JP2000245496A - Production of fucosyl oligosaccharide - Google Patents

Production of fucosyl oligosaccharide

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JP2000245496A
JP2000245496A JP11057447A JP5744799A JP2000245496A JP 2000245496 A JP2000245496 A JP 2000245496A JP 11057447 A JP11057447 A JP 11057447A JP 5744799 A JP5744799 A JP 5744799A JP 2000245496 A JP2000245496 A JP 2000245496A
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Japan
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fucosyl
oligosaccharide
column
fucose
fucosidase
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Japanese (ja)
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Katsumi Ajisaka
勝美 鯵坂
Yuichi Yamamoto
裕一 山本
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Meiji Milk Products Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce fucosyl oligosaccharide suitable for food additive in high yield by enzymatic reverse hydrolysis reaction comprising the bonding of fucose to an oligosaccharide by the reverse reaction of the hydrolysis reaction with fucosidase. SOLUTION: The objective fucosyl oligosaccharide containing α-1,2 bond and suitable as a food additive, etc., is produced in high yield by bonding fucose to an oligosaccharide by the reverse reaction of hydrolysis reaction with fucosidase originated from Penicillium multicolor, etc., adsorbing the produced fucosyl oligosaccharide to an activated carbon column and eluting the adsorbed fraction from the column. The production of fucosyl oligosaccharide by the bonding of fucose to an oligosaccharide may be performed by circulating a solution containing fucose and a sugar receptor through a system comprising an immobilized fucosidase column and an activated carbon column connected in series.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、フコシルオリゴ糖
の製造方法に関する。さらに詳しくは、α1-2結合を有
するフコシルオリゴ糖の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing fucosyl oligosaccharide. More specifically, the present invention relates to a method for producing a fucosyl oligosaccharide having an α1-2 bond.

【0002】[0002]

【従来の技術】フコースを含むオリゴ糖、即ち、フコシ
ルオリゴ糖は、細胞表面の糖脂質、各種糖蛋白質のみで
なく、母乳、唾液、赤血球等に広く存在している(H. E
gge, A. Dell, and H. von Nicolai, Archives Biochem
istry and Biophysics, Vol. 224, 235 - 253 (198
3).)。フコース残基は、それらの糖鎖中で特に認識、
免疫、接着など重要な生理活性の発現に寄与しているも
のと考えられている。フコシルオリゴ糖は、特に母乳中
に多く含まれており、それらは感染予防の機能をもつと
言われている(D. S. Newburg, J. Mammary Gland Bio
l. Neoplasia, Vol. 1,271 - 283 (1996).)。
2. Description of the Related Art Fucose-containing oligosaccharides, ie, fucosyl oligosaccharides, are widely present not only in cell surface glycolipids and various glycoproteins, but also in breast milk, saliva, erythrocytes, and the like (H.E.
gge, A. Dell, and H. von Nicolai, Archives Biochem
istry and Biophysics, Vol. 224, 235-253 (198
3).). Fucose residues are particularly recognized in their sugar chains,
It is thought to contribute to the expression of important physiological activities such as immunity and adhesion. Fucosyl oligosaccharides are particularly high in breast milk and are said to have a function of preventing infection (DS Newburg, J. Mammary Gland Bio
l. Neoplasia, Vol. 1,271-283 (1996).).

