JPS6083595A - デンプンの直接酵素糖化法 - Google Patents

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】 本発明は、デンプンの直接酵素糖化法に関し、更に詳し
くは新菌種アスペルギルス　Ｋ２７の産生ずるデンプン
分解酵素を用いるデンプンの直接酵素糖化法に関する。

従来、デンプンを原料としてブドウ糖を製造するには、
水に懸濁したデンプン乳を加温（８５〜１２０’Ｃ）し
、糊化させてからα−アミラーゼによって液化し次いで
グルコアミラーゼを加えて糖化する方法が採られてきた
。しかし、高濃度のデンプン乳の糊化および液化には多
量の熱エネルギーが必要となる上、粘度か非常に高い為
に９、テ殊な装置を必要とする。

これに対し、デンプンを２５〜７０　’Ｃの温度におい
て直接１段階で糖化する場合には、従来法に比べそのン
容液は低粘度であり、工程ら簡単となり、経済的にも有
利である。

本発明は、以上の様な状況に鑑み完成されたものであっ
て、デンプン分解能の高い特定のデンプン分解酵素を用
いて各種デンプンを直接１段階で糖化する方法を提供す
るものである。しカルでその要旨は、アスペルギルス属
に属腰アスベルキルス　７ミが一トスとは （１）分生子柄の色調が無色、 （２）生育温度範囲が１０〜５５゛Ｃ である点において菌学的性質が異なる新菌種アスペルギ
ルス　Ｋ２７の産生するデンプン分１’ｌ？酵素全デン
プンに作用させることを特徴とする特許ンの直接酵素糖
化法に存する。

本発明で用いるアスペルギルス　Ｉ（２７はアスペルギ
ルス属に属する新菌株であり、その１株であるアスペル
ギルス　Ｋ２？ＡＣ−１は、徽工研菌寄第７１５８号と
して工業技術院微生物工業研究所に寄託されている。こ
の菌株の詳細は特願昭５８　１４４５４４号明細書に記
載されているが、その菌°学的性質を以下に示す。

■、各培地における生育状態 （１）麦芽エキス寒天培地 生育は良好で、３７°Ｃにおいて３０目に約５Ｏｎｏｎ
の直径に達する。

基底菌糸層は薄く平担。コロニー表面はビロード状〜羊
毛状。コロニーの色は最初白色で、分生子が多数形成さ
れると緑色〜暗緑色になる。

コロニーの裏面は初め無色で、後に淡黄色になる。

（２）ツアペック寒天培地 生育は良好で、３７℃において３日目で約４５１１１１
１１の直径に達する。

基底菌糸層は比較的薄く平担。コロニー表面はビロード
状〜羊毛状。コロニーの色は最初白色で、分生子が多数
形成されると緑色〜ｕ（９緑色になる。コロニーの裏面
は初め無色で、後に淡黄色になる。

＋＋、生理学的性質 （１）生育の範囲（麦芽エキス培地使用）ｐＨ：　３〜
８ 温度：　１０〜５５°Ｃ （２）最通生育条件（麦芽エキス培地便Ｊ旧ｐＨ：　４
〜７ 温度：３５〜４５°Ｃ ＩＩ＋、形態学的性質 分生子頭：円筒形、長さ１２０〜２（）Ｏμ。

直径３０〜６０μ、淡緑色。

分生子柄：長さ１５０〜３０　ｎμ、直径２゜５〜８μ
。基底菌糸ないし買主 菌糸から分枝して立ち上がる。

滑面、無色。

庶のう　：直径１５〜２８μ、７　ラＸ　−ｙ　型、淡
緑色、上部２匁の１ぐらいより フィアライドを形成。

メトレ：メトレは、形成されない。

フィアライド二６．５〜９．ＳＸ２〜２．５μ、淡緑色
。

分生子：直径２．５〜３．０μ、球形〜亜球形、粗面、
集塊は暗緑色。

本発明の菌種を用いてデンプン分解酵素を生産するには
、通常アミラーゼ生産に用いられる培地で、１０〜５５
℃、好ましくは３５〜４５℃、＋）Ｉ（３〜８、好まし
くは４〜７で固体培養または液体培養すればよく、３〜
７日で著量のデンプン分解酵素が蓄積される。

