JP2882668B2 - 糖化合物の製造法 - Google Patents
糖化合物の製造法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はグルコースと糖アルコールとからそれらが結
合した糖化合物を容易に生成せしめるために、グルコア
ミラーゼを用いる酵素反応を利用することを特徴とする
糖化合物の製造法に関するものである。さらに詳しく
は、グルコースと、ソルビトール，マンニトール，エリ
スリトールなどの糖アルコールを共存させておき、これ
にグルコアミラーゼを作用させることで、酵素反応によ
りグルコースと糖アルコールとが結合した糖化合物を容
易に且つ効率良くまた選択的に生成せしめる方法に関す
るものである。
合した糖化合物を容易に生成せしめるために、グルコア
ミラーゼを用いる酵素反応を利用することを特徴とする
糖化合物の製造法に関するものである。さらに詳しく
は、グルコースと、ソルビトール，マンニトール，エリ
スリトールなどの糖アルコールを共存させておき、これ
にグルコアミラーゼを作用させることで、酵素反応によ
りグルコースと糖アルコールとが結合した糖化合物を容
易に且つ効率良くまた選択的に生成せしめる方法に関す
るものである。
［産業上の利用分野］ 本発明の方法に従った糖化合物の例としては、グルコ
ピラノシル−ソルビトールやグルコピラノシル−マンニ
トールが挙げられる。これらの糖化合物は虫歯予防効果
（低う蝕性）を有する上に、難消化性（低カロリー）で
ある点で特徴があり、甘味料として有用な化合物であ
る。
ピラノシル−ソルビトールやグルコピラノシル−マンニ
トールが挙げられる。これらの糖化合物は虫歯予防効果
（低う蝕性）を有する上に、難消化性（低カロリー）で
ある点で特徴があり、甘味料として有用な化合物であ
る。
更にこれら特徴に加えて、吸湿性が低く、熱に強くま
た加熱温度について厳しく規制されることがないなど産
業利用上数々の有用な特性を有している。このため、乳
酸飲料や発酵食品をはじめ水分の多い食品に使用するこ
とにより、発酵を抑え、食品の日持ちを改善し、製品の
保存性向上が期待できる。
た加熱温度について厳しく規制されることがないなど産
業利用上数々の有用な特性を有している。このため、乳
酸飲料や発酵食品をはじめ水分の多い食品に使用するこ
とにより、発酵を抑え、食品の日持ちを改善し、製品の
保存性向上が期待できる。
［従来の技術］ 工業的には麦芽糖や水飴のような、いわゆる澱粉糖を
化学的に還元することによってグルコースと糖アルコー
ルとが結合した糖化合物が製造されている。例えば、α
−Ｄ−グルコピラノシル−1,6−ソルビトールは、イソ
マルトースやイソマルツロース（６−０−α−Ｄ−グル
コピラノシル−フラクトース）を出発原料として化学的
に還元することにより生成出来る。しかし、イソマルト
ース自体が極めて高価であるため工業原料としては必ず
しも適さなかったり、イソマルツロースからの還元生成
物がグルコピラノシル−ソルビトールとグルコピラノシ
ル−マンニトールとの混合物となってしまう（特公昭57
−9472,特公昭59−36694）ため、グルコピラノシル−ソ
ルビトールやグルコピラノシル−マンニトールを選択的
に効率よく製造するための手段としては必ずしも満足い
くものとは言い難い。
化学的に還元することによってグルコースと糖アルコー
ルとが結合した糖化合物が製造されている。例えば、α
−Ｄ−グルコピラノシル−1,6−ソルビトールは、イソ
マルトースやイソマルツロース（６−０−α−Ｄ−グル
コピラノシル−フラクトース）を出発原料として化学的
に還元することにより生成出来る。しかし、イソマルト
ース自体が極めて高価であるため工業原料としては必ず
しも適さなかったり、イソマルツロースからの還元生成
物がグルコピラノシル−ソルビトールとグルコピラノシ
ル−マンニトールとの混合物となってしまう（特公昭57
−9472,特公昭59−36694）ため、グルコピラノシル−ソ
ルビトールやグルコピラノシル−マンニトールを選択的
に効率よく製造するための手段としては必ずしも満足い
くものとは言い難い。
一方、本発明のような酵素反応によりグルコースと糖
アルコールとが結合した糖化合物を製造する方法にはα
