DE2261270C3 - Process for the production of enzyme complexes lysing cell walls, enzyme complexes obtainable in this way and their use - Google Patents
Process for the production of enzyme complexes lysing cell walls, enzyme complexes obtainable in this way and their useInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung zellwändelysierender Enzymkomplexe, die folgende Eigenschaften besitzen:The invention relates to a process for the preparation of cell wall lysing enzyme complexes, the following Have properties:
(a) sie lysieren lebende und tote Zellen zumindest von Aspergillus niger, Penicillium steckii, Saceharomyces cerevisiae, Candida utilis, Candida albicans, Candida lipolitica, Lentinus edodes. Bacillus subtilis, Lactobacillus lactis und Chlorella,(a) They lyse living and dead cells at least from Aspergillus niger, Penicillium steckii, Saceharomyces cerevisiae, Candida utilis, Candida albicans, Candida lipolitica, Lentinus edodes. Bacillus subtilis, Lactobacillus lactis and Chlorella,
(b) ihre zellwandlysierenden Aktivitäten sind stabil im pH-Bereich von 3 bis 9, wobei der optimale pH-Wert im Bereich von 5 bis 7 liegt,(b) their cell wall lysing activities are stable in the pH range from 3 to 9, being the optimal one pH is in the range of 5 to 7,
(c) ihre zellwandlysierenden Aktivitäten sind optimal in einem Temperaturbereich von 30—400C, wobei die optimale Temperatur in Abhängigkeit von der Natur der Mikroorganismen, deren Zellen lysiert werden sollen, variiert,(c) their cell wall-lysing activities are optimal in a temperature range of 30-40 0 C, the optimal temperature varying depending on the nature of the microorganisms whose cells are to be lysed,
(d) ihre zellwandlysierenden Aktivitäten sind stabil in einem niedrigen Temperaturbereich, werden jedoch bei Temperaturen oberhalb von 500C schnell inaktiviert,(d) their cell wall lysing activities are stable in a low temperature range, but are quickly inactivated at temperatures above 50 0 C,
(e) ihre zellwandlysierenden Aktivitäten werden durch die Gegenwart von Mn++, Ni++ oder Zn+ + inaktiviert,(e) their cell wall lysing activities are inactivated by the presence of Mn + +, Ni + + or Zn + +,
(f) sie zeigen die enzymatischen Aktivitäten von Cellulase bei einem optimalen Temperaturbereich von 40—500C und einem optimalen pH-Wert von 5,0, von Carboxymethylcellulase, von j3-l,3-Glucanase bei einem optimalen Temperaturbereich von 40—500C und einem optimalen pH-Wert von 5,0, von Chitinase bei einer optimalen Temperatur von 350C und einem optimalen pH-Bereich von 4,0—5,5, von Protease, Hemi-cellulase und Amylase, und(f) they show the enzymatic activities of cellulase at an optimal temperature range of 40-50 0 C and an optimum pH of 5.0, carboxymethyl cellulase, of j3-l, 3-glucanase at an optimal temperature range of 40-50 0 C and an optimal pH value of 5.0, of chitinase at an optimal temperature of 35 0 C and an optimal pH range of 4.0-5.5, of protease, hemi-cellulase and amylase, and
(g) sie setzen sich im wesentlichen aus Enzymkomponenten zusammen, die jeweils ein Molekulargewicht von mindestens 50 000 besitzen,(g) They are composed essentially of enzyme components each having a molecular weight of at least 50,000,
die so erhältlichen Enzymkomplexe und deren Verwendung. the enzyme complexes obtainable in this way and their use.
Bekanntlich werden Hefen und Chlorella und dergleichen zur Verwendung in Nahrungsmitteln und Futter in großem Umfang gezüchtet. Weiterhin istIt is known that yeast and Chlorella and the like are used in food and drink Forage bred on a large scale. Furthermore is
bekannt, daß Bakterien und Pilze gezüchtet werden, um sie für die Gewinnung von wertvollen Substanzen, wie Antibiotika, Eiweißstoffen, Nukleinsäuren, Aminosäuren, Vitaminen und Enzymen, zu verwenden. Die Zellwände der Hefen und Chlorella sind jedoch so stark, daß sie bei der Verwendung in Nahrungs- und Futtermitteln schwer zu verdauen und abzubauen sind. Daher ist vorgeschlagen worden, die Hefen und Chlorella mit einem Enzym zu behandeln, das die Zellwände dieser Mikroorganismen. aufschließt oder abbaut, um die Auflösbarkeit und Verdaubarkeit zu verbessern. Weiterhin ist vorgeschlagen worden, Bakterienkulturen und Pilzkulturen mit einem die Zellwände lysierenden Enzym zu behandeln, um die Extraktion wertvoller intrazellulärer Substanzen aus den gezüchteten Mikroorganismen zu erleichtern.known that bacteria and fungi are grown to be they are used to extract valuable substances such as antibiotics, proteins, nucleic acids, amino acids, Vitamins and enzymes, to use. However, the cell walls of yeast and chlorella are so strong that they are difficult to digest and break down when used in food and feed. It has therefore been proposed to treat the yeasts and chlorella with an enzyme that can remove the Cell walls of these microorganisms. unlocks or breaks down in order to increase the solubility and digestibility to enhance. It has also been proposed to use bacterial cultures and fungal cultures with one of the cell walls lysing enzyme treat to the extraction of valuable intracellular substances from the cultured To facilitate microorganisms.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Enzyme bereitzustellen, die in der Lage sind, Zellen und insbesondere die Zellwände verschiedener Mikroorganismen zu lysieren. Bei diesen Untersuchungen wurde ein Enzymkomplex bzw. ein aus verschiedenen Enzymen bestehender Komplex gefunden, der durch die bekannten Stämme der Gattung Pellicularia erzeugt wird und eine hohe Lysierfähigkeit zeigt, das heißt, er löst die Zellen verschiedener Mikroorganismen auf. Der erfindungsgemäße Enzymkomplex kann durch Züchtung bekannter Arten der Gattung Pellicularia in einem Nährboden erhalten werden, der Quellen assimilierbaren Kohlenstoffs und assimilierbaren Stickstoffs enthält, um diesen Enzymkomplex im Nährboden zu erzeugen und zu assimilieren und ihn dann daraus zu isolieren.The invention was based on the object of providing enzymes which are able to cells and especially to lyse the cell walls of various microorganisms. During these examinations was found an enzyme complex or a complex consisting of different enzymes, which is caused by the known strains of the genus Pellicularia is produced and shows a high lysability, that is, he dissolves the cells of various microorganisms. The enzyme complex of the present invention can be cultivated known species of the genus Pellicularia can be obtained in a culture medium that can be assimilated with sources Contains carbon and assimilable nitrogen to produce this enzyme complex in the culture medium and assimilate and then isolate him from it.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung zellwändelysierender Enzymkomplexe der eingangs genannten Art, das sich dadurch auszeichnet, daß ein bekannter Stamm von Pellicularia sasakii oder ein bekannter Stamm von Pellicularia filamentosa in einem Nährmedium, das assimilierbare Kohlenstoffquellen und assimilierbare Stickstoffquellen enthält, zur Erzeugung und Anreicherung des Enzymkomnlexes im Nährmedium gezüchtet und dann der Enzymkomplex aus dem Nährmedium isoliert wird.The invention therefore relates to a process for the production of cell wall lysing enzyme complexes type mentioned at the beginning, which is characterized by the fact that a known strain of Pellicularia sasakii or a known strain of Pellicularia filamentosa in a nutrient medium that is assimilable carbon sources and contains assimilable nitrogen sources for the generation and enrichment of the enzyme complex in the Culture medium and then the enzyme complex is isolated from the nutrient medium.
Der dadurch erzielbare technische Fortschritt liegt darin, daß der erfindungsgemäße Enzymkomplex im Unterschied zum Stand der Technik endo-/M,3-Glucanase enthält, die die Mikroorganismen-Zellwände durch statistisches Aufbrechen ihrer Moleküle in Oligopolysaccharid-Einheiten und durch geringe Protease-Aktivität abzubauen vermag, so daß er solche Zellwände rascher und wirksamer zu lysieren vermag.The technical progress that can be achieved in this way is that the enzyme complex according to the invention is im Difference to the prior art contains endo- / M, 3-glucanase, which the microorganisms cell walls through statistical breakdown of their molecules into oligopolysaccharide units and is able to degrade through low protease activity, so that it has such cell walls able to lyse faster and more effectively.
Taxonomisch gehört die Gattung Pellicularia zur Familie der Corticiaceae der Ordnung der Aphyllophorales, die zu der Unterklasse der Homolasidiae der Klasse Basidomycetes gehört.Taxonomically the genus Pellicularia belongs to the family of the Corticiaceae of the order of the Aphyllophorales, which belongs to the subclass Homolasidiae of the class Basidomycetes.
Ein erfindungsgemäß verwendeter, bekannter Stamm von Pellicularia sasakii kann bekanntlich die Pflanzenkrankheit Blattscheidenbrand bei Reispflanzen hervorrufen, ein Stamm der bekannten Art Pellicularia filamentosa die Pflanzenkrankheit Schwarzfäule bei Kartoffelpflanzen. Bekannte Stämme von Pellicularia filamentosa sind unter ATCC No. 14 701,14 702,14 703 und 20 206 hinterlegt worden, sowie ein Stamm von Pellicularia sasakii unter der ATCC No. 13 289, wie auf Seite 120 des »Catalogue of Strains« 9. Ausgabe (1970) der »American Type Culture Collection« angegeben.A known strain of Pellicularia sasakii used according to the invention is known to be capable of the plant disease Cause leaf sheath blight in rice plants, a strain of the well-known Pellicularia species filamentosa the plant disease black rot in potato plants. Known strains of Pellicularia filamentosa are registered under ATCC No. 14 701.14 702.14 703 and 20,206, and a strain of Pellicularia sasakii under ATCC No. 13 289 as on Page 120 of the Catalog of Strains, 9th edition (1970) of the American Type Culture Collection.
Bei den vorliegenden untersuchenden Arbeiten wurde ein Stamm von Pellicularia sasakii aus einer Verletzung bei einer mit Blattscheidenbrand infizierten ReisDflanze isoliert. Dieser Stamm wurde unter F. R. I.In the present investigative work, a strain of Pellicularia sasakii from a Injury in a rice plant infected with leaf sheath burn isolated. This strain was named under F. R. I.
