CN105452477A - 葡萄糖制造方法以及通过该方法制造的葡萄糖 - Google Patents

葡萄糖制造方法以及通过该方法制造的葡萄糖 Download PDF

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Abstract

本发明的课题的目的在于，提供由这样的将纤维素源作为食物或营养素的生物，尤其在自然界中埋藏量多的昆虫类、甲壳类和蘑菇类制造葡萄糖的葡萄糖制造方法以及通过该方法制造的葡萄糖。解决的手段是提供一种葡萄糖制造方法，其特征在于，由在体内至少含有二糖类的生物制造葡萄糖，以及提供通过该方法制造的葡萄糖。

Description

葡萄糖制造方法以及通过该方法制造的葡萄糖
技术领域
本发明涉及以至少在体内含有二糖类的生物为原料的葡萄糖制造方法以及通过该方法制造的葡萄糖。
背景技术
近年来，葡萄糖作为石油燃料的替代燃料的生物乙醇的原材料、作为高分子素材的原材料，更多地用于工业用用途中。
以往，工业用葡萄糖是如专利文献1中所记载那样，由土豆类以及玉米、小麦、大麦、黑麦、黑小麦或大米等谷类，或者如甘蔗、甜菜那样的食糖原料用的植物制造，但由于在工业用用途中的利用加速化，作为粮食用来交易的谷类、食糖原料用的植物的交易价格高涨，令人担忧对家庭生活造成压力或发展中国家的饥饿加速化，因此正试图通过将纤维素原料糖化来得到葡萄糖。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-915550号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，由于纤维素的晶质非常牢固，因此在酶分解之前施加在碱溶液中浸渍等预处理，或用强酸等施加可溶化处理等，在得到葡萄糖之前需要诸多工序。
在此，已知自然界中存在有摄取这样的纤维素源作为食品，并在体内含有在体内分解纤维素而得的糖的生物。
因此，本发明的目的在于，提供一种由这样的将纤维素源作为食物或营养素的生物，尤其在自然界栖息量多的昆虫类、甲壳类以及蘑菇类(キノコ類)制造葡萄糖的葡萄糖制造方法以及使用该方法制造的葡萄糖。
用于解决课题的方法
为了达到上述目的，本发明葡萄糖制造方法的第一方式的特征在于，由在体内至少含有二糖类的生物制造葡萄糖。第二方式的特征在于，所述二糖类为海藻糖或/和纤维二糖。第三方式的特征在于，对所述生物进行酶分解来制造葡萄糖。第四方式的特征在于，对在所述生物中的至少二糖类进行酶分解来制造葡萄糖。第五方式的特征在于，所述二糖类为海藻糖的情况下，用海藻糖酶进行酶分解，所述二糖类为纤维二糖的情况下，用β-葡萄糖苷酶进行酶分解来制造葡萄糖。并且，第六方式的特征在于，所述生物为昆虫类、甲壳类或蘑菇类。
在这样的、本发明葡萄糖制造方法的第一方式至第六方式中，通过对在体内含有二糖类的生物，尤其是昆虫类、甲壳类或蘑菇类进行酶分解，能够容易地制造作为单糖类的葡萄糖。
本发明的葡萄糖的特征在于，使用所述第一方式至第六方式中任一制造方法制造。
这样的、本发明的葡萄糖，由于以自然界中栖息量极多的昆虫类、甲壳类或蘑菇类为原料，因此能够以低价向市场提供。
发明的效果
根据本发明的葡萄糖制造方法，对在体内含有二糖类的生物进行酶分解，能够容易地制造作为单糖类的葡萄糖。
此外，通过有效利用例如成为蝗灾的原因的稻蝗(イナゴ)、东亚飞蝗(トノサマバッタ)、养蚕中大量排出的蚕蛾(カイコガ)的蛹、繁殖容易的水蚤、卤虫等甲壳类、蘑菇类等，能够以低价向市场提供本发明的葡萄糖。
