JP2001103991A - 新規デンプン性組成物およびその製造方法 - Google Patents

新規デンプン性組成物およびその製造方法

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JP2001103991A
JP2001103991A JP2000237805A JP2000237805A JP2001103991A JP 2001103991 A JP2001103991 A JP 2001103991A JP 2000237805 A JP2000237805 A JP 2000237805A JP 2000237805 A JP2000237805 A JP 2000237805A JP 2001103991 A JP2001103991 A JP 2001103991A
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amylose
amylopectin
enzyme
npl
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JP2000237805A
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Hiroshi Kamasaka
寛 釜阪
Takashi Kuriki
隆 栗木
Shigetaka Okada
茂孝 岡田
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Ezaki Glico Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 デンプンを含む食品に高付加価値を与えるた
めに、デンプンの性質を改変する技術を提供すること。 【解決手段】 改変デンプンを製造する方法であって、
デンプンを、アミロースへの酵素活性に対するアミロペ
クチンへの酵素活性の比が0.5未満である酵素で処理
する工程を包含する、方法、それにより製造される改変
デンプン、および改変デンプンを含有する食品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規デンプン組成
物に関する。より詳細には、本発明は、酵素で処理する
ことにより性質が改変されたデンプン、およびそれを含
有する食品に関する。
【0002】
【従来の技術】デンプンは単一な物質でなく、α−1,
4結合でグルコースが結合された直鎖状のアミロース
と、α−1,6結合を介した分枝構造を有するアミロペ
クチンとの混合物である。アミロース含量と、デンプン
の粘弾性などの物性との関連が示されている。例えば、
コメデンプンにおいては、アミロース含量の少ないほど
炊飯後の飯に粘りがあり、食味評価が高くなるとされて
いる。糊化したデンプン溶液を室温またはそれ以下の温
度で放置すると、アミロース鎖間の水素結合により徐々
に沈澱する。この現象を老化という。デンプンを含む食
品は、老化が生じると食感が硬くなり、食用に適さなく
なる。
【0003】上記のように、アミロースがデンプンを含
む食品に与える影響は、当業者に公知である。よって、
イネおよびコムギなどの穀物作物において、アミロース
含量を低下させる品種改良がなされている。例えば、
「モチ小麦の作出とその澱粉特性」中村俊樹、日本応用
糖質学会平成8年度大会シンポジウム「糖質の育種と工
学の未来」講演要旨集;「糯小麦の創出」山守ら、農業
技術、50巻、P241−245(1995年)には、
小麦における麺の粘弾性とアミロース含量に密接な関係
があることが記載されている。同文献では、その知見に
基づいて、育種によりアミロース含量の低いモチコムギ
デンプンを作出することを試みている。得られたデンプ
ンは、老化耐性が非常に高いが、ゲル強度あるいはゲル
の吸水特性はモチトウモロコシとは大きく異なるもので
あった。
【0004】デンプンを含む食品の性質を改良するため
に、これまでに種々の試みがなされている。例えば、特
開平10−323160号公報には、低温で流通および
販売できる米飯食品のために、リン含量1200ppm
以上、アミロース含量15%重量以下である梗米(例、
奥羽344号)が適することが開示されている。同公報
では、コメの老化を防止することにおける、各種添加物
との相乗作用、特にカルシウム塩との相乗作用の高さ
(特開平10−262582号公報)もまた教示され
る。
【0005】デンプンの酵素処理の例として、特開平5
−304909号公報には、アミロース含量20%以上
の粳米を、デンプン分解酵素(特に、α−アミラーゼ)
を含む酵素溶液に浸漬処理した後に炊飯することによ
り、食味が改良された米飯類が製造され得ることが開示
されている。
【0006】また、特開平6−269291号公報に
は、デンプン粒にデンプン分解酵素(特に、α−アミラ
ーゼ)を軽度に作用させるだけで粘度低下が著しく生
じ、わずかに粘性を示す程度まで減少することが開示さ
れている。同公報では、デンプンの性質改変と、デンプ
ン中のアミロース含量との関連は特に認められていな
い。
【0007】さらに、特開平10−323163号公報
には、餅米を低温でセルラーゼを代表とする繊維分解酵
素、アミラーゼを代表とするデンプン分解酵素の単品も
しくは両方を加え、程良く餅米のデンプンに反応させる
ことでデンプンの構造が改変され、これが、つきあげた
餅のデンプン老化防止に有用であることが開示されてい
る。
【0008】これらの文献は、デンプン分解酵素のアミ
ロースおよびアミロペクチンのそれぞれに対する反応性
の異同については特に議論されていない。
【0009】本発明者らは、デンプンの性質を改変する
ために、デンプン中のアミロースおよびアミロペクチン
の含有量を、酵素処理によって人為的に変化させること
を意図した。すなわち、デンプンからアミロースのみを
除去すれば、より餅的な物性を有し、より老化し難いデ
ンプンが生成され得ると考えた。従って、アミロースの
みを選択的に加水分解し得る酵素に着目した。
【0010】本発明者らの知る限り、このような酵素の
報告例が1つだけある。Kato.Kら、Bioche
mica et Biophysic Acta,第3
91巻, 96−108頁(1975年)において、P
seudomonas deramosa SB15株
由来の菌体内酵素が報告されている。上記酵素は、アミ
ロースに対して反応性が高く、アミロペクチンに対して
反応性が低い。しかし、この文献は、上記酵素の反応速
度論を検討しただけであり、この酵素の具体的な用途を
教示していない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、デ
ンプンを含む食品に高付加価値を与えるために、デンプ
ンの性質を改変する技術を提供することを目的とする。
すなわち、本発明によれば、デンプン中のアミロースお
よびアミロペクチンに対して独特の作用を有する酵素で
デンプンを処理することにより、改変されたデンプンが
得られる。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アミロペ
クチンに対してアミロースへの反応性が高い酵素ネオプ
ルラナーゼ(以下、NPLと称する)を用いて、そのデ
ンプンへの作用を鋭意検討した。その結果、NPLがデ
ンプン中のアミロースを選択的に分解するとともに、ア
ミロペクチンにも独特に作用することにより、性質が改
変された新規なデンプンが得られることを見出し、本発
明を完成するに至った。
【0013】本発明は、改変デンプンを製造する方法で
あって、デンプンを、アミロースとアミロペクチンとに
対する酵素活性比が0.5未満である酵素で処理する工
程を包含する、方法を提供する。
【0014】1つの実施態様では、上記酵素は、以下の
両方の特性を有する:(i)アミロースに作用させたと
き、1000以下の分子量を有する生成物が得られる;
および(ii)アミロペクチン50〜100重量%およ
びアミロース0〜50重量%から構成される基質に作用
させた後のアミロペクチンからの生成物が1×106
上の重量平均分子量を有する。
【0015】1つの実施態様では、上記酵素は、N末端
側から順にαアミラーゼファミリー酵素における高度保
存領域1、2、3および4を含むアミノ酸配列で構成さ
れ、該αアミラーゼファミリー酵素における領域1がN
末端から239〜242番目のアミノ酸位置またはこの
位置と実質的に同等な位置で開始する場所に存在する。
【0016】1つの実施態様では、上記酵素はNPLで
ある。好ましくは、NPLは、Bacillus st
earothermophilus由来の酵素である。
【0017】別の実施態様では、上記酵素はシクロデキ
ストリナーゼである。好ましくは、シクロデキストリナ
ーゼは、寄託番号FERM−P−13864のアルカリ
耐性Bacillus sp.A2−5a株に由来の酵
素である。
【0018】なお別の実施態様では、上記酵素は、マル
トース生成アミラーゼである。好ましくは、マルトース
生成アミラーゼは、Bacillus licheni
formisに由来の酵素である。
【0019】1つの実施態様では、上記デンプンは、ジ
ャガイモ、サツマイモ、キャッサバ、トウモロコシ、コ
ムギ、ウルチゴメなどからなる群から選択される植物に
由来する。
【0020】別の実施態様では、上記デンプンは、モチ
ゴメ、モチトウモロコシ、モチコムギ、モチポテトなど
からなる群から選択される植物に由来する。
【0021】1つの実施態様において、上記改変デンプ
ンは、上記デンプンに比べて低粘性かつ難老化性であ
る。
【0022】別の実施態様において、上記改変デンプン
は、前記デンプンに比べて易老化性である。
【0023】本発明はまた、上記方法により製造され
る、改変デンプンを提供する。
【0024】本発明はさらに、上記改変デンプンを含有
する食品を提供する。
【0025】1つの実施態様では、上記食品は、炊飯
米、餅、高デンプン飲料、焼成菓子、ガム・キャンデ
ー、和菓子、および麺からなる群から選択される。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明の改変デンプンを製造する
方法においては、アミロースとアミロペクチンとに対す
る酵素活性比が0.5未満である酵素(以下、「アミロ
ース特異的酵素」ともいう)が使用される。この酵素活
性比は、好ましくは、0.05、最も好ましくは、0.
025未満であり得る。ここでアミロース特異的酵素に
ついての「酵素活性比」とは、実施例6に記載された条
件と実質的に同一の条件で測定した場合の、アミロペク
チンを基質としたときの酵素活性をアミロースを基質と
したときの酵素活性で割った比率を指す。
【0027】アミロース特異的酵素はまた、実施例7に
記載された条件と実質的に同一の条件で測定した場合
の、kcat/Km値において、アミロペクチンを基質
としたときの値をアミロースを基質としたときの値で割
った比によっても特徴づけることができる。この比は、
好ましくは0.2以下、より好ましくは0.08以下で
あり得る。
【0028】アミロース特異的酵素は、デンプン中のア
ミロースをより選択的に分解し得る。アミロース特異的
酵素は、アミロースに作用したとき、分子量約1000
以下の生成物(特にマルトペンタオースおよびより低分
子量のオリゴ糖)、好ましくは約400以下の生成物
(特にマルトース)を生成し得る。ここで「アミロース
に作用」とは、アミロース特異的酵素を、実施例2に記
載の条件と実質的に同一の条件で作用させることをい
う。アミロース特異的酵素はまた、アミロペクチン、ま
たはアミロースとアミロペクチンとの混合物に作用した
後、1×106以上、好ましくは2×106以上、より好
ましくは4×106以上の重量平均分子量を有する、ア
ミロペクチンからの生成物を生じさせ得る。このこと
は、アミロース特異的酵素によってアミロペクチンが重
量平均分子量1×106未満には低分子化され得ないこ
とに起因する。ここで「アミロペクチンに作用」とは、
アミロース特異的酵素を、実施例10に記載の条件と実
質的に同一の条件で作用させることをいう。ここで「ア
ミロースとアミロペクチンとの混合物に作用」とは、ア
ミロース特異的酵素を、実施例9または10に記載の条
件と実質的に同一の条件で作用させることをいう。アミ
ロペクチン、およびアミロペクチンとアミロースとの混
合物を総称して、アミロペクチンおよびアミロースから
構成される基質ともいう。アミロースとアミロペクチン
との混合比は、特に限定されないが、代表的には、アミ
ロース:アミロペクチン=0〜50:100〜50であ
る。
【0029】酵素は、自然界から分離された微生物また
は植物から調製されたものおよび本酵素遺伝子をクロー
ン化し発現させた遺伝子組換え菌からの産物のいずれで
もあり得る。
【0030】アミロース特異的酵素としては、ネオプル
ラナーゼ(NPL)が好適に使用され得る。NPLは、
プルランのα−1,4−グルコシド結合を主に加水分解
して主としてパノースを生成する能力を有する酵素の一
群として定義される。この酵素は、さらに糖転移反応を
行い得る。公知のNPLの例には、Bacilluss
tearothermophilus TRS40(微
工研菌寄託第9609号)由来のNPL(Journa
l of Bacteriology、170巻、第1
554頁、1988年)、Thermoactinom
yces vulgaris由来のα−アミラーゼ(A
gricultural and Biologica
l Chemistry、42巻、第1681頁、19
78年)および同菌由来のNPLタイプα−アミラーゼ
(Biosci. Biotechnol. Bioc
hem. 57巻、第395頁、1993年)、Bac
illus stearothermophilus
KP1064のプルラン加水分解酵素(Applied
Microbiology and Biotech
nology、21巻、第20頁、1985年)、Ba
cteroides thetaiotaomicro
n95−1のNPL(Journal of Bact
eriology、173巻、第2926頁、1991
年)およびBacillus polymyxa由来の
NPL(Applied Biochemistry
and Biotechnology 68巻 第11
3頁1997年)、Bacillus licheni
formis由来のアミラーゼ(J.Biol.Che
m.、267巻、22108頁、1992年)、Bac
illus sp.KSM−1876由来のNPL(B
iosci.Biotechnol.Bioche
m.,56巻,514頁、1992年)等が含まれる。
【0031】NPLは、アミロースに対する反応性が、
アミロペクチンに対する反応性に比べて顕著に高いこと
を特徴とする。NPLをデンプンと反応させると、デン
プン中のアミロースは、主にマルトースに分解される。
マルトースなどの二糖以上の糖の存在下ではNPLによ
るアミロペクチンの加水分解が阻害されるため、結果と
して、さらにアミロースへの反応性がアミロペクチンに
対する反応性よりも高くなると考えられる。NPLは、
必ずしもアミロペクチンに全く作用しないわけではな
く、アミロペクチンをある程度低分子化し得る。従っ
て、大部分または実質的にすべてがアミロペクチンから
なるデンプンを基質としても、NPLによる特有の低分
子化産物が生じ得る。
【0032】上記NPLに加えて、アミロース特異的分
解酵素には、シクロマルトデキストリナーゼ(CDas
e)、マルトース生成アミラーゼ(MA)、Therm
oactinomyces vulgaris α−ア
ミラーゼ II(TVAII)などが含まれる。これら
の酵素がデンプン中のアミロペクチンよりもアミロース
をより特異的に切断することが、本願において初めて見
出された。
【0033】個々の酵素について以下に説明する。
【0034】CDaseは、マルトトリオース以上の重
合度を有するマルトオリゴ糖およびシクロデキストリン
類を分解し、デンプン、アミロペクチン、グリコーゲ
ン、パノース、およびイソパノースをほとんど分解しな
い酵素であるとして知られていた(特開平5−6848
6号公報)。特開平7−289280号公報では、CD
aseは、シクロデキストリンに対する水解速度または
親和性が、多糖類またはシクロデキストリンと同じ重合
度の直鎖オリゴ糖よりも大きい基質特異性を有するとし
て定義されている。Appl.Microbiol.B
iotechnol.(1993)39:197−20
3(1993)には、CDaseは、デンプン、アミロ
ペクチンよりもシクロデキストリン(CD)を迅速に加
水分解すること、デンプンからCDを作らないので、C
GTaseとは異なること、ならびにアミノ酸配列の一
次構造において、NPLと類似することが、記載されて
いる。公知のCDaseの例には、Bacillus
sphaericus由来のCDase(Appl.M
icrobiol.Biotechnol.39:19
7−203(1993):以下、BSCDaseと称す
る)およびAlkalophilic Bacillu
s sp.A2−5a株由来のCDase(寄託番号F
ERM−P−13864、Biotech.Bioch
em.,58(3),517−520(1994):以
下、A2−5a CDaseと称する)が含まれる。
【0035】MAは、J.Biol.Chem.267
(31)22108−22114、1992において、
α−1,4−グルコシド結合を切断する(但し、α−
1,6−グルコシド結合の次のα−1,4−グルコシド
結合は切断できない)こと、および転移活性を有するこ
と、およびシクロデキストリンを分解すること、ならび
にアミノ酸配列の一次構造において、NPLと類似する
ことが記載されている。公知のMAの例には、Baci
llus licheniformis由来のMA(B
LMAと称される)が含まれる。
【0036】TVAIIは、Biosci.Biote
ch.Biochem.、57(3)、395−40
1、1993において、TVAIよりもNPLに構造的
かつ性質的に似ていること、プルランを加水分解し、ト
リオース(パノースまたはイソパノース)を生成するこ
と、イソパノースを分解し、グルコースまたはマルトー
スを生成する(パノースは分解しない)こと、デンプン
を加水分解し、主にマルトースを生成することが記載さ
れている。
【0037】これらの酵素のいずれもが、α−アミラー
ゼファミリー酵素に含まれる。このα−アミラーゼファ
ミリーは、含まれる酵素の構造の類似性および触媒機構
の類似性によって定義されると考えられる。すなわち、
このα−アミラーゼファミリーは以下の特性を有すると
して定義される: 1.α−グルコシド結合に作用する; 2.α−グルコシド結合を加水分解し、α−アノマーの
グルコースまたはマルトオリゴ糖を生成する、あるいは
糖転移反応により新たなα−グルコシド反応を形成す
る; 3.一次構造上に、それぞれの酵素に共通の4つの保存
領域が存在する。そしてこの保存領域内に触媒部位のす
べてと基質結合部位の多くが存在する; 4.触媒部位としてタカアミラーゼAのAsp206、
Glu230、およびAsp297に対応するAsp、
Glu、Asp残基を有する。
【0038】上記のように、α−アミラーゼファミリー
に含まれる酵素は、アミノ酸配列の一次構造の比較か
ら、4つの相同性の高い領域、すなわち保存領域を有す
ることが知られている。ここでいうα−アミラーゼファ
ミリー酵素における高度保存領域とは、Journal
of Bioscience and Bioeng
inieering 第87巻、557−565頁(1
999年)の図1に示すRegion 1、2,3およ
び4を指す。保存領域1〜4は、β−ストランドとα−
ヘリックスとの8つの反復を有する構造((β/α)8
−バレル構造と称される)を有するAドメイン中に存在
する。α−アミラーゼファミリーにおいて、いくつかの
酵素においては、領域1がN末端側から約120番目の
アミノ酸位置から開始する場所に存在する(例えば、α
−アミラーゼ(Aspergillus oryzae
起源))のに対し、領域1がN末端側から約240番目
のアミノ酸位置(好ましくは、239〜242アミノ酸
の位置)から開始する場所に存在する酵素もまた存在す
る。上記酵素のアミノ酸の番号付けは、その成熟形態の
N末端から開始する。本アミロース特異的酵素は、後者
のアミノ酸配列特徴を有し得る。このような酵素は、A