No. 1170 im öffentlichen japanischen Hinterlegungsinstitut »Fermentation Research Institute, Agency of Industrial Science & Technology of Japan, Inage, Chiba City, Japan« am 8. November 1971 hinterlegt Dieser Stamm wurde bei der American Type Culture Collection (ATCC), Rockville, Maryland, am 12. IZ 1972 unter ATCC No. 20 365 uneingeschränkt hinterlegt Ebenfalls wurde ein Pellicularia filamentosa-Stamm aus einer Verletzung einer mit Schwarzfäule infizierten Kartoffelpflanze isoliert Dieser Stamm wurde unter dem gleichen Datum unter der Nummer F. R. I. No. 1171 hinterlegt Dieser Stamm wurde am IZ IZ 1972 unter ATCC No. 20 366 uneingeschränkt hinterlegt Nichtsdestoweniger ist es bisher nicht gelungen, die Stämme F. R. I. No. 1170 und 1171 von den bekannten Stämmen der Pellicularia sasakii und der Pellicularia filamentosa zu differenzieren (dazu siehe die japanische Veröffentlichung »Microbiology Handbook« Seiten 376—377, veröffentlicht am 25. Dezember 1957 in Tokio).No. 1170 at the Japanese Public Deposit Institute, Fermentation Research Institute, Agency of Industrial Science & Technology of Japan, Inage, Chiba City, Japan "deposited on November 8, 1971. This strain was registered with American Type Culture Collection (ATCC), Rockville, Maryland, 12th IZ 1972 under ATCC No. 20 365 deposited without restriction A Pellicularia filamentosa strain was also found from an injury to a potato plant infected with black rot. This strain was isolated under the same date under the number F. R. I. No. 1171 deposited This strain was at IZ IZ 1972 under ATCC No. 20 366 unreservedly deposited F. R. I. No. 1170 and 1171 from the known tribes to differentiate between Pellicularia sasakii and Pellicularia filamentosa (see the Japanese publication "Microbiology Handbook" pages 376-377, published December 25, 1957 in Tokyo).
Die morphologischen Eigenschaften der oben angegebenen Pellicularia sasakii- und Pellicularia filamentosa-Stämme werden im folgenden kurz angegeben:The morphological properties of the Pellicularia sasakii and Pellicularia filamentosa strains given above are briefly given below:
1. Das pflanzliche Mycel ist fasrig oder hat eine Pilzhut-Form, ist anfänglich farblos und ändert seine Farbe in eine gelblich-braune Faibe nach Alterung.1. The plant mycelium is fibrous or has the shape of a mushroom cap, is initially colorless and changes its color into a yellowish-brown fawn after aging.
2. Das Mycel besitzt im allgemeinen einen Durchmesser von 8 bis 12 μπι.2. The mycelium generally has a diameter of 8 to 12 μm.
3. Das Sklerotium wird gebildet3. The sclerotium is formed
4. Die Basidie besitzt die Form eines Zylinders oder eiförmige Gestalt und trägt 4 bis 8 Verzweigungen.4. The basidia has the shape of a cylinder or egg-shaped and bears 4 to 8 branches.
5. Es werden farblose Sporen mit einer glatten Oberfläche gebildet5. Colorless spores with a smooth surface are formed
6. Das Hymenium ist flach.6. The hymenium is flat.
7. Der Fruchtkörper bildet eine vernetzte Membran.7. The fruit body forms a networked membrane.
Pellicularia sasakii und Pellicularia filamentosa können dadurch voneinander differenziert werden, daß Pellicularia jasakii bei Reispflanzen Blattscheidenbrand und Pellicularia filamentosa bei Kartoffelpflanzen die Schwarzfäule und bei Auberginen die Umfallkrankheit (der Keimlinge) verursacht Weiterhin bildet Pellicularia sasakii ein schwarzbraun gefärbtes Sklerotium von 5 bis 13 mm, eine Basidie von 18χ9μΐη und Sporen von 9x7 μιη. Pellicularia filamentosa bildet ein braun gefärbtes Sklerotium von 1 bis 3 mm, eine Basidie von 15x8 μίτι und Sporen von 9x7 μπι. Jedoch haben einige Taxonomen die Ansicht geäußert, daß Pellicularia sasakii lediglich eine natürliche Variante von Pellicularia filamentosa sei.Pellicularia sasakii and Pellicularia filamentosa can be differentiated from one another in that Pellicularia jasakii in rice plants and Pellicularia filamentosa in potato plants die Black rot and in aubergines the disease (of the seedlings) that causes it. Furthermore, Pellicularia forms sasakii a black-brown colored sclerotium from 5 to 13 mm, a basidia of 18χ9μΐη and spores of 9x7 μm. Pellicularia filamentosa forms a brown colored sclerotium from 1 to 3 mm, a basidia of 15x8 μίτι and spores of 9x7 μπι. However, some have Taxonomists have expressed the view that Pellicularia sasakii is merely a natural variant of Pellicularia filamentosa is.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen, die Zellwände lysierenden Enzymkomplexes kann jeder der oben angegebenen Stämme von Pellicularia sasakii oder filamentosa verwendet werden.For the production of the invention, the cell walls lysing enzyme complex can be any of the above-mentioned strains of Pellicularia sasakii or filamentosa can be used.
Beim Verfahren nach der Erfindung wird ein bekannter Stamm von Pellicularia sasakii oder Pellicularia filamentosa in einem Nährmedium gezüchtet, das assimilierbare Kohlenstoff- und Stickstoffquellen enthält, um den Enzymkomplex zu erzeugen und zu akkumulieren und ihn dann aus dem Medium zu isolieren.In the method of the invention, a known strain of Pellicularia sasakii or Pellicularia filamentosa grown in a nutrient medium containing assimilable carbon and nitrogen sources, to generate and accumulate the enzyme complex and then remove it from the medium isolate.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Stamm von Pellicularia sasakii oder Pellicularia filamentosa entweder in einem flüssigen Nährmedium oder in einem festen Nährmedium gezüchtet werden, wobei bekannte Fermentationsverfahren angewandt werden. Vorzugsweise wird der Pellicularia-Stamm bei einer InkubationstemDeraturWhen carrying out the method according to the invention, a strain of Pellicularia sasakii or Pellicularia filamentosa either in a liquid nutrient medium or in a solid nutrient medium are grown using known fermentation methods. Preferably the Pellicularia strain at an incubation temperature
von 15 bis 40° C 48 bis 240 h gezüchtet, obgleich die Züchtungsbedingungen je nach Art des benutzten Züchtungsverfahrens variieren können.grown from 15 to 40 ° C for 48 to 240 hours, although the Breeding conditions may vary depending on the type of breeding process used.
Der Nährboden, in dem der Pellicukria-Stamm nach einem Verfahren nach der Erfindung gezüchtet wird, kann assimilierbare Kohlenstoff- and Stickstoffquellen enthalten. Als Kohlenstoffquellen können beispielsweise Kohlenhydrate wie Stärke, Glycose, Saccharose, Weizenkleie, Reiskleie und dergleichen verwendet werden. Als Stickstoffquellen könne« beispielsweise Ammoniumsalze, Nitrate, Peptone, Fleischextrakte, Hefeextrakte, entfettetes Sojabohnenmehl und dergleichen verwendet werden. Auch kann eine geeignete Menge einer das Wachstum fördernden Substanz, wie beispielsweise Vitamine, dem Nährboden zugegeben werden. Ebenso kann ein Pulver aus Trockenhefe, Chlorella und/oder Pilzen zugesetzt werden, um die Enzymbildung zu fördern. Weiterhin können Spuren von organischen Salzen, wie beispielsweise Kaliumsalzen, Calciumsalzen, Magnesiumsalzen, Eisensalzen, Phosphaten und dergleichen, dem Nährboden zugesetzt werden, um verschiedenartige Spurenelemente zuzuführen, die für das Wachstum des Pellicularia-Stamms wesentlich sind.The medium in which the Pellicukria strain is after a method according to the invention can be grown assimilable carbon and nitrogen sources contain. Carbohydrates such as starch, glycose, sucrose, Wheat bran, rice bran and the like can be used. As nitrogen sources «for example Ammonium salts, nitrates, peptones, meat extracts, yeast extracts, defatted soybean meal and the like be used. Also, an appropriate amount of a growth promoting substance such as for example vitamins, are added to the nutrient medium. A powder made from dry yeast, Chlorella and / or mushrooms can be added to promote enzyme formation. Furthermore, traces of organic salts, such as potassium salts, Calcium salts, magnesium salts, iron salts, Phosphates and the like are added to the nutrient medium in order to supply various types of trace elements, which are essential for the growth of the Pellicularia stem.
Die Züchtung des Pellicularia-Stammes wird so lange fortgesetzt, bis eine ausreichende Menge des erwünschten Enzymkomplexes erzeugt und im Nährboden akkumuliert worden ist. Der Pellicularia-Stamm wird vorzugsweise unter aeroben Bedingungen gezüchtet.The cultivation of the Pellicularia strain is continued until a sufficient amount of the desired one is obtained Enzyme complex has been generated and accumulated in the nutrient medium. The Pellicularia strain will preferably grown under aerobic conditions.
Die Züchtung in flüssigem Nährmedium erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 20 bis 33° C 48 bis 120 h unter aeroben Submersbedingungen. Die Züchtung auf festem Nährboden erfolgt vorzugsweise bei 20 bis 35° C 3 bis 10 Tage.Cultivation in a liquid nutrient medium is preferably carried out at a temperature of 20 to 33 ° C 48 up to 120 h under aerobic submerged conditions. The cultivation on solid nutrient medium is preferred at 20 to 35 ° C for 3 to 10 days.
Der auf die Zellwände verschiedener Mikroorganismen Iysierend wirkende Enzymkomplex wird während der Züchtung in der Pellicularia-Zuchtkultur erzeugt und akkumuliert. Die überstehende Kulturbrühe, die durch Abfiltrieren oder Zentrifugieren des festen Materials wie beispielsweise des Mycels und der festen Rückstände aus dem Nährmedium erhalten wird, kann als solche zum Lysieren der Zellwände verschiedener Mikroorganismen verwendet werden. Diese Überstandsflüssigkeit kann ebenfalls gefriergetrocknet werden, um ein rohes Enzympräparat herzustellen. Wenn eine Züchtung im festen Nährboden durchgeführt wird, kann die angefallene feste Kultur mit Wasser oder gepuffertem Wasser von einem pH-Wert von 4,0 bis 7,0 extrahiert werden. Das dabei erhaltene wäßrige Extrakt enthält den Enzymkomplex, der in ähnlicher Weise wie das oben erwähnte Filtrat benutzt werden kann.The enzyme complex, which has a lysing effect on the cell walls of various microorganisms, is of cultivation in the Pellicularia cultivation culture and accumulates. The excess culture broth that by filtering off or centrifuging the solid material such as the mycelium and the solid Residues obtained from the nutrient medium can cause various cell walls to be lysed as such Microorganisms are used. This supernatant liquid can also be freeze-dried, to make a crude enzyme preparation. When cultivation is carried out in solid medium, the resulting solid culture can be washed with water or buffered water with a pH of 4.0 to 7.0 extracted. The resulting aqueous extract contains the enzyme complex, which is similar to the above-mentioned filtrate can be used.
