt nach der Anson-Hämoglobinmethode gemäß der Beschreibung und folgende Aminosäurezusammensetzung:
Aminosäure
Lysin
Histidin
Arginin
Asparaginsäure
Threonin
Serin
Glutaminsäure
Prolin
Glycin
Alanin
Cystin
Valin
Methionin
Isoleucin
Leucin
Tyrosin
Phenylalanin
Tryptophan
2. Verwendung des Proteasepräparats
Anspruch 1 in Waschmittel.
Kompo Kompo
nente A nente B
6 6
7 6
9 8
27 28
16 16
30 30
15 15
12 13
31 33
36 36
0 0
22 22
3 3
8 9
18 18
7 6
2 2
3 3
Proteolytisch wirkende Enzyme mit hoher proteolytischer Aktivität im alkalischen Bereich sind bekannt. Von Vetter (vgl. Antonie van Leeuwenhoek, Bd. 1 [1934], Seiten 141 bis 147) wurde ein Mikroorganismus beschrieben, der als Bacillus alcalophilus bezeichnet wurde. Dieser Mikroorganismus kann Gelatine und Hämoglobin in stark alkalischem Medium abbauen. Diese Eigenschaft des Mikroorganismus wird, wie spätere Untersuchungen ergaben (vgl. GB-PS 05 403), der Wirkung eines Enzyms zugeschrieben. Enzyme mit hoher Aktivität in alkalischen Medien sind auch aus der GB-PS 12 43 784 und der NL-CS 72.07050 bekannt. Darin werden mehrere proteolytisch wirkende Enzyme beschrieben, die von Mikroorganismen der Gattung Bacillus gebildet werden und in Waschmitteln verwendet werden können, die normalerweise alkalisch sind, wenn sie in der Waschflüssigkeit aufgelöst werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Proteasepräparat (nachstehend kurz als Protease oder Enzym bezeichnet) mit hoher proteolytischer Aktivität in alkalischen Medien zu schaffen, das sich als Zusatz für Waschmittel eignet Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Die Protease ist in überraschend hohen Ausbeuten aus dem Mikroorganismus Bacillus dov. spec. PB 92 erhältlich. Die Ausbeuten sind höher als die, die beispielsweise mit dem in der NL-OS 72.07050 beschriebenen Stamm von Bacillus firmus erhalten
ίο werden. Die Protease der Erfindung zeigt auch in perborathaltigen Waschmitteln eine überraschend gute Wirkung. Eine Kultur des Mikroorganismenstammes Bacillus PB 92 ist im Laboratorium für Mikrobiologie der Technischen Universität Delft, Niederlande, hinterlegt und hat dort die Bezeichnung OR-60 erhalten.
Die Protease der Erfindung wird durch Züchten von Bacillus PB 92 in einem Nährmedium, das übliche Kohlenstoff-, Stickstoff- und Spurenelementquellen enthält, unter aeroben Bedingungen und anschließendes Isolieren des erhaltenen, proteolytisch wirkenden Enzyms aus der Kulturbrühe hergestellt
Eigenschaften des Enzyms
7. (a) Beziehung pH-Wert/Aktivität
Zur Bestimmung der Beziehung pH-Wert/Aktivität wird die Hämoglobinmethode nach Anson (vgl. J. Gen. Physiology, Bd. 22 [1939], Seiten 79 bis 89) so genau wie möglich angewandt. Anweisungen, die nicht in dem Artikel von Anson angegeben sind, sind nachstehend aufgeführt:
Substrat
Rinderhämoglobulin, Proteasesubstrat gemäß Anson, rein lyophilisiert.
Substratlösung
Das Hämoglobin wird unter Rühren mit Wasser zu einer 22prozentigen Lösung (Gewicht/Volumen) vermischt. 10 ml dieser frisch angesetzten, konzentrierten Lösung werden mit 8 ml 1 η Natronlauge, 72 ml Wasser und 36 g Harnstoff versetzt und verdünnt. Die alkalische Lösung wird 60 Minuten auf 25° C erwärmt, um das Hämoglobulin zu denaturieren.