ドメインの前に、さらに100以上のアミノ酸で構成さ
れる別のドメイン(Nドメイン)もまた有し得る。
【0039】本アミロース特異的酵素は、N末端側から
順にαアミラーゼファミリー酵素における高度保存領域
1、2、3および4を含むアミノ酸配列で構成され、該
αアミラーゼファミリー酵素における領域1がN末端か
ら239〜242番目のアミノ酸位置またはこの位置と
実質的に同等な位置で開始する場所に存在し得る。「実
質的に同等な位置」とは、N末端側またはC末端側に、
表記の位置(すなわち、239〜242番目)から、1
〜10アミノ酸、好ましくは、1〜5アミノ酸、より好
ましくは1〜3アミノ酸、さらに好ましくは、1〜2ア
ミノ酸、よりさらに好ましくは、1アミノ酸移動した位
置であり得る。最も好ましくは、本アミロース特異的酵
素は、N末端から239〜242番目の位置から領域1
を開始する。
【0040】例えば、本アミロース特異的酵素である、
A2−5a CDase、NPL、BSCDase、お
よびBLMAの配列のアラインメントを図15Aおよび
図15Bに示す。図中、囲まれた領域は、αアミラーゼ
ファミリー酵素において高度に保存された領域を示す。
これらの領域は、アミノ酸配列のN末端側から順に、領
域1、2、3および4を表す。いずれの酵素において
も、領域1は、N末端から約240番目のアミノ酸の位
置から開始する場所に存在する(A2−5a CDas
eおよびNPLは、N末端から242番目の位置、BS
CDaseは、N末端から240番目の位置、そしてB
LMAは、N末端から239番目の位置から開始す
る)。また、A2−5a CDaseは、酵素の全配列
において、NPLと58.7%の相同性を有し、そして
BSCDaseとは48.0%の相同性を有する。
【0041】NPLおよび他のアミロース特異的酵素
は、公知の配列情報に基づいて、組換えにより産生され
得る。例えば、NPLについては、Bacillus
stearothermophilus由来のNPLの
塩基配列(J. Gen. Microbiol.、第
135巻、1521頁(1989年))およびアミノ酸
配列(特開平7−177891号公報;組換えの手順に
ついても記載する)が利用され得る。あるいは、公知の
配列に基づいて設計されたプライマーを用いて植物また
は微生物などのDNAライブラリーを検索することによ
り、新たなNPLまたは他のアミロース特異的酵素を取
得し得る。このような新たな酵素の利用もまた、本発明
の範囲に含まれる。
【0042】上述のような酵素のポリペプチドに1〜約
10アミノ酸残基付加された、上述のような酵素のポリ
ペプチドから1〜約10アミノ酸残基欠失された、また
は上述のような酵素のポリペプチドにおいて1〜約10
アミノ酸残基変更されたポリペプチドもまた、アミロー
ス特異性のような望ましい生物学的活性を示し得る。上
記付加、欠失、または変更されるアミノ酸残基は、10
個程度から数個から1個であり得る。好ましくは、上記
アミノ酸残基数は、10個、8個、5個、3個、2個ま
たは1個であり得る。このような酵素を自然界からのス
クリーニングによって得ることもまた当業者によって容
易である。さらに、このようなポリペプチドは、当業者
に公知の遺伝子操作技術によって作製され得る。
【0043】本発明の方法において、酵素の添加量およ
びその他の反応条件は、用いられる酵素に依存し得る。
例えば、NPLの場合、デンプン処理における添加量
は、デンプン10mgあたり0.1〜50U、好ましく
は1〜5U(1Uとは1分間にマルトトリオースから1
μmolのグルコースを生成する酵素量)である。酵素
反応は、緩衝液または水中で、酵素が至適に作用する温
度で、例えば、40〜90℃、好ましくは50〜80℃
で、5〜120分、好ましくは、20〜60分間行い得
る。反応条件の最適化は当業者には容易である。
【0044】酵素のアミロースおよびアミロペクチンへ
の反応性を示す指標として、デンプン中のアミロース含
量、ならびにアミロースおよびアミロペクチンの分解性
が挙げられる。これらの測定は、以下の通りである。
【0045】酵素処理によるデンプン中のアミロース含
量の変化は、当業者に周知の方法で確認され得る。デン
プン中のアミロースおよびアミロペクチンの2成分を純
粋な形で単離する努力が、従来から多くの研究者によっ
てなされてきたが、両成分とも決して均一で一様なもの
ではなく、今日でも実験的に不充分な点があり、明確な
意見の一致があるわけではない。しかし、一般的にはS
chochのn−ブタノール沈澱法で得られる画分、ま
たは、ヨウ素親和力が19〜20%の主に直鎖状の画分
をアミロースとし、一方、n−ブタノールと複合体を形
成せず、または、ヨウ素親和力をほとんど示さず高分子
で高度に分枝した画分をアミロペクチンと定義している
(生物化学実験法19「澱粉・関連糖質実験法」中村道
徳・貝沼圭二編 学会出版センター、83頁、1986
年)。後述の実施例15に示すように、n−ブタノール
でのアミロースおよびアミロペクチンの分画方法を用い
て、NPLのアミロースに特異的な作用を証明している
が、同時に示したヨード呈色を用いたアミロースおよび
アミロペクチンの簡便な定量法においても、n−ブタノ
ールを用いた方法と同様に、NPLの特異的な作用の証
明が十分に可能であった。さらに、低分子化したアミロ
ースは、n−ブタノールでも沈澱しなくなると同様に、
ヨード呈色法でも定量できなくなった。ヨード呈色法
は、KI−I2溶液中に基質−酵素反応溶液を添加して
ヨウ素−デンプン反応を生じさせる。得られた溶液の吸
光度を測定することにより、アミロースおよびアミロペ
クチンの含量をそれぞれ決定し得る(例えば、山下ら、
日本食品工業会誌 40巻(5)、365頁 1993
年に示される方法を参照のこと)。
【0046】酵素処理によるアミロースおよびアミロペ
クチンの分解率を測定するために、ソモギ・ネルソン法
が用いられ得る。本方法は、檜作ら、Starch、2
2巻338頁(1970年)に示された条件にて行い、
生じた還元糖をグルコース量に換算することにより、基
質の分解率を測定するものである。
【0047】本発明の方法において基質として用いられ
るデンプンは、任意の起源に由来し得る。通常、デンプ
ンは、α−1,4結合でグルコースが結合された直鎖の
アミロース0〜30%、およびα−1,6結合を介した
分枝成分を有するアミロペクチン70〜100%から構
成される。アミロースとアミロペクチンとの混合物であ
るデンプンとしては、例えば、ジャガイモ、サツマイ
モ、キャッサバ、トウモロコシ、コムギ、ウルチゴメな
どが挙げられる。モチゴメ、モチトウモロコシ、モチコ
ムギおよびモチポテトは、ほとんどアミロペクチンから
なる。
【0048】本発明の上記方法により、新規な特性を有
する改変デンプンが提供され得る。本明細書中で用いら
れる用語「改変デンプン」は、天然のデンプンとは異な
る構造を有し、アミラーゼ特異的酵素で処理される前の
デンプン(もとのデンプン)に比較して、少なくとも次
の条件の一方を満たす:(i)デンプン中のアミロース
の構造が変化している;および(ii)デンプン中のア
ミロペクチンの構造が変化している。上記条件の(i)
においては、作用させるアミラーゼ特異的酵素の量に依
存して、アミロースの分解度が異なる。アミロース特異
的酵素が、より多い量でデンプンに処理された場合、ア
ミロースの構造において、改変デンプンは、(a)アミ
ロースがn−ブタノールによって沈澱を生じないほどに
分解されたアミロースで、分子量はおおよそ50000
以下の生成物(特にマルトペンタオースおよびより低分
子量のオリゴ糖)に分解されるために、アミロース含量
が低い。この場合、例えば、1%の糊化デンプン溶液1
0mlに対し、NPLの精製酵素として約2μg以上で
あり、好ましくは約8μg以上の添加が好ましい。しか
し、この条件は、基質濃度、反応温度等の条件で容易に
変動し得ることが当業者に容易に理解される。他方、ア
ミロース特異的酵素が、より少ない量でデンプンに処理
された場合、改変デンプンは、(b)アミロースが分解
されて、その分子量を特定の分子量(老化しやすい分子
量)に低下させる。この場合、例えば、1%の糊化デン
プン溶液10mlに対し、NPLの精製酵素として約8
μg以下であり、好ましくは約2μg以下の添加が好ま
しい。この条件は、基質濃度、反応温度などの条件で容
易に変動し得ることが、当業者に容易に理解される。酵
素処理後のアミロースは、実施例に記載のn−ブタノー
ルによる沈澱化方法によって全く回収できないレベルに
まで低分子化すれば(a)のアミロースに変化してお
り、回収できる場合は(b)のアミロースが混入してい
ることになる。分子量はおおよそ50000以下で、な
かでも全糖量/還元糖量で算出される平均重合度(d
p)で記述するならば、約600から1400程度(分
子量約90000から250000)のアミロースが
(b)に相当する。改変デンプンは、このような構造の
変化に起因して、変化した性質を示し得る。特に、改変
デンプンは、(a)の場合、もとのデンプンに比べて低
粘性かつ難老化性であり得る。改変デンプンは、(b)
の場合、もとのデンプンに比べて易老化性であり得る。
【0049】本発明の方法により得られる改変デンプン
は、以下の特性を有し得る:a)粘度が低い(例えば、
実施例5に記載の条件と実質的に同一の条件で測定した
場合、20mPa・s以下、好ましくは、10mPa・
s以下の粘度を有する);b)高濃度でも溶解性が高
く、その溶液の透明度も高く、冷蔵しても老化しにくい
(例えば、実施例11に記載の条件と実質的に同一の条
件で測定した場合、5℃冷蔵保存溶液の濁度(720n
mでの吸光度)は0.5未満、好ましくは、0.1未
満、より好ましくは0.05未満であり、凍結乾燥後調
製した5℃冷蔵保存溶液の濁度は1.0未満、好ましく
は0.5未満である);c)改変デンプンがもとのデン
プンに添加された場合、そのデンプンの粘度も低下させ
得る(例えば、実施例13に記載の条件と実質的に同一
の条件で測定した場合、1.0Pa・s以下、好ましく
は、0.3Pa・s以下の粘度に低下させる);および
d)冷凍および解凍に対して高い耐性を有する(例え
ば、実施例12に記載の条件と実質的に同一の条件で測
定した場合、冷凍および解凍を繰り返した後に得られる
溶液の濁度(720nmでの吸光度)が0.05未満、
好ましくは0.03未満である)。本発明における改変
デンプンは、好ましくは、少なくともa)およびb)の
特性を有し、より好ましくは、少なくともa)、b)お
よびc)またはa)、b)およびd)の特性を有し、さ
らにより好ましくは、a)、b)、c)およびd)の特
性を有する。
【0050】あるいは、本発明の方法により得られる改
変デンプンは、d)冷凍および解凍における老化に感受
性であり得る。本改変デンプンは、例えば、実施例22
に記載の条件と実質的に同一の条件で測定した場合、冷
凍および解凍を繰り返した後に得られる溶液の濁度(7
20nmでの吸光度)が、0.7以上、好ましくは1.
0以上、より好ましくは、2.0以上、さらにより好ま
しくは、2.5以上である。または、本改変デンプン
は、例えば、実施例22に記載の条件と実質的に同一の
条件で測定した場合、冷蔵保存後に得られる溶液の濁度
(720nmでの吸光度)が、0.4以上、好ましくは
0.6以上、より好ましくは、0.7以上である。
【0051】本発明のデンプン改変方法およびそれによ
り得られる改変デンプンは、種々の食品用途、およびそ
の他の工業的用途に有用であり得る。本発明を利用し得
る食品の例として、炊飯米、餅、高デンプン飲料、焼成
菓子、ガム・キャンデー、和菓子、および麺の他、餃子
・シュウマイの皮、たれ・ソース類、カスタードクリー
ム、油脂代替物質、粉末状基剤、粉末状添加剤、低甘味
ボディー、気泡形成剤、などが挙げられるが、これらに
限定されない。
【0052】改変デンプンを含有する食品は、デンプン
を含有する食品原料(例えば、コメ)を本発明の方法の
基質として用いた後、さらに必要な調理加工を施すこと
により製造され得る。または、調理加工前もしくはその
途中で、食品原料に、別途調製された改変デンプンを粉
末または水溶液などの状態で添加することにより、製造
され得る。
【0053】炊飯米に本発明の改変デンプン製造方法を
適用することにより、照りのある、消化性の高い、日持
ちのする、チルド耐性のある、老化しにくい、かつ餅的
な食感に近い炊飯米が得られ得る。改変デンプン製造方
法を用いることにより、炊飯米、すし米が、固まること
なく、解れが良くなる。米飯の改質効果をより高めるた
めに、本発明の改変デンプン製造方法はまた、公知の米
飯の改質技術と併用して実施され得る。公知の技術の例
として、玄米にセルラーゼ酵素単独またはセルラーゼ酵
素、アミラーゼ酵素、およびプロテアーゼ酵素を配合し
た水溶液中に浸漬した後炊飯する、あるいはさらに糖
類、糖アルコール、デキストリン、デンプン、加工デン
プンを添加して粘りを出し、炊飯後数時間を経ても食感
の低下を少なくし得る技術(特開平10−094368
号公報)、ならびに、多糖類であるペクチンを添加して
ふっくらとしてつやのある炊飯を作る技術(特開平10
−295253号公報)が挙げられる。
【0054】餅に本発明の改変デンプンを含有させるこ
とにより、歯切れが良く、硬くなりにくい(老化しにく
い)低粘度の餅が得られ得る。この餅は、例えば、以下
のような利点を有し得る:老人や子供が喉につめにく
い;湯戻りがはやく、加熱調理がすばやくできる;もち
しゃぶができる;および、入れ歯の人が安心して食する
ことができる。
【0055】高デンプン飲料に本発明の改変デンプンを
含有させることにより、低粘度の高デンプン飲料が得ら
れ得る。この飲料は、例えば、以下のような利点を有す
る:持久力の持続性がよい;運動後の筋肉グリコーゲン
の回復が早い;および浸透圧が高くならないため、胃に
もたれず、病離食および離乳食に適している。
【0056】焼成菓子類に本発明の改変デンプンを含有
させることにより、加工特性の改善された焼成菓子類が
得られ得る。焼成菓子類としては、スナック菓子、おか
き・せんべい、ビスケットなどが挙げられる。例えば、
本発明のデンプンを含有するスナック菓子は、エクスト
ルーダーでの加工が容易となり得る。本発明のデンプン
を含有するおかき・せんべいは、火通りが早いため、生
産コストが削減され得る。おかき・せんべいおよびビス
ケットは、軽い食感で、歯につきにくく、入れ歯の人が
安心して食することができる。
【0057】ガム・キャンデーに本発明の改変デンプン
を含有させることにより、透明度および食感を低下させ
ることなく、口どけの良い好適なガム・キャンデーが得
られ得る。
【0058】和菓子(例えば、わらび餅)に本発明の改
変デンプンを含有させることにより、老化しにくく、特
有の食感を有する和菓子が得られ得る。
【0059】麺(スパゲティー、うどん、ラーメン、そ
ば、そーめんなど)に本発明の改変デンプンを含有させ
ることにより、湯戻りが良く、解れがよい麺が得られ得
る。
【0060】鮫子・シュウマイの皮に本発明の改変デン
プンを添加することにより、透明度の高い皮を製造し得
る。
【0061】たれ・ソース類に本発明の改変デンプンを
含有させることにより、適度な粘度のたれ・ソース類が
得られ得る。
【0062】カスタードクリームに本発明の改変デンプ
ンを含有させることにより、柔らかいよりソフトなクリ
ームが得られ得る。
【0063】バター、マヨネーズ、ドレッシングに本発
明の改変デンプンを油脂代替物質として含有させること
により、低カロリーのバター、マヨネーズ、ドレッシン
グがが得られ得る。
【0064】以上の他、粉末状基剤として本発明の改変
デンプンを使用することにより、低粘度の粉末香料、粉
末果汁、粉末コーヒー、紅茶、粉末スープなどが得られ
得る。
【0065】本発明の改変デンプンはまた、コーヒー飲
料およびスープ飲料などのコク味つけのための粉末状添
加剤として、クリームの低甘味ボディーとして、および
ホイップクリームなどにおいて含有される気泡形成剤と
して有用であり得る。
【0066】食品以外の用途として、本発明の改変デン
プンは、フィルム性があり、例えば、オブラートなどの
ような、医薬品の抱剤などに利用できる。さらに、本発
明の改変デンプンは、易分解性プラスチックなどの原料
として、デンプン糊を低粘度化させ塗りやすくするため
の成分として、およびつやだし剤として、有用であり得
る。
【0067】本発明の改変デンプンはまた、日本画の修
理・修復に使用するための糊としても使用され得る。古
来より、日本画を修理・修復する際に、表具師は、古糊
という特別に調製した糊を使用してきた。この糊は粘性
が低く、紙のしわになりにくく、昆虫や糸状菌の被害を
受け難いという特徴を有している。この糊を分析したと
ころ(山田ら、応用糖質科学、第43巻、P137−1
42、1996年)、アミロペクチンの主な構造が残っ
ており、アミロースが減少しているらしい。これより、
本特徴を有する酵素で処理したデンプンは、古来より使
用され、厳密にはその組成や構造が解明されていないデ
ンプン組成物を簡単に作り出せる可能性がある。
【0068】本発明の改変デンプンはまた、焼成菓子類
の製造において好都合に使用され得る。このような焼成
菓子類としては、せんべい、おかきなどが挙げられる。
この焼成菓子の製造において、好ましくは、材料である
デンプンは、部分的に老化され得る。従来の焼成菓子の
製造では、デンプンを部分的に老化させるために、長時
間の工程を要していた。また、アミラーゼを使用してデ
ンプンが分解される場合、デンプンは、たとえ添加され
るアミラーゼの量が微量であったとしても、低分子のマ
ルトースを生成するまで分解される。従って、従来のア
ミラーゼを使用するデンプン分解方法では、易老化性分
子量を有するアミロースで反応を停止させるためには、
例えば、加熱することにより、酵素を失活させる必要が
あった。本発明の改変デンプンの製造方法を使用する
と、添加された酵素量が少ない場合、熱による失活を行
うことなく易老化性分子量を有するアミロース分子が得
られる。よって、本発明の改変デンプンを用いることに
より、焼成菓子の工業規模での製造は、反応制御を行う
必要なく、極めて簡略化され得る。
【0069】以下、本発明を実施例により説明するが、
本発明はこれに限定されない。
【0070】
【実施例】以下の実施例においては、NPL(B.st
earothermophilus TRS40株由
来、微工研寄託第9609号の菌より調製、特に断りの
ない限り精製酵素、7.4U/mgを使用、1Uは、1
分間にマルトトリオースから1μmolのグルコースを
生成する酵素量)、NOVAMYL 10000BG
(Bacillus starothermophil
us由来、NOVO Nordisk製)、β−アミラ
ーゼ(ダイズ由来、ナガゼ生化学製)、細菌由来デンプ
ン糖化型α−アミラーゼ(BSA)(B.subtil
is X−23由来、生工研寄託第P−13560号の
菌より、特許第2662667号公報の記載に従って調
製、特に断りのない限り精製酵素、3000U/mgを
使用、1Uは1分間に可溶性デンプン(和光純薬製)か
ら1μmolのグルコース量に相当する還元力を生成す
る酵素量)、および細菌由来デンプン液化型α−アミラ
ーゼ(BLA)(B.lichenformis由来、
Sigma A−4551)をそれぞれ用いた。酢酸−
酢酸ナトリウム(NaOAc)緩衝液は、他に指示のな
い限り、0.2M、pH5.5で使用した。
【0071】(実施例1:人工デンプン反応物のゲル濾
過分析)本実施例は、市販のアミロースおよびアミロペ
クチンを用いて作製した人工デンプンにおけるNPLお
よび種々のアミラーゼの作用を試験した。
【0072】1%アミロースAS−70(フナコシ製)
および1%アミロペクチン(ジャガイモ由来、Sigm
a製、A−8515)を用いて人工的なデンプン溶液を
作製した。アミロース溶液は、90%ジメチルスルホキ
シド(DMSO)溶液に20%となるように、アミロー
スを溶かし糊化した後蒸留水で希釈することにより調製
した。アミロペクチン溶液は、90%DMSO溶液に1
0%となるように、アミロペクチンを溶かし糊化した後
蒸留水で希釈することにより調製した。以下、特に示さ
ない限り、アミロース溶液およびアミロペクチン溶液
は、これらの方法で調製した。上記1%アミロースおよ
び1%アミロペクチンを混合し、1:1混合溶液とした
(最終濃度0.5%、750μl)。この溶液を、0.
