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JP2004305066A - Method for retaining nitrilase activity - Google Patents

Method for retaining nitrilase activity Download PDF

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Publication number
JP2004305066A
JP2004305066A JP2003101409A JP2003101409A JP2004305066A JP 2004305066 A JP2004305066 A JP 2004305066A JP 2003101409 A JP2003101409 A JP 2003101409A JP 2003101409 A JP2003101409 A JP 2003101409A JP 2004305066 A JP2004305066 A JP 2004305066A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nitrilase activity
nitrilase
gram
retaining
activity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003101409A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Okamoto
誠 岡本
Osamu Nagano
修 永野
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.)
Asahi Kasei Chemicals Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Chemicals Corp filed Critical Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority to JP2003101409A priority Critical patent/JP2004305066A/en
Publication of JP2004305066A publication Critical patent/JP2004305066A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for stably retaining extremely unstable nitrilase activity of a solution or dispersion of an immobilized substance of a gram-negative bacterium having nitrilase activity or its enzyme for a long period of time in producing ammonium carboxylate by using the solution or dispersion. <P>SOLUTION: The method for retaining nitrilase activity comprises making at least one kind selected from a nitrile, an amide, a carboxylic acid and their salts as a stabilizer exist in the solution or dispersion of the immobilized substance of the gram-negative bacterium having nitrilase activity or its nitrilase enzyme. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&amp;NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の微生物の産生するニトリラーゼに基づくニトリラーゼ活性の経時的な低下を防止し、この活性を安定的に保持する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
酵素活性を持つ微生物あるいはその酵素、若しくはそれらの固定化物を利用して目的の化合物を合成する方法は、反応条件が穏和であるため反応プロセスが簡略化できること、あるいは副生成物が少ないため高純度の反応生成物を取得できる等の利点があるため、近年、様々な化合物の製造に用いられている。
【0003】
そのような酵素のうち、ニトリラーゼは、ニトリル化合物を水和して対応するカルボン酸アンモニウムを生成せしめる酵素として知られている。この酵素に関する従来技術としては、例えば特許文献1〜4が挙げられる。また、それら酵素ニトリラーゼを産生する微生物の内、グラム陰性菌のものとしてアシネトバクター属やアルカリゲネス属等が知られている。
【0004】
ところで、実際に、これらのニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌又はそのニトリラーゼ酵素の固定化物を用いてカルボン酸アンモニウムを製造する場合には、酵素のニトリラーゼ活性を使用時まで安定に保存しておく必要がある。すなわち、酵素の触媒活性の失活、あるいは低下を防がなければならない。