Es werden die nachstehenden Pufferlösungen, Harnstoff und Natriumäthylmercurithiosalicylai (Thiomersal) zugegeben. Der pH-Wert wird mit einer Elektrode (Ingold HA) eingestellt. Das Volumen wird so eingestellt, daß eine 2,2prozentige Hämoglobinlösung
so erhalten wird.
Als pH-Vergleichslösungen werden Pufferlösungen mit einem pH-Wert von 8,00,9,00,10,00,11,00 und 12,00 eingesetzt. Es wird ein digitales pH-Meter verwendet.
Die Zusammensetzung des Puffers für die Substratlösung mit einem pH-Wert von 8 folgt nach der Beschreibung für die Trypsinbestimmung. Die Zusammensetzung der übrigen Pufferlösungen sind aus Dawson et al., »Date for Biochemical Research«, 2. Ausgabe (1969), Oxford, S. 475 ff. entnommen.
Die Komponenten werden zur Substratlösung gegeben, bis die nachstehenden Endkonzentrationen erhalten werden:
pH-Bereich 8,3-10,3: Puffersystem
Glycin-NaOH (0,05 M)
pH-Bereich 10,8-11,3: Puffersystem
Na2HPO4-NaOH
(0,025 M)
pH-Bereich 11,7-12,5: Puffersystem
KCl-NaOH (0,05 M).
Enzymlösung
Es werden frische Lösungen in Wasser hergestellt Eine verdünnte Lösung hat eine Efciymkonzentration von 200 DE/ml. Die Bezeichnung DE bezieht sich auf Delft-Einheiten, die sich wiederum auf eine Methode zur Bestimmung der Enzymaktivität beziehen, die in der GB-PS 13 53 317 beschrieben ist.
Inkubation
Jede Analyse besteht aus zwei Bestimmungen und einer Blindbestiir-mung. Die Substrat- und Enzymlösungen werden in einem Wasserbad auf 25° C eingestellt Der pH-Wert der Substratlösungen wird mit einer Elektrode (Ingold HA) bestimmt, wobei für pH-Werte unter 11,0 auch eine Elektrode (Ingold LOT) verwendet wird. Als pH-Vergleichslösungen werden Puffer-Vergleichslösungen verwendet 2,5 ml der Substratlösung werden in einem Zentrifugenröhrchen mit 0,5 ml Enzymlösung versetzt und unmittelbar danach mit einem Glasstab, der mit einem Griff versehen ist, durch Rühren vermischt. Die Blindlösung, die kein Enzym enthält, wird ebenfalls inkubiert.
Die Inkubation wird nach 10 Minuten durch Zugabe von 5 ml 0,3 η Trichloressigsäure beendet. Zur Blindlösung werden 5 ml der Trichloressigsäurelösung und 0,5 ml Enzymlösung zugegeben. Die Trichloressigsäurelösung wird mit einer ZIPPETTE zugegeben. Das Gemisch wird anschließend mit dem Glasstab, der mit einem Griff versehen ist, noch in dem Zentrifugenröhrchen stark gerührt. Anschließend werden die Zentrifugenröhrchen in ein Wasserbad von 2°C eingebracht.
Die Drift des pH-Wertes während der Inkubation wird zu Beginn und am Ende der Inkubation mit einer Elektrode (LOT-Elektrode für pH-Werte unterhalb 11,0 und HA-Elektrode für pH-Werte oberhalb 11,0) gemessea Die Drift des pH-Wertes beträgt weniger als 0,1 pH-Einheiten bei der Inkubation von Enzymlösungen, die 50 oder weniger DE/ml enthalten und weniger als 0,15 pH-Einheiten bei der Inkubation von Enzymlösungen, die 200 bis 500 DE/ml enthalten. Als Grundlage dienen Mittelwerte, die mit der HA-Elektrode erhalten wurden.