【0003】一般にオリゴ糖の製造には、トランスフェ
ラーゼを用いて製造する方法が知られている(Z. Guo an
d P.G. Wang, Applied Biochemistry and Biotechnolog
y, Vol. 68, 1 - 20 (1997).)。しかしながら、この方
法は、酵素が高価であるばかりでなく、基質である糖ヌ
クレオチドも高価である。別の製造法としては、加水分
解酵素を利用する方法がある。実際にラクトースを原料
として、β-ガラクトシダーゼの転移活性を利用してガ
ラクトオリゴ糖が製造されている(Y. Matahira, A. Ta
shiro, T. Sata, H. Kawagishi, and T. Usui, Glycoco
njugate Journal, Vol. 12, 664-671 (1995).)。ガラ
クトオリゴ糖の場合には、幸いにもラクトースを原料と
して用いることが出来るが、その他のオリゴ糖の場合に
は、適切な糖供与体は見あたらないのが現状である。即
ち、フコシルオリゴ糖の場合には、可能性としては、フ
コイダン、あるいはそのオリゴ糖が考えられるが、これ
らは高価であるため原料糖として用いることは難しい。
一般に、糖転移反応にはパラニトロフェニル-α-L−フ
コピラノシドのような合成基質が供与体として用いられ
ることが多いが(K. Ajisaka and M. Shirakabe, Carbo
hydrate Research,Vol. 224, 291 - 299 (1992))、こ
の化合物は有機合成化学的手法により合成された物質で
あり、それを原料とした製品を食品添加物として利用す
ることはできない。このようなことから、これまで天然
素材から安価な方法でフコシルオリゴ糖を合成する方法
は見出されていない。
In general, a method for producing an oligosaccharide using a transferase is known (Z. Guo an).
d PG Wang, Applied Biochemistry and Biotechnolog
y, Vol. 68, 1-20 (1997).). However, this method is not only expensive for the enzyme, but also for the sugar nucleotide as a substrate. As another production method, there is a method utilizing a hydrolase. Galacto-oligosaccharides are actually produced using lactose as a raw material and utilizing the transfer activity of β-galactosidase (Y. Matahira, A. Ta
shiro, T. Sata, H. Kawagishi, and T. Usui, Glycoco
njugate Journal, Vol. 12, 664-671 (1995).). For galacto-oligosaccharides, lactose can be used fortunately as a raw material, but in the case of other oligosaccharides, at present, there is no suitable sugar donor. That is, in the case of fucosyl oligosaccharides, fucoidan or its oligosaccharides are conceivable, but these are expensive and difficult to use as raw material saccharides.
In general, a synthetic substrate such as paranitrophenyl-α-L-fucopyranoside is often used as a donor in a glycosyltransfer reaction (K. Ajisaka and M. Shirakabe, Carbo.
hydrate Research, Vol. 224, 291-299 (1992)). This compound is a substance synthesized by an organic synthetic chemistry method, and a product using it as a raw material cannot be used as a food additive. For these reasons, a method for synthesizing fucosyl oligosaccharides from natural materials by an inexpensive method has not been found.

【0004】このような観点から、フコシルオリゴ糖を
酵素法により大量に、且つ安価に製造できれば、食品に
添加することが可能となり、食品の栄養学的な価値を高
めることとなる。即ち、有機合成化学的手法を用いず
に、且つ安価に製造する方法の開発が望まれている。
[0004] From such a viewpoint, if fucosyl oligosaccharides can be produced in large quantities at low cost by an enzymatic method, it will be possible to add them to foods, and the nutritional value of the foods will be enhanced. That is, there is a demand for the development of a low-cost production method without using an organic synthetic chemistry technique.

【0005】酵素法でオリゴ糖を生産する場合に、先に
述べたようにトランスフェラーゼは高価であることか
ら、加水分解酵素を利用することが望ましい。しかし、
その場合に転移反応を利用すると、フコシルオリゴ糖の
製造のための適当な糖供与体が見つからない。加水分解
酵素を利用するオリゴ糖合成法としてリバースハイドロ
リシス法という反応方法が知られているが、収率は必ず
しも高くはなく、実用的ではない。また、リバースハイ
ドロリシス反応では、あらゆる結合のオリゴ糖ができて
しまい、例えばα1-2結合のフコシルオリゴ糖のみを合
成することは原理的に不可能である(H. Fujimoto, M.
Isomura, T. Miyazaki, I. Matsuo, R. Walton, T. Sak
akibara, K. Ajisaka, Glycoconjugate Journal, Vo. 1
4, 75 - 80(1997).)。もしα1-2結合のオリゴ糖のみが
必要な場合には、反応液の中からカラム等の技術を用い
て分離する必要がある。
When an oligosaccharide is produced by an enzymatic method, it is desirable to use a hydrolase because transferase is expensive as described above. But,
If a transfer reaction is used in that case, no suitable sugar donor for the production of fucosyl oligosaccharides can be found. As a method for synthesizing oligosaccharides using a hydrolase, a reaction method called a reverse hydrolysis method is known, but the yield is not always high and is not practical. In addition, in the reverse hydrolysis reaction, oligosaccharides of all kinds of bonds are formed, and it is basically impossible to synthesize only α1-2-linked fucosyl oligosaccharides (H. Fujimoto, M.
Isomura, T. Miyazaki, I. Matsuo, R. Walton, T. Sak
akibara, K. Ajisaka, Glycoconjugate Journal, Vo. 1
4, 75-80 (1997).). If only an α1-2-linked oligosaccharide is required, it is necessary to separate it from the reaction solution using a technique such as a column.