【0005】
しかしながら、本発明者らが検討したところ、上記ニトリラーゼの活性は非常に不安定で、集菌直後であっても大きな活性低下が引き起こされることが判明した。その上、この大きな活性低下は、一般的な冷蔵等の手法でもっても防止することができないことも判明した。
【0006】
この問題に対する別の解決法として、特許文献5には、100mM〜飽和濃度の無機塩類水溶液の懸濁液での長期保存が記載されている。しかしながらこの従来技術は、高濃度の塩類を用いることによりと高コストとなる、また反応系での使用前に水洗等の煩雑な操作が必要となる、あるいは反応系内に不純物としてその無機塩類が混入し、その精製のためイオン交換等の精製系への負荷が増える等の欠点を有していた。
【0007】
【特許文献1】
特公昭63−2596号公報
【特許文献2】
特開昭63−129988号公報
【特許文献3】
特開昭63−209592号公報
【特許文献4】
特表2000−501610号公報
【特許文献5】
特開平8−112089号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌又は該グラム陰性菌のニトリラーゼ酵素の固定化物溶液又は懸濁液を用いてカルボン酸アンモニウムを製造するにあたり、非常に不安定なそれらのニトリラーゼ活性を長期安定的に保持する方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者はこのような問題を解決するため、ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌又はそのニトリラーゼ酵素の固定化物を水性媒体に懸濁した状態で、酵素活性を長期間安定に保存する方法について鋭意検討した。その結果、驚くべき事に特定の物質、即ち、ニトリル類、アミド類、カルボン酸及びそれらの塩類の使用が該目的に極めて有効であることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0010】
即ち本発明は、以下の1〜7のニトリラーゼ活性の保持方法である。
1 ニトリラーゼ活性の保持方法であって、ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌又は該グラム陰性菌のニトリラーゼ酵素の固定化物溶液又は懸濁液に、安定化剤としてニトリル類、アミド類、カルボン酸及びそれらの塩類の中から選ばれた少なくとも1種の化合物を存在させることを特徴とするニトリラーゼ活性の保持方法。
【0011】
2 上記固定化物溶液又は懸濁液中にカルボン酸アンモニウムが含まれ、かつ、ニトリル類、アミド類、カルボン酸及びそれらの塩類の濃度が全体で0.1〜500mMである1記載のニトリラーゼ活性の保持方法。
【0012】
3 上記固定化物溶液又は懸濁液のpHが6.5〜11.5である1又は2記載のニトリラーゼ活性の保持方法。
【0013】
4 保持温度が氷点〜20℃であることを特徴とする1〜3のいずれか一項に記載のニトリラーゼ活性の保持方法。
【0014】
5 上記ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌がアシネトバクター属又はアルカリゲネス属である1〜4のいずれか一項に記載のニトリラーゼ活性の保持方法。
【0015】
6 上記ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌がアシネトバクター属である5記載のニトリラーゼ活性の保持方法。
【0016】
7 上記ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌が、アシネトバクター エスピー AK226(FERM BP−2451)、アシネトバクター エスピー AK227(微工研菌寄8272号)である6記載のニトリラーゼ活性の保持方法。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下具体的に説明する。
本発明でいうニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌は数多くのものが知られている。代表的な高活性を有するものとして、アシネトバクター属、アルカリゲネス属等が挙げられるが、本発明においてはこれらに限定するものではない。具体的には、アシネトバクター エスピー AK226(FERM BP−2451)、アシネトバクター エスピー AK227(微工研菌寄 8272号)である。これらの菌株は、特公昭63−2596号公報に記載されている。また、天然のあるいは人為的に改良したニトリラーゼ遺伝子を遺伝子工学的手法により組み込んだ微生物あるいはそこから取り出した酵素であっても構わない。
【0018】
ニトリラーゼ活性を保持するときの形態としては、微生物をそのまま用いても構わないが、そのもの、あるいは破砕等の処理をしたもの、あるいは微生物等からニトリラーゼ酵素を取り出したもの、さらに取り出した酵素を一般的な包括法、架橋法、担体結合法等で固定化したものを用いてもよい。それらニトリラーゼ活性を有するものを固定化する際の固定化担体の例としては、ガラスビーズ、シリカゲル、ポリウレタン、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、カラギーナン、アルギン酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0019】