デンプン分解酵素の生産【こ用いられる培地の炭素源と
しては、たとえば各種デンプン、デンプン加水分解物、
コーンミール、小麦粉、廃糖蜜笠が使用される。窒素源
としては、たとえばペプトン綿実油カス、肉エキス、醇
母エキス、カゼイン、コーンステイープリカー、麦芽エ
キス、大豆油、脱脂粉乳、無機アンモニウム塩、無機硝
酸塩等が使用される。その池、ＫＨ２ＰＯ４、Ｆｅ５０
．、Ｍ８ＳＯ，、ＫＣＩ、ＣｎＣ１２、ＣｏＣｌ２、Ｍ
ｎ５Ｏ，笠の無機塩類、さらに必要に応して有（幾微量
栄養源を培地に添加することができる。

この様にして得られる培養液は、そのまま酵素源として
使用することがでたるが、得られる培養液から分離した
菌体および培養シ戸液はいずれも粗酵素として使用する
こともでとる。まｔこ、培養９戸液の６０％硫安画分、
それのさらに５５％インプロパツール画分もデンプン分
解酵素として用いることができる。

上記のごとくイｑられなデンプン分解酵素の活性は、次
の様にして測定する： ｐＨ４，５の緩１Φｊ液に溶解した１％可溶性デンプン
溶液に４５°Ｃで酵素溶液を作用させ、１５分後に生成
した還元糖をソモギー・ネルソン（Ｓ　０１１１（１−
Ｈｙｉ　Ｎｅ１ｓｏｎ　）法により定量する。この条件
で１分間に１μｍｏｌｅのグルコースを生ＩＭする力１
＋ｌｌｉを１単位とする。

この様にして産生されたデンプン分解酵素を用いたデン
プンの分解は、通常２５〜７０℃、好ましくは４５〜６
０℃の温度において、ｐＨ３〜８、好ましくは４〜６で
行うことがでトる。分解反応は、静置して行ってもよい
が、デンプン乳が均一に懸濁する程度にゆるく撹拌して
行うのが好ましい。加える酵素量は、デンプン１ｍ８当
り０．０５〜１．０単位が適当であるが、酵素量を少な
くして反応時間を長くしてもよい。分解されうるデンプ
ンの種類は限定されず、コーンスターチのほか、馬鈴薯
、甘藷、米、小麦、タピオカ、キャラサバなどが例示で
きる。

本発明の製造法において、ブドウ糖からアルコールを生
産する能力を有する微生物を併用すれば１工程でデンプ
ンからアルコールを製造することか゛で慇る。

以下に実施例および参考例を示し、不発明徴生物の土壌
からの分離、デンプン分解酸素の生産およびデンプンの
糖化について具体的に説明する。

参考例１ 鹿児島市郡元１丁目で採取した土壌を滅菌生理食塩水で
１０００倍に希釈し、その１ｍ、ｇ　を下記分離用寒天
培地（Ｉ）９Ｊと混合し、滅菌シャーレ内に入れ、４５
℃で２日問培養した。

分離用寒天培地（Ｉ）　％ Ｎ１−１．ＮＯ３’　０．１ Ｍｇ５　Ｏ−・７　Ｎ２０　（１，０２ＫＨ２Ｐ　Ｏｈ
　＋）、ｉ　４ 酵母エキス　ｏ、ｔＢ ａ−Ｒ３１）　（Ｊ、５ 寒天　１・５ （硅１６．１〜６．３） 注１）小麦デンプンを液化した際に得られる不溶性デン
プンを集め、凍結乾燥したもの。

上記培薔により発生したコロニーを白金耳でド記組成の
斜面寒天培地（１１）に移し、４５　’（：で２Ｌ１間
培養した。

斜面寒天培地（ＩＩ）　％ ペプトン　Ｏ，Ｓ 酵母エキス　０．３ 麦芽エキス　０．３ ブドウ糖　０．２ 寒天　１．５ （ｐＨ７，０） 上記培養により培地上に発生する菌の１白金耳を生理食
塩水で１００００倍に希釈し、そのＩＪを上記分離用寒
天培地（■）９−　と混合し、滅菌シャーレ内で、４５
℃で２日間培養し、発生した複数のコロニーが相互に相
異しないことを肉ｌ１ｌＬ的および顕微鏡的に確認した
。