2M 2−モルホリノエタンスルホン酸(MES)−N
a緩衝液(pH6.0)中0.07mg/ml濃度に調
製したNPL溶液750μlに添加し、総容積1500
μlの溶液とした。得られた溶液に、50℃で0分、1
0分、30分、60分、および120分、NPLを作用
させた。次いで、これらの溶液をゲル濾過分析に供し
た。ゲル濾過分析のカラムとして、Superose
6pg(φ10×300mm;Pharmacia B
iotech社製)およびSuperdex 30pg
(φ10×300mm;Pharmacia Biot
ech社製)を連結したものを使用した。溶媒として
0.1M NaCl溶液を使用し、室温で流速1.0m
l/分で実施し、RIにより検出した。結果を図1Aに
示す。図1A中の左側のピーク(溶出時間17分)はア
ミロペクチンを、そして右側のピーク(溶出時間24
分)はアミロースを示す。NPL処理の結果、アミロー
スのピークが消失した。このことは、NPLがデンプン
中のアミロースのみを特異的に加水分解し、これにより
デンプンを低分子化させたことを示す。
【0073】糖化型α−アミラーゼであるBSAおよび
液化型α−アミラーゼであるBLAそれぞれ0.1mg
/mlを、上記と同様に人工デンプン溶液に反応させ、
そしてゲル濾過分析に供した。結果を図1B(BSA)
および図1C(BLA)に示す。図1BおよびC中の左
側のピーク(溶出時間17分)はアミロペクチンを、そ
して右側のピーク(溶出時間24分)はアミロースを示
す。BSAでは、経時的に両ピークとも低くなり、アミ
ロースおよびアミロペクチンの両方が加水分解されるこ
とを示す。BLAでは、経時的に左側のピークの右側の
ピークへの吸収が観察され、アミロペクチンが加水分解
されることを示す。
【0074】(実施例2:アミロースおよびアミロペク
チンについての分解率および青価)本実施例では、アミ
ロースおよびアミロペクチンのそれぞれに対する、NP
Lおよび種々のアミラーゼの作用を、分解率および青価
を指標として試験した。
【0075】基質溶液として、300μlの1%アミロ
ース(ジャガイモ由来、Sigma製、A−0512)
溶液または1%アミロペクチン(A−8515)溶液を
調製した。各酵素溶液は以下のように作製した:NPL
を0.2M MES−Na緩衝液(pH6.0)中に
0.07mg/mlで溶解した。NOVAMYL 10
000BGを0.005mg/mlでNaOAc緩衝液
中に溶解した。β−アミラーゼを、0.005mg/m
l(7,500AUN/g)でNaOAc中に溶解し
た。BSAを0.0035mg/mlでNaOAc緩衝
液中に溶解した。BLAを0.0029mg/mlでN
aOAc中に溶解した。
【0076】上記各酵素溶液300μlを上記1%アミ
ロース溶液300μlに50℃で5分、10分、20
分、30分、1時間、および2時間反応させた。これら
の反応液の20μlをソモギ・ネルソン法に供した。ソ
モギ・ネルソン法は、檜作らの文献(前出)に従い、和
光純薬工業製のソモギ溶液およびネルソン溶液を用いて
行い、生じた還元糖をマルトース量として換算すること
により、基質の分解率を測定するものである。
【0077】別の20μlをヨード呈色測定に供した。
この方法では、反応溶液の20μlに2mlKI−I2
溶液(0.5g I2および5g KIを100ml蒸
留水に溶解した原液を100倍希釈して得た)を添加し
て、得られた溶液の吸光度を660nmで測定した。
【0078】上記酵素反応後の別の3μlを薄層クロマ
トグラフィー(MERCK社製 Silica Gel
60、10×20cm)分析に供した。溶媒としてア
セトニトリル/水=80/20を用い、3回展開した。
展開終了後、乾燥し、メタノールと硫酸を等量混合した
溶液をスプレーして、130℃で5分間焼成しスポット
を発色させた。
【0079】薄層クロマトグラフィーの結果を図2A
(アミロース)および図2B(アミロペクチン)に示
す。Mは、2μlの2.5%マルトオリゴ糖である。こ
れを除いて左から順に、NPL、NOVAMYL、β−
アミラーゼ、BSA、BLAの結果を示す。なお、左側
のG1、G2・・・G6は、それぞれ、グルコース、マ
ルトース、・・・マルトヘキサオースを表す。ヨード呈
色測定およびソモギ・ネルソン法の結果を図3に示す
(黒四角、NPL;縞四角、β−アミラーゼ;白菱形、
BSA;黒丸、BLA;白三角、NOVAMYL)。縦
軸にヨード呈色(%)を示し、横軸に基質の分解率をG
2(マルトース)換算%で示す。
【0080】図2AおよびBに示されるように、NOV
AMYLおよびβアミラーゼが、アミロースとアミロペ
クチンの両方からマルトースを生成し、そしてBSAお
よびBLAは、アミロースおよびアミロペクチンの両方
から種々のオリゴ糖を生成した。これに対して、NPL
は、アミロースとのみ顕著に反応し、主としてマルトー
スを生成した。次にアミロースへの作用を詳しく調べた
のが図3である。
【0081】図3から、NOVAMYLおよびβアミラ
ーゼは、デンプンの非還元末端から分解するエキソ型酵
素の特徴を示し、BSAおよびBLAは、デンプンの内
部鎖から分解するエンド型酵素の特徴を示すことが分か
る。NPLは、その両者の中間的な性質を有していた。
【0082】実施例1および2の結果は、NPLがアミ
ロースを選択的に分解することを示す。
【0083】(実施例3:アミロースおよびアミロペク
チンへの作用の比較)本実施例では、アミロースおよび
アミロペクチンのそれぞれに対する、NPLおよび種々
のアミラーゼの作用を、比色定量に基づいて調べた。
【0084】基質溶液として、0.25%アミロース
(Sigma社製A−0512)および0.25%アミ
ロペクチン(Sigma社製A−8515)溶液のそれ
ぞれ300μlを作製した。各酵素溶液は以下のように
作製した:NPLを0.2MMES−Na緩衝液(pH
6.0)中に0.07、0.14、0.35、または
0.7mg/mlで溶解した。NPLは、約6U/mg
の活性を有した(1Uは、1分間に、G3(マルトトリ
オース)から1μmolのグルコースを生成する酵素
量)。BSAを1.75、3.5、10.0、または2
0.0μg/mlでNaOAc緩衝液中に溶解した。B
SAは、約13U/mgの活性を有した(1分間に、G
3(マルトトリオース)から1μmolのグルコースを
生成する酵素量)。
【0085】上記各酵素溶液300μlを上記基質溶液
300μlに50℃で0分、10分、20分、30分、
1時間、および2時間反応させた。これら反応溶液の2
0μlに2mlKI−I2溶液(0.5g I2および5
g KIを100ml蒸留水に溶解した原液を25倍に
希釈して得た)を添加して、ヨード呈色反応によりアミ
ロースおよびアミロペクチンの分解を観察した。アミロ
ース、アミロペクチンの分別定量は、山下らの方法(日
本食品工業学会誌 40巻(5) 365頁(1993
年)で行った。一方、これらの反応溶液の20μlに1
900μlソモギ溶液を添加し、アミロースおよびアミ
ロペクチンの加水分解率を調べた。これらの結果を図4
A〜図4Hに示す(図4A:NPL0.07mg/m
l;図4B:NPL0.14mg/ml;図4C:NP
L0.35mg/ml;図4D:NPL0.7mg/m
l;図4E:BSA1.75μg/ml;図4F:BS
A3.5μg/ml;図4G:BSA10.0μg/m
l;または図4H:BSA20.0μg/ml)。各図
において、横軸は反応時間(分)を示し、左の縦軸はア
ミロースおよびアミロペクチン含量(mg/ml)(棒
グラフの上の濃い方がアミロースであり、下の薄い方が
アミロペクチンである)、そして右の縦軸は分解率
(%)(グラフでは黒丸)を示す。
【0086】NPLがアミロースのみを加水分解した
(図4A〜図4D)のに対し、BSAは、アミロースお
よびアミロペクチンの両方を加水分解した(図4E〜図
4H)。
【0087】(実施例4:天然デンプンへの作用)本実
施例では、天然デンプンに対する、NPLおよび種々の
アミラーゼの作用を調べた。
【0088】基質溶液として、200μlの1%ジャガ
イモデンプン(松谷化学製)溶液を作製した。各酵素溶
液は以下のように作製した:NPLを0.2M MES
−Na緩衝液(pH6.0)中に0.175mg/ml
で溶解した。NOVAMYL10000BGを0.01
mg/mlでNaOAc中に溶解した。BSAを0.0
035mg/mlでNaOAc中に溶解した。BLAを
0.0029mg/mlでNaOAc緩衝液中に溶解し
た。
【0089】上記各酵素溶液200μlを上記1%基質
溶液200μlに50℃で5分、10分、20分、30
分、または1時間反応させた。これらの反応液に、さら
にプルラナーゼ溶液10μlを添加した。Klebsi
ella pneumoniae ATCC 9621
株由来プルラナーゼ溶液(林原製)を40U/mlでN
aOAc緩衝液中に溶解することによって得た。これを
さらに、50℃で5分、10分、20分、および30分
間反応させた。実施例2と同様にソモギ・ネルソン法に
よりデンプンの分解率を測定し、そしてヨード呈色反応
によりデンプン中のアミロースの減少を調べた。
【0090】これらの結果を図5に示す。図5Aは、ソ
モギ・ネルソン法によるデンプンの分解率の結果を示
し、そして図5Bは、ヨード呈色反応によるデンプン中
のアミロースの減少を示す。図中の記号は以下を示す:
黒四角、NPL;白菱形、NOVAMYL;白丸、BS
A;および白三角、BLA。図5Aに示されるように、
NPLは、他の酵素と異なり、アミロースのデンプン中
の一般的な含量である20%程度の分解率で平衡化し
た。図5Aおよび図5Bの両方に示されるように、枝切
り酵素であるプルラナーゼを添加した後、NPLの場合
のデンプンの分解率およびヨード呈色減少度は一旦上昇
した。これらの結果は、NPLが、直鎖アミロースを好
んで加水分解したことを示す。
【0091】さらに、NPLとNOVAMYLとをその
含量を変化させて、これらの酵素のデンプンに対する作
用をさらに調べた。NPLの含量は、0.035、0.
07、0.175、0.35、0.7mg/mlであ
り、NOVAMYLの含量は、0.005、0.01、
0.05、0.1mg/mlである。図6Aおよび図6
Dは、各酵素処理によるデンプンの分解率を示し(縦軸
は分解率(%)を示し、横軸は反応時間(分)を示
す)、図6Bおよび図6Eは、各酵素処理によるヨード
呈色減少度を示し(縦軸はヨード呈色減少度(%)を示
し、横軸は反応時間(分)を示す)、そして図6Cおよ
び図6Fは、各酵素におけるデンプン分解率とヨード呈
色減少度との相関を示す(縦軸はヨード呈色減少度
(%)を示し、横軸は分解率(%)を示す)。図6A〜
Cにおいて、白四角、0.035mg/ml;黒菱形、
0.07mg/ml;白丸、0.175mg/ml;黒
三角、0.35mg/ml;縞四角、0.7mg/ml
を表す。図6D〜Fにおいて、白四角、0.005mg
/ml;黒菱形、0.01mg/ml;白丸、0.05
mg/ml;黒三角、0.1mg/mlを表す。図6A
およびDから理解されるように、NOVAMYLが75
%まで分解するのに対して、NPLは、デンプンを20
%程度の分解率でしか分解しない。図6B、C、および
E、Fから理解されるように、NPLによるヨード呈色
減少度はNOVAMYLに比較して初期に減少し、その
後あまり減少しない。これらの結果もまた、NPLが直
鎖アミロースを好んで加水分解したことを示す。
【0092】(実施例5:デンプンの粘度測定)本実施
例では、NPLのデンプンに対する作用を調べるため
に、その粘度について試験した。
【0093】基質溶液として、30mlの1%ジャガイ
モデンプン(松谷化学製)溶液を作製した。糊化させる
ために、デンプン溶液を121℃で15分処理した。各
酵素溶液は以下のように作製した:NPLを0.2M
リン酸緩衝液(pH6.0)中に0.7mg/mlで溶
解した。BSAを0.0035mg/mlでNaOAc
緩衝液中に溶解した。
【0094】上記各酵素溶液0.45mlを上記1%基
質溶液30mlに50℃で0分、5分、10分、20
分、30分、1時間、および2時間反応させた。粘度の
測定には、TOKYO KEIKI DIGITALV
ISCOMETER DVL−Bを用いた。条件は回転
軸にNo.3を用い、30rpmの回転で30秒後の粘
度を測定した。この結果を図7Aに示す(縦軸は、粘度
(mPa・s)を示し、横軸は、反応時間(分)を示
す)。その後100℃で5分間放置した後、冷蔵保存し
た。冷蔵保存溶液の濁度を720nmの吸光度を測定す
ることにより調べた。この結果を図7Bに示す(縦軸
は、720nmでの濁度を示し、横軸は、冷蔵保存日数
を示す)。図7AおよびBの両方において、黒丸は、コ
ントロール、白四角は、NPL、そして黒菱形は、BS
Aを表す。
【0095】図7Aでは、NPLは、BSAと同様に粘
度を低下させることが示されている。図7Bでは、NP
Lは、BSAと同様に濁度を増加させていないことが示
されている。これらにより、NPLは、デンプンの粘度
を低下させ、冷蔵保存における老化を防ぐ役割を有し得
ることが示される。
【0096】(実施例6:アミロース/アミロペクチン
への反応性比較)本実施例では、NPLおよび種々のア
ミラーゼのアミロースまたはアミロペクチンへの反応性
の比較を行った。
【0097】基質溶液として、100μlの1%アミロ
ース(ジャガイモ由来、Sigma製、A−0512)
または1%アミロペクチン(Sigma製A−851
5)溶液を調製した。各酵素溶液は、以下のように作製
した。NPLを0.2M MES−Na緩衝液(pH
6.0)中に0.14mg/mlで溶解した。BSA
は、NaOAc緩衝液中に8.75μg/mlで溶解し
た。BLAは、NaOAc緩衝液中に8.75μg/m
lで溶解した。NOVAMYLは、0.2M NaOA
c緩衝液(pH5.0)中に0.10mg/mlで溶解
した。β−アミラーゼは、NaOAc緩衝液中に0.1
0mg/mlで溶解した。これらの各100μlを50
℃で0分、10分、20分、30分、および60分反応
させた。20μlを100μlのソモギ溶液と反応さ
せ、アミロースまたはアミロペクチンの分解率を測定し
た。分解率の測定には、マルトースを用いた検量線を使
用した。酵素活性を、1Uが、1分間に1μmolのマ
ルトースが生成する酵素活性として決定した。結果を図
8に示す。反応時間(分)を横軸とし、酵素活性比(ア
ミロペクチンへの活性(U)/アミロースへの活性
(U)比)を縦軸とした。図中、黒四角はNPL、白三
角はNOVAMYL、縞四角はβ−アミラーゼ、白菱形
はBSA、黒丸はBLAを表す。
【0098】図8に示されるように、β−アミラーゼ、
BLAおよびBSAでは、上記酵素活性比はほぼ1であ
り、これはアミロースおよびアミロペクチンに同等に作
用することを示す。NOVAMYLは、初速時の活性比
はほぼ2に近く、これはむしろアミロペクチンに対して
作用することを示す。これらの他のアミラーゼに比較し
て、NPLは、活性比が反応時間を通じて0に近く、こ
れは、NPLがアミロースに対して特異的に反応するこ
とを示す。
【0099】(実施例7:酵素速度論的解析)本実施例
では、NPLのアミロースまたはアミロペクチンへの反
応性を調べるために、この酵素の速度論的解析を行っ
た。
【0100】ラインウェーバー−バークプロット(1/
s−1/v)およびホフスティープロット(s−s/
v)によって、NPLの速度論的解析を行った。NPL
のアミロース、アミロペクチン、およびプルランへの反
応速度定数を算定した。アミロースは、ジャガイモ由
来、Sigma製、A−0512であって、サンプル
はアルカリ調製法(Takedaら、Carbohyd
rate Research 240巻 253頁(1
993年))から調製され、サンプルは90%DMS
O溶液中20%アミロースとして調製した。アミロペク
チンは、ジャガイモ由来、Sigma製、A−8515
であり、プルランは、林原製(分子量90,500)で
ある。それぞれの基質溶液は、2%を最大限度とし、
0.2%まで10段階の濃度で作製した。NPL酵素溶
液は、実施例2と同様に作製した。基質溶液100μl
および酵素溶液100μlを50℃で10分、20分、
30分、および40分反応させて反応速度を算出し、各
時間ごとにラインウェーバー−バークプロットおよびホ
フスティープロットを行い、反応初期の反応速度係数を
定法に従って求めた。結果を下表に示す。
【0101】
【表1】
【0102】kcat/Km値が反応性の高さを示す。
表1から理解されるように、NPLは、アミロースに対
して顕著に高い反応性を示した。
【0103】(実施例8:低分子受容体によるNPLの
作用の影響)酵素による現実のデンプンの分解を考慮す
ると、分解反応によりグルコースおよびマルトースのよ
うな低分子産物が生じ、これらは転移反応における受容
体として作用し得る。そこで、本実施例では、グルコー
スまたはマルトースのような低分子産物の存在下で、N
PLのアミロペクチンへの作用に与える影響を調べた。
【0104】以下の濃度のNPL溶液125μlを調製
した(0.7mg/mlで0.2MMES−Na緩衝液
(pH 6.0)に溶解した)。各NPL溶液に、1%
アミロペクチン(Sigma製、A−8515)250
μlおよび各受容体溶液125μlを添加し、50℃で
0分、10分、20分、30分、または60分間反応さ
せた。受容体溶液は、それぞれ100mMのグルコース
溶液、マルトース溶液、およびマルトトリオース溶液で
ある。次いで、実施例3と同様、20μlを2mlのK
I−I2溶液中に添加した。ヨード呈色反応によりアミ
ロペクチンの含有量を調べた。
【0105】結果を図9に示す(縦軸はアミロペクチン
の含有量(mg/ml)を示し、横軸は反応時間(分)
を示す、白丸、コントロール(無添加);白菱形、グル
コース;白四角、マルトース;および白三角、マルトト
リオース)。図9に示されるように、マルトース以上の
重合度の糖(すなわち二糖以上)が共存した場合、NP
Lによるアミロペクチンの低分子化は抑制された。この
結果から、NPLをデンプンに作用させた場合、その作
用により生じたマルトースの存在により、さらにデンプ
ン中のアミロペクチンへのNPLの作用が抑制されると
考えられる。
【0106】(実施例9:各種デンプンへのNPLの作
用)本実施例では、種々のデンプンに対するNPLの作
用を調べた。
【0107】基質溶液として、以下の植物由来のデンプ
ン溶液を調製した:ジャガイモ(松谷化学)、コムギ
(グリコ栄養食品)、ウルチゴメ(島田化学)、タピオ
カ(キャッサバ由来のデンプン;三和澱粉)、トウモロ
コシ(日本食品加工)、モチトウモロコシ(「ワキシコ
ーン」と同義;三和澱粉)。1%デンプン溶液800μ
lを100℃で糊化し、次いでオートクレーブに121
℃で15分間オートクレーブすることによって十分に糊
化させ、50℃で30分間放置した。これに、NPL溶