Um den Enzymkomplex in Form eines reineren Enzympräparates zu isolieren, kann das die Enzyme enthaltende Nährmedium von festen Stoffen beispielsweise durch Filtrieren oder Zentrifugieren befreit werden, oder man kann diese mit Wasser oder gepuffertem Wasser extrahieren. Die so hergestellte wäßrige Rohlösung des Enzymkomplcxes kann dann einer Behandlung mit bekannten Aussalzmitteln, wie Ammoniumsulfat, Natriumchlorid und dergleichen, unterworfen werden oder es wird mit einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel behandelt, wie mit den niederen aliphatischen Alkoholen Methylalkohol oder Äthylalkohol, oder mit Aceton, um den Enzymkomplex aus der Rohlösung auszufällen. Zur weiteren Reinigung kann der ausgefällte Enzymkomplex in einer geeigneten Pufferlösung gelöst werden. Eine solche Pufferlösung ist ein 0,1 m Acetat-gepuffertes Wasser. Die Enzymlösung kann anschließend einer Dialyse oder einer Gel-Filtration unterworfen werden. Die gereinigte Enzymlösung kann dann gefriergetrocknet werden und ergibt ein Enzympräparat, das im wesentlichen aus dem erwünschten Enzymkomplex besteht. Die erfindungsgemäß hergestellten Enzymkomplexe aus Pellicularia sasakii und aus Pellicularia filamentosa sind in Wasser Iöslirh, in Aceton und Äthanol unlöslich und besitzen folgende Eigenschaften:In order to isolate the enzyme complex in the form of a purer enzyme preparation, the enzymes can do this containing nutrient medium freed from solids, for example by filtration or centrifugation or they can be extracted with water or buffered water. The one made in this way A crude aqueous solution of the enzyme complex can then be treated with known salting-out agents, such as Ammonium sulfate, sodium chloride and the like, or it is mixed with water Miscible organic solvents treated, as with the lower aliphatic alcohols methyl alcohol or ethyl alcohol, or with acetone to precipitate the enzyme complex from the crude solution. To the For further purification, the precipitated enzyme complex can be dissolved in a suitable buffer solution. One such buffer solution is 0.1 M acetate-buffered water. The enzyme solution can then be a Dialysis or gel filtration. The purified enzyme solution can then be freeze-dried and results in an enzyme preparation which essentially consists of the desired enzyme complex consists. The enzyme complexes prepared according to the invention from Pellicularia sasakii and from Pellicularia filamentosa are soluble in water, insoluble in acetone and ethanol and have the following properties:
a) Sie können lebende und tote Zellen von Bakterien, Pilzen, Hefen, Basidiomyceten und Chlorella lysieren,a) You can get live and dead cells from bacteria, fungi, yeast, Basidiomycetes and Chlorella lyse,
b) die zellwändelysierenden Aktivitäten sind stabil in einem pH-Bereich von 3 bis 9, wobei der optimale pH-Bereich im Bereich von 5 bis 7 liegt,b) the cell wall lysing activities are stable in a pH range from 3 to 9, the optimal being pH range is in the range from 5 to 7,
c) optimale Aktivität und insbesondere zellwändelysierende Aktivität liegt in einem Temperaturbereich von 30 bis 40° C, jedoch kann die optimale Temperatur je nach der Art der Mikroorganismen, deren Zellen lysiert werden sollen, etwas variieren,c) optimal activity and in particular cell wall lysing activity lies in a temperature range from 30 to 40 ° C, but the optimal temperature may vary depending on the type of microorganisms, whose cells are to be lysed vary somewhat,
d) die zellwändelysierenden Aktivitäten sind stabil in niederem Temperaturbereich, sie werden jedoch schnell bei Temperaturen über 50° C inaktiviert,d) the cell wall lysing activities are stable in the low temperature range, but they will quickly inactivated at temperatures above 50 ° C,
e) die zellwändeiysierenden Aktivitäten werden durch die Gegenwart von Mn++, Ni++ oder Zn+ + inaktiviert,e) the cell wall-forming activities are inactivated by the presence of Mn + +, Ni + + or Zn + +,
f) der Enzymkomplex zeigt die enzymatischen Aktivitäten von Zellulase, Glucanase, Chitinase, Protease, Hemi-Cellulase und Carboxymethylcellulase undf) the enzyme complex shows the enzymatic activities of cellulase, glucanase, chitinase, protease, Hemi-cellulase and carboxymethyl cellulase and
g) der Enzymkomplex setzt sich im wesentlichen aus Enzymkomponenten zusammen, die jeweils mindestens ein Molekulargewicht von 50 000 besitzen.g) the enzyme complex is composed essentially of enzyme components, each at least have a molecular weight of 50,000.
Es wird angenommen, daß die von Pellicularia sasakii und Pellicularia filamentosa erzeugten Enzymkomplexe eine Mischung aus Cellulase, Glucanase, Chitinase, Protease, Hemi-Cellulase und Carboxymethylcellulase in Form eines Komplexes sind und ihre hohe Aktivität beim Lysieren von Zellen verschiedener Mikroorganismen aufgrund eines synergistischen Effekts der Wirkungen der einzelnen Enzymkomponenten zeigen, obgleich ebenfalls angenommen wird, daß diese Enzymkomplexe, die durch die verschiedenen Pellicularia-Arten erzeugt werden, Zusammensetzungen besitzen, die mehr oder weniger voneinander unterschiedlich sind. Es wurde nämlich beobachtet, daß diese Enzymkomplexe mehr oder weniger unterschiedliche Eigenschaften und Wirkungsstärken für die einzelnen enzymatischen Aktivitäten zeigen.It is believed that the enzyme complexes produced by Pellicularia sasakii and Pellicularia filamentosa a mixture of cellulase, glucanase, chitinase, protease, hemi-cellulase and carboxymethyl cellulase are in the form of a complex and their high activity in lysing cells of various microorganisms show due to a synergistic effect of the effects of the individual enzyme components, although it is also believed that these enzyme complexes produced by the various Pellicularia species have compositions which are more or less different from one another are. It has been observed that these enzyme complexes have more or less different properties and show potency for the individual enzymatic activities.
Die aus einem bekannten Stamm von Pellicularia sasakii und Pellicularia filamentosa hergestellten zellwändelysierenden Enzymkomplexe besitzen, weiterhin folgende gemeinsame Eigenschaften:The cell wall lysing produced from a known strain of Pellicularia sasakii and Pellicularia filamentosa Enzyme complexes still have the following common properties:
a) Sie können lebende und tote Zellen zumindest von Aspergillus niger, Penicillium steckii Saccharomyces ceirevisiae, Candida utilis, Candida albicans, Candida Iipolitica, Lentinus edodes, Bacillus subtilis, Lactobacillus lactis und Chlorella lysieren:a) You can get live and dead cells at least from Aspergillus niger, Penicillium steckii Saccharomyces ceirevisiae, Candida utilis, Candida albicans, Candida Iipolitica, Lentinus edodes, Bacillus subtilis, Lactobacillus lactis and Chlorella lyse:
b) ihre zellwändelysierenden Aktivitäten sind stabil in einem pH-Bereich von 3 bis 9, wobei der optimale pH-Bereich bei 5 bis 7 liegt;b) their cell wall-lysing activities are stable in a pH range from 3 to 9, being the optimal one pH range is 5 to 7;
c) ihre zellwändelysierenden Aktivitäten sind optimal in einem Temperaturbereich von 30 bis 40° C, jedoch kann die optimale Temperatur je nach Art der Mikroorganismen, deren Zellen lysiert werden sollen, variieren;c) their cell wall lysing activities are optimal in a temperature range of 30 to 40 ° C, however, the optimal temperature may vary depending on the type of microorganism whose cells are being lysed should vary;
d) ihre zellwändelysierenden Aktivitäten sind stabil in niedrigem Temperaturbereich, sie werden jedoch schnell inaktiviert bei einer Temperatur oberhalb 50° C;d) Their cell wall lysing activities are stable in low temperature range, but they will quickly inactivated at a temperature above 50 ° C;
e) ihre zellwändelysierenden Aktivitäten werden durch die Gegenwart von Mn++, Ni + + oder Zn + + inaktiviert,e) zellwändelysierenden their activities are inactivated by the presence of Mn ++, Ni + + + + or Zn,
f) sie zeigen die enzymalischen Aktivitäten von Cellulase, Carboxymethylcellulase, Glucanase, Chi·· tinase, Protease, Hemi-Cellulase und Amylase undf) they show the enzymic activities of cellulase, carboxymethylcellulase, glucanase, chi tinase, protease, hemi-cellulase and amylase and
g) sie setzen sich im wesentlichen aus einzelnen Enzymkomponenten zusammen, die ein Molekulargewicht von mindestens 50 000 besitzen.g) they are composed essentially of individual enzyme components that have a molecular weight of at least 50,000.
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Der von Pellicularia sasakii gebildete Enzymkomplex zeigt weiterhin eine Cellulaseaktivität, die einen optimalen Temperaturbereich von 40 bis 50° C und einen optimalen pH-Wert von 5,0 besitzt, eine |3-1,3-Glucanase-Aktivität, die einen optimalen Temperaturbereich von 40 bis 50° C und einen optimalen pH-Wert von 5,0 besitzt, und eine Chitinase-Aktivität, die einen optimalen Temperaturbereich von 35° C und einen optimalen pH-Wert von 4,0 bis 5,5 besitzt. Der von Pellicularia filamentosa gebildete Enzymkomplex zeigt weiterhin eine Cellulase-Aktivität, die einen optimalen Temperaturbereich von 40 bis 50° C und einen optimalen pH-Wert von 5,0 besitzt, eine /M,3-Glucanase-Aktivität, die einen optimalen Temperaturbereich von 40 bis 50°C und einen optimalen pH-Wert von 5,0 besitzt und eine Chitinase-Aktivität, die einen optimalen Temperaturbereich von 35° C und einen optimalen pH-Wert von 4,0 bis 5,5 zeigt.The enzyme complex formed by Pellicularia sasakii also shows a cellulase activity, the one has an optimal temperature range of 40 to 50 ° C and an optimal pH value of 5.0, a | 3-1,3-glucanase activity that has an optimal temperature range from 40 to 50 ° C and an optimal pH value of 5.0, and a chitinase activity, which has an optimal temperature range of 35 ° C and an optimal pH value of 4.0 to 5.5. The from The enzyme complex formed by Pellicularia filamentosa also shows a cellulase activity, which is optimal Temperature range from 40 to 50 ° C and an optimal pH value of 5.0, a / M, 3-glucanase activity, which has an optimal temperature range of 40 to 50 ° C and an optimal pH value of 5.0 possesses and a chitinase activity that has an optimal temperature range of 35 ° C and an optimal shows pH from 4.0 to 5.5.