−グルコシダーゼを用いるものがある。しかしながら、
グルコピラノシル−ソルビトールなどの二糖類アルコー
ルを製造するうえからは、α−グルコシダーゼは反応効
率の面ではすぐれているが現在のところ高価であり工業
的には必ずしも満足いく酵素であるとは言えない。その
ため、グルコピラノシル−ソルビトールなどの二糖類ア
ルコールを工業的に効率よく製造するためには、工業用
酵素などの大量にかつ容易にまた安価に入手しうる酵素
を利用したグルコピラノシル−ソルビトールなどの二糖
類アルコール製造法が望まれる。
アルコールとが結合した糖化合物を製造する方法にはα
−グルコシダーゼを用いるものがある。しかしながら、
グルコピラノシル−ソルビトールなどの二糖類アルコー
ルを製造するうえからは、α−グルコシダーゼは反応効
率の面ではすぐれているが現在のところ高価であり工業
的には必ずしも満足いく酵素であるとは言えない。その
ため、グルコピラノシル−ソルビトールなどの二糖類ア
ルコールを工業的に効率よく製造するためには、工業用
酵素などの大量にかつ容易にまた安価に入手しうる酵素
を利用したグルコピラノシル−ソルビトールなどの二糖
類アルコール製造法が望まれる。
本発明は工業的に安価で容易に入手しうるグルコアミ
ラーゼを利用することで、上記のような従来技術の持つ
欠点を克服し、グルコースと糖アルコールとからそれら
が結合した糖化合物を選択的にかつ容易にまた効率良く
製造する方法に関する。
ラーゼを利用することで、上記のような従来技術の持つ
欠点を克服し、グルコースと糖アルコールとからそれら
が結合した糖化合物を選択的にかつ容易にまた効率良く
製造する方法に関する。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、産業上の見地から安価な工業用酵素
などを利用することにより、グルコースと糖アルコール
とから、それらが結合した産業上有用な糖化合物を、酵
素の有する結合作用を利用することにより、容易に且つ
効率良く製造することにある。
などを利用することにより、グルコースと糖アルコール
とから、それらが結合した産業上有用な糖化合物を、酵
素の有する結合作用を利用することにより、容易に且つ
効率良く製造することにある。
つまり、本発明に従えばグルコースとソルビトールな
どを出発原料として、グルコアミラーゼによる酵素反応
を利用することにより、従来技術では得ることが難しい
ようなグルコースと糖アルコールとが結合した糖化合物
を選択的かつ容易に製造することが出来る。
どを出発原料として、グルコアミラーゼによる酵素反応
を利用することにより、従来技術では得ることが難しい
ようなグルコースと糖アルコールとが結合した糖化合物
を選択的かつ容易に製造することが出来る。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、糖分解酵素であるグルコアミラーゼが
高濃度のグルコース溶液中では酵素の逆反応によりグル
コースどおしを縮合してオリゴ糖（マルトースやイソマ
ルトース）を生成することに着目し研究を重ねて結果、
グルコアミラーゼが比較的高濃度のグルコースとソルビ
トールとの溶液中で、極めて効率良く選択的にグルコピ
ラノシル−ソルビトールを生成することを見い出した。
高濃度のグルコース溶液中では酵素の逆反応によりグル
コースどおしを縮合してオリゴ糖（マルトースやイソマ
ルトース）を生成することに着目し研究を重ねて結果、
グルコアミラーゼが比較的高濃度のグルコースとソルビ
トールとの溶液中で、極めて効率良く選択的にグルコピ
ラノシル−ソルビトールを生成することを見い出した。
またグルコアミラーゼを用いた同様の反応に於いて、
ソルビトールに代えてマンニトール，エリスリトールな
どの糖アルコールを用いたところ、これらとグルコース
とが結合した糖化合物を極めて効率良く選択的に生成出
来ることも見い出した。
ソルビトールに代えてマンニトール，エリスリトールな
どの糖アルコールを用いたところ、これらとグルコース
とが結合した糖化合物を極めて効率良く選択的に生成出
来ることも見い出した。
本発明に於いては、使用するグルコース或はソルビト
ール等の糖アルコールは必ずしも高純度のものを要求す