附图说明
图1为表示本发明葡萄糖制造方法的实施方式中的制造工序的流程图。
具体实施方式
以下使用图1对本发明的葡萄糖制造方法的具体实施方式进行详细说明。
本发明的葡萄糖制造方法是，主要由在体内含有二糖类的生物制造葡萄糖的方法。
作为在体内含有二糖类的生物，可举出昆虫类、甲壳类以及蘑菇类。
更具体地，作为昆虫类，可举出例如稻蝗、东亚飞蝗、尖头蝗(ショウリョウバッタ)、长额负蝗(オンブバッタ)等蝗亚目，栖北散白蚁(ヤマトシロアリ)、家白蚁(イエシロアリ)等白蚁目，莫氏瘤竹节虫(コブナナフシ)、大和竹节虫(ヤマトナナフシ)等竹节虫目，日本蜜蜂(ニホンミツバチ)、西方蜜蜂(セイヨウミツバチ)、马蜂(スズメバチ)等蜂目，蚕蛾、纹白蝶(モンシロチョウ)、燕尾蝶(アゲハチョウ)等蝶目等。
此外，作为甲壳类，可举出例如虾、蟹、磷虾、藤壶、水蚤以及卤虫等。作为蘑菇类，可举出例如香菇、姬菇(シメジ)、灰树花菌(マイタケ)、滑子菇(ナメコ)、木耳、杏鲍菇(エリンギ)等。
昆虫类和甲壳类在体内蓄积有海藻糖作为血糖，通过使用以海藻糖为基质进行酶分解的海藻糖酶，对该昆虫类和甲壳类进行酶分解，能够容易地制造葡萄糖。另外，在体内含有的二糖类，除了海藻糖以外，也可以是在将作为食物的纤维素分解的阶段产生的纤维二糖等。
此外，在如昆虫类那样以纤维素为食物的生物的体内，除了二糖类以外，也有时含有纤维三糖、纤维四糖等可溶性高的纤维低聚糖，也能够对该纤维低聚糖进行酶分解而制成葡萄糖。
本发明的葡萄糖制造方法如下形成：通过对在体内含有二糖类的生物进行酶分解，将该生物所含有的至少二糖类进行酶分解，制造葡萄糖。
此外，用于酶分解的酶可根据生物所含有的二糖类的种类来适宜地选择，如表1所示，例如，含有海藻糖时可以使用海藻糖酶，而含有纤维二糖时可以使用β-葡萄糖苷酶。进而，含有纤维低聚糖时，可以使用β-葡萄糖苷酶、内切葡聚糖酶或追加使用纤维二糖水解酶等。此外，该酶除了市售的产品以外，也可以使用从细菌、植物或动物提取的酶，尤其是，含有二糖类的昆虫类、甲壳类，在体内与二糖类、纤维低聚糖一起还含有用于将该二糖类、纤维低聚糖进行酶分解的酶的情况多，也可以使用作为原材料的昆虫类、甲壳类本身，或者从作为原材料的昆虫类、甲壳类提取的分解酶。
表1
基质 酶
海藻糖 海藻糖酶
纤维二糖 β-葡萄糖苷酶、内切葡聚糖酶
纤维三糖 β-葡萄糖苷酶、内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶
纤维四糖 β-葡萄糖苷酶、内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶
本发明的葡萄糖制造方法，更具体地是，如图1所示，进行通过搅拌器等将在体内含有二糖类的生物粉碎的粉碎工序S1后，进行将分解该二糖类的分解酶混合进行糖分解的酶分解工序S2，进行葡萄糖的生成，并且进行提取所生成的葡萄糖的葡萄糖精制工序S3，制造葡萄糖。
另外，粉碎工序S1可以根据成为原料的昆虫的形态、状态省略。例如，作为原料的昆虫非常小，无需粉碎的情况下，可省略粉碎工序S1，直接进行酶分解工序S2。
根据这样的、本发明的葡萄糖制造方法，通过利用分解酶将在体内含有二糖类的生物分解成糖，能够容易地制造作为单糖类的葡萄糖。此外，根据通过本发明的葡萄糖制造方法制造的葡萄糖，由于将在自然界大量存在的昆虫作为原料，因此通过有效利用例如成为蝗害的原因的稻蝗、东亚飞蝗，养蚕中被大量排出的蚕蛾的蛹，繁殖容易的水蚤、卤虫等甲壳类，蘑菇类等，能够以低价向市场提供。
