コンポストに高付加価値を付与する好熱性キチン分解菌の酵素特性の解析

• Project/Area Number: 05760077
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 応用微生物学・応用生物化学
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 酒井 謙二 大分大学, 工学部, 助教授 (50205704)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1993: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: beta-Nアセチルヘキソサミニダーゼ / エキソキチナーゼ / Bacillus stearothermophilus / 耐熱性 / コンポスト

Research Abstract

申請者は農産、食品廃棄物の資源化を促進させるための一手段として、キチン質を含む海産未利用資源を意識的に添加し、高速-高温発酵することで、高付加値発酵肥料を生産することを試みているが、その過程でエキソ型キチナーゼを菌体外に生産する高熱性細菌Bacillus atearothermophilus CH-4を分離した。本菌は極めて微弱なエンド型キチン分解活性しか示さなかった。本研究ではBacillus stearothermophius CH-4のエキソ型キチナーゼを精製単離しその諸性質を明らかにした。精製された本酵素は74kDaのモノマーペプチドであり、従来知られる常温菌の同種酵素のN末端アミノ酸配列との相同性は低かった。本酵素はn=2-6のアセチルキトオリゴ糖(Km=10^<-4>M)およびそれらのp-ニトロフェニル誘導体(Km=10^<-3>M)を非還元末端から加水分解すると共に、p-ニトロフェニル-beta-N-アセチルガラクトピラノシドにも作用した。(相対活性28%)ことより、beta-N-アセチルヘキソサミニダーゼの一種であることが明らかとなった。本酵素の至適pHは6.5、FeCl_2、ZnCl_2、CaCl_2、D-グルコサミン、およびD-ガラクトサミンの添加で活性化された。これに対し、HgCl_2,N-アセチルグルコサミンの添加は阻害的に作用した。本酵素の至適温度は75度であり、80度10分の熱処理によっても活性を完全に失わなかった。また、8Mの尿素処理後も活性を保持した。さらに本酵素は50%ジメチルスルホキシド、ブタノール、アセトニトリルなどの有機溶媒中でも水系における15-20%の活性を示した。