本発明における安定化剤とは、ニトリル類、アミド類、カルボン酸類及びそれらの塩から選ばれた化合物であり、これらは単独に又は混合して使用することができる。具体的には、例えば次の化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
1) アセトニトリル、プロピオニトリル、イソブチロニトリルのような脂肪族ニトリル類と対応するアミド及びカルボン酸又はその塩類。(ここでいう対応するとは、ニトリル基の替わりにアミド基又はカルボキシル基が結合していることを指す。)
2) グリシンニトリル、α−アミノプロピオニトリルのようなアミノニトリル類と対応するアミド及びカルボン酸又はその塩類。
3) ラクトニトリル、ヒドロキシアセトニトリルのようなヒドロキシニトリル類と対応するアミド及びカルボン酸又はその塩類。
4) アクリロニトリル、メタクリロニトリルのような不飽和ニトリル類と対応するアミド及びカルボン酸又はその塩類。
5) マロンニトリル、スクシノニトリルのようなジニトリル類と対応するアミド及びカルボン酸又はその塩類。
6) シアノ酢酸アミド、シアノ酢酸のようなモノシアノアミド及びモノシアノ酸又はその塩類。
7) ベンゾニトリル、フェニルアセトニトリルのような芳香族ニトリル類と対応するアミド及びカルボン酸又はその塩類。
8) ニコチノニトリル、イソニコチノニトリルのような複素環式ニトリル類と対応するアミド及びカルボン酸又はその塩類。
9) クロロアセトニトリル、β−クロロプロピオニトリルのようなハロゲン化ニトリル類と対応するアミド及びカルボン酸又はその塩類。
10)グリオキサールのようなアルデヒド基を有するカルボン酸又はその塩類。
【0020】
本発明においてニトリラーゼ活性を保持するには、安定化剤である前記した化合物と、同じく前記したニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌又はそのニトリラーゼ酵素の固定化物溶液又は懸濁液とを、共に各種バッファー溶液、生理食塩水、水等に溶解又は分散させることで達成できる。具体的には、まず菌体培養液を遠心分離機にかけ、菌体ペレットと培養液に分離した後、該培養液を取り除く。次いで、菌体ペレットに安定剤の入った液を添加、混合、懸濁させ、再び遠心分離して菌体ペレットを得、最後に安定化剤入り液を添加、混合、懸濁させることができる。後述する実施例ではこの一連の操作を行ったが、これを菌体液の洗浄と記した。このような方法によってニトリラーゼ活性は8時間を越える保持時間を実現することができ、さらには、後述する実施例では2日後も安定な活性を示した。
【0021】
安定化剤の添加量は、ニトリル類、アミド類、カルボン酸及びそれらの塩類の全体の濃度が0.1〜500mMの範囲となるように加えれば良く、経済性を考慮すると、好ましくは1〜100mMである。溶液又は懸濁液のpHは6.5〜11.5の範囲であるが、好ましくは7〜9が良い。温度は短期間保存の場合は室温でもよいが、長期保存する場合には氷点〜20℃の低温、特に氷点近くで氷点に達しない温度が良い。
【0022】
以下、実施例を挙げて本発明を説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは無く、その要旨を変えない限り、様々な変更、修飾などが可能である。
【0023】
固定化してない微生物菌体液中の乾燥菌体重量の測定法は、以下のごとく実施した。まず、適当な濃度の微生物菌体懸濁液を適量取り、−80℃まで冷却した後、凍結乾燥機を用いて完全に乾燥し、菌体懸濁液濃度を算出した。既知濃度となった菌体懸濁液を適当な複数の濃度に希釈し、濁度計にて濁度を測定し、濁度計の検量線を作成し、ファクターを算出した。該濁度計の濁度指示値から任意の微生物菌体懸濁液の乾燥菌体濃度を算出した。
【0024】
菌体を固定化したものを生体触媒とする場合は、固定化する前の菌体懸濁液の乾燥菌体濃度を測定し、固定化担体と菌体の混合比で固定化触媒中の固定化担体を差し引いた生体由来成分の乾燥重量を算出した。
【0025】
ニトリラーゼ活性評価は以下のごとく実施した。基質としてアクリロニトリルを用い、生成物であるアクリル酸アンモニウム量を測定することで活性を評価した。具体的には、ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌又はそのニトリラーゼ酵素の固定化物を、30mMのアクリル酸アンモニウム水溶液(pH=7)に懸濁した液5mLを予め30℃に保持したものに、アクリロニトリル100μLを素早く添加した時点を反応スタートとし、振盪培養器中、30℃で20分間反応させた。反応後の反応液あるいは上澄み液中のアクリル酸アンモニウム濃度は、ホルマリン処理でアンモニウムイオンをヘキサメチレンテトラミンとしてトラップした後、中和滴定にて定量した。この時同時にアクリロニトリルを添加しないサンプルも作製し、添加したサンプルと同様に処理し、その滴定値をブランク値(反応前のアクリル酸アンモニウム濃度)として、前記滴定値から差し引いた値を生成アクリル酸アンモニウム濃度とした。反応活性は1時間当たり、1g微生物菌体当たりの生成アクリル酸アンモニウム重量で表示した。
【0026】
[微生物菌体液の調製例]