液(0.2M MES−Na(pH6.0)中0.7m
g/ml)50μlおよび1M MES−Na緩衝液
(pH6.0)150μlを添加し、50℃で0分、1
0分、20分、30分、60分または120分放置し
た。デンプンに対する分解率を測定するためにソモギ・
ネルソン法を、デンプン中のアミロースおよびアミロペ
クチンの含量を決定するためにヨード呈色反応を実施例
3と同様に行った。
【0108】各種デンプンにおけるNPL作用の経時的
なデンプン中のアミロースおよびアミロペクチンの含
量、ならびに分解率を図10A〜図10Fに示す(図1
0A、ジャガイモ;図10B、コムギ;図10C、ウル
チゴメ;図10D、タピオカ;図10E、トウモロコ
シ;または図10F、モチトウモロコシ)。各図におい
て、横軸は反応時間(分)を示し、左の縦軸はアミロー
スおよびアミロペクチン含量(mg/ml)(棒グラフ
の上の濃い方がアミロースであり、下の薄い方がアミロ
ペクチンである)、そして右の縦軸は分解率(%)(グ
ラフでは黒丸)を示す。図10の各図に示されるよう
に、NPLは、いずれのデンプンにおいても、主にアミ
ロースを加水分解している。
【0109】上記各反応溶液の50μlを100℃で3
分間処理することで反応を停止させた。0.22μm限
外濾過膜で沈澱を除去し、4倍希釈した反応溶液40μ
lをゲル濾過液体クロマトグラフ(HPLC)に供し
て、分子量分布を分析した。溶媒として0.1M Na
NO3水溶液を使用し、カラムとしてshodex O
H−pak SB−806Q(φ8mm×300mm;
昭光通商製)およびGuardカラム(OH−pak
SB−G;昭光通商製)を使用した。流速1ml/分で
カラム温度40℃で流した。検出はRI(昭光通商 R
I−71)および多角度光散乱検出器(MALLS;W
yatt Technology Corp.製 DA
WN DSP)で行った。 MALLSを用いて測定し
た分子量分布は、本分析器が高分子量での感度が高いこ
と、および30分後以降のアミロースの分解物が既にヨ
ード呈色法で定量されなくなっており、かなり低分子化
が進んでいること(図10)を考慮すると、デンプン中
のほとんどアミロペクチンのみを測定していることにな
る。
【0110】図11は種々のデンプンにおける分子量分
布を示す。ここでいう分子量とは重量平均分子量(M
w)を指す。図11Aは、ジャガイモにおける分子量の
累積重量分率(特定の分子量以下にどれだけ分布してい
るか)を表す(縦軸は累積重量分率を示し;横軸は分子
量を示し、各記号は、以下の処理を表す:黒四角、30
分;黒菱形、60分;黒丸、120分;黒三角、180
分;縞四角、24時間)。図11Bは、ジャガイモにお
ける酵素処理時間に対する分子量の変化を示す(縦軸は
重量平均分子量を示し;横軸は反応時間(分)を示
す)。反応時間の経過に伴って、アミロペクチンの重量
平均分子量は約2.7×107(30分反応後)から約
6.0×106(24時間反応後)に変化した。
【0111】図11Cは、コムギにおける分子量の累積
重量分率(特定の分子量以下にどれだけ分布している
か)を表す(縦軸は累積重量分率を示し;横軸は分子量
を示し、各記号は、図11Aと同様である)。図11D
は、コムギにおける酵素処理時間に対する分子量の変化
を示す(縦軸は重量平均分子量を示し;横軸は反応時間
(分)を示す)。反応時間の経過に伴って、アミロペク
チンの重量平均分子量は約2.8×107(30分反応
後)から約1.0×107(24時間反応後)に変化し
た。
【0112】図11Eは、タピオカにおける分子量の累
積重量分率(特定の分子量以下にどれだけ分布している
か)を表す(縦軸は累積重量分率を示し;横軸は分子量
を示し、各記号は、図11Aと同様である)。図11F
は、タピオカにおける酵素処理時間に対する分子量の変
化を示す(縦軸は重量平均分子量を示し;横軸は反応時
間(分)を示す)。反応時間の経過に伴って、アミロペ
クチンの重量平均分子量は約3.5×107(30分反
応後)から約6.3×106(24時間反応後)に変化
した。
【0113】図11Gは、ウルチゴメにおける分子量の
累積重量分率(特定の分子量以下にどれだけ分布してい
るか)を表す(縦軸は累積重量分率を示し;横軸は分子
量を示し、各記号は、図11Aと同様である)。図11
Hは、ウルチゴメにおける酵素処理時間に対する分子量
の変化を示す(縦軸は重量平均分子量を示し;横軸は反
応時間(分)を示す)。反応時間の経過に伴って、アミ
ロペクチンの重量平均分子量は約2.5×107(30
分反応後)から約2.2×106(24時間反応後)に
変化した。
【0114】図11Iは、トウモロコシにおける分子量
の累積重量分率(特定の分子量以下にどれだけ分布して
いるか)を表す(縦軸は累積重量分率を示し;横軸は分
子量を示し、各記号は、以下を除いて図11Aと同様で
ある:黒三角は24時間処理を表す)。図11Jは、ト
ウモロコシにおける酵素処理時間に対する分子量の変化
を示す(縦軸は重量平均分子量を示し;横軸は反応時間
(分)を示す)。反応時間の経過に伴って、アミロペク
チンの重量平均分子量は約5.5×107(60分反応
後)から約1.2×107(24時間反応後)に変化し
た。
【0115】図11Kは、モチトウモロコシにおける分
子量の累積重量分率(特定の分子量以下にどれだけ分布
しているか)を表す(縦軸は累積重量分率を示し;横軸
は分子量を示し、各記号は、以下の処理を表す:黒四
角、0分;白菱形、30分;黒丸、80分;黒三角、1
20分;縞四角、240分;黒逆三角、360分;縞
丸、24時間)。図11Lは、モチトウモロコシにおけ
る酵素処理時間に対する分子量の変化を示す(縦軸は重
量平均分子量を示し、横軸は反応時間を示す)。反応時
間の経過に伴って、アミロペクチンの重量平均分子量
は、約5.06×10 7(未反応時)から約3.5×1
6(24時間反応後)に変化した。
【0116】(実施例10:アミロペクチンへのNPL
の作用)本実施例では、アミロペクチンに対するNPL
の作用を調べた。
【0117】基質溶液としては、300μlの1%アミ
ロペクチン(A−8515)溶液、および1%アミロー
ス(A−0512)と1%アミロペクチンとを含有する
溶液を、それぞれ90%DMSO溶液中10%基質から
調製した。NPL溶液(0.2M MES−Na緩衝液
(pH6.0)中0.07mg/ml)300μlを、
各基質溶液に添加し、50℃で0分、10分、20分、
30分、60分および120分間放置した。アミロペク
チンに対する分解率を測定するためにソモギ・ネルソン
法を、アミロースおよびアミロペクチンの含量を決定す
るためにヨード呈色反応を実施例3と同様に行った。上
記各反応溶液の50μlを100℃で3分間さらに反応
させた。4倍希釈した反応溶液40μlを実施例9と同
様にMALLSとRI検出器を併用したHPLC分析で
分子量分布を測定した。また、本分析によって測定でき
る分子量分布も実施例9と同様に、デンプン中のほとん
どアミロペクチンのみを測定していることになる(用い
たSigma社のアミロースの重量平均分子量は50万
程度であり、一方、アミロペクチンは1000万程度で
ある)。
【0118】図12AおよびBは、NPLでの反応後の
基質の量の変化および分解率を示す(A、アミロペクチ
ンのみ;B、アミロペクチンおよびアミロース混合
物)。各図において、横軸は反応時間(分)を示し、左
の縦軸はアミロースおよびアミロペクチン含量(mg/
ml)(棒グラフの上の濃い方がアミロースであり、下
の薄い方がアミロペクチンである)、そして右の縦軸は
分解率(%)(グラフでは黒丸)を示す。図12Aよ
り、NPLは、アミロペクチンを全く分解しないわけで
はないことが理解される。図12Bでは、NPLが、ア
ミロペクチンに比較して、アミロースをより選択的に分
解し得ることが示されている。
【0119】図12CおよびEは、NPL処理したアミ
ロペクチンの分子量の累積重量分率(特定の分子量以下
にどれだけ分布しているか)を表す(縦軸は累積重量分
率を示し;横軸は分子量を示す:C、アミロペクチンの
み;E、アミロペクチンおよびアミロース混合物)。図
中、各記号は、以下の処理を表す:白四角、0分;黒菱
形、10分;黒丸、30分;黒三角、60分;黒四角、
150分;縞四角、200分。図12DおよびFは、N
PL処理したアミロペクチンの処理時間に対する分子量
の変化を示す(縦軸は重量平均分子量を示し;横軸は反
応時間(分)を示す:D、アミロペクチンのみ;F、ア
ミロペクチンおよびアミロース混合物)。反応時間の経
過に伴って、NPLで処理したアミロペクチン単独の重
量平均分子量は、約1.0×107から約4.0×106
に変化し、アミロペクチンおよびアミロースの混合物を
NPLで処理した場合のアミロペクチンの重量平均分子
量は、約1.0×107から約8.0×106に変化し
た。
【0120】Sigma社製の本アミロペクチンの重量
平均分子量は、未反応の段階で1千万程度であるよう
に、本来のジャガイモデンプンのアミロペクチンの重量
平均分子量(図11B)と比較して小さく、またNPL
24時間反応後の重量平均分子量とほぼ同じ程度であ
る。このことからも、NPLでの処理により、本アミロ
ペクチンは、これ以上低分子化が進行しないことが認め
られる。しかし、実施例8に見られるように、アミロー
ス基質の存在下でアミロペクチンの低分子化が抑制され
る傾向がわずかであるが観察されている。
【0121】図12A〜Fにおいて、NPLが、アミロ
ースだけでなく、アミロペクチンにも作用し得ること、
および実際のデンプンにおけるようなアミロースの存在
下では、NPLのアミロペクチンに対する反応性がさら
に低くなり、NPLによるアミロペクチンの分解は遅延
され得ることが示された。
【0122】(実施例11:NPLによるデンプンの老
化防止作用)本実施例では、実施例5において検討され
たNPLによるデンプンの老化防止特性をさらに調べ
た。
【0123】基質溶液として、以下のデンプン溶液を調
製した:ジャガイモ(松谷化学)、コムギ(グリコ栄養
食品)、ウルチゴメ(島田化学)、タピオカ(三和澱
粉)、トウモロコシ(日本食品加工)、モチトウモロコ
シ(三和澱粉)。1%デンプン溶液20μlを100℃
で糊化し、次いでオートクレーブに121℃で15分間
供した。次いで50℃で30分間放置した。この時点の
溶液にNPL処理を行わなかったものをコントロールと
した。これに、NPL溶液(0.2M MES−Na緩
衝液(pH6.0)中0.7mg/ml)500μlま
たは1M MES−Na緩衝液(pH6.0)500μ
lを添加し、これらを50℃で24時間放置した。得ら
れた反応溶液を以下の2つの処理のいずれかに供した:
(1)5mlを5℃で冷蔵保存する(1%溶液);また
は(2)15mlを凍結乾燥し、2mlの蒸留水をこれ
に添加して7.5%溶液を作製した後、5℃で冷蔵保存
する。(1)および(2)で得られた溶液の濁度を、7
20nmでの吸光度により測定した。(1)の結果を表
2に、そして(2)の結果を表3に示す。
【0124】
【表2】
【0125】
【表3】
【0126】(1)の場合、NPL処理後は、いずれの
デンプンにおいてもその透明度は高く、冷蔵保存後もな
おこの特性は保持されていた。一方、NPL未処理デン
プンは、冷蔵保存で白濁した。(2)の場合、NPL処
理デンプンの凍結乾燥物の溶解性が著しく高かった。N
PL反応デンプンの溶液の透明度もまた高く、冷蔵保存
後もなおこの特性は保持されていた(濁度は0に近
い)。一方、NPL未処理デンプンは、だまになって溶
解性が低く、冷蔵保存で著しく白濁して流動性がなくな
った。
【0127】(2)で得られた溶液の糊化度を、澱粉・
関連糖質実験法(第190頁、生物化学実験法19、学
会出版センター、中村道徳ら編、1986年)に従って
測定した。糊化度は以下のように算定した。
【0128】
【数1】
【0129】結果を以下の表4に示す。
【0130】
【表4】
【0131】糊化から2週間後においても、NPL処理
デンプンでは高い糊化度が保持された。このことは、N
PL処理デンプンが老化されにくいことを示している。
【0132】(実施例12:デンプンの冷凍・解凍耐性
についてのNPLの影響)本実施例では、デンプンの冷
凍・解凍耐性についてのNPLの影響を調べた。
【0133】1%モチトウモロコシデンプン溶液50m
lを、100℃で糊化し、次いでオートクレーブに12
1℃で15分間供した。次いで50℃で30分間放置し
た。これに、NPL溶液(0.2M MES−Na緩衝
液(pH6.0)中0.7mg/ml)500μlまた
は1M MES−Na緩衝液(pH6.0)500μl
を添加し、これらを50℃で19時間放置した。コント
ロールとして、NPL溶液の代わりに蒸留水500μl
を使用した。次いで、このうち、50μlを100℃で
3分間処理した。上述のように調製したNPL処理デン
プン溶液およびコントロール溶液を−30℃で冷凍し、
次いで常温解凍した。濁度は、720nmでの吸光度に
より測定した。この冷凍−解凍サイクルを5回まで繰り
返した。結果を図13に示す(縦軸に濁度、横軸に解凍
回数を示す、白四角はNPLであり、黒菱形はコントロ
ールである)。
【0134】NPL処理デンプンは、冷凍−解凍サイク
ルを繰り返した後でも濁度の上昇が見られず(0に近
い)、冷凍・解凍反応に対する高い耐性を有していた。
【0135】(実施例13:NPL処理デンプンの粘度
低下作用)本実施例では、通常のデンプンにNPL処理
デンプンを添加することによる影響を調べた。
【0136】ジャガイモデンプン(松谷化学製)7.5
gに(1)NPL処理ジャガイモデンプン7.5gをさ
らに添加するか、または(2)何も添加せずに、300
gの懸濁液を生成した。この懸濁液を100℃で25分
放置した。次いで、冷水中26℃まで冷却し、DIGI
TAL VISCOMETER(TOKIMEC)を用
いて粘度を測定した(軸No.4使用)。60rpmお
よび30rpmで測定し、30秒後の値を2〜3回測定
した。結果を以下の表5に示す。
【0137】
【表5】
【0138】表5に示されるように、NPL処理デンプ
ンを未処理デンプンに添加することにより、得られた溶
液の粘度は低下した。
【0139】(実施例14:食品への応用)本実施例で
は、NPLの各食品への応用例を示す。
【0140】1)わらび餅の製造 わらび餅粉(サツマイモデンプン;山本貢資商店製)2
0gに、10mgエクセルT−95(花王製;飽和モノ
グリセリド)および酵素溶液50mlを添加して撹拌し
た。酵素溶液は、以下のようにして得た:(1)NPL
(粗精製品、1.8U/ml)、500mg;および
(2)NOVAMYL 10000BG(NOVO
製)、50mgを10ml蒸留水中に添加および溶解し
(無添加の蒸留水を用いた場合をコントロールとし
た)、8,000rpmで15分間遠心し、得られた溶
液に冷却下で30mlエタノールを添加し、さらに8,
000rpm×30分間遠心した。その沈殿物を蒸留水
に溶解した。不溶物を遠心で除去して、その上清を酵素
溶液として用いた。撹拌後、室温で24時間放置し、次
いで50℃で2時間放置した。得られた溶液を透明にな
るまで直火で煮た。次いで氷水中に大さじで落として、
わらび餅を作製した。得られたわらび餅の官能評価を行
った。官能評価では、(1)および(2)をそれぞれコ
ントロールと比較して、見た目、粘弾性および食感につ
いて、それぞれ−2〜+2までの5段階評価を行った。
官能評価の結果を、以下の表6に示す。
【0141】
【表6】
【0142】NPLを添加したわらび餅は、腰が強く粘
りがあると評価された。NOVAMYLを添加したわら
び餅は、べたべたした生地となり、餅に成形しづらかっ
た。
【0143】2)炊飯米への効果 280g(2合)の粳米(コシヒカリ)を10mgエク
セルT−95(花王製)を含む400ml蒸留水中に浸
漬した。これらを室温で1時間放置した。これに各酵素
溶液80mlを添加した。酵素溶液は、以下のようにし
て得た:(1)NPL(粗精製品、1.8U/ml)、
300mg;および(2)NOVAMYL 10000
BG(NOVO製)、50mgを10ml蒸留水中に添
加し(無添加の蒸留水を用いた場合をコントロールとし
た)、超音波処理し、8,000rpmで15分間遠心
した。酵素添加後、室温で15時間放置し、次いで50
℃で2時間放置した。流水洗浄後、380ml蒸留水中
に浸漬した。得られた米を炊飯した。炊飯米の官能評価
を上記と同様に5段階で行った。得られた結果を以下の
表7に示す。
【0144】
【表7】
【0145】NPL処理炊飯米は、粘弾性があり、優れ
た食感を有していた。
【0146】3)餅への効果 420g(3合=0.54L)の餅米「味だより」を洗
い、約40分浸漬し、約10分水切りし、約25分蒸し
た(温度は100℃に上昇した)。次いで、餅つきおよ
び練りを約15分行った。0分後、温度は95℃にな
り、5分後、60℃になった。この時点で:1)酵素溶
液としてNPL(組換え酵素1gを20ml蒸留水中に
溶解し、遠心し、上清を使用するか;または2)コント
ロールとして20ml蒸留水を使用した。15分後に
は、温度は45℃であった。これらの工程は、東芝「餅
つき機」PFU−20AMを用いて、製造者の指示書に
従って行った。つき上がりの餅を7人のパネラーに試食
させた。官能評価では、コントロールを0点として5段
階評価した。結果を以下の表8に示す。
【0147】
【表8】
【0148】NPL添加餅は、コントロールに比べて軟
化し、歯切れがよかった。
【0149】(実施例15;デンプンヘのNPL作用後
のn−ブタノールによるアミロースおよびアミロペクチ
ンの分画)本実施例はジャガイモデンプンに対するNP
Lの作用を、Mizukami.Hらの方法(Carb
ohydrate Research、38巻、329
頁、1999年)を参考にして、n−ブタノールによる
アミロースおよびアミロペクチンの分画法を用いて調べ
た。基質溶液として、ジャガイモ由来のデンプン(松谷
化学製)を用いて調製した。実施例9と同様の方法で、
十分に糊化したデンプン1%溶液10ml(0.2M
MES−Na(pH6.0)溶液に調製済み)を50℃
で30分間放置した。これに、NPL溶液(0.2M
MES−Na(pH6.0)中0.7mg/ml)50
μlを添加し、50℃で0分、5分、10分、20分、
30分、60分、120分、180分、270分および
24時間放置した。デンプンに対する分解率を測定する
ためにソモギ・ネルソン法を、デンプン中のアミロース
およびアミロペクチンの含量を決定するためにヨード呈
色反応を実施例8と同様に行なった。また、各反応液1
mlを100℃で5分間放置し、反応を停止して後n−
ブタノールを110μl添加し、37℃で24時間放置
した。その後、10,000gで10分間、室温で遠心
して沈澱を集めた。この沈澱がアミロース画分である。
上清は60℃で200μlまで遠心濃縮し、800μl