【0006】[0006]

【発明が解決しょうとする課題】従って、本発明は、酵
素法によるフコシルオリゴ糖、とりわけ、α1-2結合の
フコシルオリゴ糖を高収率で製造する方法を開発するこ
とを課題とする。
Accordingly, an object of the present invention is to develop a method for producing a fucosyl oligosaccharide by an enzymatic method, in particular, an α1-2-linked fucosyl oligosaccharide in high yield.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、リバース
ハイドロリシス反応により、フコースをオリゴ糖に結合
させることにより、フコシルオリゴ糖が高収率に得られ
ることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明
は、(1)フコシダーゼによる加水分解反応の逆反応に
よりフコースをオリゴ糖に結合することを特徴とするフ
コシルオリゴ糖の製造方法、(2)生成したフコシルオ
リゴ糖を活性炭カラムに吸着させて系外に除去すること
を特徴とする請求項1に記載のフコシルオリゴ糖の製造
方法、(3)フコースと糖受容体を含む反応液を、固定
化フコシダーゼカラムと活性炭カラムを直列に繋いだ系
に循環させることを特徴とする請求項1又は2に記載の
フコシルオリゴ糖の製造方法、(4)フコシルオリゴ糖
がα1-2結合であることを特徴とする請求項1、2又は
3に記載のフコシルオリゴ糖の製造方法、(5)フコシ
ダーゼがPenicillium multicolor由来であることを特徴
とする請求項1、2、3、又は4に記載のフコシルオリ
ゴ糖の製造方法、(6)(1)〜(5)の何れかの製造
方法により得られるフコシルオリゴ糖、に関する。
Means for Solving the Problems The present inventors have found that fucosyl oligosaccharides can be obtained in high yield by binding fucose to oligosaccharides by a reverse hydrolysis reaction, and completed the present invention. . That is, the present invention provides (1) a method for producing fucosyl oligosaccharides, which comprises connecting fucose to oligosaccharides by a reverse reaction of hydrolysis reaction with fucosidase, and (2) adsorbing the produced fucosyl oligosaccharides on an activated carbon column. The method for producing a fucosyl oligosaccharide according to claim 1, wherein the reaction solution containing fucose and a sugar acceptor is connected in series with an immobilized fucosidase column and an activated carbon column. 3. The method for producing a fucosyl oligosaccharide according to claim 1 or 2, wherein the fucosyl oligosaccharide is circulated through a connected system, (4) the fucosyl oligosaccharide is an α1-2 bond. the method of manufacturing Fukoshiruorigo sugar according to 3, (5) fucosidase manufacture of Fukoshiruorigo sugar according to claim 1, 2, 3, or 4, characterized in that it is derived from Penicillium multicolor Law, (6) (1) to (5) Fukoshiruorigo sugars obtained by any of the manufacturing methods, related.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
リバースハイドロリシス反応は、水溶液中において、単
糖、2糖、3糖は平衡状態にあるという原理に基づいて
いる。酵素を加えることにより、平衡に達するまでの時
間を短縮することができる。従って、平衡状態にある糖
溶液の中からオリゴ糖を連続的に取り出すことができれ
ば、平衡を保つためにオリゴ糖の生成が進むことにな
る。生成物のオリゴ糖を反応液から連続的に取り出す方
法として、本発明者らは、これまでに、反応液を活性炭
カラムに循環させる方法を発表している(K. Ajisaka,
H. Nishida, and H. Fujimoto, Biotechnology Letter
s, Vol. 9, 387 - 392 (1987).)。即ち、一般に活性炭
は、単糖よりも2糖、2糖よりも3糖を強く吸着する性
質をもっている。従って、リバースハイドロリシス反応
の原料である単糖を、固定化酵素カラムと直列に接続し
た活性炭カラムに循環させれば、生成物である2糖が優
先的に活性炭カラムに吸着し、反応液中には単糖のみが
存在することになる。従って、平衡は連続的に2糖生成
の方向に進み、2糖が活性炭カラム上に蓄積することに
なる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The reverse hydrolysis reaction is based on the principle that monosaccharides, disaccharides and trisaccharides are in an equilibrium state in an aqueous solution. The time to reach equilibrium can be reduced by adding the enzyme. Therefore, if oligosaccharides can be continuously extracted from a sugar solution in an equilibrium state, the production of oligosaccharides will proceed to maintain the equilibrium. As a method for continuously removing the product oligosaccharide from the reaction solution, the present inventors have previously disclosed a method of circulating the reaction solution through an activated carbon column (K. Ajisaka,
H. Nishida, and H. Fujimoto, Biotechnology Letter
s, Vol. 9, 387-392 (1987).). That is, activated carbon generally has a property of adsorbing disaccharides more strongly than monosaccharides and trisaccharides more than disaccharides. Therefore, if the monosaccharide, which is a raw material of the reverse hydrolysis reaction, is circulated through an activated carbon column connected in series with the immobilized enzyme column, the disaccharide as a product is preferentially adsorbed to the activated carbon column, and Has only a monosaccharide. Thus, the equilibrium will continuously progress in the direction of disaccharide production, which will accumulate on the activated carbon column.