Zentrifugation
Nachdem die Inkubationslösung mindestens 30 Minuten bei 2° C gehalten wurden, werden die Zentrifugenröhrchen bei 6000 g zentrifugiert
]. Farbentwicklung
Die Farbentwicklung wird in einem Wasserbad bei 250C durchgeführt 5 ml des Überstandes werden mit 10 ml 0,5 η Natronlauge versetzt Das Gemisch wird anschließend sofort mit einer Vortex-Genie-Vorrichtung gerührt Nach genau 2 Minuten wird das Gemisch mit 3 ml eines Phenolreagenzes mit einer ZIPPETTE unter fortwährendem Rühren versetzt Als Phenolreagenz wird das Folin-Ciocalteus-Phenolreagenz verwendet, das mit 2 Volumenteilen Wasser verdünnt wird.
Die Farbentwicklung wird mit einem Spektrometer mit automatischem Spalt bei 750 nm genau 6 Minuten nach der Phenol-Reagenz-Zugabe gemessen. Als Vergleichslösung zur Bestimmung der Farbentwicklung wird eine Tyrosinlösung verwendet, die 8xl0-7 Tyrosinäquivalente in 5 ml 0,2 η Salzsäure mit 0,5 Volumenprozent Formaldehyd enthält. Die Farbentwicklung der Vergleichslösung wird in gleichmäßigen Abständen überprüft Die Abweichungen vom Mittelwert liegen dabei unter 1% bei einem Ansatz eines verdünnten Phenolreagenzes.
Das Enzym weist folgende proteolytische Aktivität auf:
pH-Werte
8,3
8,8
9,4
9,8 10,3
10,8
11,3
11,7
12,5
Relative
Aktivität
87
91
87
94
99
100
(b) Elektrophoreseuntersuchung
Das Verhalten des Enzyms kann weiterhin durch die Zymogramm-Methode gekennzeichnet werden, die auf einer Kombination der Discelektrophorese in Polyacrylamidgel und einer visuellen Beobachtung der Aktivität beruht. Die Methode ist von Zuidweg et al., Biotech, and Bioeng., Bd. 14(1972), Seiten 685 bis 714, beschrieben und gestattet einen direkten Vergleich der Enzympräparate. Der Vergleich wird
(a) mit dem Enzym der Erfindung
(b) einer Protease, die von einem Stamm der Gattung Bacillus erhalten wurde, der bei der National Collection of Type Cultures in London unter der Bezeichnung NCTC :·553 hinterlegt wurde (vgl. GB-PS 12 05 403),
(c) einem im Handel erhältlichen, proteolytisch wirkendem Enzym MAXATASE®und
(d) einem im Handel erhältlichen Enzym ESPERASE® durchgeführt und ist in der Figur gezeigt. Die Figur weist nur die Hauptkomponenten der Präparate auf (als Puffersystem wird in der elektrophoretischen Trennung das System E verwendet, das 2- Amino-2-hydroxymethyl-1,3-propandiol und Borsäure enthält).
Die visuelle Beobachtung der Aktivität wird nach der Immersion-Kontakt-Technik (vgl. die Beschreibung von Zuidweg et al., a.a.O.) durchgeführt.
Die Figur zeigt, daß das Enzym der Erfindung aus mehreren Verbindungen besteht, wobei sich die Zusammensetzung des Enzyms von den Zusammensetzungen der übrigen Enzym-Präparate unterscheidet.
Aminosäurezusammensetzung des Enzyms
der Erfindung
Die Aminosäurezusammensetzung der zwei Hauptkomponenten A und B (vgl. Figur) wird bestimmt und ist in Tabelle 1 im Vergleich zu den Aminosäurezusammensetzungen mehrerer bekannter Enzyme
1. Subtilisin Carlsberg (vgl. Delange und Smith, J. Biol. Chem. Bd. 243 [ 1968] S. 2134),
2. Enzym von Bacillus Sacchariticus (vgl. US-PS 36 22 458),
3. Enzym von Bacillus firmus (vgl. NL-OS 72.07050) und
4. Enzym von B 221 (vgl. K. Horikoshi, Agr. Biol. Chem., Bd. 35 [ 1971 ], S. 1407) gezeigt. Der Fehler dieser Bestimmungen liegt bei ± 10%. Die Tabelle zeigt weiterhin die Molekulargewichte der Enzyme und ihre isoelektrischen Punkte.
