[发明专利]利用小麦麦糠的β－葡聚糖酶和木聚糖酶的制造方法以及液体培养基

说明书

技术领域

本发明涉及同时高效生产β-葡聚糖酶和木聚糖酶的制造方法以及对制造这两种酶有用的液体培养基。

背景技术

近年来，为了有效利用纤维素资源，人们探索了有效分解纤维素的方法。人们已经了解到自然界中的纤维素主要是被微生物分解的，细菌和丝状菌等各种各样的微生物生产纤维素分解酶。

这些微生物将纤维素分解酶分泌到菌体外，纤维素经该酶作用后，主要经纤维低聚糖、纤维二糖，被分解为葡萄糖。纤维素分解酶一般称为纤维素酶。

在人工制造纤维素酶时，作为分泌纤维素酶的微生物已知有木霉属的微生物，并被广泛利用。而且，也已经知道利用含有碳源和氮源等营养素的培养基培养属于木霉属的微生物，可使其分泌纤维素酶的方法。

然而，以前用于制造纤维素酶的方法，作为碳源能够使用的材料以及前处理方法都受到限制，高价的结晶纤维素，或者假定即使为价格便宜的纤维素资源，也要进行加热处理或碱处理等前处理，所以需要的成本都比较高。

例如，专利文献1报道了将废纸于硫酸亚铁溶液中蒸煮，可接种纤维素酶生产菌生产纤维素酶用的底物。另外，专利文献2报道了将微粉碎的甘蔗渣于氢氧化钠中蒸煮，然后再用次氯酸盐溶液处理，作为可接种纤维素酶生产菌的里氏木霉(Trichoderma reesei)的生产纤维素酶用底物的制造方法。

然而，利用这些以往方法得到的纤维素酶主要含β-葡聚糖酶，而木聚糖酶活性低，对于像甘蔗渣和稻秸等那样的含木聚糖的纤维素资源的分解能力差。因此，对于目的是有效利用天然存在的各种各样的纤维素资源来说效率低。

专利文献3报道了包括对属于里氏木霉的变异株进行液体培养，对得到的纤维素酶进行提取的工序在内的纤维素酶的制造方法。作为培养基的碳源，罗列了纤维素粉末、纤维二糖、滤纸、一般纸类、锯末、麦糠、稻壳、甘蔗渣、大豆粕、咖啡粕等化学构造和性质不同的各种材料(第0011段落)。

然而，其中培养操作实际使用的材料只是纤维二糖(实施例1)和微晶纤维素(实施例2)，至于其他材料，即天然纤维素材料没有证实纤维素酶的生成。

专利文献4报道了使用除去了固体构成成分、进行非挥发成分的浓缩、对浓缩物进行高压釜处理等予处理的黑麦稀乙醇蒸馏废液，对属于木霉属的微生物进行培养，制造木聚糖酶的方法。

然而，由于本技术中作为碳源使用的黑麦获得困难，还必须进行复杂的前处理，需要高成本，另外，使用该方法反倒使β-葡聚糖酶的产量降低了。

此外，小麦麦糠是将小麦制成面粉时剩下的小麦表皮(外皮)。小麦麦糠含食物纤维很多，除了用于谷物食品等食用外，还被用作日本酒酿造时培养粬菌用的个体培养基。

另外，小麦麦糠还被用作以制造酶为目的、培养微生物所使用的液体培养基的原料。例如，专利文献5报道了作为液体培养基的碳源，使用了木聚糖、含有木聚糖的小麦麦糠、纸浆、甘蔗渣、玉米纤维、稻秸等农产业废弃物或植物纤维等。

然而，在本技术中，培养的微生物是属于芽孢杆菌属的微生物。而且生成的酶是木聚糖酶，没有证实有β-葡聚糖酶的生成。

就是说，使用属于木霉属的微生物，利用小麦麦糠作为用于同时高效生产β-葡聚糖酶和木聚糖酶的培养基到目前为止还为人所不知。

专利文献1：日本特开2003-137901

专利文献2：日本特公平5-33984号公报

专利文献3：日本特开平9-163980号公报

专利文献4：日本特开平11-113568号公报

专利文献5：日本特开2004-121257

发明内容

发明要解决的课题

本发明正是要解决上述以往问题的发明，发明的目的就在于以低成本制造对含有木聚糖的纤维素资源具有优良分解能力的纤维素酶。

解决课题的手段

本发明人等为了同时高效生产β-葡聚糖酶和木聚糖酶，对能够分解(糖化)纤维素原料的酶的制造方法以及该酶的制造进行了不断的锐意研究，结果发现通过使用(a)小麦麦糠和(b)氨态氮或氨基态氮作为液体培养基的原料，对属于木霉属的微生物进行培养，可同时高效生产β-葡聚糖酶和木聚糖酶的制造方法以及对制造该酶有用的液体培养基。

本发明提供一种β-葡聚糖酶和木聚糖酶的制造方法，包括使用含有(a)小麦麦糠作为碳源、和(b)氨态氮或氨基态氮作为氮源的液体培养基，对属于木霉属的微生物进行培养的工序。

在一实施方式中，上述液体培养基中的小麦麦糠浓度为3％W/V以上。