のエタノール(和光純薬製特級品;以下特に断りがない
限り、本エタノールを指す)を添加し、10,000g
で10分間、室温で遠心して沈澱を集めた。本沈澱がア
ミロペクチン画分であり、上清がマルトースを主体とす
る低分子画分であった。アミロース沈澱画分は少量の蒸
留水に糊化溶解後、4倍量のエタノールを添加し、遠心
で回収することを数回繰り返して洗浄し、n−ブタノー
ルを除去し、500μlの90%DMSO中に溶解し保
存した。他の2画分も遠心濃縮してエタノールを除去し
濃縮した後、500μlの90%DMSO中に溶解し保
存した。3画分の全糖量はフェノール硫酸法(Dubo
isら、Anal.Chem.、28巻、350頁、1
956年)で測定した。図14AはNPL作用時のデン
プン中のアミロースおよびアミロペクチンのヨード呈色
法により定量した含量の経時変化および分解率を示して
おり、図14BはNPL作用時のデンプン中のn−ブタ
ノールにより分画後定量したアミロースおよびアミロペ
クチンおよび低分子画分の含量の経時変化を示してい
る。図14Aにおいて、横軸は反応時間(分)を示し、
左の縦軸はアミロースおよびアミロペクチン含量(mg
/ml)(棒グラフの上の濃い方がアミロースであり、
下の薄い方がアミロペクチンである)、そして右の縦軸
は分解率(%)(グラフでは黒丸)を示す。図14Bに
おいて、横軸は反応時間(分)を示し、左の縦軸はアミ
ロース、アミロペクチン、および低分子画分含量(mg
/ml)(棒グラフの上の濃い方がアミロースであり、
下の薄い方がアミロペクチンであり、斜線部分は低分子
画分を表す)、そして右の縦軸は分解率(%)(グラフ
では黒丸)を示す。低分子画分は実施例2記載の薄層ク
ロマトグラフィーを行なった結果、DMSOの影響で検
出スポットはテーリングを起こしたが、図2Aと同様
に、主にマルトースが検出された。この結果より、両方
の定量法において、アミロースのみがNPLの作用で分
子量で1000以下まで低分子化し、消失して行くこと
が明らかである。また、簡便なヨード呈色法が、NPL
作用時に見かけ上の含量の上昇が認められること以外
は、アミロースヘの特徴的な作用を十分に検出できてい
ることが明らかとなった。さらに、図14Bより、低分
子化したアミロースは最終的にはマルトースまで低分子
化されてくることも良く分かる。
【0150】次に、上記アミロース・アミロペクチン分
画DMSO溶解物100μlに、エタノールを900μ
lを添加し、遠心で沈澱を回収することを数回繰り返
し、DMSOを除去した。60℃の遠心濃縮でこのエタ
ノールを除去した後、実施例7のアルカリ調製法で糊化
溶解し、200μlの溶液を調製した。本調製アミロー
スおよびアミロペクチン分画物100μlをそれぞれ用
いて、実施例9と同様にMALLSとRI検出器を併用
したHPLC分析で分子量分布の測定を行なった。図1
4Cは、NPL作用時のアミロースおよびアミロペクチ
ンのそれぞれの別個に求めた各重量平均分子量の経時変
化を示している(縦軸は重量平均分子量を示し;横軸は
反応時間(分)を示し、白四角は、アミロペクチン、黒
丸は、アミロースをそれぞれ表す)。図14Cよりアミ
ロースはNPL反応開始後減少を続け、60分後までに
消失した。その時の重量平均分子量はおよそ50万から
5万程度まで一気に減少し、以降はn−ブタノールでは
沈澱しなくなった。つまり、60分以降は確実に重量平
均分子量が5万以下のアミロースになっており、やが
て、マルトースにまで分解が進んでいくことを現してい
る。一方、アミロペクチンは、分子量が1億以上のもの
がNPLの作用で、実施例9の図11Bと同様に、約6
00万以上で低分子化が止まった。本実験結果からも、
実施例9のヨード呈色法でのアミロース画分消失後の分
子量分布測定時においても、アミロペクチンのみの分子
量分布が測定されていることが分かる。
【0151】(実施例16:NPL関連酵素の取得) BLMA(Bacillus lichenifor
mis由来) 1)遺伝子のクローニング 下記のプライマー2種を用い、Bacillus li
cheniformis ATCC27811株の染色
体を鋳型としてPCRを行うことによりBLMAの遺伝
子を増幅した。染色体の調製、およびPCRは定法にし
たがって行った。PCRプライマーとして、公開されて
いるBacillus licheniformis
ATCC27811株BLMA遺伝子の塩基配列(Ki
m,I.C.,et al.,J.Biol.Che
m.,267,22108−22114(1992))
を参考にし、下記のオリゴヌクレオチドを定法により合
成した: PCRプライマー NP4N−NDE;TGGCATATGATCGAAT
TAGCAGCGATAC NP4C−ECO;CTTGAATTCTTAACAG
AATTTAGACCGC。
【0152】増幅された遺伝子断片を、制限酵素Nde
IとEcoRIで切断し、同制限酵素で切断したベクタ
ーpGEX−Nde2と連結することにより、組換えプ
ラスミドpNPR422を得た。pGEX−Nde2は
Teradaらの文献(Applied and En
vironmental Microbiology,
Vol65,p910−915,1999)に記載され
たpGEX−Ndeの唯一のXbaI制限酵素切断部位
に、DNAポリメラーゼを用いて4塩基を挿入したプラ
スミドである。
【0153】2)酵素液の調製 組換えプラスミドpNPR422を保持する大腸菌TG
−1株を50μg/mlのアンピシリンを含むL培地
(1.0%トリプトン,0.5%酵母抽出液,0.5%
NaCl)で37℃、一晩振とう培養を行った。この前
培養液10mlを1リットルのTerrific培地
(ライフテックオリエンタル(株)製,50μg/m1
のアンピシリンを含む)を入れた2リットル容坂口フラ
スコに添加し、37℃で3時間振とうした。フラスコを
15℃に移し、さらに20時間振とうを行った。
【0154】遠心分離により、菌体を回収し、50ml
の10mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH7.5)
(以下、緩衝液Aという)に懸濁した。超音波処理によ
り菌体を破砕後、遠心分離により不溶物を除くことによ
って粗酵素液を得た。粗酵素液に70%飽和となるよう
に硫酸アンモニウムを添加して、BLMAを沈殿させ、
これを約20m1の緩衝液Aに懸濁後、同緩衝液に対し
て透析した。透析内液を緩衝液Aで平衡化したQセファ
ロースカラム(アマシャムファルマシアバイオテク製)
にロードし、0.4MのNaClを含む緩衝液Aで洗浄
し、続いて1.0MのNaClを含む緩衝液Aを流すこ
とによりBLMAを溶出させた。得られた活性画分を緩
衝液Aに対して透析し酵素液を得た。
【0155】3)酵素活性の測定 50μ1の2%(w/v)可溶性デンプン(和光純薬
(株))水溶液と50μ1の50mM リン酸ナトリウ
ム緩衝液(pH6.5)を混合し、あらかじめ40℃で
保温した。これに100μ1の適当に希釈した酵素溶液
を添加することにより反応を開始した。酵素の希釈は
0.1%のTriton X−100を含む10mMリ
ン酸ナトリウム緩衝液(pH6.5)により行った。1
0分の保温後、400μ1のDNS溶液(本試薬は、
0.4M NaOH,22mM 3,5−ジニトロサリ
チル酸,および1.1M (+)−酒石酸ナトリウムカ
リウム四水和物を混合することにより調製した)を添加
して反応を停止し、沸騰水中で5分加熱した。冷却後
1.8mlの蒸留水を添加した後、535nmの吸光度
を測定し、生じた還元糖量を定量した。酵素液添加前に
DNS溶液を加えたものを対照とした。この条件におい
て1分間に1μmolのグルコースに相当する還元糖を
生じる酵素量を1単位とした。
【0156】酵素活性は、2.1mg/mlの濃度で
2.0IU/mlであった。本酵素溶液を膜濃縮して、
×1/2、×1、×2、×5倍濃度の各溶液を作成した
(0.525mg/ml、1.05mg/ml、2.1
mg/ml、5.25mg/ml)。
【0157】4)酵素の簡単な性質 作用至適pHは6.5であり、作用至適温度は40℃か
ら50℃であった。
【0158】CDase(Alkalophilli
c Bacillus sp.A2−5a株由来) 1)遺伝子のクローニング 下記のプライマー2種を用い、Alkalophill
ic Bacillus sp.A2−5a株(寄託番
号FERM−P−13864)の染色体を鋳型としてP
CRを行うことによりCDaseの遺伝子を増幅した。
染色体の調製、およびPCRは定法にしたがって行っ
た。PCRプライマーとして、公開されているAlka
lophillic Bacillus sp.A2−
5a株CDase遺伝子の塩基配列(DDBJ/EMB
L/GenBank;AB015670)を参考にし、
下記のオリゴヌクレオチドを定法により合成した。増幅
された遺伝子断片を、制限酵素NcoIとKpnIで切
断し、同制限酵素で切断したベクターpKK388−1
(Clontech社製)と連結することにより、組換
えプラスミドpNPR63を得た。
【0159】PCRプライマー NP6N−NCO;TGGCCATGGTAAAAGA
AGCGATTTA NP6N−KPN;TTCGGTACCTTAAATC
ACCTTTATAACACC。
【0160】2)酵素液の調製 組換えプラスミドpNPR63を保持する大腸菌TG−
1株を50μg/mlのアンピシリンを含むL培地(
に記載)で37℃、一晩振とう培養を行った。この前培
養液10mlを1リットルのTerrific培地(ラ
イフテックオリエンタル(株)製,50μg/mlのア
ンピシリンを含む)を入れた2リットル容坂口フラスコ
に添加し、37℃で3時間振とうした。フラスコを15
℃に移し、30分間振とう後、終濃度0.1mMになる
ように、イソプロピル−β−D−ガラクトピラノシド
(IPTG,和光純薬製)を添加し、さらに20時間1
5℃で振とうを行った。遠心分離により、菌体を回収
し、50mlの10mM リン酸ナトリウム緩衝液(p
H7.5)(以下、緩衝液Aという)に懸濁した。超音
波処理により菌体を破砕後、遠心分離により不溶物を除
くことによって粗酵素液を得た。粗酵素液に70%飽和
となるように硫酸アンモニウムを添加して、CDase
を沈殿させ、これを約20mlの緩衝液Aに懸濁後、同
緩衝液に対して透析した。透析内液を緩衝液Aで平衡化
したQセファロースカラム(アマシャムファルマシアバ
イオテク製)にロードし、0.2MのNaClを含む緩
衝液Aで洗浄し、続いて0.4MのNaClを含む緩衝
液Aを流すことによりCDaseを溶出させた。得られ
た活性画分を緩衝液Aに対して透析し、Resourc
eQカラム(アマシャムファルマシアバイオテク製)に
ロードした。0.2MのNaClを含む緩衝液Aで洗浄
した後、緩衝液A中のNaCl濃度を直線的に0.4M
まで上げることにより、CDaseを溶出させた。得ら
れた活性画分を緩衝液Aに対して透析し、酵素液を得
た。
【0161】3)酵素活性の測定 50μlの2%(w/v)αサイクロデキストリン(片
山化学工業(株)製)水溶液と50μ1の50mM リ
ン酸ナトリウム緩衝液(pH6.5)を混合し、あらか
じめ40℃で保温した。これに100μlの適当に希釈
した酵素溶液を添加することにより反応を開始した。酵
素の希釈は0.1%のTritonX−100を含む1
0mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.5)により行
った。10分の保温後、400μlのDNS溶液(に
記載)を添加して反応を停止し、沸騰水中で5分加熱し
た。冷却後1.8mlの蒸留水を添加した後、535n
mの吸光度を測定し、生じた還元糖量を定量した。酵素
液添加前にDNS溶液を加えたものを対照とした。
【0162】この条件において1分間に1μmolのグ
ルコースに相当する還元糖を生じる酵素量を1単位とし
た。
【0163】酵素活性は、0.9mg/mlタンパク質
濃度で45.5IU/であった。本酵素溶液を膜濃縮し
て、×1/2、×1、×2、×5倍濃度の各溶液を作成
した(0.225mg/ml、0.45mg/ml、
0.9mg/ml、2.25mg/ml)。
【0164】4)酵素の簡単な性質 本酵素の反応至適pHは6.5、反応至適温度は40か
ら50℃程度であった。
【0165】(実施例17:取得酵素のアミロース/ア
ミロペクチンへの作用後のゲル濾過分析)1%アミロー
スAS−70(フナコシ製)および1%アミロペクチン
(ジャガイモ由来、Sigma製、A−8515)を用
いて人工的なデンプン溶液を作製した。アミロース溶液
は、90%ジメチルスルホキシド(DMSO)溶液に2
0%となるように、アミロースを溶かし糊化した後蒸留
水で希釈することにより調製した。アミロペクチン溶液
は、90%DMSO溶液に10%となるように、アミロ
ペクチンを溶かし糊化した後蒸留水で希釈することによ
り調製した。上記1%アミロースおよび1%アミロペク
チンを混合し、1:1混合溶液とした(最終濃度0.5
%、750μl)。この溶液を、0.2M 2−モルホ
リノエタンスルホン酸(MES)−Na緩衝液(pH
6.0)中0.07mg/ml濃度に調製したNPL溶
液750μlに添加し、総容積1500μlの溶液とし
た。
【0166】得られた溶液に、実施例16で調製した各
酵素溶液を、40℃で0分、10分、30分、60分、
120分、および240分、それぞれ作用させた(用い
た酵素濃度は、A2−5a CDaseが0.45mg
/mlであり、そしてBLMAが1.05mg/mlで
ある)。次いで、これらの溶液をゲル濾過分析に供し
た。ゲル濾過分析のカラムとして、Superose
6pg(φ10×300mm;Pharmacia B
iotech社製)およびSuperdex 30pg
(φ10×300mm;Pharmacia Biot
ech社製)を連結したものを使用した。溶媒として
0.1M NaCl溶液を使用し、室温で流速1.0m
l/分で実施し、RIにより検出した。A2−5a C
DaseおよびBLMAにおける結果をそれぞれ、図1
6Aおよび図16Bに示す。実施例1と同様に、図16
Aおよび図16B中の左側のピーク(溶出時間17分)
はアミロペクチンを、そして右側のピーク(溶出時間2
4分)はアミロースを示す。これら酵素での処理の結
果、アミロースのピークが消失した。このことは、これ
らの酵素もまた、NPLと同様に、デンプン中のアミロ
ースのみを特異的に加水分解し、これによりデンプンを
低分子化させたことを示す。
【0167】(実施例18:取得酵素のアミロースおよ
びアミロペクチンについての分解率および青価)本実施
例では、アミロースおよびアミロペクチンのそれぞれに
対する、実施例16で調製した酵素の作用を、分解率お
よび青価を指標として試験した。
【0168】基質溶液として、150μlの1%アミロ
ース(ジャガイモ由来、Sigma製、A−0512)
溶液または1%アミロペクチン(A−8515)溶液を
調製した。実施例16で調製した各酵素溶液を使用し
た。
【0169】上記各酵素溶液120μlを上記1%アミ
ロースまたはアミロペクチン溶液120μlに40℃で
0分、5分、10分、30分、1時間、および2時間反
応させた。これらの反応液の20μlをソモギ・ネルソ
ン法に供した。ソモギ・ネルソン法は、檜作らの文献
(前出)に従い、和光純薬工業製のソモギ溶液およびネ
ルソン溶液を用いて行い、生じた還元糖をマルトース量
として換算することにより、基質の分解率を測定するも
のである。
【0170】別の20μlをヨード呈色測定に供した。
この方法では、反応溶液の20μlに2mlKI−I2
溶液(0.5g I2および5g KIを100ml蒸
留水に溶解した原液を25倍希釈して得た)を添加し
て、得られた溶液の吸光度を513nm、620nm、
および778nmで測定した。
【0171】上記酵素反応後の別の5μlを薄層クロマ
トグラフィー(MERCK社製 Silica Gel
60、10×20cm)分析に供した。溶媒としてア
セトニトリル/蒸留水=75/25を用い、3回展開し
た。展開終了後、乾燥し、メタノールと硫酸を等量混合
した溶液をスプレーして、130℃で5分間焼成しスポ
ットを発色させた。
【0172】薄層クロマトグラフィーの結果を図17に
示す。Mは、2μlの2.5%マルトオリゴ糖である。
これを除いて左から順に、A2−5a CDase、B
LMA、NPLの結果を示す。なお、左側のG1、G2
・・・G6は、それぞれ、グルコース、マルトース、・
・・マルトヘキサオースを表す。
【0173】ヨード呈色測定およびソモギ・ネルソン法
の結果を図18A(A2−5a CDase)および図
18B(BLMA)に示す(共に、上方のグラフがアミ
ロースであり、下方のグラフが、アミロペクチンであ
る)。各図において、横軸に反応時間(分)を示し、左
の縦軸にヨード呈色(%)を示し、右の縦軸に基質の分
解率をG2(マルトース)換算%で示す。折れ線グラフ
は、基質の分解率を示し、そして棒グラフは、分解後の
基質の割合を示す。
【0174】図17は、A2−5a CDaseおよび
BLMAが、NPLと同様に、アミロースをマルトース
に分解することを示す。
【0175】図18AおよびBは、A2−5a CDa
seおよびBLMAが、アミロースを選択的に分解する
ことを示している。
【0176】実施例17および18の結果は、A2−5
a CDaseおよびBLMAが、NPLと同様に、ア
ミロースを選択的に分解することを示す。
【0177】(実施例19:取得酵素のアミロースおよ
びアミロペクチンへの作用の比較)本実施例では、アミ
ロースおよびアミロペクチンのそれぞれに対する、実施
例16で得られた酵素の作用を、比色定量に基づいて調
べた。
【0178】基質溶液として、0.25%アミロース
(Sigma社製A−0512)溶液および0.25%
アミロペクチン(Sigma社製A−8515)溶液の
それぞれ300μlを作製した。各酵素溶液は実施例1
6に記載のものを使用した。
【0179】上記各酵素溶液300μlを上記基質溶液
300μlに40℃で0分、10分、30分、1時間、
2時間、および4時間反応させた。これら反応溶液の2
0μlに2mlKI−I2溶液(0.5g I2および5
g KIを100ml蒸留水に溶解した原液を25倍に
希釈して得た)を添加して、ヨード呈色反応によりアミ
ロースおよびアミロペクチンの分解を観察した。アミロ
ース、アミロペクチンの分別定量は、山下らの方法(日
本食品工業学会誌 40巻(5) 365頁(1993
年)で行った。一方、これらの反応溶液の20μlに1
00μlソモギ溶液を添加し、アミロースおよびアミロ
ペクチンの加水分解率を調べた。これらの結果を図19
A〜図19Gに示す(図19A:A2−5a CDas
e0.225mg/ml;図19B:A2−5a CD
ase0.45mg/ml;図19C:A2−5a C
Dase2.25mg/ml;図19D:BLMA0.