【0009】そこで、本発明者らは、この方法をフコシ
ルオリゴ糖の合成に応用した。その結果、予測したとお
り、フコシルオリゴ糖は、活性炭カラム上に蓄積し、収
率良くフコシルオリゴ糖を得ることができた。またここ
で、先に述べた原理に従い、リバースハイドロリシス反
応が進行すれば、α1-2結合、α1-3結合、α1-4結合、
α1-6結合の2糖、さらにそれらを受容体とする3糖が
多種類に得られるはずである。ところが、Penicillium
multicolor由来のα-フコシダーゼを固定化したカラム
を用いて反応を行った場合には、α1-2結合の2糖が主
生成物として得られることが見出された。本酵素の転移
反応により、フコシルα1-3グルコース、またはフコシ
ルα1-3N−アセチルグルコサミンが合成されることが
知られているが(K. Ajisaka, H. Fujimoto and M. Miy
asato, Carbohydrate Research,Vol. 309, 125 - 129
(1998))、リバースハイドロリシス反応によりオリゴ糖
が合成できるという報告はない。フコシルα1-2ガラク
トースが位置選択的に合成された理由は、リバースハイ
ドロリシス反応において、平衡により2糖が生成する速
度は、酵素の基質特異性に依存しており、α1-2結合に
特異性の高い酵素を用いれば、α1-2結合の2糖が出来
る速度の方がα1-3結合の2糖が出来る速度よりも早い
ことによる。固定化酵素カラムを通過する間に生成した
α1-2結合の2糖は、その下に結合されている活性炭カ
ラムに吸着される。一方、α1-3結合あるいはその他の
2糖は、固定化酵素カラムの中での生成が遅いために固
定化酵素カラムを通過する間に生成する量は微量であ
る。従って、活性炭カラムに蓄積する量も微量となった
ものと説明できる。即ち、ここでα1-2結合に特異性の
高い酵素の固定化カラムを用いて、活性炭カラムと併用
することにより、リバースハイドロリシス反応により、
フリーのフコースを原料にしてフコシルオリゴ糖を製造
する方法が見いだされた。同様にα1-3結合、あるいは
α1-6結合に特異性の高い酵素の固定化カラムを用いれ
ば、それぞれα1-3結合あるいはα1-6結合のフコシルオ
リゴ糖の合成が可能である。フコースおよび受容体糖を
水あるいは緩衝液に溶解し、固定化したα-フコシダー
ゼをカラムに詰め、活性炭カラムと直列に接続する。上
記の糖の溶液を、ペリスタリックポンプなどにより2つ
のカラムに循環させる。一定時間の後に、活性炭カラム
を水で洗浄して未反応の単糖を洗い出した後、0%〜3
0%程度のエタノール水溶液によりオリゴ糖を溶出させ
ることにより、フコシルオリゴ糖を得る。
Therefore, the present inventors applied this method to the synthesis of fucosyl oligosaccharide. As a result, as expected, fucosyl oligosaccharides were accumulated on the activated carbon column, and fucosyl oligosaccharides could be obtained with good yield. Also, here, according to the principle described above, if the reverse hydrolysis reaction proceeds, α1-2 bond, α1-3 bond, α1-4 bond,
Many kinds of α1-6 linked disaccharides and trisaccharides having them as receptors should be obtained. However, Penicillium
When the reaction was carried out using a column on which multicolor- derived α-fucosidase was immobilized, it was found that α1-2-linked disaccharide was obtained as a main product. It is known that fucosyl α1-3 glucose or fucosyl α1-3N-acetylglucosamine is synthesized by the transfer reaction of this enzyme (K. Ajisaka, H. Fujimoto and M. Miy).
asato, Carbohydrate Research, Vol. 309, 125-129
(1998)), there is no report that an oligosaccharide can be synthesized by a reverse hydrolysis reaction. The reason that fucosyl α1-2 galactose was regioselectively synthesized is that the rate of disaccharide formation by equilibrium in the reverse hydrolysis reaction depends on the substrate specificity of the enzyme, This is because the use of an enzyme having a high degree of reaction results in the rate at which α1-2 linked disaccharides can be formed is faster than the rate at which α1-3 linked disaccharides are formed. The α1-2-linked disaccharide generated during the passage through the immobilized enzyme column is adsorbed on the activated carbon column bound thereunder. On the other hand, α1-3 linkage or other disaccharides are generated in a small amount during the passage through the immobilized enzyme column due to the slow generation in the immobilized enzyme column. Therefore, it can be explained that the amount accumulated in the activated carbon column was also very small. In other words, here, using an immobilized column of an enzyme having high specificity for α1-2 binding, by using in combination with an activated carbon column, by a reverse hydrolysis reaction,
A method for producing fucosyl oligosaccharides using free fucose as a raw material has been found. Similarly, if an immobilized column of an enzyme having high specificity for α1-3 bond or α1-6 bond is used, synthesis of fucosyl oligosaccharide having α1-3 bond or α1-6 bond, respectively, is possible. The fucose and the acceptor saccharide are dissolved in water or a buffer, the immobilized α-fucosidase is packed in a column, and the column is connected in series with an activated carbon column. The above sugar solution is circulated through the two columns by a peristaltic pump or the like. After a certain period of time, the activated carbon column was washed with water to remove unreacted monosaccharide, and then 0% to 3%.
The fucosyl oligosaccharide is obtained by eluting the oligosaccharide with an aqueous ethanol solution of about 0%.