以下，说明本发明的葡萄糖制造方法的实施例。
实施例1
在实施例1中，作为成为原料的昆虫类，使用市售的干燥稻蝗10g，用研钵将干燥稻蝗粉碎，得到稻蝗粉末10g。接着，用50mM磷酸钠缓冲液10mL分10次一边冲洗研钵一边使稻蝗粉末10g悬浮，得到100mg/mL的基质悬浮液。将100mg/mL基质悬浮液40μL量取至1.5mL微型管中，相对于海藻糖酶(T8778，西格玛奥德里奇公司制)10μL和20mM的乙酸钠缓冲液1mL中，添加悬浮有来源于绿色木霉(Trichodermaviride)的纤维素酶500μg的纤维素酶悬浮液10μL，在37℃条件下培育24小时。使用葡萄糖定量试剂(LabAssayTM葡萄糖，和光纯药工业株式会社制)，对所生成的葡萄糖进行定量，结果得到79.2mg/g(葡萄糖重量/基质重量)的葡萄糖。
实施例2
在实施例2中，作为成为原料的甲壳类，使用市售的丰年虾(ブラインシュリンプ，卤虫属)休眠卵5g，用研钵将丰年虾休眠卵粉碎，得到丰年虾休眠卵5g。接着，用50mM磷酸钠缓冲液分5次一边冲洗研钵一边来使丰年虾休眠卵粉末5g悬浮，得到100mg/mL基质悬浮液。将100mg/mL基质悬浮液40μL量取至1.5mL微型管中，添加海藻糖酶(T8778，西格玛奥德里奇公司制)10μL，在37℃条件下培育24小时。使用功能葡萄糖定量试剂(LabAssayTM葡萄糖，和光纯药工业株式会社制)对所生成的葡萄糖进行定量，结果得到113.4mg/g(葡萄糖重量/基质重量)的葡萄糖。
实施例3
实施例3中，作为成为原料的蘑菇类，使用市售的杏鲍菇10g，切成0.5cm见方后，添加50mM磷酸钠缓冲液30mL，用搅拌器进行粉碎，进而，用50mM磷酸钠缓冲液10mL分7次一边冲洗搅拌器内一边来使其悬浮，得到100mg/mL基质悬浮液。将100mg/mL基质悬浮液40μL量取至1.5mL微型管中，添加海藻糖酶(T8778，西格玛奥德里奇公司制)10μL，在37℃条件下培育24小时。使用葡萄糖定量试剂(LabAssayTM葡萄糖、和光纯药工业株式会社制)对所生成的葡萄糖进行定量，结果得到133.7mg/g(葡萄糖重量/基质重量)的葡萄糖。
由上述实施例1至实施例3可明确，通过使用本发明的葡萄糖制造方法，能够由在体内含有二糖类的生物，在本实施例中为稻蝗、丰年虾和杏鲍菇，容易地制造作为单糖类的葡萄糖，通过这样由在体内含有二糖类的生物制造葡萄糖，由于以自然界中栖息量多的昆虫类、甲壳类和蘑菇类为原料，因此能够向市场提供低价的葡萄糖。
符号说明
S1粉碎工序
S2酶分解工序
S3葡萄糖精制工序

Claims (7)

1.一种葡萄糖制造方法，其特征在于，由在体内至少含有二糖类的生物制造葡萄糖。
2.如权利要求1所述的葡萄糖制造方法，其特征在于，所述二糖类为海藻糖或/和纤维二糖。
3.如权利要求1或2所述的葡萄糖制造方法，其特征在于，对所述生物进行酶分解来制造葡萄糖。
4.如权利要求3所述的葡萄糖制造方法，其特征在于，对所述生物中的至少二糖类进行酶分解来制造葡萄糖。
5.如权利要求4所述的葡萄糖制造方法，其特征在于，所述二糖类为海藻糖时用海藻糖酶进行酶分解，所述二糖类为纤维二糖时用β-葡萄糖苷酶进行酶分解，来制造葡萄糖。
6.如权利要求1至5中任一项所述的葡萄糖制造方法，其特征在于，所述生物为昆虫类、甲壳类或蘑菇类。
7.一种葡萄糖，其特征在于，使用权利要求1至6中任一项所述的制造方法来制造。
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