525mg/ml;図19E:BLMA1.05mg/
ml;図19F:BLMA2.1mg/ml;または図
19G:BLMA5.25mg/ml、これら酵素濃度
は、反応液中の終濃度を示す)。各図において、横軸は
反応時間(分)を示し、左の縦軸はアミロースおよびア
ミロペクチン含量(mg/ml)(棒グラフの上の濃い
方がアミロースであり、下の薄い方がアミロペクチンで
ある)、そして右の縦軸は分解率(%)(グラフでは黒
丸)を示す。
【0180】A2−5a CDaseおよびBLMAも
また、NPLと同様に、アミロースを選択的に加水分解
した(図19A〜図19G)。
【0181】(実施例20:取得酵素のアミロース/ア
ミロペクチンへの反応性比較)本実施例では、実施例1
6で得られた酵素のアミロースまたはアミロペクチンへ
の反応性の比較を行った。
【0182】基質溶液として、100μlの1%アミロ
ース(ジャガイモ由来、Sigma製、A−0512)
または1%アミロペクチン(Sigma製A−851
5)溶液を調製した。各酵素溶液は、実施例16に記載
のように調製した。これらの各100μlを40℃で0
分、5分、10分、30分、60分および120分反応
させた。20μlを100μlのソモギ溶液と反応さ
せ、アミロースまたはアミロペクチンの分解率を測定し
た。分解率の測定には、マルトースを用いた検量線を使
用した。酵素活性を、1Uが、1分間に1μmolのマ
ルトースが生成する酵素活性として決定した。結果を図
20に示す。反応時間(分)を横軸とし、酵素活性比
(アミロペクチンへの活性(U)/アミロースへの活性
(U)比)を縦軸とした。図中、縞丸はA2−5a C
Daseおよび黒三角はBLMAを表す。
【0183】図20に示されるように、A2−5a C
DaseおよびBLMAの上記酵素活性比は0.1以下
である。これは、A2−5a CDaseおよびBLM
Aがアミロースに対して特異的に反応することを示す。
【0184】(実施例21:取得酵素の天然デンプンへ
の作用)基質溶液として、以下の植物由来のデンプン溶
液を調製した:ジャガイモ(松谷化学)、モチトウモロ
コシ(「ワキシコーン」と同義;三和澱粉)。1%デン
プン溶液800μlを100℃で糊化し、次いでオート
クレーブに121℃で15分間オートクレーブすること
によって十分に糊化させ、40℃で15分間放置した。
これに、実施例16で調製された酵素溶液(CDase
4.5mg/mlおよびBLMA0.175mg/m
l)200μlを添加し、40℃で0分、10分、30
分、60分、120分または240分放置した。デンプ
ンに対する分解率を測定するためにソモギ・ネルソン法
を、デンプン中のアミロースおよびアミロペクチンの含
量を決定するためにヨード呈色反応を実施例3と同様に
行った。
【0185】各種デンプンにおけるA2−5a CDa
se作用の経時的なデンプン中のアミロースおよびアミ
ロペクチンの含量、ならびに分解率を図21Aおよび図
21Bに示す(図21A、ジャガイモまたは図21B、
モチトウモロコシ)。各種デンプンにおけるBLMA作
用の経時的なデンプン中のアミロースおよびアミロペク
チンの含量、ならびに分解率を図22Aおよび図22B
に示す(図22A、ジャガイモまたは図22B、モチト
ウモロコシ)。各図において、横軸は反応時間(分)を
示し、左の縦軸はアミロースおよびアミロペクチン含量
(mg/ml)(棒グラフの上の濃い方がアミロースで
あり、下の薄い方がアミロペクチンである)、そして右
の縦軸は分解率(%)(グラフでは黒丸)を示す。図2
1および図22の各図に示されるように、A2−5a
CDaseおよびBLMAは共に、NPLと同様に、主
にアミロースを加水分解している。
【0186】上記各反応溶液の50μlを100℃で5
分間処理することで反応を停止させた。0.22μm限
外濾過膜で沈澱を除去し、4倍希釈した反応溶液40μ
lをゲル濾過液体クロマトグラフ(HPLC)に供し
て、分子量分布を分析した。溶媒として0.1M Na
NO3水溶液を使用し、カラムとしてshodex O
H−pak SB−806Q(φ8mm×300mm;
昭光通商製)およびGuardカラム(OH−pak
SB−G;昭光通商製)を使用した。流速1ml/分で
カラム温度40℃で流した。検出はRI(昭光通商 R
I−71)および多角度光散乱検出器(MALLS;W
yatt Technology Corp.製 DA
WN DSP)で行った。
【0187】MALLSを用いて測定した分子量分布
は、本分析器が高分子量での感度が高いこと、および3
0分後以降のアミロースの分解物が既にヨード呈色法で
定量されなくなっており、かなり低分子化が進んでいる
ことを考慮すると、デンプン中のほとんどアミロペクチ
ンのみを測定していることになる。
【0188】図23は種々のデンプンにおける分子量分
布を示す。ここでいう分子量とは重量平均分子量(M
w)を指す。ジャガイモデンプン(図23A)およびモ
チトウモロコシデンプン(図23B)における酵素処理
時間に対する分子量の変化を示す(縦軸は重量平均分子
量を示し;そして横軸は反応時間(分)を示す;図中、
白四角はA2−5a CDaseを示し;そして黒菱形
はBLMAを示す)。
【0189】市販のアミロペクチンに対してこれら酵素
を作用させた場合の重量平均分子量の変化を、図24に
示す(縦軸は重量平均分子量を示し;そして横軸は反応
時間(分)を示す;図中、白四角はA2−5a CDa
seを示し;そして黒菱形はBLMAを示す)。A2−
5a CDaseおよびBLMAは両方とも、240分
作用させた後であっても、アミロペクチンは百万以上の
分子量を有していた。
【0190】(実施例22:種々のNPL酵素濃度にお
けるデンプンの変化)以下の表9に示す組成で、50
℃、18時間酵素反応を実施した。
【0191】
【表9】
【0192】種々のNPL酵素濃度におけるデンプンの
変化を、以下の実験により分析した。
【0193】実験1)これらの反応液の20μlをヨー
ド呈色測定に供した。この方法では、反応溶液の20μ
lに2mlKI−I2溶液(0.5g I2および5g
KIを100ml蒸留水に溶解した原液を25倍希釈し
て得た)を添加して、得られた溶液の吸光度を513n
m、620nm、および778nmで測定した。
【0194】実験2)20μlをソモギ・ネルソン法に
供した。ソモギ・ネルソン法は、檜作らの文献(前出)
に従い、和光純薬工業製のソモギ溶液およびネルソン溶
液を用いて行い、生じた還元糖をマルトース量として換
算することにより、基質の分解率を測定するものであ
る。
【0195】実験3)0.22μm限外濾過膜で沈澱を
除去し、5倍希釈した反応溶液100μlをゲル濾過液
体クロマトグラフ(HPLC)に供して、分子量分布を
分析した。溶媒として0.1M NaNO3水溶液を使
用し、カラムとしてshodex OH−pak SB
−806Q(φ8mm×300mm;昭光通商製)およ
びGuardカラム(OH−pak SB−G;昭光通
商製)を使用した。流速1ml/分でカラム温度40℃
で流した。検出はRI(昭光通商 RI−71)および
多角度光散乱検出器(MALLS;Wyatt Tec
hnologyCorp.製 DAWN DSP)で行
った。
【0196】実験4)上記酵素反応後の別の4μlを薄
層クロマトグラフィー(MERCK社製 Silica
Gel 60、10×20cm)分析に供した。溶媒
としてアセトニトリル/蒸留水=75/25を用い、3
回展開した。展開終了後、乾燥し、メタノールと硫酸を
等量混合した溶液をスプレーして、130℃で5分間焼
成しスポットを発色させた。
【0197】実験5)Mizukami.Hらの方法
(Carbohydrate Research、38
巻、329頁、1999年)を参考にして、n−ブタノ
ールによるアミロースおよびアミロペクチンの分画法を
用いて、NPLによるアミロース画分の重量の変化を調
べた。表9に示す5mlの試料溶液に、1mlの5NN
aOH溶液、500μlのn−ブタノール、1mlの5
N HCl、1mlの1M NaOAc(pH6.0)
を添加し、これを10,000gで、室温で20分間遠
心分離した。1mlの5N NaOH溶液を添加して十
分に酵素反応後のデンプン溶液を溶解させて、500μ
lのn−ブタノールを添加した。直ちに、1mlの5N
HCl溶液を添加して中和後、1mlの1M NaO
Ac(pH6.0)を本溶液へ添加することでpHを調
整した。これを10,000gで20分間遠心して沈澱
(アミロース)を回収した。得られた沈澱物を1mlの
エタノールで洗浄し、再度、10,000gで5分間遠
心して沈澱(アミロース)を回収した。この沈澱に、1
mlのジエチルエーテルを添加して、洗浄後10,00
0gで5分間遠心して後、40℃でドラフト内で溶液を
十分に乾燥させた。こうして得られたアミロースを、5
00μlの5N NaOH溶液を添加してボルテックス
混合し十分に溶解させた。直ちに、1mlの5N HC
l溶液および1ml の1M リン酸緩衝液(pH6.
5)を添加して中和した。全糖量はフェノール硫酸法
(Duboisら、Anal.Chem.、28巻、3
50頁、1956年)で測定した。還元量は、パーク・
ジョンソン法を用いて測定した。全糖量を還元量で割っ
たものを平均重合度dpとした。
【0198】種々の濃度のNPL処理によるデンプンの
老化について調べた。
【0199】実験6)反応溶液の5mlを、−30℃で
冷凍した後、解凍し、室温下でその濁度を720nmで
測定した。
【0200】実験7)反応溶液の5mlを、5℃で冷蔵
保存した後、室温下でその濁度を720nmで測定し
た。
【0201】実験8)反応後の各溶液を用いて、I.
Hanashiroらの方法(Carbohydrat
e Res. 第306巻, 421−426頁, 1
998年)で、糖質の還元末端を2−アミノピリジンで
蛍光標識後分析した。つまり、蛍光標識試料をHPLC
ポンプを用いたゲル濾過カラム[ToyopearlH
W−75S,50S,40S(2:3:1)]に供し
た。重量分布分子量を示差屈折計で、数分布分子量を蛍
光検出器で測定した。ここで言う重合度(DP)は、市
販の合成アミロースAS−1000を標準物質として、
蛍光検出器(F)と示差屈折計(RI)のレスポンス比
(F/RI)から求めた。
【0202】実験1)および2)で測定して得られたア
ミロース/アミロペクチン定量および分解率の結果を、
図25Aおよび図25Bに示す(図25A、ジャガイモ
デンプンまたは図25B、モチトウモロコシデンプ
ン)。各図において、横軸は表9に示したサンプル番号
を示し、左の縦軸はアミロースおよびアミロペクチン含
量(mg/ml)(棒グラフの上の濃い方がアミロース
であり、下の薄い方がアミロペクチンである)、そして
右の縦軸は分解率(%)(グラフでは黒丸)を示す。N
PL濃度の高いサンプル番号1〜4では、アミロースが
完全に分解され(図25A)、そしてアミロペクチンは
ほとんど分解されていなかった(図25B)。一方、N
PL濃度の低いサンプル番号5〜8では、アミロースは
完全には分解されず、デンプン中に高分子の形態で残存
し、アミロペクチンもほとんど分解されないようであ
る。
【0203】実験3)で得られた分子量を図26に示
す。白四角は、ジャガイモデンプンの分子量を示し、そ
して黒菱形は、モチトウモロコシデンプンの分子量を示
す。縦軸は重量平均分子量を示し、横軸はサンプル番号
を示す。モチトウモロコシデンプンでは、いずれのサン
プル番号でも同様の分子量を示したが、ジャガイモデン
プンでは、酵素濃度が上昇するにつれて、分子量が低下
した。しかしサンプル1−3以下では107以上の重量
平均分子量で収斂したので、サンプル3の濃度以上に酵
素を作用させても、重量平均分子量107よりも低分子
化しないことがわかった。この分子量はモチトウモロコ
シデンプンと同程度であった。(サンプル番号7〜9は
測定できなかった)。
【0204】実験4)で得られたTLC分析写真を、図
27に示す。左側のレーンにジャガイモデンプンの結果
を示し、右側のレーンにモチトウモロコシデンプンの結
果を示す。Mは、2μlの2.5%マルトオリゴ糖であ
る。なお、左右両側のG1、G2・・・G6は、それぞ
れ、グルコース、マルトース、・・・マルトヘキサオー
スを表す。いずれのデンプンも、サンプル番号が高くな
るにつれて、マルトースの出現が低くなった。
【0205】図28に、実験5)で得られたNPL作用
時のデンプン中のn−ブタノールにより分画後定量した
アミロースおよび低分子画分の含量の経時変化を示す。
図28において、横軸は表9に示したジャガイモデンプ
ンのサンプル番号を示し、左の縦軸はデンプン総量に対
するアミロース含量の割合(%)(グラフでは棒グラ
フ)を示し、そして右の縦軸は還元量/全糖量(dp)
(グラフでは黒菱形)を示す。図28からも、サンプル
番号1〜4では、デンプン中のアミロースが分解されて
低分子化されているが、一方、サンプル番号5〜8で
は、デンプン中のアミロースはそれほど分解されず、高
分子アミロースの形態で存在していることが理解され
る。
【0206】種々の濃度のNPL処理によるデンプンの
老化(実験6)および7))の結果をそれぞれ図29お
よび図30に示す(A、ジャガイモデンプンまたはB、
モチトウモロコシ)。横軸は表9に示したデンプンのサ
ンプル番号を示し、縦軸は720nmでの吸光度を示
す。図29に示されるように、ジャガイモデンプンで
は、サンプル番号1〜4は1回解凍後であっても濁度は
低かった。一方、サンプル番号5〜8は1回解凍後には
白濁を生じた。図30に示されるように、ジャガイモデ
ンプンでは、サンプル番号1〜5は6日冷蔵処理後であ
って濁度は低かった。一方、サンプル番号6〜8は処理
時間につれて白濁を生じた。
【0207】以上より、処理されるNPLの量に依存し
て、デンプンは、難老化性または易老化性になり得る。
本実施例では、サンプル番号4の酵素濃度(0.088
mg/ml)までの濃度のNPLを処理したとき、デン
プンは、老化しにくいデンプンとなり、そしてそれより
高い酵素濃度の本酵素を処理したとき、老化しやすいデ
ンプンとなった。
【0208】さらに、実験8)の結果を図31A、B、
C、およびDに示す。ジャガイモデンプンについて、サ
ンプル1および6の結果を、それぞれ図31AおよびB
に示す。横軸は溶出時間を表し、左縦軸が各検出器のレ
スポンスを表す。図中、破線は、RIレスポンスを示
し、実線は、Fレスポンスを示し、そして黒丸は、レス
ポンス比(F/RI)からもとめたDPを示す。図31
BのDP170位のピークはほとんどがアミロースと考
えられる。このピークは、酵素濃度が高まるに従って、
減少していっていることが分かる。一方、アミロペクチ
ンはRIレスポンスに現れてきていると考えられる。わ
ずかな低分子化はみとめられるものの、大きくは変化し
ていない。モチトウモロコシデンプンについて、サンプ
ル1および6の結果を、それぞれ図31CおよびDに示
す。図31CおよびDでは、高分子のアミロペクチンが
ほとんど残存しているものの、DP1530とDP47
0位の低分子化したフラグメントも認められた。
【0209】(実施例23:NPLのアミロペクチンへ
の作用)上記表9のサンプル1および9に示す組成の試
料を用いて、以下の実験を行った。反応後のアミロペク
チン画分を用いて、I. Hanashiroらの方法
(Carbohydrate Res. 第283巻,
151−156頁,1996年)を用いて、α1,6
結合を切断する酵素であるイソアミラーゼでこれらの試
料を処理し、アミロペクチンの鎖長分析を行った。
【0210】この結果を図32に示す。モチトウモロコ
シデンプンでは、サンプル1および9を、それぞれ、図
32AおよびBに示し、そしてジャガイモデンプンで
は、サンプル1および9を、それぞれ、図32Cおよび
Dに示す。縦軸は、トータルピークレスポンスに対する
各ピークの割合を%で表し、横軸は、各鎖長の重合度を
示す。デンプン鎖長の重合度の1個づつの違いによっ
て、分画定量できることが、本分析の特徴である。本結
果から、本酵素の作用によって、ほとんどアミロペクチ
ンの鎖長に変化が認められないことが理解される。
【0211】
【発明の効果】以上のように、本発明により、デンプン
を含む食品に高付加価値を与える、性質が改変されたデ
ンプンを製造する方法が提供される。この方法により得
られたデンプンは、食品用途および工業的用途に有用で
あり得る。
【0212】
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Ezaki Glico Co., Ltd. <120> Novel starch composition and method for producing the same <130> PH12-013 <140> <141> <150> JP P1999-221810 <151> 1999-08-04 <160> 8 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 588 <212> PRT <213> Bacillus stearothermophilus <400> 1 Met Arg Lys Glu Ala Ile Tyr His Arg Pro Ala Asp Asn Phe Ala Tyr 1 5 10 15 Ala Tyr Asp Ser Glu Thr Leu His Leu Arg Leu Arg Thr Lys Lys Asp 20 25 30 Asp Ile Asp Arg Val Glu Leu Leu His Gly Asp Pro Tyr Asp Trp Gln 35 40 45 Asn Gly Ala Trp Gln Phe Gln Met Met Pro Met Arg Lys Thr Gly Ser 50 55 60 Asp Glu Leu Phe Asp Tyr Trp Phe Ala Glu Val Lys Pro Pro Tyr Arg 65 70 75 80 Arg Leu Arg Tyr Gly Phe Val Leu Tyr Ser Gly Glu Glu Lys Leu Val 85 90 95 Tyr Thr Glu Lys Gly Phe Tyr Phe Glu Val Pro Thr Asp Asp Thr Ala 100 105 110 Tyr Tyr Phe Cys Phe Pro Phe Leu His Arg Val Asp Leu Phe Glu Ala 115 120 125 Pro Asp Trp Val Lys Asp Thr Val Trp Tyr Gln Ile Phe Pro Glu Arg 130 135 140 Phe Ala Asn Gly Asn Pro Ser Ile Ser Pro Glu Gly Ser Arg Pro Trp 145 150 155 160 Gly Ser Glu Asp Pro Thr Pro Thr Ser Phe Phe Gly Gly Asp Leu Gln 165 170 175 Gly Ile Ile Asp His Leu Asp Tyr Leu Val Asp Leu Gly Ile Thr Gly 180 185 190 Ile Tyr Leu Thr Pro Ile Phe Arg Ser Pro Ser Asn His Lys Tyr Asp 195 200 205 Thr Ala Asp Tyr Phe Glu Val Asp Pro His Phe Gly Asp Lys Glu Thr 210 215 220 Leu Lys Thr Leu Ile Asp Arg Cys His Glu Lys Gly Ile Arg Val Met 225 230 235 240 Leu Asp Ala Val Phe Asn His Cys Gly Tyr Glu Phe Ala Pro Phe Gln 245 250 255 Asp Val Trp Lys Asn Gly Glu Ser Ser Lys Tyr Lys Asp Trp Phe His 260 265 270 Ile His Glu Phe Pro Leu Gln Thr Glu Pro Arg Pro Asn Tyr Asp Thr 275 280 285 Phe Arg Phe Val Pro Gln Met Pro Lys Leu Asn Thr Ala Asn Pro Glu 290 295 300 Val Lys Arg Tyr Leu Leu Asp Val Ala Thr Tyr Trp Ile Arg Glu Phe 305 310 315 320 Asp Ile Asp Gly Trp Arg Leu Asp Val Ala Asn Glu Ile Asp His Glu 325 330 335 Phe Trp Arg Glu Phe Arg Gln Glu Val Lys Ala Leu Lys Pro Asp Val 340 345 350 Tyr Ile Leu Gly Glu Ile Trp His Asp Ala Met Pro Trp Leu Arg Gly 355 360 365 Asp Gln Phe Asp Ala Val Met Asn Tyr Pro Phe Thr Asp Gly Val Leu 370 375 380 Arg Phe Phe Ala Lys Glu Glu Ile Ser Ala Arg Gln Phe Ala Asn Gln 385 390 395 400 Met Met His Val Leu His Ser