Die zellwändelysierenden Aktivitäten der oben angegebenen allgemeinen Eigenschaften b)—e) der erfindungsgemäßen Enzyinkomplexe werden wie folgt bestimmt: Der Enzymkomplex wird mit 5 ml einer Suspension von Zellen von Candida utilis IFO-0396 umgesetzt, die anfänglich eine Trübung besitzt, die einem Wert optischer Dichte (O. D.) von 1,0 entspricht, gemessen bei einer Wellenlänge von 660 nm. Die Reaktion wird bei 35° C 60 min bei einem pH-Wert von 5,0 durchgeführt. Nach dieser Reaktion wird die optische Dichte der Zellensuspension, die die lysierten Zellen und die nicht lysierten Zellen enthält, bei 660 nm gemessen. Wenn die zur Reaktion gebrachte Zellensuspension eine Reduzierung von 1% der Trübung (oder des O. D.-Wertes) im Vergleich mit der anfänglichen Zellensuspension zeigt, dann kann angenommen werden, daß diese Menge des Enzymkomplexpräparates eine Wirkungsstärke von einer Einheit von je zeliwändeiysierende Aktivität besitzt Die CeÜuiase-Aktivität, die J3-1,3-Glucanase-Aktivität und die Chitinase-Aktivität des Enzymkomplexes nach der Erfindung werden wie später in Beispiel 13 beschrieben gemessen.The cell wall lysing activities of the general properties b) -e) given above Enzyme complexes of the invention are as follows determined: the enzyme complex is mixed with 5 ml of a suspension of cells of Candida utilis IFO-0396 implemented, which initially has a haze that corresponds to an optical density (O. D.) value of 1.0, measured at a wavelength of 660 nm. The reaction is carried out at 35 ° C. for 60 min at a pH of 5.0 performed. After this reaction, the optical density of the cell suspension that lysed the Cells and the non-lysed cells, measured at 660 nm. When the reacted cell suspension a 1% reduction in haze (or O.D. value) compared to the initial one Cell suspension shows, then it can be assumed that this amount of the enzyme complex preparation The CeÜuiase activity, the J3-1,3-glucanase activity and the chitinase activity of the enzyme complex of the invention are measured as described in Example 13 later.
Wenn die Zellwände von Mikroorganismen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Enzymkomplexes lysiert oder aufgelöst werden, wird der Enzymkomplex mit den in Wasser suspendierten Zellen des Mikroorganismus umgesetzt Diese Reaktion kann in geeigneter Weise bei einer Temperatur von 20 bis 60° C und vorzugsweise bei 30 bis 40°C und bei einem pH-Wert von 2 bis 10 und vorzugsweise bei einem pH-Wert von 3,4 bis 8 durchgeführt werden. Die angewendete Reaktionstemperatur und der pH-Wert können je nach der Natur des Mikroorganismus gewählt werden, dessen Zellen unter der Wirkung des Enzymkomplexes lysiert werden sojjen. Die zu lysierenden Zellen der Mikroorganismen können lebende oder tote Zellen sein, wenn sie mit dem Enzym in Kontakt gebracht werden. In jedem Fall können die Zellen im wesentlichen ganz aufgelöst werden, wobei die Zellwände und die zellulären Substanzen der Zellwände in die wäßrige Phase der Zellensuspension gehen, und zwar innerhalb 20 h nach Beginn der Reaktion.When the cell walls of microorganisms are lysed or with the help of the enzyme complex according to the invention are dissolved, the enzyme complex with the cells of the microorganism suspended in water This reaction can be carried out appropriately at a temperature of 20 to 60 ° C and preferably at 30 to 40 ° C and at a pH of 2 to 10 and preferably at a pH of 3.4 to 8 be performed. The reaction temperature and pH used can vary depending on the nature of the Microorganism are selected whose cells are lysed under the action of the enzyme complex sojjen. The cells of the microorganisms to be lysed can be living or dead cells when brought into contact with the enzyme. In any case the cells can be essentially completely dissolved, with the cell walls and the cellular Substances of the cell walls go into the aqueous phase of the cell suspension within 20 hours Start of reaction.
Um die Reaktion des Enzymkompkxes mit den Zellen der Mikroorganismen durchzuführen, kann das Enzympräparat in Form eines festen Pulvers oder einer wäßrigen Lösung oder die Nährbrühe oder ein Extrakt der Nährbrühe einer Suspension der Zellen in Wasser zugesetzt werden, die auf einen optimalen pH-Wert abgepuffert worden ist, um die enzymatische Reaktion zu bewirken. Die Zellen können alternativ zu einer Lösung des Enzympräparates in Wasser oder in einer gepufferten Lösung gegeben werden, die auf den optimalen pH-Wert eingestellt worden ist, um die enzymatische Reaktion zu bewirken. Wenn die Reaktion abgelaufen ist, sind die Zellen vollständig aufgelöst, ohne daß ein fesler Rückstand in der Lösung zurückbleibt. In manchen Fällen bleibt jedoch ein fester Rückstand selbst nach Beendigung der Reaktion zurück. Ob die Zellen bis zu dem erwünschten Grad aufgelöst worden sind, kann bestimmt werden, indem die Veränderung der Trübung der Zellensuspension oder die Konzentration einer wäßrigen Komponente des Zellenprotoplasmas bestimmt wird, oder durch mikroskopisch Beobachtung der Bedingungen der Zellen in der Suspension. Auf diese Weise kann eine wäßrige Zellenlösung erhalten werden, in der das Material der Zellmembranen und des Protoplasmas der Zellen zusammen mit dem verwendeten Enzymkomplex in Wasser aufgelöst worden ist. Falls erwünscht, kann die so erhaltene Zellenlösung abfiltriert werden, um mögliche feste Rückstände zu entfernen. Diese Lösung kann erwärmt werden, um die übriggebliebenen Enzyme falls notwendig zu desaktivieren. Die Zellenlösung kann dann anschließend im Vakuum entwässert oder eingeengt werden, um ein Trockenprodukt zu erhalten. Die so behandelte Zellenlösung kann auch in geeigneter Weise extrahiert oder Chromatographien werden, um die brauchbaren Substanzen daraus zu isolieren.In order to carry out the reaction of the enzyme complex with the cells of the microorganisms, this can Enzyme preparation in the form of a solid powder or an aqueous solution or the nutrient broth or an extract the nutrient broth can be added to a suspension of the cells in water, adjusted to an optimal pH has been buffered to effect the enzymatic reaction. The cells can be used as an alternative to a Solution of the enzyme preparation in water or in a buffered solution, which is based on the optimal pH has been adjusted to effect the enzymatic reaction. When the reaction has expired, the cells are completely dissolved without leaving a solid residue in the solution remains behind. In some cases, however, a solid residue remains even after the reaction has ended. Whether the cells have been dissolved to the desired level can be determined by the Change in the turbidity of the cell suspension or the concentration of an aqueous component of the Cell protoplasm is determined, or by microscopically observing the conditions of the cells in the suspension. In this way, an aqueous cell solution can be obtained in which the material of the Cell membranes and the protoplasm of the cells together with the enzyme complex used in Water has been dissolved. If desired, the cell solution thus obtained can be filtered off in order to to remove possible solid residues. This solution can be heated to remove the leftover Deactivate enzymes if necessary. The cell solution can then be dehydrated in a vacuum or concentrated to obtain a dry product. The cell solution treated in this way can also be used in suitably extracted or chromatographies to determine the useful substances therefrom isolate.
Der Enzymkomplex nach der Erfindung kann die Zellen, genauer gesagt die Zellwände verschiedener Mikroorganismen lysieren. Solche Mikroorganismen sind beispielsweise Bakterien, Pilze, Hefe, Basidiomyceten sowie Chlorella, eine der Algen.The enzyme complex according to the invention can make the cells, more precisely the cell walls, of various types Lyse microorganisms. Such microorganisms are, for example, bacteria, fungi, yeast, Basidiomycetes as well as chlorella, one of the algae.
Diese Eigenschaften des erfindungsgemäßen Enzymkomplexes sind bedeutend vorteilhafter im Vergleich z. B. mit dem bekannten Enzym, das aus Corticium rolfsii-Kulturen nach dem Verfahren der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 11 978/67 isoliert wird. Das aus Corticium rolfsii isolierte Enzym hat einen optimalen pH-Bereich von 2,0—2,5 und eine auf das Auflösen der Zellwand lediglich von Hefe und Chlorella begrenzte Lysierfähigkeit Der Mikroorganismus der Gattung Corticium kann von der Gattung Pellicularia dadurch differenziert werden, daß die erstere ein kontinuierliches Hymenium produziert, worin die Basidie Seite an Seite kontinuierlich angeordnet ist, während die letztere ein diskontinuierliches Hymenium produziert, worin die Basidie in Abständen voneinander angeordnet istThese properties of the enzyme complex according to the invention are significantly more advantageous in comparison z. B. with the known enzyme, which from Corticium rolfsii cultures by the method of published Japanese Patent Application No. 11,978/67 is isolated. The enzyme isolated from Corticium rolfsii has one optimal pH range of 2.0-2.5 and one for dissolving the cell wall of yeast and chlorella only limited ability to lyse The microorganism of the genus Corticium can be derived from the genus Pellicularia be differentiated in that the former produces a continuous hymenium in which the Basi, which is arranged side by side continuously, while the latter is a discontinuous hymenium produced wherein the base die is spaced from each other
Der Zellwände lysierende Enzymkomplex nach der Erfindung kann bei der Extraktion von wertvollen intrazellulären Substanzen aus den Zellen sowie zur Erzeugung eines konzentrierten Extraktes verwendetThe enzyme complex lysing the cell walls according to the Invention can be used in the extraction of valuable intracellular substances from the cells as well as for Used to produce a concentrated extract
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werden, der Nährstoffe und andere wertvolle Substanzen enthält, die im Protoplasma der Zelle verschiedener Mikroorganismen, wie von Hefen, Chlorella, Bakterien und Pilzen, vorhanden sind. Zu diesem Zweck werden die Zellen mit dem Enzymkomplex in Wasser behandelt, um die Zellwände zu lysieren und das Protoplasma freizusetzen, so daß man eine Zellenlösung enthält, die man dann teilweise entwässern kann oder vollständig in ein Konzentrat oder in ein Trockenpulver umwandeln kann. Der Zellwände lysierende Enzymkomplex nach der Erfindung kann weiterhin dazu verwendet werden, daß man Nahrungsmittel oder Getränke vor dem Verderben bewahrt, indem eine wirksame Menge des Enzymkomplexes zugesetzt wird und man dadurch die Zeilen eventueii vorhandener Bakterien oder Piize auflöst. Aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften können die Enzymkomplexe nach der Erfindung auf den verschiedensten Gebieten der Lebensmittelindustrie, der pharmazeutischen Industrie, der Futtermittel herstellenden Industrie und der Schädlingsvertilgungsmittel herstellenden Industrie verwendet werden.which contains nutrients and other valuable substances that are different in the protoplasm of the cell Microorganisms, such as those from yeast, chlorella, bacteria, and fungi, are present. Be for this purpose the cells are treated with the enzyme complex in water to lyse the cell walls and the protoplasm to release, so that one contains a cell solution, which can then be partially dehydrated or completely in a concentrate or can be converted into a dry powder. The enzyme complex that lyses the cell walls the invention can also be used to prepare food or beverages before Preventing spoilage by adding an effective amount of the enzyme complex and thereby removing the Lines eventueii existing bacteria or Piize dissolves. Because of the beneficial properties the enzyme complexes according to the invention can be used in a wide variety of areas of the food industry, the pharmaceutical, animal feed and pesticides industries manufacturing industry.
Der Enzymkomplex nach der Erfindung und das Verfahren zur Herstellung desselben werden in den folgenden Beispielen anhand bevorzugter Ausführungsformen im einzelnen erläutert. The enzyme complex according to the invention and the process for the preparation thereof are described in the The following examples are explained in detail using preferred embodiments.