Tabelle I
Aminosäure
(I)
(2)
(4)
Enzym der Erfindung Komp. (A) Komp. (B)
SER
GLU
PRO
GLY
ALA
VAL
MET
ILEU
LEU
TYR
PHE
TRY
Mol-Gewicht
Isoelektrischer
Punkt
4
28
19
0
31
10
16
13
4
27,300
9,3
20 14
37 12 10 25 27
0 20
3 12 12
2 3
22,700 9,3
26.000 11.0 29
18
2}
16
16
3C>
45
27
4
9
22
7
2
30,000
9,4
6 6
7 6
9 8
27 28
16 16
30 30
15 15
12 13
31 33
36 36
0 0
22 22
3 3
8 9
18 18
7 6
2 2
3 3
25,500 25,500
10,5 10,5
Taxonomie
Die taxonome Bestimmung wurde gemäß Smith-Gordon und Clark, »Aerobic Sporeforming Bacteria«, U. S. Dept. of Agr„ Monographie Nr. 16 (1952), durchgeführt. Die Sporulierung des Mikroorganismus Bacillus PB 92 kann durch Kultivieren lyophilisierter Kulturen von 65 Tage alten TSB-Agarkulturen (TSB: Trypton-Soya-Brühe aus Oxoid) auf TSB-Agar induziert werden.
Morphologie
(a) Vegetative Zellen: (bewegliche) Stäbchen, abgerundete Enden, im allgemeinen vereinzelt, aber auch in kurzen Keiten von 2 bis δ Stäbchen; manchmal sehr lange Ketten mit einer Länge von mindestens 1000 μ.
(b) Sporangien: Manchmal etwas verdickt.
(c) Sporen: 0,6—0,8 sowie 1,0—13 μ; ellipsoid, dickwandig; subterminal bis parazentraL
(d) Schattenformen: ziemlich viele; auch in der Mitte einer Kette von normalen Zellen.
Weitere Eigenschaften
Maximale Wachstumstemperatur: 50° C Gram-positiv; nur aerob
Wachstum auf Nähragar bei pH-Wert von 7,2: etwas langsamerer Wachstumsbeginn als bei einem pH-Wert von 9.4. Die Kanten der Kolonien sind bei dem pH-Wert von 72 glattrandig, bei einem pH-Wert von 9,4 aber gewellt bis faserförmig.
Keine Pigmentbildung auf Tyrosinagar bei einem pH-Wert von 9,5. Schwache Stärkehydrolyse auf Kartoffelstärke/Nähragar bei einem pH-Wert von 9,5.
Starke Verflüssigung von Gelatine auf Gelatine/Nähragar bei einem pH-Wert von 9,5.
Deutlicher Caseinabbau auf Milchagar bei einem pH-Wert von 8,4.
Kein oder kein wesentliches Wachstum auf Glucose- oder Mannitagar mit Nitrat als einziger Stickstoffquelle.
Positive Nitratreduktion in einer Nitrat/Nährbrühe bei einem pH-Wert von 9,5.
Isolierung
Der Mikroorganismus, der das Enzym der Erfindung produziert, wurde aus einer Bodenprobe in Sambia mit einer spezifischen Isolationsmethode bei einem pH-Wert von 8,0 bis 9,5 isoliert.