ニトリラーゼ活性を有するAcinetobacter sp. AK226(FERM BP−2451)を、塩化ナトリウム0.1%、リン酸2水素カリウム0.1%、硫酸マグネシウム7水和物0.05%、硫酸鉄7水和物0.005%、硫酸マンガン5水和物0.005%、硫酸アンモニウム0.1%、硝酸カリウム0.1%(いずれも重量%)を含む水溶液をpH=7に調整した培地で、栄養源としてアセトニトリル0.5重量%を添加し、30℃で好気的に培養した。この時、培養終了直後の反応活性評価を前記の方法で実施したところ、89.5[g−アクリル酸アンモニウム/g−乾燥菌体/時間]であった。
【0027】
【実施例1】
[活性保持確認実験]
上記調製例で調製した微生物菌体液を、30mMアクリル酸アンモニウム(pH=7.0)で洗浄し、菌体懸濁液(乾燥菌体10重量%)を得て、5℃で冷蔵保存した。それから2時間後の反応活性評価を前記の方法で実施したところ、89.0[g−アクリル酸アンモニウム/g−乾燥菌体/時間]であった。また、更に5℃で2日冷蔵保存後の反応活性評価を前記の方法で実施したところ、89.2[g−アクリル酸アンモニウム/g−乾燥菌体/時間]であった。
【0028】
【比較例1】
[リン酸バッファーでの効果]
上記調製例で調製した微生物菌体液を、30mMリン酸バッファー(pH=7.0)で洗浄し、菌体懸濁液(乾燥菌体10重量%)を得て、5℃で冷蔵保存した。それから2時間後の反応活性評価を前記の方法で実施したところ71.2[g−アクリル酸アンモニウム/g−乾燥菌体/時間]であった。また、更に5℃で2日冷蔵保存後の反応活性評価を前記の方法で実施したところ42.5[g−アクリル酸アンモニウム/g−乾燥菌体/時間]であった。
【0029】
【実施例2〜6】
[カルボン酸類添加効果]
上記調製例で調製した微生物菌体液を30mMリン酸バッファーと下記表1に示す30mMカルボン酸類の混合液(pH=7.0)で洗浄し、菌体懸濁液(乾燥菌体10重量%)を得て、実施例1と同様に2時間後及び2日後の反応活性評価を実施した。結果を下記表1に示す。
【0030】
【表1】

Figure 2004305066
【0031】
【実施例7〜11】
[アミド類添加効果]
上記調製例で調製した微生物菌体液を、30mMリン酸バッファーと表2に示す30mMアミド類の混合液(pH=7.0)で洗浄し、菌体懸濁液(乾燥菌体10重量%)を得て、実施例1と同様に2時間後及び2日後の反応活性評価を実施した。結果を表2に示す。
【0032】
【表2】
Figure 2004305066
【0033】
【実施例12〜16】
[ニトリル類添加効果]
上記調製例で調製した微生物菌体液を、30mMリン酸バッファーと下記表3に示す30mMニトリル類の混合液(pH=7.0)で洗浄し、菌体懸濁液(乾燥菌体10重量%)を得て、実施例1と同様に2時間後及び2日後の反応活性評価を実施した。結果を下記表3に示す。
【0034】
【表3】
Figure 2004305066
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌又はそのニトリラーゼ酵素の固定化物溶液又は懸濁液を用いてカルボン酸アンモニウムを製造するにあたり、非常に不安定なそれらのニトリラーゼ活性を長期安定的に保持する方法を提供することができる。本発明の方法によれば、8時間を越えるニトリラーゼ活性の保持時間が実現される。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for preventing a time-dependent decrease in nitrilase activity based on nitrilase produced by a specific microorganism and stably maintaining this activity.
[0002]
[Prior art]
A method for synthesizing a target compound using a microorganism having enzymatic activity or its enzyme, or an immobilized product thereof, is capable of simplifying the reaction process because the reaction conditions are mild, or high purity because there are few by-products. In recent years, it has been used for the production of various compounds because of its advantages such as the ability to obtain the reaction product of
[0003]
Among such enzymes, nitrilase is known as an enzyme that hydrates a nitrile compound to produce a corresponding ammonium carboxylate. Conventional techniques relating to this enzyme include, for example, Patent Documents 1 to 4. Among the microorganisms producing the enzyme nitrilase, Acinetobacter and Alcaligenes are known as those of Gram-negative bacteria.