In einen 300 ml-Erlenmeyerkolben wurden 19 g Weizenkleie, 1 g getrocknete Hefe und 18 ml Wasser gegeben. Der Kolben wurde dann erwärmt und der Inhalt des Kolbens wurde zu einer gleichmäßigen pastösen Mischung gerührt Der Nährboden wurde zur Sterilisation 20 min bei 1200C mit Dampf behandelt. Eine Pellicularia sasakii-Stammkultur (F. R. I. No. 1170) wurde auf den sterilen Nährboden aufgeimpft Die Festbodenkultur des Pellicularia-Stammes wurde 120 h bei einer konstanten Temperatur von 28° C durchgeführt. Die dabei erhaltene Kultur wurde mit 80 ml einer Acetatpufferlösung vom pH-Wert 4,0 vermischt und die Mischung wurde bei Raumtemperatur 1 h bewegt, um sicherzustellen, daß die Enzyme in die flüssige Phase extrahiert wurden. Die Mischung wurde dann unter Druck abfiltriert und das zentrifugierte Filtrat ergab 70 ml einer klären Lösung, die den von Pellicularia sasakii gebildeten Enzymkomplex enthielt Zu dieser klären Lösung wurden 210 ml Aceton zugesetzt so daß der Enzymkomplex ausfiel. Der ausgefallene Enzymkomplex wurde abfiltriert und getrocknet und ergab 700 mg eines Enzympräparats in Pulverform. Dieses Enzympräparat besaß eine ausgezeichnete lysierende Äkiiviiät für Zeüwäüdc der verschiedenen Mikroorganismen einschließlich Bakterien, Pilze, Hefen, Basidiomyceten und Chlorella.In a 300 ml Erlenmeyer flask were placed 19 g of wheat bran, 1 g of dried yeast and 18 ml of water. The flask was then heated and the contents of the flask were stirred to form a uniform pasty mixture. For sterilization, the nutrient medium was treated with steam at 120 ° C. for 20 minutes. A Pellicularia sasakii stock culture (FRI No. 1170) was inoculated onto the sterile nutrient medium. The solid soil culture of the Pellicularia strain was carried out at a constant temperature of 28 ° C. for 120 hours. The resulting culture was mixed with 80 ml of an acetate buffer solution of pH 4.0 and the mixture was agitated at room temperature for 1 hour to ensure that the enzymes were extracted into the liquid phase. The mixture was then filtered off under pressure and the centrifuged filtrate gave 70 ml of a clear solution which contained the enzyme complex formed by Pellicularia sasakii. 210 ml of acetone were added to this clear solution so that the enzyme complex precipitated. The precipitated enzyme complex was filtered off and dried, yielding 700 mg of an enzyme preparation in powder form. This enzyme preparation was excellent in lysing activity against various microorganisms including bacteria, fungi, yeast, basidiomycetes and chlorella.
In einen 300 ml-Erlenmeyerkolben wurden 10 g Weizenkleie, 10 g Reiskleie, 2 g Pepton und 20 ml Wasser gebracht Der Kolben wurde erwärmt und der Inhalt des Kolbens wurde bewegt um eine gleichmäßige pastöse Mischung zu erhalten. Dieser Nährboden wurde zur Sterilisation 20 min bei 120° C mit Wasserdampf behandelt Eine Pellicularia filamentosa-StammkuItur (F. R. L No. 1172) wurde auf den sterilen Nährboden aufgeimpft Die Festbodenkultur erfolgte 170 h bei 28° C. Die so erhaltene Kultur wurde dann mit 80 ml Wasser vermischt, und diese Mischung wurde bei Raumtemperatur gut bewegt um sicherzustellen, daß die Enzyme in die wäßrige Phase extrahiert wurden. Die Mischung wurde dann unter Druck filtriert und das Filtrat zentrifugiert, wobei eine klare Lösung erhalten wurde, die den durch Pellicularia filamentosa erzeugten Enzynikomplex enthielt. Zu der klären Lösung wurde Ammoniumsulfat bis zu 70%iger Sättigung zugesetzt, so daß der Enzymkomplex ausfiel. Der Niederschlag wurde abfiltriert und getrocknet und ergab 1 g eines Enzympräparates in Pulverform. Dieses Enzympräparat erwies sich als die Zellwände verschiedenster Mikroorganismen, wie von Bakterien, Pilzen, Hefen, Basidiomyceten und Chlorella, lysierend aktiv.In a 300 ml Erlenmeyer flask were 10 g of wheat bran, 10 g of rice bran, 2 g of peptone and 20 ml Water brought in. The flask was heated and the contents of the flask were agitated at an even rate to obtain a pasty mixture. This culture medium was sterilized for 20 minutes at 120 ° C. with steam A Pellicularia filamentosa stock culture (F. R. L No. 1172) was placed on the sterile culture medium inoculated in. The solid-soil culture was carried out for 170 h at 28 ° C. The culture thus obtained was then mixed with 80 ml Water mixed, and this mixture was agitated well at room temperature to ensure that the enzymes were extracted into the aqueous phase. The mixture was then filtered under pressure and that The filtrate was centrifuged to give a clear solution that represented that produced by Pellicularia filamentosa Contained Encynic Complex. Ammonium sulfate was added to the clear solution up to 70% saturation, see above that the enzyme complex precipitated. The precipitate was filtered off and dried to give 1 g of one Enzyme preparation in powder form. This enzyme preparation turned out to be the cell walls of various microorganisms, as from bacteria, fungi, yeasts, Basidiomycetes and Chlorella, lysing active.
In einen 1 1-Erlenmeyerkolben wurden 9 g Saccharose, b g Reiskleie, 0,6 g eines Pulvers aus getrockneten Pilzen (Cortinellus shiitake), 1,5 g Ammoniumsulfat, 1,5 g Monokaliumphosphat, 0,3 g Kaliumchlorid, 0,4 g Magnesiumsulfat und 0,003 g Eisen(II)-sulfat gebracht. Dazu wurden zum Auflösen 300 ml Wasser zugesetzt.In a 1 1 Erlenmeyer flask were 9 g of sucrose, b g of rice bran, 0.6 g of a powder of dried mushrooms (Cortinellus shiitake), 1.5 g of ammonium sulfate, 1.5 g of monopotassium phosphate, 0.3 g of potassium chloride, 0.4 g of magnesium sulfate and 0.003 g of iron (II) sulfate. To this, 300 ml of water was added to dissolve it.
Der Nährboden in Form einer wäßrigen Lösung wurde mit Wasserdampf 20 min lang bei 120° C sterilisiert. Eine Stammkultur von Pellicularia filamentosa (F. R. I. 1172) wurde auf das sterile flüssige Nährmedium aufgeimpft. Die Schüttelkultur des Pellicularia-Stammes wurde 120 h bei 23° C durchgeführt Die dabei erhaltene Kulturbrühe wurde filtriert, um die vorhandenen Feststoffe zu entfernen, und das dabei erhaltene klare Filtrat, das die Enzyme enthielt, wurde auf ein Drittel des ursprünglichen Volumens konzentriert und anschlie-Bend durch eine Dialysemembran dialysiert Der konzentrierten Lösung wurden 400 ml wäßrigen 99%igen Äthylalkohols zugesetzt, so daß der Enzymkomplex ausfiel. Der Niederschlag wurde abfillrierl und getrocknet und ergab 450 mg eines Enzympräparats in Pulverform. Dieses Enzympräparat zeigte eine gute Aktivität und lysierte Zellwände verschiedener Mikroorganismen, einschließlich Bakterien, Pilze, Hefen, Basidiomyceten und Chlorella.The nutrient medium in the form of an aqueous solution was sterilized with steam at 120 ° C. for 20 minutes. One Stock culture of Pellicularia filamentosa (F. R. I. 1172) was inoculated onto the sterile liquid nutrient medium. The shaking culture of the Pellicularia strain was 120 h carried out at 23 ° C. The culture broth obtained was filtered to remove the To remove solids, and the resulting clear filtrate, which contained the enzymes, was one third of the original volume and then dialyzed through a dialysis membrane 400 ml of aqueous 99% ethyl alcohol were added to the concentrated solution, so that the enzyme complex precipitated. The precipitate was collected and dried to give 450 mg of an enzyme preparation in powder form. This enzyme preparation showed a good one Activity and lysed cell walls of various microorganisms, including bacteria, fungi, yeast, Basidiomycetes and Chlorella.
In einen 300 ml-Erlenmeyerkolben wurden 5 g feinzerteilte Weizenkleie, 0,5 g Ammoniumsulfat 0,5 g Monokaliphosphat 0,1 g Kaliumchlorid, 0,1 g Magnesiumsulfat, 0,001 g Eisen(II)-suIfat und 100 ml Wasser gebracht Der Kolbeninhalt wurde mittels Wasserdampf 20 min bei 120° C sterilisiert Eine Stammkultur von Pellicularia sasakii (F. R. I. No. 1170) wurde auf das sterile flüssige Nährmedium aufgeimpft Die Schüttelinkubation wurde 24 h lang bei 28° C mittels eines Drehschüttlers durchgeführt um eine Saatflüssigkultur herzusieiien. Parailel dazu wurden 200 g Weizenkleie, 5 g eines Pulvers getrockneter Pilze (Cortinellus shiitake) und 160 ml einer 5%igen wäßrigen Ammoniumsulfatlösung in 5 Holzschalen gebracht In jeder Schale wurden die Materialien gut vermischt um eine einheitliche Mischung zu ergeben, die dann mit Wasserdampf sterilisiert wurde. 20 ml der obigen Saatflüssigkultur wurden auf den Nährboden in jeder Schale aufgeimpft Die Stationskultur erfolgte 96 h bei 28° C. Die Kulturen in diesen Schalen wurden gereinigt und die kombinierte Kultur wurde mit 41 einer wäßrigen Lösung aus einem Acetatpuffer von einem pH-Wert von 4,0 extrahiert Der Extrakt wurde unter Druck filtriert und das zentrifugierte Filtrat ergab 3,61 einer klären Lösung, die den von Pellicularia sasakii gebildeten Enzymkomplex enthielt Dieser klären Lösung wurde Ammoniumsulfat bis zu 7O°/oiger Sättigung zugesetzt, so daß der Enzymkomplex ausfiel.In a 300 ml Erlenmeyer flask were 5 g of finely divided wheat bran, 0.5 g of ammonium sulfate, 0.5 g Monopotassium phosphate 0.1 g potassium chloride, 0.1 g magnesium sulfate, 0.001 g iron (II) sulfate and 100 ml water The contents of the flask were sterilized by means of steam for 20 min at 120.degree. C. A stock culture of Pellicularia sasakii (F. R. I. No. 1170) was based on the sterile liquid nutrient medium inoculated. The shaking incubation was carried out for 24 hours at 28 ° C. by means of a Rotary shaker performed to produce a seed culture. This was accompanied by 200 g of wheat bran, 5 g of a powder of dried mushrooms (Cortinellus shiitake) and 160 ml of a 5% aqueous ammonium sulfate solution placed in 5 wooden bowls. In each bowl the materials were mixed well around one to give a uniform mixture which was then sterilized with steam. 20 ml of the above Seed cultures were inoculated onto the nutrient medium in each dish. Station culture was carried out for 96 hours at 28 ° C. The cultures in these dishes were purified and the combined culture was mixed with 41 one aqueous solution extracted from an acetate buffer of a pH value of 4.0 The extract was taken under Pressure filtered and the centrifuged filtrate gave 3.61 of a clear solution similar to that of Pellicularia sasakii This clear solution contained up to 70% ammonium sulfate Saturation added so that the enzyme complex precipitated.