Züchtung
Das von dem Mikroorganismus Bacillus PB 92 produzierte Enzym wird durch Züchten des Mikroorganismus und anschließendes Abtrennen des produzierten Enzyms in üblicher Weise erhalten. Zur Erzielung hoher Ausbeuten des Enzyms ist ein Medium nötig, das gut assimilierbare Kohlenstoff- und Energiequellen, wie Glucose, Sucrose, Dextrine oder Stärke, und Stickstoffquellen organischen Ursprungs enthält, wie Casein, Hefe oder SojamehL Weiterhin werden vorzugsweise bestimmte Mengen von Calcium- und Magnesiumsalzen sowie mehrere Spurenelemente zugegeben.
Während der Züchtung ist eine gute Belüftung
notwendig. Der pH-Wert des Mediums wird bei 6,5 bis 10, vorzugsweise bei 7 bis 9, gehalten. Die Züchtigungstemperatur liegt bei 37°C.
Bei Beachtung dieser Maßnahmen können sehr hohe Ausbeuten (Proteaseaktivität pro g umgesetzte Glucose) erhalten werden. Die Ausbeute ist hinreichend hoch für eine wirtschaftliche Herstellung des Enzyms.
Abtrennung des Enzyms
Das Enzym wird aus der Kulturbrühe in üblicher Weise abgetrennt. Die Brühe wird filtriert, um die Mikroorganismen und unlösliches Material abzutrennen. Zur Herstellung wasserfreier Waschmittel wird das Enzym im allgemeinen durch Zugabe wassermischbarer organischer Lösungsmittel oder anorganischer Salze, wie Natriumsulfat oder Ammoniumsulfat, zum Filtrat ausgefällt. Für eine wirtschaftliche Herstellung wird das Filtratvolumen zuerst durch Verdampfen eingeengt, bevor die Lösungsmittel oder die Salze zugegeben werden. Für flüssige Waschmittel können die filtrierte Brühe oder das wieder aufgelöste Enzym verwendet werden.
Nach dem Ausfällen wird das Enzym durch Filtrieren oder Zentrifugieren abgetrennt. Anschließend wird der erhaltene Filterrückstand getrocknet.
Formulierung
Das Enzym kann in üblicher Weise Waschmitteln einverleibt werden. Die Menge des verwendeten Enzyms entspricht im allgemeinen der Menge, bei der das gesamte Waschmittel eine proteolytische Aktivität von ungefähr 100 bis 5000 DE/g, vorzugsweise 500 bis 1000 DE/g, besitzt. Die Bestimmung der proteolytischen Aktivität ist in der G B- PS 13 53 317 beschrieben.
Die Waschmittel mit dem Enzym der Erfindung enthalten weiterhin mindestens ein Tensid. Als Tenside in Waschmitteln werden diejenigen Tenside eingesetzt, die allgemein in Waschmitteln mit enzymatischer Aktivität verwendet werden. Im allgemeinen können nicht-ionische und anionische oberflächenaktive Verbindungen, wie wasserlösliche Seifen, anionische, nicht-ionische, ampholytische oder zwitterionische Tenside, verwendet werden. Ein Beispiel eines allgemein verwendeten Tensids ist Dodecylbenzolsulfonat Üblicherweise liegen die Tenside, die allein oder im Gemisch verwendet werden können, in einer Menge von ungefähr 4 bis 20% des Waschmittels vor.
Die Waschmittel der Erfindung können weitere zusätzliche Verbindungen enthalten, die allgemein in Waschmitteln mit proteolytischer Aktivität verwendet werden. Sie enthalten üblicherweise komplexe Phosphate, beispielsweise ein Alkalimetalltripolyphosphat oder ein Alkalimetallpyrophosphat, vorzugsweise in Mengen von etwa 40 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Waschmittel Weiterhin oder alternativ können Verbindungen, wie ein Alkalimetallcyanotriacetat oder ein Alkalimetallcitrat, verwendet werden. Ihre Wirkung in Waschmitteln ist komplex, wobei aber ihre Wirkung als Wasserweichmacher die größte Bedeutung hat Weitere Verbindungen, die üblicherweise zur Herstellung von Waschmitteln verwendet werden, sind beispielsweise Alkalimetallsilikate, im allgemeinen in Mengen von 1 bis 10 Gewichtsprozent, schwach alkalische Verbindungen, wie Alkalimetallbicarbonate, im allgemeinen in Mengen von höchstens 20 Gewichtsprozent, Füllstoffe, beispielsweise Alkalimetallsulfate, und weitere Verbindungen, wie Carboxymethylcellulose, Duftstoffe und optische Aufheller. Eine weitere üblich verwendete Verbindung ist ein Alkalimetallperborat, insbesondere Natriumperborat. In Verbindung mit den Perboraten zeigt das Enzym der Erfindung eine unerwartet hohe Stabilität.