るものではなく、例えばグルコースの場合、澱粉の糖化
過程で発生する例えば各種オリゴ糖のような不純物を含
んでいても構わない。
ール等の糖アルコールは必ずしも高純度のものを要求す
るものではなく、例えばグルコースの場合、澱粉の糖化
過程で発生する例えば各種オリゴ糖のような不純物を含
んでいても構わない。
またソルビトール等の糖アルコールは、一般に砂糖，
ブドウ糖，水飴，キシロース等を還元することにより生
成されるが、本発明に従う通常の反応に於いては、必ず
しも純度の高いものを用いなくてもよい。
ブドウ糖，水飴，キシロース等を還元することにより生
成されるが、本発明に従う通常の反応に於いては、必ず
しも純度の高いものを用いなくてもよい。
またグルコアミラーゼとしては、例えばアスペルギル
ス属、リゾプス属、サッカロマイセス属などの微生物が
産生しているものが知られている。しかしながら、本発
明記載の反応に用いる酵素の種類は、これらに限定する
ものではない。
ス属、リゾプス属、サッカロマイセス属などの微生物が
産生しているものが知られている。しかしながら、本発
明記載の反応に用いる酵素の種類は、これらに限定する
ものではない。
本発明によるグルコースと糖アルコールとからなる糖
化合物の製造に於いては、先ずグルコースと糖アルコー
ルとを含有する比較的高濃度の反応溶液を準備する。こ
の反応溶液の濃度範囲としては重量パーセント濃度で５
〜100％、さらに望ましくは20〜100％である方が生成す
る糖化合物の量が増加する。また反応溶液の組成は、グ
ルコースに対する糖アルコールの重量比が100:1〜1:100
程度の範囲が、さらに好ましくは1:10〜10:1となる方が
生成する糖化合物の量が増加する。また反応溶液に投入
する酵素量は、その量が多いほど生成する糖化合物の量
が増加する。一般には0.1〜500mg/ml程度の範囲で用い
られる。
化合物の製造に於いては、先ずグルコースと糖アルコー
ルとを含有する比較的高濃度の反応溶液を準備する。こ
の反応溶液の濃度範囲としては重量パーセント濃度で５
〜100％、さらに望ましくは20〜100％である方が生成す
る糖化合物の量が増加する。また反応溶液の組成は、グ
ルコースに対する糖アルコールの重量比が100:1〜1:100
程度の範囲が、さらに好ましくは1:10〜10:1となる方が
生成する糖化合物の量が増加する。また反応溶液に投入
する酵素量は、その量が多いほど生成する糖化合物の量
が増加する。一般には0.1〜500mg/ml程度の範囲で用い
られる。
また一般に酵素反応に於いては、pHや温度等の反応条
件が重要となるが、本発明では、使用するグルコアミラ
ーゼが酵素活性を保っている範囲内でpHや温度を設定す
ればよく、例えば反応溶液のpHを２〜９、より好ましく
は３〜６の範囲に調整しておくことが望ましい。また温
度に関しては、酵素の安定性を損なわない範囲内で比較
的高温で反応させる方が良く、20〜70℃が望ましい。
件が重要となるが、本発明では、使用するグルコアミラ
ーゼが酵素活性を保っている範囲内でpHや温度を設定す
ればよく、例えば反応溶液のpHを２〜９、より好ましく
は３〜６の範囲に調整しておくことが望ましい。また温
度に関しては、酵素の安定性を損なわない範囲内で比較
的高温で反応させる方が良く、20〜70℃が望ましい。
次に、この反応溶液にグルコアミラーゼを作用させる
が、それには大別して以下の方法を挙げることが出来
る。一つは酵素或は酵素を有する微生物を直接に反応溶
液に投入するバッチ方式であり、その他としては酵素或
は酵素を有する微生物を固定化して用い、これに反応溶
液を作用させる方式である。
が、それには大別して以下の方法を挙げることが出来
る。一つは酵素或は酵素を有する微生物を直接に反応溶
液に投入するバッチ方式であり、その他としては酵素或
は酵素を有する微生物を固定化して用い、これに反応溶
液を作用させる方式である。
例えば本発明に従い、バッチ方式を採用してグルコー
スとソルビトールとからグルコピラノシル−ソルビトー
ルを生成させる場合、グルコースとソルビトールとから
成る反応溶液の重量パーセント濃度を10〜100％より好
ましくは40〜100％とする。また反応溶液の組成をグル
コースに対するソルビトールの重量比で1:4〜4:1に、よ