Der Niederschlag wurde gesammelt und in 900 ml Wasser aufgenommen. Die wäßrige Enzymlösung wurde im Vakuum lyophilisiert und ergab 32 g eines Enzympräparates in Pulverform. Dieses Enzympräparat erwies sich als Zellwände verschiedener Mikroorganismen, wie von Bakterien, Pilzen, Hefen, Basidiomyceten und Chlorella, lysierend aktiv.The precipitate was collected and taken up in 900 ml of water. The aqueous enzyme solution was lyophilized in vacuo and gave 32 g of an enzyme preparation in powder form. This enzyme preparation turned out to be cell walls of various microorganisms, such as bacteria, fungi, yeast, Basidiomycetes and Chlorella, lysing active.
In drei 300 ml-Erlenmeyerkolben wurden je 19 g Weizenkleie, Ig Trockenhefe und 18 ml Wasser gebracht, und der Inhalt eines jeden Kolbens wurde erwärmt und zu einer gleichförmigen pastösen Masse gerührt. Dieses Kulturmedium wurde dann 20 rnin mit Wasserdampf bei 120°C sterilisiert. Stammkulturen von Pellicularia sasakii und Pellicularia filamentosa wurden auf die sterilen Kulturmedien in allen drei Kolben aufgeimpft. Die Festbodenkultivierung wurde 120 h lang bei einer konstanten Temperatur von 28° C durchgeführt Danach wurden die erhaltenen Kulturen mit 80 ml-Portionen einer 0,1 η Acetatpufferlösung (pH 5,0) vermischt, und die Mischungen wurden bei Raumtemperatur 1 h bewegt, um sicherzustellen, daß die Enzymkomplexe, die durch die verschiedenen Pelliculariaarten erzeugt worden waren, in die flüssige Phasen extrahiert wurden. Die Mischungen wurden unter Druck filtriert, und die Filtrate ergaben nach dem Zentrifugieren 70 ml-Portionen von 2 klaren Lösungen, die die Enzymkomplexe enthielten.In three 300 ml Erlenmeyer flasks each 19 g Wheat bran, Ig dry yeast, and 18 ml of water were added, and the contents of each flask were added heated and stirred to a uniform pasty mass. This culture medium was then mixed with Steam sterilized at 120 ° C. Stock cultures of Pellicularia sasakii and Pellicularia filamentosa were made inoculated onto the sterile culture media in all three flasks. The solid soil cultivation was 120 hours for a long time at a constant temperature of 28 ° C. Thereafter, the obtained cultures were with 80 ml portions of a 0.1 η acetate buffer solution (pH 5.0) and agitated at room temperature for 1 hour to ensure that the enzyme complexes produced by the various Pellicularia species into the liquid Phases were extracted. The mixtures were pressure filtered and the filtrates gave after Centrifuge 70 ml portions of 2 clear solutions containing the enzyme complexes.
Parallel dazu wurden Zellsuspensionen von Pilzen, Hefen, Bakterien und Chlorella in Wasser aus Kulturen von Aspergillus niger, Penicülium steckii, Saccharomyces cerevisiae IFO-0209, Candida utilis IFO-0396, Candida albicans, Candida lipolitica und Lentinus edodes, jede in einem Malzmedium inkubiert, hergestellt; Kulturen aus Bacillus subtilis und Lactobacillus lactis wurden in einem Bouillonmedium inkubiert; und die Chlorella pyrenoidosa-Kultur wurde in einem Nakamuramedium inkubiert. Jede dieser Zellsuspensionen wurde in 3 Reagenzgläser gebracht 20 ml-Portionen der oben angegebenen drei klaren Lösungen des Enzymkomplexes wurden dann in die 3 Reagenzgläser gegeben, die die Zellsuspensionen enthielten. Der InhaltIn parallel, cell suspensions of fungi, yeast, bacteria and chlorella were made in water from cultures of Aspergillus niger, Penicülium steckii, Saccharomyces cerevisiae IFO-0209, Candida utilis IFO-0396, Candida albicans, Candida lipolitica, and Lentinus edodes, each incubated in a malt medium; Cultures from Bacillus subtilis and Lactobacillus lactis were incubated in a broth medium; and the Chlorella pyrenoidosa culture was incubated in a Nakamura medium. Any of these cell suspensions was placed in 3 test tubes 20 ml portions of the above three clear solutions of the Enzyme complexes were then added to the 3 test tubes containing the cell suspensions. The content
ίο eines jeden Reagenzglases wurde 20 h leicht in einem Wasserbad bei einer konstanten Temperatur von 35° C geschüttelt, so daß die Enzyme mit den Zellwänden umgesetzt wurden, um die Zellen in der Suspension aufzulösen. Die Zellsuspensionen wurden unter dem irlikroskop beobachtet, um festzustellen, bis zu weichern Grad die Zellen unter der Wirkung der Enzymkomplexe von Pellicularia sasakii und Pellicularia filamentosa aufgelöst oder abgebaut worden waren. Der Grad der Auflösung der Zellen wurde nach der folgenden Skala beurteilt:ίο of each test tube was lightly in one for 20 h Water bath shaken at a constant temperature of 35 ° C so that the enzymes with the cell walls were reacted to dissolve the cells in the suspension. The cell suspensions were under the irl microscope observed to determine up to soften Degree the cells under the action of the enzyme complexes of Pellicularia sasakii and Pellicularia filamentosa disbanded or dismantled. The degree of dissolution of the cells was on the following scale judged:
+ + bezeichnet vollständige Auflösung der Zellen,
+ bezeichnet die Auflösung eines größeren Teils der Zellen,
± bezeichnet die Auflösung eines kleineren Teiles der Zellen,+ + denotes complete dissolution of the cells,
+ denotes the dissolution of a larger part of the cells,
± denotes the dissolution of a smaller part of the cells,
- bedeutet, daß keine Auflösung der Zellen festgestellt werden konnte.- means that no dissolution of the cells could be determined.
Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt. Zum Vergleich wurde das Verfahren wiederholt, indem 2 ml der Acetatpufferlösung anstatt der oben erwähnten klären Enzymlösungen zugesetzt wurde. Bei den Vergleichsversuchen wurde keine Auflösung der Zellen festgestelltThe results thereby obtained are as follows Table I summarized. For comparison, the procedure was repeated adding 2 ml of the acetate buffer solution was added instead of the clear enzyme solutions mentioned above. In the comparison tests was no dissolution of the cells noted
Zellsuspensionen in physiologischer Kochsalzlösung wurden aus Candida utilis IFO-0396, Saccharomyces cerevisiae IFO-0209 und Hansenula anomala IFO-0122 hergestellt, die jeweils durch Schüttelkultur der Mikroorganismen in einem flüssigen Nährboden erhalten wurden, der 3% Glucose, 0,8% (NHi)2SO4, 0,5% KH2PO4, 0,2% NaCl, 0,2% MgSO4 · 7 H2O und 0,1% Hefeextrakt (Gewichtsprozent) enthielt, und zwar bei einem pH-Wert von 5,2 und über einen Zeitraum von 20 h. Während dieser Zeit wurde mit einem Rotator (200 UpM) geschüttelt Ein Tropfen einer jeden Zellsuspension wurde auf einen Objektträger gebracht, und ein Tropfen der klaren Lösung des Enzymkompiexes von Pellicularia sasakü, wie in Beispiel 1, wurde diesem Tropfen der Zellsuspension auf dem Objektträger zugesetzt Die Flüssigkeiten dieser Tropfen wurden schnell vermischt und dann mit dem Deckglas zugedeckt Die so hergestellten Objektträger wurden in einem Raum bei einer konstanten Temperatur von 300C aufbewahrt, und die Veränderung der Zellen in derCell suspensions in physiological saline solution were prepared from Candida utilis IFO-0396, Saccharomyces cerevisiae IFO-0209 and Hansenula anomala IFO-0122, which were each obtained by shaking the microorganisms in a liquid nutrient medium containing 3% glucose, 0.8% (NHi) 2 SO 4 , 0.5% KH 2 PO 4 , 0.2% NaCl, 0.2% MgSO 4 · 7H 2 O and 0.1% yeast extract (percent by weight) at a pH of 5 , 2 and over a period of 20 h. During this time it was shaken with a rotator (200 rpm). One drop of each cell suspension was placed on a slide and one drop of the clear solution of the enzyme complex of Pellicularia sasakü, as in Example 1, was added to this drop of the cell suspension on the slide Liquids of these drops were mixed quickly and then covered with the cover slip. The slides produced in this way were stored in a room at a constant temperature of 30 ° C., and the change in the cells in the
flüssigen Masse auf der Glasplatte wurde unter dem Mikroskop über bestimmte Zeit beobachtet Es konnte festgestellt werden, daß die Zellen mit der Zeit allmählich aufgelöst wurden. Der Grad der Auflösung der beobachteten Zellen wurde nach der folgenden Skala festgestellt:liquid mass on the glass plate was observed under the microscope over a certain period of time found that the cells gradually dissolved over time. The degree of resolution of the observed cells was determined according to the following scale:
+ bedeutet, daß die Auflösung der Zellen begonnen hat,+ means that the cells have started to dissolve,
IU + + bedeutet, daß die Auflösung der Zellen fortschreitet, IU + + means that the dissolution of the cells continues,
+ + + bedeutet, daß die Auflösung der Zellen aufgehört hat,+ + + means that the cells have stopped dissolving,
— bedeutet, daß keine Veränderung bei den Zellen zu beobachten war.- means that no change was observed in the cells.
Die Untersuchungsergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt Zum Vergleich wurde ein Versuch durchgeführt, bei dem ein Tropfen der Acetatpufferlösung an Stelle des Tropfens der Enzymlösung zugesetzt wurde. Bei den Vergleichsversuchen wurde keine Auflösung der Zellen beobachtet.The test results are summarized in the following Table II. For comparison, a Experiment carried out in which a drop of the acetate buffer solution instead of the drop of the enzyme solution was added. No dissolution of the cells was observed in the comparative experiments.