【0010】ここで、最初の反応液に数%の有機溶剤を
混合しても差し支えない。また、本反応は酵素の固定化
方法には左右されない。固体の固定化剤のみでなく、半
透膜中に溶解した酵素、あるいはホローファイバーを利
用した反応装置を用いることも可能である。活性炭カラ
ムからのフコシルオリゴ糖の溶出には、エタノール水溶
液が好ましいが、目的によってはアセトニトリル、イソ
プロピルアルコールなど、通常活性炭カラムクロマトグ
ラフィーに用いられる溶媒であれば特に限定されるもの
ではない。グラジェント法によれば更に好ましい場合も
ある。
Here, several percent of an organic solvent may be mixed in the first reaction solution. This reaction does not depend on the method of immobilizing the enzyme. Not only a solid immobilizing agent but also an enzyme dissolved in a semi-permeable membrane or a reaction device using hollow fibers can be used. For elution of the fucosyl oligosaccharide from the activated carbon column, an aqueous ethanol solution is preferable, but depending on the purpose, the solvent is not particularly limited as long as it is a solvent usually used for activated carbon column chromatography, such as acetonitrile and isopropyl alcohol. In some cases, the gradient method is more preferable.

【0011】なおこの方法の実施に於いては、原料のフ
コースに対する生成フコシルオリゴ糖の収量は少なく見
かけ上の反応収率は低いが、実際にはフコースおよび受
容体の糖はそのままの形で回収されるため、使用された
フコース当たりの反応収率という観点から計算すれば極
めて高い値となる。工業的生産に於いては通常連続運転
を行うために、回収された糖はそのにまま再度原料とし
て回転し、オリゴ糖生産に使用されて減少した分だけ新
たに供給すればよい。
In the practice of this method, although the yield of fucosyl oligosaccharide formed on the raw material fucose is small and the apparent reaction yield is low, the fucose and the saccharide of the acceptor are actually recovered as they are. Therefore, when calculated from the viewpoint of the reaction yield per fucose used, the value is extremely high. In industrial production, in order to normally carry out continuous operation, the recovered sugar is rotated again as it is as a raw material, and it is sufficient to newly supply the reduced amount of sugar used for oligosaccharide production.

【0012】[0012]

【実施例】以下に、本発明の実施例を記載するが、本発
明は、これらの実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

【0013】[実施例1]α-フコシダーゼの精製P. multicolor 培養液粉末Lactase-P(K.I.化成(株)
製)2gを1mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH 6.8)2
0mLに溶解し、セロハン膜(SPECTRUM社製 分子量カッ
トオフ 12,000-14,000)を用いて同緩衝液1
Lにて10℃12時間透析後、緩衝液を新しいものに交
換してさらに5時間透析を行った。1日後酵素溶液をMI
LLIPORE社製CENTRIPREP限外濃縮(分子量カットオフ1
0,000、3000rpm、4℃3時間)にて2mLと
した後、カラムクロマトグラフィー(カラム:Econo-Pa
c CHT-II(Bio-Rad社製)5mL×5本 溶出液:リン酸
ナトリウム緩衝液(pH 6.8)1mM(0→100分)→
400mM(100分→600分)流速:0.5mL/min)
により精製した。2mlを1フラクションとし、フコシダ
ーゼ活性のあった画分を集めて上記と同条件により限外
濃縮を行った。
Example 1 Purification of α-fucosidase P. multicolor culture solution powder Lactase-P (KI Kasei Co., Ltd.)
2 g of 1 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8)
0 mL and dissolved in the same buffer 1 using a cellophane membrane (SPECTRUM molecular weight cutoff 12,000-14,000).
After dialysis at 10 ° C. for 12 hours with L, the buffer was exchanged for a new one and dialysis was performed for another 5 hours. One day later, the enzyme solution was
LLIPORE CENTRIPREP ultra-concentration (molecular weight cut-off 1
After adjusting to 2 mL at 3,000, 3,000 rpm, 4 ° C. for 3 hours, column chromatography (column: Econo-Pa)
c CHT-II (Bio-Rad) 5 mL x 5 Eluent: Sodium phosphate buffer (pH 6.8) 1 mM (0 → 100 min) →
400mM (100 minutes → 600 minutes) flow rate: 0.5mL / min)
And purified. Fractions having fucosidase activity were collected from 2 ml as one fraction and subjected to ultraconcentration under the same conditions as above.