上記コロニーの内１０個を各々斜面寒天培地（ＩＩ）ニ
接ｆｌＬ、４５°Ｃで２８間培養し、１０本の斜面寒天
培地上の菌が同し菌であることを肉眼的および顕微鏡的
に確認した。また、これら１０本の培養菌について各培
地上の性状および生理学的性質は同一であり、かつ前述
の通りであることを確認した。

この結果から、１０本の培養菌は全て自然界から純粋に
分離された単−菌であることがわかる。

次いで、上記の様に、純粋培養された麦芽エキス斜面寒
天培地上の菌に、保護剤（スキムミルク１０％およびグ
ルタミン酸ナトリウム１％の水落液）を加え、胞子懸濁
液を調整した。この胞子懸濁液を、アンプルに０．２Ｊ
ずつ分注し、凍結乾燥を行なった。

乾燥方法は、−３０〜−４０°Ｃまで緩慢凍結した後、
（１１，０３Ｌｏｒｒで室温にて１８〜２０時間乾燥し
た。次いで、ガスバーナーで真空溶封後１，１°Ｃで保
存した。

この様にして得られた凍結乾燥菌を３力月後に復元した
。この際の復水には滅菌生理食塩水を、培地には麦芽エ
キス培地を用いた。復元菌の各培地での性状および生理
学的性質は凍結１１；ｉと同しであった。

参考例２ アスペルギルス　Ｋ２７ＡＣ−１を斜面寒天培地（ＩＩ
）上で４５℃で２日間培益し、そのスラント上に生育し
た菌体な一白金耳取り、５００Ｊフラスコに入れた下記
組成の培地１００＋ｎ４　に接種した。４５°Ｃで５日
間振どう培養した後、培養液を濾過し、得られたい液の
デンプン分解活性を測定したところ１２単位／■Ａであ
った。

境地　％ 小麦デンプン　２．０ ＮＨ４ＮＯ３０，１ 酵母エキス　０．０１ コーンステイープリカー　０．０８ ＫＨ２Ｐ０．　０．１４ Ｆ　ｅＳ　０４　・７　Ｈ２Ｏ０、Ｏ（１１Ｍ　ｇ　Ｓ
　Ｏ４・？　Ｈ２Ｏ０，０５ＫＣＩ　、０．０５ （ｐＨ６，１〜６．３　） 実施例１ 参考例２で得た培養炉液（デンプン分解活性２５単位に
相当する量）を緩衝液（ｐＨ４，５）５Ｊに懸濁したコ
ーンスターチ２５＋ａｇに５５℃で作用させた。生成し
た還元糖をソモギー・ネルラン法で経時的に測定し、分
解率（生成した還元糖／全糖）をめ、分解曲線を作成し
た。コーンスターチに対する分解曲線を第１図に示す。

この条件で、コーンスターチの分解率は７時間でほぼ１
００％に達した。

実施例２ 参考例２で得たデンプン分解酵素２５単位を、緩衝液（
ｐＨ４，５）　５’Ｊに懸濁したコーンスターチ２５０
＋ｎεに５５℃で作用させ、静置で糖化を行った。生成
したブドウ糖をグルコースオキシグーゼ・パーオキシタ
ーゼ法により定量して糖化率をめた。この条件では、２
４時間で８５％、４８時間で９５％の糖化率であった。

実施例３ 実施例２において液を１００１ｍで撹拌する以　・外は
同様の手順をくり返した。糖化率は、７時間で９８％、
２４時間で１１）　ｌ）、％であった。この結果を第２
図に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１における分解率曲線のグラフ、１２
図は実施例３における糖化率曲線のグラフである。 特許出願人　ダイキン工業株式会社 代　理　人　弁理士　青　山　葆（外２名）劃龜蛭？

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．７スペルギルス属に属シ、アスペルギルス７ミガー
   トスとは （１）分生子柄の色調が無色、
2. （２）生育温度範囲が１０〜５５°Ｃ である。臣において菌学的性質が異なる新菌種アスペル
   ギルス　Ｋ２７の産生するデンプン分解酵素をデンプン
   に作用させることを１、デ徴とするデンプンの直接酵素
   糖化法。