JP2607876B2 - 高純度イソマルトースの製造方法 - Google Patents

高純度イソマルトースの製造方法

Info

Publication number
JP2607876B2
JP2607876B2 JP4995587A JP4995587A JP2607876B2 JP 2607876 B2 JP2607876 B2 JP 2607876B2 JP 4995587 A JP4995587 A JP 4995587A JP 4995587 A JP4995587 A JP 4995587A JP 2607876 B2 JP2607876 B2 JP 2607876B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
isomaltose
reaction
dextran
solution
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4995587A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63216493A (ja
Inventor
誠哉 千葉
厳太郎 岡田
輝夫 中久喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Shokuhin Kako Co Ltd
Original Assignee
Nihon Shokuhin Kako Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Shokuhin Kako Co Ltd filed Critical Nihon Shokuhin Kako Co Ltd
Priority to JP4995587A priority Critical patent/JP2607876B2/ja
Publication of JPS63216493A publication Critical patent/JPS63216493A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2607876B2 publication Critical patent/JP2607876B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、デキストランの原料として高純度のイソマ
ルトースを製造する方法に関する。
「従来技術およびその問題点」 従来、特に高純度のイソマルトースは、高価なもので
あり、研究用試薬として少量生産されているにすぎなか
った。ところが、近年、イソマルトースが抗う触性を有
すること(特開昭58−76063号参照)、およびヒトの腸
内有用細菌であるビヒダス菌の増殖効果を有すること
(特開昭61−22777号参照)などが報告され、イソマル
トースの利用分野が拡大され始めている。実際に、イソ
マルトース20%(w/w)程度含有する水飴が一部市販さ
れている。
現在、イソマルトースの製造方法としては、マルトー
スまたはマルトース水飴などを原料としてカビの生産す
るα−グルコシダーセの一種であるマルトーストランス
グルコシダーゼを作用させる方法(J.H,Pazur and T.An
do,Methods in Carbohydrate Chemistory,VOl I,P.319
〜320,および特開昭61−219345号参照)、または、60%
(w/w)以上の高濃度のグルコース溶液にアスペルギル
ス・ニガー(Aspergillus niger)起源のグルコアミラ
ーゼを作用させて調製する方法(特開昭61−219392号参
照)などが採用されている。
しかしながら、これらの方法では、精製された糖液中
におけるイソマルトースの含量は、せいぜい25〜28%
(w/w)程度であり、イソマルトースの純度を上げるた
めには、各種のクロマト分離、例えばゲルろ過クロマト
グラフィー、カーボンカラムクロマトグラフィー、また
は、強酸性カチオン交換樹脂を用いてカラムクロマトグ
ラフィーによる精製が必要とされた。また、上記の方法
では、イソマルトースと同重合度を有するマルトースも
大量生成するため、各種のクロマト分離を適用してもマ
ルトースの混入がさけられず、高純度イソマルトースの
調製は困難であった。
また、デキストランを原料として、これを酸分解した
後、カーボン・セライカラムクロマトグラフィーを用い
て精製する方法(W.J.Whelan.,Methods in Carbohydrat
e Chemistry.Vol I,p.321〜324参照)も提案されてい
る。
しかしながら、この方法によって得られるイソマルト
ースの収率は、原料あたり20%(w/w)程度でしかな
く、生産コストが高くなるという問題点があった。
このように、イソマルトースを高純度で、しかも高収
率で製造する方法は、未だ見出されておらず、このこと
が、イソマルトースの広範囲の利用を妨げる要因となっ
ていた。
[発明の目的] 本発明の目的は、イソマルトースを高純度カツ高収率
で製造できるようにした高純度イソマルトースの製造方