[0004]
By the way, when actually producing ammonium carboxylate using a gram-negative bacterium having such nitrilase activity or an immobilized product of the nitrilase enzyme, it is necessary to stably store the nitrilase activity of the enzyme until use. is there. That is, it is necessary to prevent inactivation or reduction of the catalytic activity of the enzyme.
[0005]
However, examinations by the present inventors have revealed that the activity of the nitrilase is extremely unstable, causing a large decrease in the activity even immediately after the collection of bacteria. In addition, it has been found that this large decrease in activity cannot be prevented even by a general technique such as refrigeration.
[0006]
As another solution to this problem, Patent Document 5 describes long-term storage in a suspension of an aqueous solution of an inorganic salt having a concentration of 100 mM to a saturation concentration. However, in this conventional technique, the use of high-concentration salts increases the cost, and requires a complicated operation such as washing with water before use in the reaction system, or the inorganic salts as impurities in the reaction system. There is a drawback in that the impurities are mixed and the load on a purification system such as ion exchange increases due to the purification.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-B-63-2596 [Patent Document 2]
JP-A-63-129988 [Patent Document 3]
JP-A-63-209592 [Patent Document 4]
Japanese Patent Publication No. 2000-501610 [Patent Document 5]
JP-A-8-112089
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, in the production of ammonium carboxylate using a solution or suspension of a gram-negative bacterium having nitrilase activity or a nitrilase enzyme of the gram-negative bacterium, the extremely unstable nitrilase activity of the gram-negative bacteria is stabilized for a long time. It is an object of the present invention to provide a method for retaining the information.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the present inventors have intensively studied a method for stably storing enzyme activity for a long time in a state in which a gram-negative bacterium having nitrilase activity or an immobilized product of the nitrilase enzyme is suspended in an aqueous medium. did. As a result, it has been surprisingly found that the use of specific substances, that is, nitriles, amides, carboxylic acids and salts thereof is extremely effective for the purpose, and has completed the present invention.
[0010]
That is, the present invention provides the following methods for retaining nitrilase activity of 1 to 7.
1. A method for maintaining nitrilase activity, comprising the steps of: adding nitriles, amides, carboxylic acids and the like as stabilizers to a solution or suspension of a gram-negative bacterium having nitrilase activity or a nitrilase enzyme of the gram-negative bacterium; A method for maintaining nitrilase activity, wherein at least one compound selected from salts is present.
[0011]
2. The nitrilase activity according to 1, wherein the immobilized product solution or suspension contains ammonium carboxylate and the concentration of nitriles, amides, carboxylic acids and salts thereof is 0.1 to 500 mM in total. Retention method.
[0012]
(3) The method for retaining nitrilase activity according to (1) or (2), wherein the pH of the solution or suspension is 6.5 to 11.5.
[0013]
(4) The method for retaining nitrilase activity according to any one of (1) to (3), wherein the retention temperature is a freezing point to 20 ° C.
[0014]
(5) The method for retaining nitrilase activity according to any one of (1) to (4), wherein the Gram-negative bacterium having nitrilase activity is Acinetobacter or Alcaligenes.
[0015]
6. The method for retaining nitrilase activity according to 5, wherein the Gram-negative bacterium having nitrilase activity belongs to the genus Acinetobacter.
[0016]
7. The method for retaining nitrilase activity according to 6, wherein the Gram-negative bacteria having nitrilase activity are Acinetobacter sp. AK226 (FERM BP-2451) and Acinetobacter sp. AK227 (Microtechnical Laboratories No. 8272).
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be specifically described below.
Many Gram-negative bacteria having nitrilase activity referred to in the present invention are known. Typical high activity agents include Acinetobacter and Alcaligenes, but the present invention is not limited thereto. Specifically, Acinetobacter sp. AK226 (FERM BP-2451) and Acinetobacter sp. AK227 (Microtechnical Laboratories No. 8272). These strains are described in JP-B-63-2596. Alternatively, a microorganism into which a natural or artificially improved nitrilase gene has been incorporated by a genetic engineering technique or an enzyme taken out therefrom may be used.