Die Waschmittel können in üblicher Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Vermischen der Komponenten oder durch Herstellen eines Teilgemisches, das
ίο anschließend mit den üblichen Komponenten vermischt wird. Vorzugsweise wird das Enzym mit einem oder mehreren der üblichen Verbindungen, beispielsweise dem Füllstoff, vermischt, um ein Konzentrat mit einer zuvor bestimmten enzymatischen Aktivität herzustellen, das wiederum mit den anderen Komponenten vermischt werden kann.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
Züchtung des Mikroorganismus Bacillus PB 92.
Es wird folgendes Medium verwendet:
g/Liter
Hefe (bezogen auf das 22
Trockengewicht) 5
K2HPO4 3 H2O 0,05
MgSO4 · 7 H2O 0,05
CaCl2 0,005
FeSO4 ■ 7 H2O 0,005
MnSO4 ■ 4 H2O
Die Komponenten des Mediums werden in 90% des Endvolumens gelöst. Anschließend wird die Lösung I Stunde bei einem pH-Wert von 7,0 und einer Temperatur von 1200C sterilisiert.
Die Impfkultur wird durch Impfen von 100 ml Trypticase-Soja-Brühe (Oxoid), zu der nach 20minütigem Sterilisieren bei 1200C 4 ml 1 M Natriumcarbonatlösung aus einem Schrägröhrchen zugegeben wurde, mit dem Mikroorganismus Bacillus PB 92 erhalten. Die Impfkultur wird 24 Stunden bei 300C auf einer Schüttelvorrichtung inkubiert.
Das Medium wird bei 37° C und einem pH-Wert von 8,0 mit 1 Volumenteil der Impfkultur pro 100 Volumenteile Medium beimpft. Die Hauptzüchtung wird bei 37° C in Rührfermentem durchgeführt, die mit einer pH-Regelvorrichtung einer Temperaturregelvorrichtung, einer Antischaumvorrichtung und einer
so Vorrichtung für das kontinuierliche Messen der Konzentration des gelösten Sauerstoffs und der Sauersioffaufnahmegeschwindigkeh ausgerüstet ist. 17 Stunden nach dem Impfen wird eine 30prozentige Glucoselösung, die 1 Stunde bei 120° C sterilisiert wurde, bis zu einer Endkonzentration von 30 g Glucose pro Liter Medium zugegeben.
Die erhaltenen Ergebnisse weisen auf eine Ausbeute des proteolytisch wirkenden Enzyms von etwa 8 χ 105 DE/g verbrauchte Glucose hin.
In Beispiel 1 der NL-OS 72.07050 ist ein Züchtungsversuch beschrieben, bei dem eine Endausbeute von 11 χ 106 DE/Liter Kulturbrühe erhalten wird (50 Anson-Einheiten entsprechen etwa HxIO6DE). Die Menge der verwendeten Kohlenhydrate entspricht etwa 75 g Glucose/Liter Kulturbrühe. Die Ausbeute an Protease/g verbrauchte Glucose im Beispiel der NL-OS 72.07050 entspricht 14 x 105 DE Das bedeutet, daß die Ausbeute des Enzyms der Erfindung etwas 5 mal größer ist
ίο
Beispiel 2
Waschwirkung
Die Waschuntersuchungen werden auf folgende Weise ausgeführt:
(a) zu untersuchende Kleidungsstückproben: EMPA-116 (verschmutzt mit Blut, Milch und chinesischer Tinte) von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Versuchsanstalt für Industrie, Bauwesen und Gewerbe, St. Gallen, Schweiz. Die zu untersuchenden Kleidungsstückproben werden im Dunkeln und luftdicht aufbewahrt. Zur Waschuntersuchung werden Stücke von 5 χ 5 cm aus einem visuell homogenen Teil des Kleidungsstücks ausgeschnitten.