法を提供することにある。
「発明の構成」 本発明による高純度イソマルトースの製造方法は、デ
キストランを酸処理する工程と、この酸処理液にイソマ
ルトデキストラナーゼを作用させて酵素反応を行なう工
程と、この酵素反応液を分画用膜に透過させる工程とを
含むことを特徴とする。
本発明において、原料として用いられるデキストラン
は、グルコースが主にα−1,6グルコシド結合で連結し
た多糖であるが、その分子中には、α−1,2−、α−1,3
−およびα−1,4−グルコシド結合も一部存在すること
が明らかにされている(R.L.Sidebopham.,Adv.Carbohyd
r.Chem.Biochem.,30 371(1974)参照)。したがって、
デキストランにイソマルトデキストラナーゼを直接作用
させた場合には、α−1,6−グルコシド結合以外のとこ
ろで反応が停止し、せいぜい30〜40%のイソマルトース
しか得られない。
すなわち、第3図には、0.1%濃度および0.2%濃度の
各デキストラン水溶液にイソマルトデキストラナーゼを
直接作用させた場合における反応時間と分解率の関係が
示されている。図中、Aは0.1%濃度のデキストラン水
溶液を用いた結果であり、Bは0.2%濃度のデキストラ
ン水溶液を用いた結果である。このように、デキストラ
ンにイソマルトデキストラナーゼを直接作用させた場合
には、その分解率が30〜40%で止まってしまうことがわ
かる。
そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、まず、デ
キストラン中のα−1,6−グルコシド以外の結合、すな
わち、α−1,2、α−1,3−およびα−1,4−グルコシド
結合を選択的に酸処理により分解した後、イソマルトデ
キストラナーゼを作用させることにより、イソマルトー
スを高収率で生成できることを見出し、また、こうして
生成されたイソマルトースを分画用膜に透過させて選択
的に取出すことにより、イソマルトースが高純度で得ら
れることを見出し、これらの事実に基づいて本発明を完
成するに至ったのである。
本発明の原料であるデキストランは、例えば「デキス
トラン T2000」(商品名、ファルマシア(株)製)など
の市販のものを使用することができる。また、デキスト
ラン生合成菌であるロイコノストック・メセンテロイデ
ス(Leuconostocmesenteroides)などを用いて、下記文
献記載の方法により、シュークロースを炭素源として培
養することによって調製することも可能である(E.J.He
hre.,Science.,93.237(1941).,E.J.Herhre and J.Y.S
ugg.,J.Exptl.med.,75,339(1942).,A.Jeanes et.al.
J.Biol. Chem.,176,603(1948)参照)。
本発明において、上記デキストランを酸処理するので
あるが、この場合、酸としては塩酸、硫酸など各種のも
のを使用できる。また、酸の濃度は、基質濃度0.1〜0.2
%(w/w)の場合、0.04〜0.5Nが好ましく、さらには0.0
5〜0.3Nが好ましい。なお、基質濃度を高くする場合に
は、それに対応して酸の濃度を高くすればよい。さら
に、処理温度は、90〜100℃が好ましく、95〜100℃がよ
り好ましい。処理時間は、1〜10時間程度が好ましく、
2〜7時間より好ましい。したがって、酸処理は、所定
の規定濃度の酸に、一定濃度にデキストランを溶解し、
上記のような条件で処理することにより行なうことがで
きる。なお、本発明者らの検討した結果によれば、0.1N
HCl、99.5±0.1℃で処理した場合、それぞれの結合の
酸分解における速度を擬一次反応の速度定数kで比較す
ると、第1表のようになった(M.L.Wolfrom et.al.,Cer
eal Chem.,40,82(1963),千葉ら、澱粉科学 25,111
(1978)より引用)。このように、酸処理により、α−
1,2−、α−1,3−およびα−1,4−グルコシド結合が、
α−1,6−グルコシド結合に先立って選択的に分解され
ることがわかる。
次に、上記のようして酸処理したデキストラン溶液を
等規定のアルカリ溶液で中和した後、イソマルトデキス
トラナーゼ(isomaltodextranase,別名1,6−α−D−Gl
ucan isomaltohydrolase.,E C3.2.1.94)による酵素反
応を行なう。
本発明で使用するイソマルトデキストラナーゼは、例
えばアルスロバクター・グロビホルミス(Arthrobacter
globicfomis)に属するイソマルトデキストラナーゼ生
産菌を培養し、その培養物から採取することができる。
かかるイソマルトデキストラナーゼ生産菌としては、例
えばアルスロバクター・グロビホルミスT6株(Arthroba
cterglobiformis T6株)が知られている。この菌株は、
東京大学応用微生物研究所(東京都文京区弥生1−1−
1)に寄託番号IAM12103として寄託されており、また、
Nothern Regional Research Center,Peoria,Ill.,U.S.