[0018]
As a form for retaining nitrilase activity, the microorganism may be used as it is, but it may be used as it is, or after being subjected to a treatment such as crushing, or from a microorganism or the like, from which the nitrilase enzyme is removed, and further from the removed enzyme. What has been immobilized by any suitable entrapment method, cross-linking method, carrier binding method or the like may be used. Examples of the immobilization carrier for immobilizing those having nitrilase activity include, but are not limited to, glass beads, silica gel, polyurethane, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, carrageenan, alginic acid, and the like. .
[0019]
The stabilizer in the present invention is a compound selected from nitriles, amides, carboxylic acids and salts thereof, and these can be used alone or in combination. Specifically, for example, the following compounds can be exemplified, but the present invention is not limited thereto.
1) Aliphatic nitriles such as acetonitrile, propionitrile, isobutyronitrile and corresponding amides and carboxylic acids or salts thereof. (The term “corresponding” means that an amide group or a carboxyl group is bonded instead of the nitrile group.)
2) Amino nitriles such as glycine nitrile and α-aminopropionitrile, and corresponding amides and carboxylic acids or salts thereof.
3) Hydroxynitrile such as lactonitrile, hydroxyacetonitrile and corresponding amide and carboxylic acid or salts thereof.
4) Unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile and corresponding amides and carboxylic acids or salts thereof.
5) Dinitriles such as malononitrile and succinonitrile, and corresponding amides and carboxylic acids or salts thereof.
6) Monocyanoamides such as cyanoacetamide, cyanoacetate and monocyanoic acid or salts thereof.
7) Aromatic nitriles such as benzonitrile and phenylacetonitrile, and corresponding amides and carboxylic acids or salts thereof.
8) Heterocyclic nitriles such as nicotinonitrile and isonicotinonitrile and corresponding amides and carboxylic acids or salts thereof.
9) Halogenated nitriles such as chloroacetonitrile and β-chloropropionitrile, and corresponding amides and carboxylic acids or salts thereof.
10) A carboxylic acid having an aldehyde group such as glyoxal or a salt thereof.
[0020]
In order to maintain nitrilase activity in the present invention, the above-mentioned compound as a stabilizer and a gram-negative bacterium also having the above-mentioned nitrilase activity or an immobilized solution or suspension of the nitrilase enzyme, together with various buffer solutions , Physiological saline, water or the like. Specifically, the cell culture is first centrifuged to separate the cell pellet and the culture, and then the culture is removed. Next, a liquid containing a stabilizer is added to the cell pellet, mixed and suspended, and then centrifuged again to obtain a cell pellet. Finally, a liquid containing the stabilizer can be added, mixed and suspended. . In the examples described later, this series of operations was performed, which was described as washing of the bacterial cell fluid. By such a method, the nitrilase activity could achieve a retention time exceeding 8 hours, and in Examples described later, the activity was stable even after 2 days.
[0021]
The stabilizer may be added in such an amount that the total concentration of the nitriles, amides, carboxylic acids and salts thereof is in the range of 0.1 to 500 mM. 100 mM. The pH of the solution or suspension is in the range of 6.5 to 11.5, preferably 7 to 9. The temperature may be room temperature for short-term storage, but is preferably a low temperature of freezing point to 20 ° C. for long-term storage, particularly a temperature near the freezing point and not reaching the freezing point.
[0022]
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. The present invention is not limited to these embodiments, and various changes and modifications can be made without changing the gist of the present invention.
[0023]
The method for measuring the dry cell weight in the unfixed microbial cell liquid was carried out as follows. First, an appropriate amount of a microbial cell suspension having an appropriate concentration was taken, cooled to −80 ° C., and completely dried using a freeze dryer to calculate the cell suspension concentration. The cell suspension having a known concentration was diluted to a plurality of appropriate concentrations, turbidity was measured with a turbidimeter, a calibration curve of the turbidimeter was prepared, and a factor was calculated. The dry cell concentration of an arbitrary microbial cell suspension was calculated from the turbidity indicator value of the turbidimeter.
[0024]
When the biocatalyst is obtained by immobilizing cells, measure the dry cell concentration of the cell suspension before immobilization, and fix the immobilized catalyst in the immobilized catalyst using the mixing ratio of immobilized carrier and cells. The dry weight of the biologically derived component from which the immobilized carrier was subtracted was calculated.