【0014】[実施例2]α-フコシダーゼの固定化 実施例1で精製したα-フコシダーゼをすべて100mM
リン酸ナトリウム緩衝液(pH 7.5)に溶解して全量3
3mLとした。Eupergit C樹脂(フナコシ社製)を1.8g
加え、10℃にて撹拌した。60時間後樹脂をグラスフ
ィルターにより濾別し、ミリQ水100mLにて洗浄し
た。得られた固定化α-フコシダーゼは樹脂1gあたり8.
84mUの活性を示した。
[Example 2] Immobilization of α-fucosidase All of α-fucosidase purified in Example 1 was 100 mM.
Dissolve in sodium phosphate buffer (pH 7.5) and total volume 3
It was 3 mL. 1.8g Eupergit C resin (Funakoshi)
The mixture was stirred at 10 ° C. After 60 hours, the resin was filtered off with a glass filter and washed with 100 mL of Milli-Q water. The resulting immobilized α-fucosidase was 8.
It showed an activity of 84 mU.

【0015】[実施例3]リバースハイドロリシス反応
によるフコシルα1-2ガラクトースの合成 実施例2で作成した固定化α-フコシダーゼをカラムに
詰め、(φ5.0cm×5.0mm)の固定化酵素カラムを作
成した。固定化酵素カラムと活性炭カラム(φ4.7cm
×7.0cm)を直列につなぎ、装置を37℃に保温し
た。5%(w/v)及びフコース10%(w/v)ガラクトースを
含む100mMリン酸カリウム緩衝溶液(pH6.0)を、
ペリスタリックポンプにて2つのカラムに循環させた。
4日後ポンプを停止し、活性炭カラムからミリQ水3Lに
よって未反応の単糖を流し出した。その後30%エタノ
ール水溶液によって、フコシルオリゴ糖を活性炭カラム
から溶出した。なお得られたフコシルオリゴ糖は、HPLC
分析(Dionex社製Carbopac PA1カラム、溶出液50mM NaO
H、流速1mL/min、検出Dionex社製パルスドアンペロメト
リー検出器)において市販のフコシルα1-2ガラクト
ース(DEXTRA LABORATORIES社製)と同一位置にピーク
が現れた。このピークはフコシルα1-2結合を特異的
に加水分解するArthrobacter sp.由来α1-2フコシダ
ーゼ(宝酒造社製)を加えることにより減少した。また
活性炭カラムからの溶出物のHSQCスペクトルにおい
て、Gal-1位(H:5.3ppm, C:92.5ppm), Gal-2位(H:3.7pp
m, C:78.5ppm), Gal-3位(H:4.05ppm, C:71ppm), Gal-6
位(H:3.65ppm, C:61.5ppm), Fuc-1位(H:5.0ppm, C:102p
pm), Fuc-4位(H:3.8ppm, C:72ppm), Fuc-5位(H:4.15pp
m, C:68ppm)をはじめとしていくつかのクロスピークが
フコシルα1-2ガラクトース標品のクロスピークとよく
重なっており、この中にはフコシルα1-2ガラクトース
が含まれていることが理解できる。また、このスペクト
ルにおいて、80〜84ppm(C-13 NMR)の領域にはクロスピ
ークが見られないことから、フコシルα1-3ガラクトー
スおよびフコシルα1-4ガラクトースは存在しないこと
がわかる(図1B)。
Example 3 Synthesis of Fucosyl α1-2 Galactose by Reverse Hydrolysis Reaction The immobilized α-fucosidase prepared in Example 2 was packed in a column, and an immobilized enzyme column (φ5.0 cm × 5.0 mm) was used. It was created. Immobilized enzyme column and activated carbon column (φ4.7cm