Tyr Pro Asn Asn Val Asn Glu Ala Ala 405 410 415 Phe Asn Leu Leu Gly Ser His Asp Thr Ser Arg Ile Leu Thr Val Cys 420 425 430 Gly Gly Asp Ile Arg Lys Val Lys Leu Leu Phe Leu Phe Gln Leu Thr 435 440 445 Phe Thr Gly Ser Pro Cys Ile Tyr Tyr Gly Asp Glu Ile Gly Met Thr 450 455 460 Gly Gly Asn Asp Pro Glu Cys Arg Lys Cys Met Val Trp Asp Pro Met 465 470 475 480 Gln Gln Asn Lys Glu Leu His Gln His Val Lys Gln Leu Ile Ala Leu 485 490 495 Arg Lys Gln Tyr Arg Ser Leu Arg Arg Gly Glu Ile Ser Phe Leu His 500 505 510 Ala Asp Asp Glu Met Asn Tyr Leu Ile Tyr Lys Lys Thr Asp Gly Asp 515 520 525 Glu Thr Val Leu Val Ile Ile Asn Arg Ser Asp Gln Lys Ala Asp Ile 530 535 540 Pro Ile Pro Leu Asp Ala Arg Gly Thr Trp Leu Val Asn Leu Leu Thr 545 550 555 560 Gly Glu Arg Phe Ala Ala Glu Ala Glu Thr Leu Cys Thr Ser Leu Pro 565 570 575 Pro Tyr Gly Phe Val Leu Tyr Ala Ile Glu His Trp 580 585 <210> 2 <211> 587 <212> PRT <213> Alkalophillic Bacillus sp. A2-5a <400> 2 Met Leu Lys Glu Ala Ile Tyr His Arg Pro Lys Asn Asn Tyr Ala Tyr 1 5 10 15 Ala Tyr Ser Lys Asp Thr Leu His Ile Arg Leu Arg Thr Lys Lys Asn 20 25 30 Asp Leu Thr Gln Val Glu Leu Leu Tyr Ala Asp Pro Tyr Asn Trp Asn 35 40 45 Glu Asp Gly Trp Leu Tyr Glu Gln Lys Thr Met Arg Leu Glu Ala Ser 50 55 60 Asp His Leu Phe Asp Tyr Trp Ile Ile Asp Val Thr Val Pro Tyr Arg 65 70 75 80 Arg Leu Arg Tyr Gly Phe Lys Leu Thr Ser Glu Asp Glu Thr Leu Tyr 85 90 95 Tyr Thr Glu Lys Gly Phe Tyr Glu Thr Ala Pro Thr Asp Asp Thr Ala 100 105 110 Tyr Tyr Phe Cys Phe Pro Phe Ile Asn Pro Val Asp Ile Phe Gln Ala 115 120 125 Pro Glu Trp Val Lys Lys Thr Val Trp Tyr Gln Ile Phe Pro Glu Arg 130 135 140 Phe Ala Asn Gly Asp Ser Ser Ile Asn Pro Ala Ser Thr Leu Pro Trp 145 150 155 160 Gly Ser Thr Glu Ala Thr Pro Thr Asn Phe Phe Gly Gly Asp Phe Glu 165 170 175 Gly Ile Leu Asn His Leu Asp Tyr Leu Val Asp Leu Gly Ile Asn Gly 180 185 190 Ile Tyr Phe Thr Pro Ile Phe Lys Ala Lys Ser Asn His Lys Tyr Asp 195 200 205 Thr Ile Asp Tyr Met Glu Ile Asp Pro Gln Phe Gly Asp Lys Glu Thr 210 215 220 Phe Arg Lys Leu Val Asn Ala Cys His Glu Lys Gly Ile Lys Ile Met 225 230 235 240 Leu Asp Ala Val Phe Asn His Ser Gly Tyr Tyr Phe Glu Ala Phe Gln 245 250 255 Asp Val Leu Lys His Gln Glu Gln Ser Lys Tyr Lys Asp Trp Phe His 260 265 270 Ile Arg Asp Phe Pro Val Thr Pro Gly Pro Lys Pro Asn Tyr Asp Thr 275 280 285 Phe Gly Phe Val Glu Tyr Met Pro Lys Leu Asn Thr Glu Asn Gln Glu 290 295 300 Val Lys Asp Tyr Leu Leu Lys Val Ala Arg Tyr Trp Ile Glu Glu Phe 305 310 315 320 Asn Ile Asp Gly Trp Arg Leu Asp Val Ala Asn Glu Val Asp His Gln 325 330 335 Phe Trp Arg Asp Phe Arg Arg Glu Val Lys Thr Ile Asn Pro Asp Val 340 345 350 Tyr Ile Leu Gly Glu Ile Trp His Asp Ser Met Pro Trp Leu Gln Gly 355 360 365 Asp Gln Phe Asp Ala Val Met Asn Tyr Pro Phe Thr Val Ala Ala Leu 370 375 380 Asp Tyr Ile Ala Lys Asp Lys Ile Asn Ala Glu Glu Phe Ala His Gln 385 390 395 400 Leu Thr Asp Val Leu Cys Ser Tyr Pro Ala Asn Ile His Glu Val Thr 405 410 415 Phe Asn Leu Leu Gly Ser His Asp Thr Ala Arg Val Leu Thr Val Cys 420 425 430 Lys Asp Asn Lys Glu Lys Thr Lys Leu Leu Tyr Leu Leu Leu Leu Ser 435 440 445 Ser Lys Gly Ser Pro Cys Ile Phe Tyr Gly Glu Glu Ile Gly Met Ala 450 455 460 Gly Glu Asn Asp Pro Gly Cys Arg Asp Cys Met Ile Trp Glu Glu Asp 465 470 475 480 Gln Gln Asp Leu Glu Phe Lys Ala Phe Ile Lys Lys Cys Ile Glu Leu 485 490 495 Arg Lys Thr Glu Pro Ala Phe Ser Ser Glu Ala Ser Phe Glu Ile Val 500 505 510 Glu Ala Asn Thr Glu Ser Asn His Leu Ile Tyr Ala Arg Glu Leu Asp 515 520 525 Gly Glu Arg Ile Tyr Phe Val Ile Asn Pro Thr Glu Gln Pro Ile Thr 530 535 540 Val Thr Leu Pro Ile Asp Pro Thr Gly Gln Gln Ile Lys Asp Ala Trp 545 550 555 560 Thr Asp Lys Ser Ile Glu Ala Val Asp Asn Lys Val Thr Met Asp Ile 565 570 575 Ser Ala Thr Gly Phe Gly Val Ile Lys Val Ile 580 585 <210> 3 <211> 578 <212> PRT <213> Bacillus licheniformis <400> 3 Met Ile Glu Leu Ala Ala Ile His His Gln Pro Phe Asn Ser Asp Ala 1 5 10 15 Tyr Ser Tyr Asn Gly Arg Thr Leu His Ile Lys Ile Arg Thr Lys Lys 20 25 30 Asp Asp Ala Glu His Val Ala Trp Phe Gly Ala Ile Leu Thr Asn Thr 35 40 45 Pro Ala His Met Glu Ser Glu Arg Ala Tyr Val Ala Lys Ile Gly Arg 50 55 60 Asn Lys Gln Pro Met Ile Thr Gly Leu Pro Lys Cys Gly Leu His Ser 65 70 75 80 Gly Ser Ala Ile Arg Ile Tyr Leu Thr Ala Leu Met Ile Glu Thr Leu 85 90 95 Phe Thr Glu Ala Met Val His Val Arg Phe Arg Tyr Arg Gln Thr His 100 105 110 Val Leu Asn Phe Arg Leu Phe Met Arg Gln Thr Arg Leu Met His Arg 115 120 125 Leu Gly Gln Ile Asn Arg Leu Val Ser Asn Phe Ser Gly Ala Phe Arg 130 135 140 Ala Gly Gly Lys Ile Cys Ser Gly Lys Pro Leu Pro Trp Gly Arg Lys 145 150 155 160 Asp Pro Glu Ala His Asp Phe Phe Gly Gly His Leu Gln Gly Ile Met 165 170 175 Thr Ser Trp Thr Ile Trp Lys Thr Trp Gly Glu Ala Gly Ile Tyr Leu 180 185 190 Thr Pro Ile Phe Ala Ala Pro Ser Asn His Lys Tyr Asp Thr Leu Asp 195 200 205 Tyr Cys Ser Ile Asp Pro His Phe Gly Asp Glu Glu Leu Phe Arg Thr 210 215 220 Val Val Ser Arg Ile His Glu Arg Gly Met Lys Ile Met Leu Asp Ala 225 230 235 240 Val Phe Asn His Ile Gly Thr Ser Gln Glu Trp Gln Asp Val Val Lys 245 250 255 Asn Gly Glu Thr Ser Arg Tyr Lys Asp Trp Phe Ile Phe Ile Leu Ser 260 265 270 Leu Leu Lys Lys Ala Ala Met Ile His Leu Arg Leu Val Pro Arg Cys 275 280 285 Arg Ser Ser Ile Ala Gly Thr Arg Lys Phe Arg Leu Ile Cys Leu Ile 290 295 300 Leu Arg Cys Thr Gly Ser Ala Asn Leu Ile Ser Thr Ala Gly Val Trp 305 310 315 320 Met Trp Gln Met Lys Leu Ile Met Arg Phe Gly Arg Asn Ser Gly Lys 325 330 335 Pro Ser Pro Glu Lys Pro Asp Ile Phe Ile Leu Gly Glu Ile Trp His 340 345 350 Gln Ala Asp Pro Trp Leu Arg Gly Asp Glu Phe His Ile Gly His Glu 355 360 365 Leu Pro Val His Arg Thr Asp Asp Ser Leu Phe Phe Arg Arg Ile Asp 370 375 380 Phe Ser Ser Gln Ile Ala Ser Arg Ile Asn Ser Gln Lys Met Ser Gly 385 390 395 400 Met Lys Gln Val Lys Glu Val Met Leu Asn Leu Leu Asp Ser His Glu 405 410 415 Arg Ile Leu Thr Arg Cys Gly Gly Asp Gln Arg Lys Gly Ala Arg Leu 420 425 430 Phe Trp His Ser Cys Leu Leu Arg Gln Gly Arg Ile Tyr Tyr Pro Arg 435 440 445 Lys Ser Gly Phe Thr Ala Ala Met Ile His Cys Ala Gly Ser Ala Trp 450 455 460 Phe Gly Lys Arg Lys Asn Arg Ile Lys Arg Cys Leu Ala Phe Met Lys 465 470 475 480 Pro Leu Ile Ala Leu Arg Lys Gln Glu Asn Asp Val Leu Thr Tyr Gly 485 490 495 Ala Leu Glu Trp Lys Leu Val Asp Asp Gln Asn Asp Phe Val Ser Phe 500 505 510 Ser Arg Thr His Glu Gly Lys Glu Leu Ile Tyr Phe Phe His Gln Gly 515 520 525 Arg Glu Val Arg Arg Val Arg Leu Arg Asp Leu Lys Ile Ala Ser Asp 530 535 540 Lys Arg Ile Tyr Asp Ala Trp Thr Glu Glu Ala Leu His Asp Asp Asp 545 550 555 560 Val Val Asp Ile Gln Pro Gly Asp Phe Ser Phe Leu Gly Arg Ser Lys 565 570 575 Phe Cys <210> 4 <211> 591 <212> PRT <213> Bacillus sphaericus <400> 4 Met Ile Met Leu Glu Ala Val Tyr His Arg Met Gly Gln Asn Trp Ser 1 5 10 15 Tyr Ala Tyr Asn Asp Ser Thr Leu His Ile Arg Ile Arg Thr Lys Arg 20 25 30 Asp Asn Val Pro Arg Ile Asp Leu His Cys Gly Glu Lys Tyr Asp Pro 35 40 45 Glu Lys Tyr Lys Glu Thr Ile Pro Met Glu Arg Met Ala Ser Asp Gly 50 55 60 Leu Phe Asp Tyr Trp Gln Ala Ala Val Gln Pro Arg Tyr Arg Arg Leu 65 70 75 80 Val Tyr Tyr Phe Ala Leu His Ser Asp Asn Gly Asp Ala Val Tyr Phe 85 90 95 Met Glu Lys Gly Phe Phe Asp Gln Pro Pro Lys Val Met Tyr Glu Gly 100 105 110 Leu Phe Asp Phe Pro Tyr Leu Asn Arg Gln Asp Val His Thr Pro Pro 115 120 125 Ala Trp Val Lys Glu Ala Ile Phe Tyr Gln Ile Phe Pro Glu Arg Phe 130 135 140 Ala Asn Gly Asp Pro Ser Asn Asp Pro Glu Gly Val Gln Glu Trp Gly 145 150 155 160 Gly Thr Pro Ser Ala Gly Asn Phe Phe Gly Gly Asp Leu Gln Gly Val 165 170 175 Ile Asp His Leu Asp Tyr Leu Ser Asp Leu Gly Val Asn Ala Leu Tyr 180 185 190 Phe Asn Pro Leu Phe Ala Ala Thr Thr Asn His Lys Tyr Asp Thr Ala 195 200 205 Asp Tyr Met Lys Ile Asp Pro Gln Phe Gly Thr Asn Glu Lys Leu Lys 210 215 220 Glu Leu Val Asp Ala Cys His Ala Arg Gly Met Arg Val Leu Leu Asp 225 230 235 240 Ala Val Phe Asn His Cys Gly His Thr Phe Pro Pro Phe Val Asp Val 245 250 255 Leu Asn Asn Gly Leu Asn Ser Arg Tyr Ala Asp Trp Phe His Val Arg 260 265 270 Glu Trp Pro Leu Arg Val Val Asp Gly Ile Pro Thr Tyr Asp Thr Phe 275 280 285 Ala Phe Glu Pro Ile Met Pro Lys Leu Asn Thr Gly Asn Glu Glu Val 290 295 300 Lys Ala Tyr Leu Leu Asn Val Gly Arg Tyr Trp Leu Glu Glu Met Gly 305 310 315 320 Leu Asp Gly Trp Arg Leu Asp Val Ala Asn Glu Val Asp His Gln Phe 325 330 335 Trp Arg Glu Phe Arg Ser Glu Ile Lys Arg Ile Asn Pro Ser Ala Tyr 340 345 350 Ile Leu Gly Glu Ile Met His Asp Ser Met Pro Trp Leu Gln Gly Asp 355 360 365 Gln Phe Asp Ala Val Met Asn Tyr Pro Phe Thr Asn Ile Leu Leu Asn 370 375 380 Phe Phe Ala Arg Arg Leu Thr Asn Ala Ala Glu Phe Ala Gln Ala Ile 385 390 395 400 Gly Thr Gln Leu Ala Gly Tyr Pro Gln Gln Val Thr Glu Val Ser Phe 405 410 415 Asn Leu Leu Gly Ser His Asp Thr Thr Arg Leu Leu Thr Leu Cys Ser 420 425 430 Gly Asn Val Glu Arg Met Lys Leu Ala Thr Leu Phe Gln Leu Thr Tyr 435 440 445 Gln Gly Thr Pro Cys Ile Tyr Tyr Gly Asp Glu Ile Gly Met Asp Gly 450 455 460 Glu Tyr Asp Pro Leu Asn Arg Lys Cys Met Glu Trp Asp Lys Ser Lys 465 470 475 480 Gln Asn Thr Glu Leu Leu Ala Phe Phe Arg Ser Met Ile Ser Leu Arg 485 490 495 Lys Ala His Pro Ala Leu Arg Gly Ser Gly Leu Arg Phe Leu Pro Val 500 505 510 Leu Glu His Pro Gln Leu Leu Val Tyr Glu Arg Trp Asp Asp Asn Glu 515 520 525 Arg Phe Leu Ile Met Leu Asn Asn Glu Asp Ala Pro Val Asn Val Val 530 535 540 Ile Pro Ala Ala Gln Pro Gly Ala Ser Trp Arg Thr Val Asn Gly Glu 545 550 555 560 Pro Cys Ala Val Val Glu Glu Ser Ser Ile Gln Ala Ala Leu Pro Pro 565 570 575 Tyr Gly Tyr Ala Ile Leu His Ala Pro Ile Ala Gly Thr Ala Glu 580 585 590 <210> 5 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer for amplification of BLMA gene from Bacillus licheniformis ATCC 27811 <400> 5 cttgaattct taacagaatt tagaccgc 28 <210> 6 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer for amplification of BLMA gene from Bacillus licheniformis ATCC 27811 <400> 6 tggcatatga tcgaattagc agcgatac 28 <210> 7 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer for amplification of CDase gene from Alkalophillic Bacillus sp. A2-5a <400> 7 ttcggtacct taaatcacct ttataacacc 30 <210> 8 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer for amplification of CDase gene from Alkalophillic Bacillus sp. A2-5a <400> 8 tggccatggt aaaagaagcg attta 25