[0025]
Evaluation of nitrilase activity was performed as follows. Using acrylonitrile as a substrate, the activity was evaluated by measuring the amount of ammonium acrylate as a product. Specifically, 100 μL of acrylonitrile was added to a suspension of 5 mL of a Gram-negative bacterium having nitrilase activity or an immobilized product of the nitrilase enzyme in a 30 mM aqueous ammonium acrylate solution (pH = 7), which was previously held at 30 ° C. The reaction was started at the time when was quickly added, and the mixture was reacted at 30 ° C. for 20 minutes in a shaking incubator. The ammonium acrylate concentration in the reaction solution or the supernatant after the reaction was determined by neutralization titration after trapping ammonium ions as hexamethylenetetramine by formalin treatment. At this time, a sample to which acrylonitrile was not added at the same time was also prepared, and treated in the same manner as the sample to which acrylonitrile was added. The titration value was used as a blank value (concentration of ammonium acrylate before the reaction), and the value obtained by subtracting from the titration value was used to generate ammonium acrylate. Concentration. The reaction activity was expressed in terms of the weight of ammonium acrylate produced per 1 g of microbial cells per hour.
[0026]
[Example of preparation of microbial cell fluid]
Acinetobacter sp. Having nitrilase activity. AK226 (FERM BP-2451) was prepared from sodium chloride 0.1%, potassium dihydrogen phosphate 0.1%, magnesium sulfate heptahydrate 0.05%, iron sulfate heptahydrate 0.005%, manganese sulfate An aqueous solution containing 0.005% of pentahydrate, 0.1% of ammonium sulfate, and 0.1% of potassium nitrate (all by weight) is adjusted to pH = 7, and 0.5% by weight of acetonitrile is added as a nutrient source. And aerobically cultured at 30 ° C. At this time, the reaction activity immediately after the completion of the culture was evaluated by the above-mentioned method, and it was 89.5 [g-ammonium acrylate / g-dried cells / hour].
[0027]
Embodiment 1
[Activity retention confirmation experiment]
The microbial cell suspension prepared in the above preparation example was washed with 30 mM ammonium acrylate (pH = 7.0) to obtain a cell suspension (10% by weight of dried cells), and refrigerated at 5 ° C. Two hours later, the evaluation of the reaction activity was carried out by the method described above, and it was 89.0 [g-ammonium acrylate / g-dried cells / hour]. When the reaction activity after further refrigerated storage at 5 ° C. for 2 days was evaluated by the above method, it was 89.2 [g-ammonium acrylate / g-dried cells / hour].
[0028]
[Comparative Example 1]
[Effect of phosphate buffer]
The microbial cell liquid prepared in the above preparation example was washed with a 30 mM phosphate buffer (pH = 7.0) to obtain a cell suspension (10% by weight of dried cells), and refrigerated at 5 ° C. Two hours later, the evaluation of the reaction activity was carried out by the method described above, and it was 71.2 [g-ammonium acrylate / g-dried cells / hour]. Further, the reaction activity after refrigerated storage at 5 ° C. for 2 days was 42.5 [g-ammonium acrylate / g-dried cells / hour] as determined by the above method.
[0029]
[Examples 2 to 6]
[Effect of adding carboxylic acids]
The microbial cell liquid prepared in the above preparation example was washed with a mixed solution (pH = 7.0) of 30 mM phosphate buffer and 30 mM carboxylic acids shown in Table 1 below, and a cell suspension (10% by weight of dried cells) The reaction activity was evaluated after 2 hours and 2 days in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 below.
[0030]
[Table 1]
Figure 2004305066
[0031]
Embodiments 7 to 11
[Effects of adding amides]
The microbial cell liquid prepared in the above preparation example was washed with a mixed solution (pH = 7.0) of 30 mM phosphate buffer and 30 mM amides shown in Table 2, and a cell suspension (10% by weight of dry cells) The reaction activity was evaluated after 2 hours and 2 days in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
[0032]
[Table 2]
Figure 2004305066
[0033]
Embodiments 12 to 16
[Effects of adding nitriles]
The microbial cell suspension prepared in the above preparation example was washed with a mixed solution (pH = 7.0) of 30 mM phosphate buffer and 30 mM nitriles shown in Table 3 below, and a cell suspension (10% by weight of dried cells) ) Was obtained, and the reaction activity was evaluated after 2 hours and 2 days in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3 below.