A.に寄託番号NRRL−B−4425として寄託されており、更
に、工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託番号FERM
P−15805として寄託されている。
この菌株を用いたイソマルトデキストラナーゼの製造
は、例えば次のようにして行なうことができる。まず、
ジャーファーメンターを用い、1%デキストラン、0.2
%NH4NO3、0.1%KH2PO4、0.05%MgSO4・7H2O、0.02%Ca
Cl2・2H2Oおよび1%ポリペプトンを含む3の液体培
地に上記菌株を殖菌し、6/minの通気、撹拌しなが
ら、25℃で48時間培養する。次に、この培養液を連続遠
心機(10,000×g)にかけて菌体を除去し、得られる上
清液に2倍量の蒸留水を加え、1N HClでpH4.5とする。
そして、0.025mol McIlvaine緩衝液(pH4.5)で予め平
衡化されているCM−セルロースに、イソマルトデキスト
ラナーゼを選択的に吸着させてカラムに流し込み、0.7m
ol NaCl含有の上記緩衝液で溶出することにより、高純
度のイソマルトデキストラナーゼを高収率で得ることが
できる。なお、本発明においては、アルスロバクター・
グロビホルミス(Arthrobacter globiformis)属以外の
微生物によって製造されたイソマルトデキストラナーゼ
使用することもできる。
イソマルトデキストラナーゼの反応条件について述べ
ると、反応液のpHは、4.5〜6.0が好ましく、5.0〜5.5が
さらに好ましい。このため、上記のようなpHとなるよう
に、所定濃度の緩衝液を用いることが好ましい。また、
反応温度は、30〜70℃が好ましく、35〜65℃がさらに好
ましい。さらに、イソマルトデキストラナーゼの基質に
対する添加量は、反応速度に関係するのみであり、特に
限定する必要はないが、通常、基質1g当り5単位以上、
好ましくは10単位以上添加するのが適当である。なお、
本発明において、イソマルトデキストラナーゼの酵素活
性は、デキストランを基質として、pH5.3、30℃の条件
下で酵素反応を行ない、1分間に1μmolのグリコシド
結合を切断する酵素量を1単位としている。また、反応
液中に、安定剤として牛血清アルブミン等を添加するこ
とにより、イソマルトデキストラナーゼ活性を有効に保
ちつつ反応を行なうことができる。
次に、本発明では、上記のようにイソマルトデキスト
ラナーゼを作用させて得られた酵素反応液を分画用膜に
透過させて、生成されたイソマルトースを高純度で採取
するようにする。この場合、分画用膜としては、種々の
逆浸透膜や、分子量10,000〜20,000以下の分子のみを透
過させる限外ろ過膜などが有効に用いられる。この場
合、酵素反応および膜処理は、酵素反応が終了した後
に、反応液を取出して膜処理を行なうバッチ反応式で行
なってもよく、あるいは、酵素反応を行ないながら順次
反応液を取出して膜処理を行なう連続反応式で行なって
もよい。
第1図には、連続反応式による製造装置の一例が示さ
れている。すなわち、この装置は、リザーバー11、反応
装置12、貯槽13からなっており、リザーバー11および反
応装置12は、恒温槽14中に浸漬されている。リザーバー
11には、窒素ガスGなどの気体導入管15と、基質溶液供
給管16とが接続されている。そして、リザーバー11に
は、基質溶液17が入れられ、気体導入管15が窒素ガスG
などを導入することにより、その圧力で基質溶液17が徐
々に基質溶液供給管16から押出されるようになってい
る。反応装置12は、反応容器18、分画用膜19、スターラ
ー20で構成されており、前記基質溶液供給管16は、反応
容器18に接続されている。また、分画用膜19を透過した
反応液は、取出し管21を通って貯槽13に貯留されるよう
になっている。
したがって、この装置では、リザーバー11内にデキス
トランを酸処理してなる基質溶液を貯留しておき、反応
装置12の反応容器18内にイソマルトデキストラナーゼお
よび必要に応じて牛血清アルブミン等の安定材を含有す
る溶液を貯留しておく。この状態で、気体導入管15から
窒素ガスGを徐々に導入しつつ、スターラー20により反
応容器18中の基質用液を撹拌して酵素反応させる。窒素
ガスGの圧力により、リザーバー11中の基質溶液17が徐
々に反応容器18中に導入されるので、反応容器18中の反
応液は、徐々に分画用膜19を透過し、取出し管21を通っ
て貯槽13中に貯留されるようになっている。このように
して、基質溶液17を連続的に反応容器18に供給し、反応
容器18内で酵素反応を行ないつつ、生成したイソマルト
ース選択的に分画用膜19から透過させて、高純度のイソ
マルトース含有液を採取することができる。
「発明の実施例」 実施例1 「デキストランT2000」(商品名、ファルマシア
(株)製)0.5gを0.5N塩酸100mlに溶解した後、温水湯
浴(95℃)で4時間処理し、デキストランの加水分解を