× 7.0 cm) were connected in series, and the apparatus was kept at 37 ° C. A 100 mM potassium phosphate buffer solution (pH 6.0) containing 5% (w / v) and fucose 10% (w / v) galactose was added to
Circulated through the two columns with a peristaltic pump.
After 4 days, the pump was stopped, and unreacted monosaccharide was poured out from the activated carbon column with 3 L of Milli-Q water. Thereafter, the fucosyl oligosaccharide was eluted from the activated carbon column with a 30% aqueous ethanol solution. The obtained fucosyl oligosaccharide was analyzed by HPLC
Analysis (Dionex Carbopac PA1 column, eluate 50 mM NaO
H, a flow rate of 1 mL / min, and a detection pulsed amperometric detector (Dionex) showed a peak at the same position as that of commercially available fucosyl α1-2 galactose (DEXTRA LABORATORIES). This peak was decreased by adding α1-2 fucosidase from Arthrobacter sp. (Takara Shuzo), which specifically hydrolyzes fucosyl α1-2 bond. In the HSQC spectrum of the eluate from the activated carbon column, Gal-1 position (H: 5.3 ppm, C: 92.5 ppm), Gal-2 position (H: 3.7 pp
m, C: 78.5 ppm), Gal-3 position (H: 4.05 ppm, C: 71 ppm), Gal-6
(H: 3.65 ppm, C: 61.5 ppm), Fuc-1 (H: 5.0 ppm, C: 102p)
pm), Fuc-4th position (H: 3.8ppm, C: 72ppm), Fuc-5th position (H: 4.15pp
(m, C: 68 ppm), etc., and several cross peaks well overlap with the cross peak of the fucosyl α1-2 galactose standard, and it can be understood that fucosyl α1-2 galactose is contained in these. Further, in this spectrum, no cross peak is observed in the region of 80 to 84 ppm (C-13 NMR), which indicates that fucosyl α1-3 galactose and fucosyl α1-4 galactose do not exist (FIG. 1B).