り好ましくは2:3〜3:2とする。反応溶液は例えば予めpH
を２〜９、より好ましくは３〜６に調整しておき、これ
に例えば市販酵素のグルコアミラーゼを直接加えること
によって生成反応を行わせる。この際、反応温度を予め
20〜70℃に、より好ましくは50〜65℃に設定しておく。
スとソルビトールとからグルコピラノシル−ソルビトー
ルを生成させる場合、グルコースとソルビトールとから
成る反応溶液の重量パーセント濃度を10〜100％より好
ましくは40〜100％とする。また反応溶液の組成をグル
コースに対するソルビトールの重量比で1:4〜4:1に、よ
り好ましくは2:3〜3:2とする。反応溶液は例えば予めpH
を２〜９、より好ましくは３〜６に調整しておき、これ
に例えば市販酵素のグルコアミラーゼを直接加えること
によって生成反応を行わせる。この際、反応温度を予め
20〜70℃に、より好ましくは50〜65℃に設定しておく。
本発明に従う酵素反応に於いて、グルコピラノシル−
ソルビトールを始めとする糖化合物は、酵素活性が持続
する限り反応時間が長いほどその生成量が増加する。
ソルビトールを始めとする糖化合物は、酵素活性が持続
する限り反応時間が長いほどその生成量が増加する。
本発明の方法に従って得られた糖化合物は、例えばメ
ンブレンフィルター等を用いて酵素を除去し、さらに例
えば活性炭或はイオン交換樹脂等を利用して、グルコー
スやソルビトール等の糖アルコールの原料と、グルコピ
ラノシル−ソルビトール等の糖化合物とを分離すること
により、容易に且つ効率良く回収できる。
ンブレンフィルター等を用いて酵素を除去し、さらに例
えば活性炭或はイオン交換樹脂等を利用して、グルコー
スやソルビトール等の糖アルコールの原料と、グルコピ
ラノシル−ソルビトール等の糖化合物とを分離すること
により、容易に且つ効率良く回収できる。
［発明の実施例］ 以下、実施例により本発明をさらに説明するが、これ
らのみに限定されるものではないことは自明である。
らのみに限定されるものではないことは自明である。
実施例１ グルコース30％，ソルビトール30％から成る反応、溶
液（pH5.0）を、予め50℃に設定しておいた恒温槽に入
れ、次いでこの反応溶液にグルコアミラーゼを蛋白濃度
が0.1〜500mg/mlとなるように加えて反応を開始させ
る。
液（pH5.0）を、予め50℃に設定しておいた恒温槽に入
れ、次いでこの反応溶液にグルコアミラーゼを蛋白濃度
が0.1〜500mg/mlとなるように加えて反応を開始させ
る。
一定時間毎にサンプリングすることで、生成したグル
コピラノシル−ソルビトールの量を測定したところ、蛋
白濃度が2.0mg/mlである場合は反応開始後24時間でその
生成量は重量パーセント濃度で1.5％、72時間で2.5％で
あった。また蛋白濃度が10.0mg/mlである場合は反応開
始後24時間で3.8％、48時間で4.9％であった。
コピラノシル−ソルビトールの量を測定したところ、蛋
白濃度が2.0mg/mlである場合は反応開始後24時間でその
生成量は重量パーセント濃度で1.5％、72時間で2.5％で
あった。また蛋白濃度が10.0mg/mlである場合は反応開
始後24時間で3.8％、48時間で4.9％であった。
この際、サンプリングした反応溶液は加熱処理によっ
て酵素反応を停止させた後、メンブレンフィルターを用
いて酵素を除去した。除蛋白した反応溶液をカルシウム
型のカチオン交換樹脂カラムを使った高速液体クロマト
グラフィーや薄層クロマトグラフィーを用い分析したと
ころ、標準物質と一致することを確認した。
て酵素反応を停止させた後、メンブレンフィルターを用
いて酵素を除去した。除蛋白した反応溶液をカルシウム
型のカチオン交換樹脂カラムを使った高速液体クロマト
グラフィーや薄層クロマトグラフィーを用い分析したと
ころ、標準物質と一致することを確認した。
以下の実施例についても同様にして生成物を分析し
た。
た。
実施例２ 反応溶液中のグルコース，ソルビトールに代えて、グ
ルコース30％，マンニトール20％となる以外は実施例１
と同じ条件で、生成するグルコピラノシル−マンニトー
ルの量を測定したところ、蛋白濃度が42mg/mlの場合
は、26時間で10％であった。