行なった。次いで、等規定の水酸化ナトリウム溶液100m
lを用いて中和した後、さらに0.05M酢酸緩衝液(pH5.
0)300mlを添加して基質溶液とした。
そして、第1図に示したような製造装置を用いて酵素
反応を行なった。すなわち、上記基質溶液17をリザーバ
ー11に入れ、イソマルトデキストラナーゼ13.8単位およ
び牛血清アルブミン(500μg/ml)を含有する水溶液10m
lを反応容器18中に入れ、分画用膜19として「ダイアフ
ロPM10」(商品名、アミコン社製、分子量カット10,00
0)を用い、リザーバー11に0.1〜0.3気圧/cm2の窒素ガ
スを送りながら、37℃で32時間連続的に反応および分画
を行なった。
次に、分画用膜19を透過したろ液を減圧濃縮機により
濃縮し、得られたイソマルトースの純度を「Bio−Gel P
−2」(商品名、バイオ・ラド社製)によるゲルろ過ク
ロマトグラフィーによって検定した。なお、溶出液は蒸
留水、溶出速度は42ml/hrとした。この結果を第2図に
示す。図中、Cはイソマルトースのピーク、Dはグルコ
ースのピークである。このように、グルコースのわずか
なピークが認められるものの、大部分はイソマルトース
であった。この結果、イソマルトースの純度は96%以上
であり、回収率は固形分当り約65%であった。
実施例2 「デキストランT2000」(商品名、ファルマシア
(株)製)0.5gを0.2N塩酸100mlに溶解し、実施例1と
同様に酸処理した後、同様に37℃で32時間酵素反応およ
び膜分画を行なった。その結果を第2表に示す。
実施例3 「デキストランT2000」(商品名、ファルマシア
(株)製)1.0gを0.2N塩酸100mlに溶解し、実施例1と
同様に酸処理した後、同様に37℃で32時間酵素反応およ
び膜分画を行なった。その結果を第2表に示す。
以上、実施例1、2、3の結果より、イソマルトース
の純度は約82〜96%(w/w)であり、その回収率も約65
〜71%と高いことがわかる。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、デキストラン
を酸処理し、この処理液にイソマルトデキストラナーゼ
を作用させ、生成されたイソマルトースを分画用膜を透
過させて採取するようにしたので、イソマルトースを高
純度かつ高収率で得ることができる。また、クロマト分
離などの精製工程を必要とせずに、極めて簡単な工程で
高純度のイソマルトースを製造できるので、産業上、極
めて有効な方法と考えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における酵素処理および膜処理に用いら
れる装置の一例を示す概略図、第2図は本発明の実施例
で得られた透過液のゲルろ過クロマトグラフィーの溶出
パターンを示す図、第3図は0.1%および0.2%のデキス
トラン水溶液を基質としてイソマルトデキストラナーゼ
を作用させた場合の分解率の経時変化を示す図である。 図中、11はリザーバー、12は反応装置、13は貯槽、14は
恒温槽、15は気体導入管、16は基質溶液供給管、17は基
質溶液、18は反応容器、19は分画用膜、20はスターラ
ー、21は取出し管である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】デキストランを酸処理する工程と、この酸
    処理液にイソマルトデキストラナーゼを作用させて酵素
    反応を行なう工程と、この酵素反応液を分画用膜に透過
    させる工程とを含むことを特徴とする高純度イソマルト
    ースの製造方法。
JP4995587A 1987-03-06 1987-03-06 高純度イソマルトースの製造方法 Expired - Lifetime JP2607876B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4995587A JP2607876B2 (ja) 1987-03-06 1987-03-06 高純度イソマルトースの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4995587A JP2607876B2 (ja) 1987-03-06 1987-03-06 高純度イソマルトースの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63216493A JPS63216493A (ja) 1988-09-08
JP2607876B2 true JP2607876B2 (ja) 1997-05-07

Family