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明により、天然のフコースとオリゴ
糖から、食品添加に好適なフコシルオリゴ糖を収率良く
生産することが可能である。
According to the present invention, fucosyl oligosaccharide suitable for food addition can be produced from natural fucose and oligosaccharide in good yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 市販のフコシルα1-2ガラクトース(A)お
よび合成したフコシルα1-2ガラクトース(B、実施例
3)のHSQCスペクトルを示す図である。縦軸及び横
軸はそれぞれH-1 NMR及びC-13 NMRの化学シフトを示
す。
FIG. 1 shows the HSQC spectra of commercially available fucosyl α1-2 galactose (A) and synthesized fucosyl α1-2 galactose (B, Example 3). The ordinate and abscissa indicate chemical shifts of H-1 NMR and C-13 NMR, respectively.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フコシダーゼによる加水分解反応の逆反
応によりフコースをオリゴ糖に結合することを特徴とす
るフコシルオリゴ糖の製造方法。
1. A method for producing fucosyl oligosaccharides, wherein fucose is bound to oligosaccharides by a reverse reaction of a hydrolysis reaction with fucosidase.
【請求項2】 生成したフコシルオリゴ糖を活性炭カラ
ムに吸着させて系外に除去することを特徴とする請求項
1に記載のフコシルオリゴ糖の製造方法。
2. The method for producing fucosyl oligosaccharide according to claim 1, wherein the produced fucosyl oligosaccharide is adsorbed on an activated carbon column and removed out of the system.
【請求項3】 フコースと糖受容体を含む反応液を、固
定化フコシダーゼカラムと活性炭カラムを直列に繋いだ
系に循環させることを特徴とする請求項1又は2に記載
のフコシルオリゴ糖の製造方法。
3. The fucosyl oligosaccharide according to claim 1 or 2, wherein the reaction solution containing fucose and a sugar acceptor is circulated through a system in which an immobilized fucosidase column and an activated carbon column are connected in series. Production method.
【請求項4】 フコシルオリゴ糖がα1-2結合であるこ
とを特徴とする請求項1、2又は3に記載のフコシルオ
リゴ糖の製造方法。
4. The method for producing a fucosyl oligosaccharide according to claim 1, wherein the fucosyl oligosaccharide has an α1-2 bond.
【請求項5】 フコシダーゼがPenicillium multicolor
由来であることを特徴とする請求項1、2、3、又は4
に記載のフコシルオリゴ糖の製造方法。
5. The method according to claim 5, wherein the fucosidase is Penicillium multicolor.
5. The method of claim 1, 2, 3, or 4, wherein
3. The method for producing a fucosyl oligosaccharide according to 1.).
【請求項6】 請求項1〜5の何れかの製造方法により
得られるフコシルオリゴ糖。
6. A fucosyl oligosaccharide obtained by the production method according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002038784A1 (en) * 2000-11-08 2002-05-16 Solvent Innovation Gmbh Enzyme catalysis in the presence of ionic liquids

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