[發明專利]纖維素酶的制造方法及其裝置

有效

• 申請號: 201280057111.5
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN103958678A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 栗原宏征;山田勝成
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;B01D61/14;B01D61/18;B01D61/22;B01D61/58;B09B3/00;C12M1/12
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 曽禎;段承恩

技術領域

本發明涉及通過將來源于絲狀菌的纖維素酶成分進行膜分離·濃縮來制造纖維素酶的制造方法及其裝置。

背景技術

作為生物質資源，存在淀粉、纖維素等多糖，已知通過將這樣的多糖進行酶水解來制造葡萄糖、木糖等單糖的方法。通過這樣的多糖的分解而得的糖液作為微生物培養的碳源而被廣泛使用。特別是作為水解纖維素的酶已知纖維素酶。作為生產這樣的纖維素酶的微生物已知絲狀菌。絲狀菌通過設定為誘導生產纖維素酶的培養條件，而作為細胞外酶產生大量的纖維素酶。作為這樣的絲狀菌，存在曲霉屬、腐質霉屬、毛霉屬、木霉屬和枝頂孢霉屬等的絲狀菌，在纖維素酶的生產中被廣泛使用。

來源于絲狀菌的纖維素酶中存在顯示各種底物特異性的酶成分。具體地，存在作用于纖維素的結晶區域的纖維二糖水解酶、從纖維素分子鏈內部開始作用而降低分子量的內切葡聚糖酶、作用于水溶性寡糖或者纖維二糖的β-葡糖苷酶、和作用于半纖維素的半纖維素酶等。已知通過這樣的底物特異性不同的各酶成分協同作用于纖維素纖維，而進行有效的纖維素分解(參照非專利文獻1)。另外，已知作為這樣的來源于絲狀菌的纖維素酶的各酶成分存在分子量大小不同的成分，其范圍為20～100kDa。

對于來源于絲狀菌的纖維素酶，與一般的酶同樣地，使用超濾膜進行膜分離·濃縮的方法是公知的。例如，已知從絲狀菌等的微生物培養物或者使用了纖維素酶的纖維素水解物中，使用超濾膜將纖維素酶進行膜分離·濃縮，并分離回收的方法(參照專利文獻1～3)。作為這樣的通過超濾膜而進行膜分離·濃縮的前工序的處理，提出了使用例如陶瓷自旋過濾器(參照專利文獻2)、20～200μm孔徑的無紡布(參照專利文獻3)等，從微生物培養物或者纖維素水解物中預先除去纖維素酶水溶液所含的固體物質的方法。但是，為了將纖維素酶的各成分進行膜分離·濃縮，一般使用具有足以阻擋具有與應回收的纖維素酶成分相當的分子量的細孔徑·截留分子量的超濾膜。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:WO2007/034999號

專利文獻2:日本特開2010-221136號公報

專利文獻3:日本特開2009-240167號公報

非專利文獻

非專利文獻1:セルロースの辭典、第6章セルロースの生分解(セルロース學會編集、2000年)。

發明內容

發明要解決的課題

在現有的使用了超濾膜的絲狀菌纖維素酶的膜分離·濃縮中，超濾膜的結垢和纖維素酶成分的失活或者凝集是課題。另外，該課題的結果是超濾膜的過濾處理速度變得非常慢，或者由超濾膜得到的纖維素酶活性降低。

于是，本發明的目的是鑒于上述現有技術的課題，提供使用超濾膜而將來源于木霉屬菌的纖維素酶成分有效地進行膜分離·濃縮的方法、以及該方法的裝置。

用于解決課題的方法

本發明者為了實現上述目的而完成了以下的[1]～[7]的發明。

[1]纖維素酶的制造方法，包括以下的工序(1)～(3)，

工序(1)：使來源于絲狀菌的纖維素酶水溶液通過截留分子量100,000～200,000的超濾膜進行過濾，得到透過液，同時作為非透過液得到濃縮酶液，

工序(2)：使工序(1)所得的透過液進一步通過截留分子量5,000～50,000的第2超濾膜進行過濾，作為非透過液得到第2濃縮酶液，

工序(3)：將工序(1)和(2)所得的濃縮酶液混合，得到來源于絲狀菌的纖維素酶。

[2]根據[1]所述的纖維素酶的制造方法，絲狀菌是木霉屬菌。

[3]根據[1]或[2]所述的纖維素酶的制造方法，在工序(1)中，將來源于絲狀菌的纖維素酶水溶液調整為pH值2.6～5.4或pH值8.6～9.4。

[4]根據[1]～[3]的任一項所述的纖維素酶的制造方法，來源于絲狀菌的纖維素酶水溶液是絲狀菌培養液或使用了來源于絲狀菌的纖維素酶的含纖維素的生物質的水解物。

[5]根據[1]～[4]的任一項所述的纖維素酶的制造方法，來源于絲狀菌的纖維素酶水溶液包含選自纖維二糖水解酶、內切葡聚糖酶和木聚糖酶中的1種以上酶成分。

[6]根據[1]～[5]的任一項所述的纖維素酶的制造方法，來源于絲狀菌的纖維素酶水溶液的溫度為15～35℃的溫度范圍。