【図面の簡単な説明】
【図1A】市販のアミロースおよびアミロペクチンを用
いて作製した人工デンプンにおけるNPLの作用を示す
ゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図1B】市販のアミロースおよびアミロペクチンを用
いて作製した人工デンプンにおけるBSAの作用を示す
ゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図1C】市販のアミロースおよびアミロペクチンを用
いて作製した人工デンプンにおけるBLAの作用を示す
ゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図2A】アミロースを種々のアミラーゼで処理した結
果を示す薄層クロマトグラフ写真である。
【図2B】アミロペクチンを種々のアミラーゼで処理し
た結果を示す薄層クロマトグラフ写真である。
【図3】種々のアミラーゼによるアミロースの分解率お
よび酵素分解によるアミロース減少を示すグラフであ
る。
【図4A】NPL0.07mg/ml濃度溶液を用いて
アミロースおよびアミロペクチンを処理した際のこれら
アミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を示すグ
ラフである。
【図4B】NPL0.14mg/ml濃度溶液を用いて
アミロースおよびアミロペクチンを処理した際のこれら
アミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を示すグ
ラフである。
【図4C】NPL0.35mg/ml濃度溶液を用いて
アミロースおよびアミロペクチンを処理した際のこれら
アミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を示すグ
ラフである。
【図4D】NPL0.7mg/ml濃度溶液を用いてア
ミロースおよびアミロペクチンを処理した際のこれらア
ミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を示すグラ
フである。
【図4E】BSA1.75μg/ml濃度溶液を用いて
アミロースおよびアミロペクチンを処理した際のこれら
アミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を示すグ
ラフである。
【図4F】BSA3.5μg/ml濃度溶液を用いてア
ミロースおよびアミロペクチンを処理した際のこれらア
ミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を示すグラ
フである。
【図4G】BSA10.0μg/ml濃度溶液を用いて
アミロースおよびアミロペクチンを処理した際のこれら
アミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を示すグ
ラフである。
【図4H】BSA20.0μg/ml濃度溶液を用いて
アミロースおよびアミロペクチンを処理した際のこれら
アミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を示すグ
ラフである。
【図5A】種々のアミラーゼによるデンプンの処理にお
ける、ソモギ・ネルソン法によるデンプンの分解率の結
果を示すグラフである。
【図5B】種々のアミラーゼによるデンプンの処理にお
ける、ヨード呈色反応によるデンプン中のアミロースの
減少を示すグラフである。
【図6A】NPL処理によるデンプンの分解率を示すグ
ラフである。
【図6B】NPL処理によるデンプンのヨード呈色減少
度を示すグラフである。
【図6C】NPLにおけるデンプン分解率に対するヨー
ド呈色減少度を示すグラフである。
【図6D】NOVAMYL処理によるデンプンの分解率
を示すグラフである。
【図6E】NOVAMYL処理によるデンプンのヨード
呈色減少度を示すグラフである。
【図6F】NOVAMYLにおけるデンプン分解率に対
するヨード呈色減少度を示すグラフである。
【図7A】NPLおよびBSAで処理したデンプンの粘
度を示すグラフである。
【図7B】NPLおよびBSAで処理したデンプンの濁
度を示すグラフである。
【図8】種々のアミラーゼのアミロースまたはアミロペ
クチンへの反応性を示すグラフである。
【図9】低分子受容体の存在下におけるNPLのアミロ
ペクチンへの作用に与える影響を表すグラフである。
【図10A】ジャガイモデンプンにおけるNPL作用の
経時的なデンプン中のアミロースおよびアミロペクチン
の含量、ならびに分解率を示すグラフである。
【図10B】コムギデンプンにおけるNPL作用の経時
的なデンプン中のアミロースおよびアミロペクチンの含
量、ならびに分解率を示すグラフである。
【図10C】ウルチゴメデンプンにおけるNPL作用の
経時的なデンプン中のアミロースおよびアミロペクチン
の含量、ならびに分解率を示すグラフである。
【図10D】タピオカデンプンにおけるNPL作用の経
時的なデンプン中のアミロースおよびアミロペクチンの
含量、ならびに分解率を示すグラフである。
【図10E】トウモロコシデンプンにおけるNPL作用
の経時的なデンプン中のアミロースおよびアミロペクチ
ンの含量、ならびに分解率を示すグラフである。
【図10F】モチトウモロコシデンプンにおけるNPL
作用の経時的なデンプン中のアミロースおよびアミロペ
クチンの含量、ならびに分解率を示すグラフである。
【図11A】ジャガイモにおけるデンプンの分子量の累
積重量分率を表すグラフである。
【図11B】ジャガイモにおける酵素処理時間に対する
デンプンの分子量の変化を示すグラフである。
【図11C】コムギにおけるデンプンの分子量の累積重
量分率を表すグラフである。
【図11D】コムギにおける酵素処理時間に対するデン
プンの分子量の変化を示すグラフである。
【図11E】タピオカにおけるデンプンの分子量の累積
重量分率を表すグラフである。
【図11F】タピオカにおける酵素処理時間に対するデ
ンプンの分子量の変化を示すグラフである。
【図11G】ウルチゴメにおけるデンプンの分子量の累
積重量分率を表すグラフである。
【図11H】ウルチゴメにおける酵素処理時間に対する
デンプンの分子量の変化を示すグラフである。
【図11I】トウモロコシにおけるデンプンの分子量の
累積重量分率を表すグラフである。
【図11J】トウモロコシにおける酵素処理時間に対す
るデンプンの分子量の変化を示すグラフである。
【図11K】モチトウモロコシにおけるデンプンの分子
量の累積重量分率を表すグラフである。
【図11L】モチトウモロコシにおける酵素処理時間に
対するデンプンの分子量の変化を示すグラフである。
【図12A】アミロペクチンのみの場合における、NP
Lでの反応後の基質の量の変化および分解率を示すグラ
フである。
【図12B】アミロペクチンおよびアミロース混合物の
場合における、NPLでの反応後の基質の量の変化およ
び分解率を示すグラフである。
【図12C】アミロペクチンのみの場合における、NP
L処理したアミロペクチンの分子量の累積重量分率を表
すグラフである。
【図12D】アミロペクチンのみの場合における、NP
L処理したアミロペクチンの処理時間に対する分子量の
変化を示すグラフである。
【図12E】アミロペクチンおよびアミロース混合物に
おける、NPL処理したアミロペクチンの分子量の累積
重量分率を表すグラフである。
【図12F】アミロペクチンおよびアミロース混合物に
おける、NPL処理したアミロペクチンの処理時間に対
する分子量の変化を示すグラフである。
【図13】NPL処理によるデンプンの冷凍−解凍サイ
クルにおける濁度の変化を示すグラフである。
【図14A】NPL作用時のデンプン中のアミロースお
よびアミロペクチンのヨード呈色法により定量した含量
の経時変化および分解率を示すグラフである。
【図14B】NPL作用時のデンプン中のn−ブタノー
ルにより分画後定量したアミロースおよびアミロペクチ
ン、および低分子画分の含量の経時変化を示すグラフで
ある。
【図14C】NPL作用時のアミロースおよびアミロペ
クチンのそれぞれの別個に求めた各重量平均分子量の経
時変化を示すグラフである。
【図15A】本発明の方法で使用され得る酵素である、
NPL、A2−5a CDase、BSCDaseおよ
びBLMAの配列のアラインメントを示す図である。
【図15B】図15Aの続きであり、本発明の方法で使
用され得る酵素である、NPL、A2−5a CDas
e、BSCDaseおよびBLMAの配列のアラインメ
ントを示す図である。
【図16A】市販のアミロースおよびアミロペクチンを
用いて作製した人工デンプンにおけるA2−5a CD
aseの作用を示すゲル濾過分析の結果を示す図であ
る。
【図16B】市販のアミロースおよびアミロペクチンを
用いて作製した人工デンプンにおけるBLMAの作用を
示すゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図17】アミロースをA2−5a CDase、BL
MA、またはNPLで処理した結果を示す薄層クロマト
グラフ写真である。
【図18A】A2−5a CDaseによるアミロース
またはアミロペクチンの分解率および酵素分解によるア
ミロースまたはアミロペクチンの減少を示すグラフであ
る(上方のグラフがアミロースを示し、下方のグラフが
アミロペクチンを示す)。
【図18B】BLMAによるアミロースまたはアミロペ
クチンの分解率および酵素分解によるアミロースまたは
アミロペクチンの減少を示すグラフである(上方のグラ
フがアミロースを示し、下方のグラフがアミロペクチン
を示す)。
【図19A】A2−5a CDase0.225mg/
ml濃度溶液を用いてアミロースおよびアミロペクチン
を処理した際のこれらアミロースおよびアミロペクチン
の分解の結果を示すグラフである。
【図19B】A2−5a CDase0.45mg/m
l濃度溶液を用いてアミロースおよびアミロペクチンを
処理した際のこれらアミロースおよびアミロペクチンの
分解の結果を示すグラフである。
【図19C】A2−5a CDase2.25mg/m
l濃度溶液を用いてアミロースおよびアミロペクチンを
処理した際のこれらアミロースおよびアミロペクチンの
分解の結果を示すグラフである。
【図19D】BLMA0.525mg/ml濃度溶液を
用いてアミロースおよびアミロペクチンを処理した際の
これらアミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を
示すグラフである。
【図19E】BLMA1.05mg/ml濃度溶液を用
いてアミロースおよびアミロペクチンを処理した際のこ
れらアミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を示
すグラフである。
【図19F】BLMA2.1mg/ml濃度溶液を用い
てアミロースおよびアミロペクチンを処理した際のこれ
らアミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を示す
グラフである。
【図19G】BLMA5.25mg/ml濃度溶液を用
いてアミロースおよびアミロペクチンを処理した際のこ
れらアミロースおよびアミロペクチンの分解の結果を示
すグラフである。
【図20】A2−5a CDaseおよびBLMAのア
ミロースまたはアミロペクチンへの反応性を示すグラフ
である。
【図21A】A2−5a CDase作用の経時的なジ
ャガイモデンプン中のアミロースおよびアミロペクチン
の含量、ならびに分解率を示すグラフである。
【図21B】A2−5a CDase作用の経時的なモ
チトウモロコシデンプン中のアミロペクチンの含量、な
らびに分解率を示すグラフである。
【図22A】BLMA作用の経時的なジャガイモデンプ
ン中のアミロースおよびアミロペクチンの含量、ならび
に分解率を示すグラフである。
【図22B】BLMA作用の経時的なモチトウモロコシ
デンプン中のアミロースおよびアミロペクチンの含量、
ならびに分解率を示すグラフである。
【図23A】A2−5a CDaseまたはBLMAを
作用させたジャガイモデンプンにおける酵素処理時間に
対する分子量の変化を示すグラフである。
【図23B】A2−5a CDaseまたはBLMAを
作用させたモチトウモロコシデンプンにおける酵素処理
時間に対する分子量の変化を示すグラフである。
【図24】市販のアミロペクチンに対してA2−5a
CDaseまたはBLMAを作用させた場合の重量平均
分子量の変化を示すグラフである。
【図25A】実施例22の実験1)および2)で得られ
た、ジャガイモデンプンにおけるアミロース/アミロペ
クチン定量および分解率の結果を示すグラフである。
【図25B】実施例22の実験1)および2)で得られ
た、モチトウモロコシデンプンにおけるアミロース/ア
ミロペクチン定量および分解率の結果を示すグラフであ
る。
【図26】実施例22の実験3)で得られた重量平均分
子量を示すグラフである。
【図27】実施例22の実験4)で得られたTLC分析
写真である。
【図28】実施例22の実験5)で得られたNPL作用
時のデンプン中のn−ブタノールにより分画後定量した
アミロースおよび低分子画分の含量の経時変化を示すグ
ラフである。
【図29A】実施例22の実験6)で得られた種々の濃
度のNPL処理によるジャガイモデンプンの老化の結果
を示すグラフである。
【図29B】実施例22の実験6)で得られた種々の濃
度のNPL処理によるモチトウモロコシデンプンの老化
の結果を示すグラフである。
【図30A】実施例22の実験7)で得られた種々の濃
度のNPL処理によるジャガイモデンプンの老化の結果
を示すグラフである。
【図30B】実施例22の実験7)で得られた種々の濃
度のNPL処理によるモチトウモロコシデンプンの老化
の結果を示すグラフである。
【図31A】実施例22の実験8)で得られたジャガイ
モデンプンのサンプル1の結果を示すグラフである。
【図31B】実施例22の実験8)で得られたジャガイ
モデンプンのサンプル6の結果を示すグラフである。
【図31C】実施例22の実験8)で得られたモチトウ
モロコシデンプンのサンプル1の結果を示すグラフであ
る。
【図31D】実施例22の実験8)で得られたモチトウ
モロコシデンプンのサンプル6の結果を示すグラフであ
る。
【図32】実施例23におけるアミロペクチンの鎖長分
析の結果を示すグラフである(A:モチトウモロコシデ
ンプンのサンプル1;B:モチトウモロコシデンプンの
サンプル9;C:ジャガイモデンプンのサンプル1;お
よびD:ジャガイモデンプンのサンプル9)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A23L 1/10 A23L 1/10 B 102 102 1/16 1/16 A 2/52 C08B 31/00 C08B 31/00 C12N 9/28 C12N 9/28 9/46 9/46 C12P 19/16 C12P 19/16 (C12P 19/14 Z // C12N 15/09 ZNA C12R 1:07) (C12P 19/14 (C12P 19/14 C12R 1:07) C12R 1:10) (C12P 19/14 (C12N 9/28 C12R 1:10) C12R 1:07) (C12N 9/28 (C12N 9/28 C12R 1:07) C12R 1:10) (C12N 9/28 (C12N 9/46 C12R 1:10) C12R 1:07) (C12N 9/46 (C12P 19/16 C12R 1:07) C12R 1:07) (C12P 19/16 ) C12R 1:07) 1:10) (C12N 15/09 ZNA A23L 2/00 E C12R 1:07) C12N 15/00 ZNAA (C12N 15/09 ZNA C12R 1:07) C12R 1:10) 1:10)

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 改変デンプンを製造する方法であって、
    デンプンを、アミロースへの酵素活性に対するアミロペ
    クチンへの酵素活性の比が0.5未満である酵素で処理
    する工程を包含する、方法。
  2. 【請求項2】 前記酵素が、以下の両方の特性を有す
    る: (i)アミロースに作用させたとき、1000以下の分
    子量を有する生成物が得られる;および(ii)アミロ
    ペクチン50〜100重量%およびアミロース0〜50
    重量%から構成される基質に作用させた後のアミロペク
    チンからの生成物が1×106以上の重量平均分子量を
    有する、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記酵素が、N末端側から順にαアミラ
    ーゼファミリー酵素における高度保存領域1、2、3お
    よび4を含むアミノ酸配列で構成され、該αアミラーゼ
    ファミリー酵素における領域1がN末端から239〜2
    42番目のアミノ酸位置またはこの位置と実質的に同等
    な位置で開始する場所に存在する、請求項1に記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 前記酵素がネオプルラナーゼである、請
    求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記ネオプルラナーゼが、Bacill
    us stearothermophilus由来の酵
    素である、請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記酵素がシクロデキストリナーゼであ
    る、請求項3に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記シクロデキストリナーゼが、寄託番
    号FERM−P−13864のアルカリ耐性Bacil
    lus sp.A2−5a株に由来の酵素である、請求
    項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記酵素がマルトース生成アミラーゼで
    ある、請求項3に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記マルトース生成アミラーゼが、Ba
    cillus licheniformisに由来の酵
    素である、請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記デンプンが、ジャガイモ、サツマ
    イモ、キャッサバ、トウモロコシ、コムギおよびウルチ
    ゴメからなる群から選択される植物に由来する、請求項
    1に記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記デンプンが、モチゴメ、モチトウ
    モロコシ、モチコムギからなる群から選択される植物に
    由来する、請求項1に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記改変デンプンが、前記デンプンに
    比べて低粘性かつ難老化性である、請求項1に記載の方
    法。
  13. 【請求項13】 前記改変デンプンが、前記デンプンに
    比べて易老化性である、請求項1に記載の方法。
  14. 【請求項14】 請求項1から13のいずれかに記載の
    方法により製造される、改変デンプン。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の改変デンプンを含
    有する食品。
  16. 【請求項16】 前記食品が、炊飯米、餅、高デンプン
    飲料、焼成菓子、ガム・キャンデー、和菓子、および麺
    からなる群から選択される、請求項15に記載の食品。
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