ID=12845459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4995587A Expired - Lifetime JP2607876B2 (ja) 1987-03-06 1987-03-06 高純度イソマルトースの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2607876B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1078615C (zh) * 1998-08-06 2002-01-30 福州大学 中空纤维酶膜反应器连续制备异麦芽低聚糖的方法
US7709230B2 (en) 2001-04-27 2010-05-04 Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo Process for producing isomaltose and uses thereof
EP1382687B1 (en) 2001-04-27 2010-05-26 Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo Process for producing isomaltose and use thereof
TWI324635B (en) * 2001-10-18 2010-05-11 Hayashibara Biochem Lab Process for producing isomaltitol and uses thereof
JP2004141029A (ja) 2002-10-23 2004-05-20 Amano Enzyme Inc イソマルトース生成酵素の遺伝子が欠損した、真菌類に属する微生物

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63216493A (ja) 1988-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2252699B1 (en) Production of galactooligosaccharides by Bullera singularis and Saccharomyces sp.
JP3557289B2 (ja) 非還元性糖質からトレハロースを遊離する組換え型耐熱性酵素
JP2001524316A (ja) 膜分離の段階を含む澱粉の酵素的糖化
JP2607876B2 (ja) 高純度イソマルトースの製造方法
Gaouar et al. Enzymatic hydrolysis of cassava starch into maltose syrup in a continuous membrane reactor
EP0234858A2 (en) Beta-amylase enzyme product, preparation and use thereof
JP3559609B2 (ja) 組換え型酵素とその製造方法並びに用途
JPH0739B2 (ja) 改良されたグルコース異性化方法
EP0257535A2 (en) Process for production of starch sugar
JP3513197B2 (ja) 高純度マルチトールの製造方法
JP2000060591A (ja) キトサンオリゴ糖の製造方法
KR0131134B1 (ko) 고수율, 고순도 이소말토 올리고당의 제조방법
Woo et al. Bioconversion of starches into maltotetraose using Pseudomonas stutzeri maltotetraohydrolase in a membrane recycle bioreactor: Effect of multiple enzyme systems and mass balance study
CN110592061B (zh) 一种利用固定化α-葡萄糖苷酶制备黑曲霉低聚糖的方法
JP3124356B2 (ja) デキストランの製造法
JP2992830B2 (ja) 新規β―グルクロニダーゼ
JPH10271992A (ja) 真菌類から得られる、精製された、酸に安定なα− アミラーゼ
Su et al. A novel method for continuous production of cyclodextrins using an immobilized enzyme system
JP2001292792A (ja) N−アセチルグルコサミンの回収方法
KR960003644B1 (ko) 이소말토올리고당의 제조방법
JP3537464B2 (ja) 新規イソマルトオリゴ糖並びにそれを製造するための酵素
JP2798920B2 (ja) イソマルトオリゴ糖含有シラップの製造方法
JPH0265789A (ja) 寒天オリゴ糖の製造方法
JPH03187390A (ja) 分岐オリゴ糖の製造方法
JP2868835B2 (ja) イソマルトオリゴ糖含有シラップおよびイソマルトオリゴ糖の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term