ルコース30％，マンニトール20％となる以外は実施例１
と同じ条件で、生成するグルコピラノシル−マンニトー
ルの量を測定したところ、蛋白濃度が42mg/mlの場合
は、26時間で10％であった。
実施例３ 反応溶液中のグルコース，ソルビトールに代えて、グ
ルコース30％、エリスリトール30％となる以外は実施例
１と同じ条件でグルコピラノシル−エリスリトールの生
成量を測定したところ、蛋白濃度が170mg/mlの場合、反
応開始後40時間で13.1％であった。
ルコース30％、エリスリトール30％となる以外は実施例
１と同じ条件でグルコピラノシル−エリスリトールの生
成量を測定したところ、蛋白濃度が170mg/mlの場合、反
応開始後40時間で13.1％であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀内 等希夫 東京都大田区多摩川２―24―25 昭和電 工株式会社生化学研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C12P 19/44 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (4)
- 【請求項１】グルコースと糖アルコールとをグルコアミ
ラーゼの存在下で結合せしめることを特許とする糖化合
物の製造方法。 - 【請求項２】前記糖アルコールがソルビトール、マンニ
トール又はエリスリトールである、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】前記糖化合物が二糖類アルコールである請
求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】前記糖化合物がグルコピラノシル−ソルビ
トール、グルコピラノシル−マンニトール又はグルコピ
ラノシル−エリスリトールである、請求項１〜３のいず
れか１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17717090A JP2882668B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 糖化合物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17717090A JP2882668B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 糖化合物の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0466095A JPH0466095A (ja) | 1992-03-02 |
| JP2882668B2 true JP2882668B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=16026412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17717090A Expired - Lifetime JP2882668B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 糖化合物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2882668B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19549825B4 (de) | 1995-09-02 | 2010-11-04 | Südzucker AG Mannheim/Ochsenfurt | Zuckerfreie Hartkaramellen |
-
1990
- 1990-07-04 JP JP17717090A patent/JP2882668B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0466095A (ja) | 1992-03-02 |
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