Aufzulösender Mikro- Enzymorganismus zusatzMicro-enzyme organism additive to be dissolved
Grad der Auflösung der Zellen der Mikroorganismen mit Ablauf der Zeit (Minuten) 1 3 5 10 15 30 60 90Degree of dissolution of the cells of the microorganisms with the passage of time (minutes) 1 3 5 10 15 30 60 90
In einen konischen 300 ml-ErlenmeyerkoIben wurden 20 g Weizenkleie, 0,5 g eines Pulvers getrockneter Pilze (Cortinellus shiitake) und 16 ml einer wäßrigen 5%igen Ammoniumsulfatlösung gegeben, und der Inhalt des Kolbens wurde erwärmt und zu einer geiehförmigen .pastösen Mischung gerührt Dieses Nährmedium wurde 20 min bei 120° C mit Wasserdampf sterilisiert Eine Stammkultur von Pellicularia filamentosa wurde auf das sterile Kulturmedium aufgeimpft und die Festbodenkultur wurde 144 h lang bei 250C durchgeführt Die hierbei erhaltene Kulrur wurde mit 8Om! entionisicrtcrn Wasser vermischt und die Mischung wurde bei Raumtemperatur eine Stunde bewegt um sicherzustellen, daß der von Pellicularia filamentosa erzeugte Enzymkomplex in die flüssige Schicht extrahiert wurde. Die Mischung wurde dann unter Druck Filtriert, das Filtrat zentrifugiert, und man erhielt 65 ml einer klaren, den Enzymkomplex enthaltenden Lösung. Dieser klären Lösung wurde Ammoniumsulfat bis zu 70%iger Sättigung zugesetzt, so daß der Enzymkomplex ausfiel. Der Niederschlag wurde abfiltriert und getrocknet und man erhielt 1,7 g eines Enzympräparates in Pulverform.In a 300 ml conical Erlenmeyer flask were placed 20 g of wheat bran, 0.5 g of a powder of dried mushrooms (Cortinellus shiitake) and 16 ml of an aqueous 5% ammonium sulfate solution, and the contents of the flask were heated and stirred to form a smooth, pasty mixture this broth was 20 min at 120 ° C with steam sterilized A stock culture of Pellicularia filamentosa was inoculated to the sterile culture medium and the hard soil culture was 144 hours conducted at 25 0 C the Kulrur thus obtained was washed with 8Om! deionized water and agitated at room temperature for one hour to ensure that the enzyme complex produced by Pellicularia filamentosa was extracted into the liquid layer. The mixture was then filtered under pressure, the filtrate centrifuged, and 65 ml of a clear solution containing the enzyme complex were obtained. Ammonium sulfate was added to this clear solution up to 70% saturation, so that the enzyme complex precipitated. The precipitate was filtered off and dried, giving 1.7 g of an enzyme preparation in powder form.
Dieses Enzympräparat wurde in einer Acetatpufferlösung mit einem pH-Wert von 5,0 aufgelöst um eine Enzymlösung herzustellen, die 1 % des Enzympräparats enthielt 10 ml dieser Enzymlösung wurden in ein L-förmiges Rohr gegeben undl g Trockenhefe oder 1 g getrockneter Chlorella wurden zusätzlich in das L-Rohr gegeben. Die Trockenhefe wurde aus einer Candida-Art hergestellt die inkubiert wurde, indem ein Nährmedium verwendet wurde, das eine paraffinische Erdöl-Kohlenwasserstoff-Fraktion als Kohlenstoffquelle enthielt Das L-Rohr wurde bei einer konstanten Temperatur von 400C geschüttelt so daß die Enzyme mit den Zellen der Hefe oder der Chlorella zur Reaktion gebracht wurden und die Lysis der Zellwände bewirkten. Nach einer Reaktionszeit von i h oder 3 h wurden 3 ml einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung der Reaktionsmischung zugesetzt urn den pH-Wert auf etwa 7 ciüZüSiciicin. D;c fviiSCuUng Würde ΰαϊϊϊϊ Wiederum weitere 15 min geschüttelt und zentrifugiert um die Feststoffe zu entfernen. Die so erhaltene klare Lösung wurde auf den Gehalt an Zucker und Proteinen analysiert die aus den Zellen herausgelöst worden waren. Die Zucker wurden bestimmt durch eine kolorimetrische Methode bei 530 nm unter Verwendung von 3,5-Dinitrosalicylsäure als Farbentwicklungsmittel. Die Menge an Zucker wurde als Glucosemenge ausgedrückt Der Proteingehalt wurde berechnet, indem der Stickstoffgehalt der Proteine durch die bekannte Kjeldahl-Ninhydrinmethode bestimmt und der festgestellte Stickstoffgehalt mit 6,25 multipliziert wurde. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III zusammengefaßt Zu Vergleichszwecken wurde ein Versuch durchgeführt, in dem 10 ml einer Acetatpufferlösung vom pH-Wert 5,0 an Stelle der oben angegebenen Enzymlösung verwendet wurde.This enzyme preparation was dissolved in an acetate buffer solution having a pH of 5.0 to prepare an enzyme solution containing 1% of the enzyme preparation given the L-tube. The dry yeast was prepared from a Candida species which was incubated by using a nutrient medium which contained a paraffinic petroleum-hydrocarbon fraction as a carbon source. The L-tube was shaken at a constant temperature of 40 ° C. so that the enzymes with the Cells of the yeast or chlorella were reacted and caused the lysis of the cell walls. After a reaction time of 1 hour or 3 hours, 3 ml of an aqueous sodium hydroxide solution were added to the reaction mixture to bring the pH to about 7 ° C. D; c fviiSCuUng Was shaken again for another 15 min and centrifuged to remove the solids. The clear solution obtained in this way was analyzed for the content of sugar and proteins which had been released from the cells. The sugars were determined by a colorimetric method at 530 nm using 3,5-dinitrosalicylic acid as a color developing agent. The amount of sugar was expressed as the amount of glucose. The protein content was calculated by determining the nitrogen content of the proteins by the known Kjeldahl ninhydrin method and multiplying the nitrogen content found by 6.25. The results obtained are summarized in Table III below. For comparison purposes, an experiment was carried out in which 10 ml of an acetate buffer solution of pH 5.0 was used in place of the enzyme solution given above.
Tabelle ΠΙTable ΠΙ
Aufzulösende Mikro- EnzymMicro-enzyme to be dissolved
organismen zusatzorganisms addition
Getrocknete HefeDried yeast
Getrocknete
ChlorellaDried
Chlorella
ja
nein Yes
no
ja
neinYes
no
Durch diesen Versuch sollte gezeigt werden, daß der Enzymkomplex nach der vorliegenden Erfindung sich auch dazu eignet, verschiedene Nahrungsmittel und Getränke wie beispielsweise Tomatensaft, Kartoffelsaft und Orangensaft, vor dem Verderb zu bewahren.This experiment should show that the enzyme complex according to the present invention also suitable for various foods and drinks such as tomato juice, potato juice and orange juice to keep from spoiling.
10 ml-Portionen Tomatensaft, Kartollfelsaft und Orangensaft wurden in kleine Schalen gegeben. Das nach Beispiel 1 hergestellte Enzympräparat wurde mit einem Ionenaustauschharz gereinigt. 0,1 mg, 1 mg und 10 mg des gereinigten Enzympräparates wurden dem Inhalt der Schalen zugesetzt. Einigen Schalen der verschiedenen Getränke wurden keine Enzympräparate zugesetzt. Man ließ dann die Schalen an Luft bestimmte Zeit bei 28° C stehen, und ein Verderben wurde dadurch festgestellt, daß die Verfärbung das Aussehen und der Geruch der Säfte geprüft wurden. Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV zusammengefaßt. Das Symbol — gibt an, daß der Saft nicht verdorben war.10 ml servings of tomato juice, potato juice and Orange juice was put in small bowls. The enzyme preparation prepared according to Example 1 was with cleaned with an ion exchange resin. 0.1 mg, 1 mg and 10 mg of the purified enzyme preparation were the Contents of the bowls added. Some bowls of the various beverages were not enzyme supplements added. The pans were then left to stand in the air at 28 ° C for a period of time, and it caused spoilage found that the discoloration, the appearance and the smell of the juices were examined. The test results are summarized in Table IV below. The symbol - indicates that the juice has not spoiled was.
0,1 mg/10 ml
1 mg/10 ml
10 mg/10 mlno addition
0.1 mg / 10 ml
1 mg / 10 ml
10 mg / 10 ml
0,1 mg/10 ml
1 mg/10 ml
10 mg/10 mlno addition
0.1 mg / 10 ml
1 mg / 10 ml
10 mg / 10 ml
0,1 mg/10 ml
lmg/10 ml
10 mg/10 mlno addition
0.1 mg / 10 ml
lmg / 10 ml
10 mg / 10 ml
Zu 100 g eines getrockneten Zellkuchens einer Candida lipolitica-Hefe wurde 1 1 einer wäßrigen Lösung (pH 5,0) eines O,5°/oigen, nach Beispiel 2 hergestellten Enzympräparates zugesetzt. Die Mischung wurde 30 min bei 35° C gehalten, um die enzymatische Reaktion durchzuführen. Anschließend wurde die Reaktionsmischung 1 1 einer wäßrigen 0,2 η Natriumhydroxidlösung zugesetzt Die Mischung wurde 30 min auf 50° C erwärmt, um sicherzustellen, daß das Protein der Hefezellen in die wäßrige Phase extrahiert wurde. Der dabei erhaltene wäßrige Extrakt wurde zentrifugiert, um den Zellkuchen zu entfernen, und die überstehende Flüssigkeit wurde mit 6 η-Salzsäure auf einen pH-Wert von 4,0 eingestellt, so daß das Protein beim isoelektrischen Punkt ausfiel. Die Menge des ausgefallenen Proteins entspricht 76% des gesamten Proteingehalts der Hefezellen. Wenn dieser Versuch ohne das Enzympräparat wiederholt wurde, beträgt die Menge des ausgefällten und isolierten Proteins nur 15% des gesamten Proteingehalts der Hefezellen.For 100 g of a dried cell cake one Candida lipolitica yeast was 1 l of an aqueous solution (pH 5.0) of a 0.5% strength, according to Example 2 produced enzyme preparation added. The mixture was held at 35 ° C. for 30 minutes to obtain the carry out enzymatic reaction. The reaction mixture was then 1 1 of an aqueous 0.2 η Sodium hydroxide solution added. The mixture was heated to 50 ° C for 30 minutes to ensure that the Protein of the yeast cells was extracted into the aqueous phase. The aqueous extract obtained was centrifuged to remove the cell cake, and the supernatant liquid was adjusted to pH 4.0 with 6 η-hydrochloric acid, so that the protein failed at the isoelectric point. The amount of precipitated protein corresponds to 76% of the total Protein content of the yeast cells. If this experiment was repeated without the enzyme preparation, the Amount of precipitated and isolated protein only 15% of the total protein content of the yeast cells.
Beispiel 10Example 10
10 g eines Futters, das aus getrockneten Candida utilis-Zellen bestand, wurden zu 100 ml einer wäßrigen Lösung (pH-Wert 6,0) gegeben, die 0,5% des nach Beispiel 3 hergestellten Enzympräparates enthielt. Die Mischung wurde 1 h bei 35°C gehalten, so daß die Enzyme mit den Zellwänden der Hefe reagierten. Die Reaktionsmischung wurde dann gefriergetrocknet und ergab ein pulverförmiges Futtermittel, das aus dsr mit Enzym behandelten Candida-Hefe bestand. Der Versuch wurde ohne Zusatz des Enzympräparates wiederholt, und man erhielt ein gepulvertes Futtermittel, das lediglich aus der gefriergetrockneten Candida-Hefe bestand. Die anfängliche getrocknete unbehandelte Candida-Hefe, die enzymbehandelte Candida-Hefe und die lediglich gefriergetrocknete Hefe wurden mit Pepsin behandelt, um die Verdaubarkeit festzustellen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V zusammengefaßt.10 g of a feed consisting of dried Candida utilis cells became 100 ml of an aqueous one Solution (pH 6.0) was added which contained 0.5% of the enzyme preparation prepared according to Example 3. the The mixture was kept at 35 ° C. for 1 hour so that the enzymes reacted with the yeast cell walls. the The reaction mixture was then freeze-dried to give a powdered feed which was made from dsr with Enzyme treated Candida yeast existed. The experiment was repeated without adding the enzyme preparation, and a powdered feed was obtained which was made up only of the freeze-dried Candida yeast duration. The initial dried untreated Candida yeast, the enzyme-treated Candida yeast and the freeze-dried yeast only were treated with pepsin to determine digestibility. The one with it The results obtained are summarized in Table V below.