[0034]
[Table 3]
Figure 2004305066
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, when producing ammonium carboxylate using a solution or suspension of a gram-negative bacterium having nitrilase activity or a nitrilase enzyme thereof, a highly unstable nitrilase activity thereof can be stably maintained for a long time. A method of holding can be provided. According to the method of the present invention, a retention time of nitrilase activity exceeding 8 hours is realized.

Claims (7)

ニトリラーゼ活性の保持方法であって、ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌又は該グラム陰性菌のニトリラーゼ酵素の固定化物溶液又は懸濁液に、安定化剤としてニトリル類、アミド類、カルボン酸及びそれらの塩類の中から選ばれた少なくとも1種の化合物を存在させることを特徴とするニトリラーゼ活性の保持方法。A method for maintaining nitrilase activity, comprising: adding nitriles, amides, carboxylic acids and salts thereof to a gram-negative bacterium having nitrilase activity or a solution or suspension of a nitrilase enzyme of the gram-negative bacteria as a stabilizer. A method for maintaining nitrilase activity, comprising the presence of at least one compound selected from the group consisting of: 上記固定化物溶液又は懸濁液中にカルボン酸アンモニウムが含まれ、かつ、ニトリル類、アミド類、カルボン酸及びそれらの塩類の濃度が全体で0.1〜500mMである請求項1記載のニトリラーゼ活性の保持方法。The nitrilase activity according to claim 1, wherein the immobilized product solution or suspension contains ammonium carboxylate, and the concentration of nitriles, amides, carboxylic acids and salts thereof is 0.1 to 500 mM in total. Holding method. 上記固定化物溶液又は懸濁液のpHが6.5〜11.5である請求項1又は2記載のニトリラーゼ活性の保持方法。3. The method for retaining nitrilase activity according to claim 1, wherein the pH of the solution or suspension of the immobilized product is 6.5 to 11.5. 保持温度が氷点〜20℃であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のニトリラーゼ活性の保持方法。The method for retaining nitrilase activity according to any one of claims 1 to 3, wherein the retention temperature is a freezing point to 20 ° C. 上記ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌がアシネトバクター属又はアルカリゲネス属である請求項1〜4のいずれか一項に記載のニトリラーゼ活性の保持方法。The method for retaining nitrilase activity according to any one of claims 1 to 4, wherein the Gram-negative bacterium having nitrilase activity is of the genus Acinetobacter or Alcaligenes. 上記ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌がアシネトバクター属である請求項5記載のニトリラーゼ活性の保持方法。The method for retaining nitrilase activity according to claim 5, wherein the Gram-negative bacterium having nitrilase activity is Acinetobacter. 上記ニトリラーゼ活性を有するグラム陰性菌が、アシネトバクター エスピー AK226(FERM BP−2451)、アシネトバクター エスピー AK227(微工研菌寄8272号)である請求項6記載のニトリラーゼ活性の保持方法。The method for retaining nitrilase activity according to claim 6, wherein the Gram-negative bacteria having nitrilase activity are Acinetobacter sp. AK226 (FERM BP-2451) and Acinetobacter sp.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007097292A1 (en) * 2006-02-24 2007-08-30 Mitsui Chemicals, Inc. Process for producing (meth)acrylamide
CN100514039C (en) * 2006-09-27 2009-07-15 浙江工业大学 Fluorescent detecting method for nitrile hydrolitic enzyme activity

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007097292A1 (en) * 2006-02-24 2007-08-30 Mitsui Chemicals, Inc. Process for producing (meth)acrylamide
JPWO2007097292A1 (en) * 2006-02-24 2009-07-16 三井化学株式会社 Method for producing (meth) acrylamide
CN100514039C (en) * 2006-09-27 2009-07-15 浙江工业大学 Fluorescent detecting method for nitrile hydrolitic enzyme activity

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