(b) Waschlaugen: 4 g eines perborathaltigen, handelsüblichen Waschmittels ohne Enzym pro Liter synthetisches Leitungswasser mit einer Härte von 15°d (deutscher Härtegrad). Das synthetische Wasser wird auf folgende Weise hergestellt: 10 ml einer Lösung von 0,656% MgCb in destilliertem Wasser werden mit 10 ml einer Lösung von 2% CaCb (pA) in destilliertem Wasser in einem 1000 ml Meßkolben versetzt und kräftig vermischt Die erhaltene Lösung wird anschließend unter Rühren mit 10 ml einer Lösung von 2,1% NaHCÜ3 vermischt und mit destilliertem Wasser auf 1000 ml aufgefüllt
(c) Waschuntersuchung: 250 ml Waschlauge werden jeweils in einer ausreichenden Zahl von 300 ml Erlenmeyer-Kolben gegeben. Das Enzym wird anschließend in einer Menge von 0, 250, 500 und 1000 DE/g Waschmittel jeweils in einem doppelten Ansatz zugegeben. Die Erlenmeyerkolben werden in einem Schüttelthermostaten bei 450C gehalten, in dem sie unter Schütteln aufgewärmt werden. Anschließen wird jeweils eine Kleidungsstückprobe in den Erlenmeyerkolben zugegeben, die genau 1 Stunde bei 45° C geschüttelt werden. Nach dem Waschen wird die Waschlauge dekantiert. Es werden 250 ml synthetisches Leitungswasser zu den Erlenmeyer-Kolben zugegeben. Die Kolben werden mit Gummistopfen verschlossen und genau 1 Minute kräftig geschüttelt. Die Kleidungsstückproben werden in einem Becherglas gesammelt, in dem sie mit langsam fließenden Leitungswasser gespült werden. Nach Zugabe der letzten Kleidungsstückproben wird das Spülen etwa 10 Minuten fortgesetzt. Anschließend läßt man die Kleidungsstückproben, die in einem weißen sauberen Handtuch zusammengefaltet sind, an der Luft im Dunkeln trocknen.
Nach dem Trocknen wird die Remission in einem Remissionsmeßgerät beidseitig bestimmt, wobei MgO als Referenzsubstanz verwendet wird. Die Mittelwerte werden hinsichtlich einer vollständig rein gewaschenen Kleidungsstückprobe berechnet, die eine Remission von 65,8% bezogen auf MgO besitzt.
Vergleich des Enzyms der Erfindung
mit MAXATASE® und ESPERASE®
Die Waschuntersuchungen werden gemäß der vorstehenden Weise bei einem pH-Wert von 9,7 durchgeführt. In Tabelle II sind die Ergebnisse zusammengefaßt.
Tabelle II % Remission Maxatase A Esperase A
DE/g Enzym der Erfindung
A
_
20 30 10 31 11
0 41 21 33 13 36 16
250 46 26 36 16 39 19
500 52 32 r»io Tah<>11<» 7fiot HaR iintw rip.n TTntftrsiirhiinashp.riinininiTfin
wirkung als die handelsüblichen Enzyme aufweist
das Enzym der Frfinrhing eine bes.'
1000 Blatt Zeichnungen
Hierzu 1
β
I

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Proteasepräparat, erhältlich durch Züchten unter üblichen Bedingungen von Bacillus nov. spec. PB 92 (hinterlegt bei der Microbensammlung der Technischen Hochschule Delft unter der Nr. OR-60) und enthaltend die zwei Hauptkomponenten A und B mit folgenden Parametern:
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