Probenrehearse
Verdaubarkeit
durch PepsinDigestibility
by pepsin
Getrocknete Candidahefe
Unbehandelt (Vergleich)Dried candida yeast
Untreated (comparison)
Lediglich gefriergetrocknete
Candidahefe (Vergleich)Only freeze-dried ones
Candida yeast (comparison)
Candidahefe, behandelt mit dem
erfindungsgemäßen EnzymkomplexCandida yeast, treated with the
enzyme complex according to the invention
58,4%
60,2%
97,7%58.4%
60.2%
97.7%
1111th
Einem Volumen einer klaren Lösung, die den nach Beispiel 5 mit Pellicularia sasakii hergestellten Enzym-A volume of a clear solution containing the enzyme prepared according to Example 5 with Pellicularia sasakii
030 208/153030 208/153
komplex enthielt, wurde zweimal Aceton zugesetzt, so daß der Enzymkomplex ausfiel. Der Niederschlag wurtle gesammelt und getrocknet und ergab ein pulverförmiges Enzympräparat 20 g eines nassen Kuchens (Feststoffgehalt: 48 Gewichtsprozent), der aus Candida utilis-Zellen bestand, wurde zu 100 ml einer wäßrigen Lösung (pH-Wert 4,0) gegeben, die ein Prozent des gepulverten Enzympräparates enthielt Die Mischung wurde dann 1 h bei 350C leicht geschüttelt, um die enzymatische Reaktion durchzuführen. Nach der Reaktion wurde die Reaktionsmischung zentrifugiert, um die zurückbleibenden Feststoffe zu entfernen. Die überstehende Flüssigkeit wurde lyophilisiert, und man erhielt 7,8 g eines trockenen pulverförmigen Extrakts der löslichen intrazellulären Substanz der Candida utilis-Zellen. Die Analyse ergab, daß der trockene pulverförmige Extrakt 54,3% Rohproteine, 4,0% Rohfette, 1,7% rohe faserartige Materialien, 6,4% Asche und 33,6% lösliche Stickstoff-haltige Substanzen enthielt. complex, acetone was added twice so that the enzyme complex precipitated. The precipitate was collected and dried to give a powdery enzyme preparation. 20 g of a wet cake (solid content: 48% by weight) consisting of Candida utilis cells was added to 100 ml of an aqueous solution (pH 4.0) containing Percent of the powdered enzyme preparation contained. The mixture was then gently shaken for 1 h at 35 ° C. in order to carry out the enzymatic reaction. After the reaction, the reaction mixture was centrifuged to remove the remaining solids. The supernatant liquid was lyophilized to obtain 7.8 g of a dry powdery extract of the soluble intracellular substance of Candida utilis cells. The analysis showed that the dry powdery extract contained 54.3% crude proteins, 4.0% crude fats, 1.7% crude fibrous materials, 6.4% ash and 33.6% soluble nitrogen-containing substances.
Das Verfahren wurde wiederholt, indem 100 ml Acetatpufferlösung mit einem pH-Wert von 4,0 an Stelle der Enzymlösung zugesetzt wurden, und man erhielt lediglich 1,7 g eines trockenen Pulvers nach dem Lyophilisieren der überstehenden Lösung.The procedure was repeated by adding 100 ml of acetate buffer solution with a pH of 4.0 Place of the enzyme solution were added, and only 1.7 g of a dry powder was obtained after Lyophilize the supernatant solution.
Ein Impfstoff aus der pathogenen Hefe Candida albicans wurde hergestellt, indem eine Schrägkultur dieser Hefe auf 100 ml eines Kartoffel-GIucose-Nährbodens aufgeimpft wurde. Dieser Ansatz wurde 24 h bei 300C inkubiert, und der Nährboden wurde dann mit Wasser auf das lOfache Volumen des ursprünglichen Volumens verdünnt 1 ml-Portionen des so hergestellten Impfstoffs (der 6 χ lO^-Zellenkolonien ml enthielt)A vaccine from the pathogenic yeast Candida albicans was prepared by inoculating a slant of this yeast on 100 ml of a potato glucose medium. This mixture was incubated at 30 0 C 24, and the soil was then mixed with water to the volume of the original volume tenfold diluted 1 ml portions of the vaccine thus prepared (6 χ lO ^ -Zellenkolonien contained ml)
wurden 10 ml-Portionen eines Kartoffel-Glucose-Nährbodens (pH-Wert 6,0) zugesetzt, der 0,5 mg, 1 mg, 2 mg, 4 mg, 8 mg, 16 mg bzw. 32 mg/ml) des Enzympräparates aus Pellicularia sasakii nach Beispiel 1 enthielt Der geimpfte Nährboden wurde stationär 24 h lang bei 35° C inkubiert, und dann wurde die Zahl der nicht lysierten Zellen von Candida albicans festgestellt Die Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengefaßtbecame 10 ml portions of a potato glucose medium (pH 6.0) added, the 0.5 mg, 1 mg, 2 mg, 4 mg, 8 mg, 16 mg or 32 mg / ml) of the enzyme preparation from Pellicularia sasakii according to Example 1. The inoculated nutrient medium was stationary at 35 ° C. for 24 hours incubated, and then the number of unlyysed Candida albicans cells was determined. The results are summarized in Table VI
Gehalt an Enzympräparat im inkubierten NährbodenContent of enzyme preparation in the incubated culture medium
(mg/ml)(mg / ml)
Anzahl der Zellkolonien
je ml des NährbodensNumber of cell colonies
per ml of the medium
0,50.5
16
3216
32
2X106 2X10 6
IXlO5 IXlO 5
7X104 7X10 4
4X104 4X10 4
2X102 2X10 2
Beispiel 13Example 13
In diesem Beispiel wurden die enzymatischen Aktivitäten der Enzymkomplexe untersucht, die mit Pellicularia sasakii und Pellicularia filamentosa nach den Beispielen 4 und 2 hergestellt wurden. Die Bestimmung der enzymatischen Aktivitäten wurde in folgender Weise durchgeführt:In this example, the enzymatic activities of the enzyme complexes were investigated with Pellicularia sasakii and Pellicularia filamentosa according to Examples 4 and 2 were produced. The determination of enzymatic activities was carried out in the following way:
1) Cellulase-Aktivität: 5 ml einer Enzymlösung (pH-Wert 5,0), wurde in ein L-förmiges Rohr gegeben, und 2 Filterpapierstücke (1 cm χ 1 cm) wurden in die Enzymlösung in dem Rohr getaucht Die Lösung wurde mit einem Monod-Schüttler bei 400C geschüttelt Es wurde die Zeit bestimmt, die notwendig war, bis die Filterpapierstücke vollständig zerfallen waren. Die Stärke der Cellulase-Aktivität wurde nach der folgenden Geichung berechnet:1) Cellulase activity: 5 ml of an enzyme solution (pH 5.0) was placed in an L-shaped tube, and 2 pieces of filter paper (1 cm 1 cm) were immersed in the enzyme solution in the tube shaken with a Monod shaker at 40 ° C. The time was determined which was necessary until the pieces of filter paper had completely disintegrated. The strength of the cellulase activity was calculated according to the following equation:
Wirkungsstärke =Potency =
150150
χ 1000χ 1000
worin (x) die Zeit in Minuten bezeichnet, die notwendig war, bis das Filterpapier vollständig zerfallen war, und
(y) das Volumen in ml der verwendeten Enzymlösung angibt.
2) /?-l,3-Glucanase-Aktivität: 0,5 ml einer Lösung von
1 % Laminarin wurde in ein Reagenzglas gegeben, und es wurden 0,5 ml einer verdünnten Enzymlösung
(pH-Wert 5,0) zugesetzt. Die Mischung wurde 30 min auf 45°C erwärmt Anschließend wurde die in der
Reaktionsmischung vorhandene Glucosemenge kolorimetrisch bestimmt. 1 ml der in der Reaktionsmischung
gebildeten Glucose wurde als einer Einheit der /M.S-Glucanase-Aktivität je 0,5 ml der verdünnten
Enzymlösung entsprechend gewertet.where (x) denotes the time in minutes that it took for the filter paper to disintegrate completely, and (y) denotes the volume in ml of the enzyme solution used.
2) /? - 1,3-glucanase activity: 0.5 ml of a 1% laminarin solution was placed in a test tube, and 0.5 ml of a dilute enzyme solution (pH 5.0) was added. The mixture was heated to 45 ° C. for 30 minutes. The amount of glucose present in the reaction mixture was then determined colorimetrically. 1 ml of the glucose formed in the reaction mixture was evaluated as one unit of the / MS glucanase activity per 0.5 ml of the diluted enzyme solution.
3) Chitinase-Aktivität: Diese Aktivität wurde gemessen, indem 1 ml einer l%igen Suspension eines gepulverten Poly-N-acetylglucosamins (0,147 mm) bei pH 5 verwendet wurde und diese mit 1 ml verdünnter Enzymlösung 2 h bei 45°C umgesetzt wurde. Die Bildung von 1 μg/ml des N-Acetylglucosamins in der Reaktionsmischung wurde als die einer Einheit der Chitanase-Aktivität je ml der Enzymlösung entsprechende Menge gewertet.3) Chitinase activity: This activity was measured by adding 1 ml of a 1% suspension of a powdered poly-N-acetylglucosamine (0.147 mm) pH 5 was used and this was reacted with 1 ml of dilute enzyme solution at 45 ° C. for 2 h. the Formation of 1 μg / ml of N-acetylglucosamine in the Reaction mixture was found to be that corresponding to one unit of chitanase activity per ml of the enzyme solution Amount counted.
Die optimale Temperatur und der optimale pH-Wert für die Enzymaktivitäten wurden, für die durch Pellicularia sasakii und Pellicularia filamentosa erzeugten Enzympräparate gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen VII und VIII zusammengefaßt.The optimal temperature and pH for the enzyme activities were determined for by Pellicularia sasakii and Pellicularia filamentosa produced enzyme preparations were measured. The received Results are summarized in Tables VII and VIII.
Die Enzymaktivitäten wurden mit einer nach Beispiel 5 hergestellten Enzymlösung gemessen.The enzyme activities were measured using an enzyme solution prepared according to Example 5.
Eigenschaften des von P. sasakii erzeugten Enzymkomplexes Properties of the enzyme complex produced by P. sasakii
Eigenschaften des von P. filamentosa erzeugten EnzymkomplexesProperties of the enzyme complex produced by P. filamentosa
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |