JP3124356B2 - Dextran production method - Google Patents

Dextran production method

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JP3124356B2
JP3124356B2 JP04045646A JP4564692A JP3124356B2 JP 3124356 B2 JP3124356 B2 JP 3124356B2 JP 04045646 A JP04045646 A JP 04045646A JP 4564692 A JP4564692 A JP 4564692A JP 3124356 B2 JP3124356 B2 JP 3124356B2
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starch
dextran
ddase
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一也 山本
憲司 芳川
茂孝 岡田
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は医療あるいは生化学など
の分野で利用されているデキストラン(αー1,6-グルカ
ン)を、澱粉またはα-1,6結合を有する澱粉分解物から
酵素化学的に効率的に製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for converting dextran (α-1,6-glucan) used in the field of medicine or biochemistry from starch or a starch hydrolyzate having an α-1,6 bond into enzyme chemistry. To a method for efficient and efficient production.

【0002】[0002]

【従来の技術】デキストランは、従来から蔗糖を原料と
して、ロイコノストック属菌であるLeuconostoc mesent
eroidesあるいはそれに由来するデキストランスクラー
ゼ(以下、DSaseという)を使用して産業的に生産さ
れ、医療あるいは生化学などの分野で利用されている。
DSaseは、蔗糖の構成糖であるグルコースのみを利用し
てデキストランを生産するが、この際、同じく構成糖で
あるフラクトースはデキストラン生産には全く利用され
ずに遊離する。このような作用機構ゆえに、DSaseを用
いて蔗糖からデキストランを生産する場合には、対糖収
率が決して50%を越えることはない。実際には37%
程度の収率しか得られていない。
2. Description of the Related Art Dextran has been conventionally produced from sucrose as a raw material, Leuconostoc mesent, a bacterium belonging to the genus Leuconostoc.
It is industrially produced using eroides or dextran sucrase (hereinafter, referred to as DSase) derived therefrom, and is used in fields such as medicine and biochemistry.
DSase produces dextran using only glucose, which is a constituent sugar of sucrose. At this time, fructose, which is also a constituent sugar, is released without being used at all for dextran production. Due to such an action mechanism, when dextran is produced from sucrose using DSase, the yield based on sugar never exceeds 50%. 37% actually
Only moderate yields are obtained.

【0003】デキストリンデキストラナーゼ(以下、DD
aseという)は約40年前に糸引きビールの原因菌であ
るグルコノバクターオキシダンスATCC11894株
(Gluconobacter oxydans; American Type Culture Coll
ection Strain No.11894)より粗精製され、重合度3以
上のα-1,4結合を有するマルトオリゴ糖からデキストラ
ンを生成することがすでに報告されている(Journal of
Biological Chemistry、第192巻、第161〜174頁(195
1))。この報告によると、DDaseは重合度3以上のα-1,4
結合した直鎖のアミロース(マルトオリゴ糖を包含す
る)、および澱粉などの加水分解物の非還元末端側のグ
ルコース残基を転移することによってデキストランを生
成する。しかしながら、DDaseを各種糊化澱粉に作用さ
せてもデキストランの生成は認められない。可溶性澱粉
からのデキストランの収率も20%程度にすぎない。こ
のことは、DDaseが可溶性澱粉などの構造中に存在する
分枝部分、すなわちα-1,6結合したグルコースを側鎖と
して有する構造の付近には作用できず、未反応部分が多
く残るためと考えられる。この事実はβ-アミラーゼ限
界デキストリンがDDaseの基質とならないことから確か
められる。
[0003] Dextrin dextranase (hereinafter referred to as DD)
About 40 years ago, Gluconobacter oxydans ATCC 11894 strain, which is the causative agent of stringing beer,
(Gluconobacter oxydans; American Type Culture Coll
Section Strain No. 11894), it has already been reported that dextran is produced from maltooligosaccharides having an α-1,4 bond having a degree of polymerization of 3 or more (Journal of Japan).
Biological Chemistry, 192, 161-174 (195
1)). According to this report, DDase is α-1,4 with a degree of polymerization of 3 or more.
Dextran is produced by transferring bound linear amylose (including maltooligosaccharides) and glucose residues on the non-reducing end of hydrolysates such as starch. However, even when DDase is allowed to act on various gelatinized starches, no dextran is produced. The yield of dextran from soluble starch is only about 20%. This is because DDase cannot act in the vicinity of the branched portion present in structures such as soluble starch, that is, the structure having α-1,6-linked glucose as a side chain, and many unreacted portions remain. Conceivable. This fact is confirmed by the fact that β-amylase-limited dextrin is not a substrate for DDase.

【0004】上記のようにDSaseまたはDDaseによるデキ
ストランの生産収率は低いため、デキストランの安全性
が広く認められているにもかかわらず、高価なものとな
り、食品への利用がほとんど行われていない。もし安価
にデキストランを供給できるならば、安全性の高い優れ
た食品用多糖としての利用が期待できる。そのためには
安価な原料からより高収率で効率的にデキストランを生
産する必要がある。
[0004] As described above, the production yield of dextran by DSase or DDase is low. Therefore, despite the widely accepted safety of dextran, it becomes expensive and is hardly used for food. . If dextran can be supplied at low cost, it can be expected to be used as a highly safe and excellent food polysaccharide. For that purpose, it is necessary to efficiently produce dextran from inexpensive raw materials at a higher yield.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の問題点
を解決するものであり、その目的とするところは、医療
あるいは生化学などの分野で利用されているデキストラ
ンを、澱粉またはα-1,6結合を有する澱粉分解物などの
安価な原料から酵素化学的に効率的に製造する方法を提
供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems, and it is an object of the present invention to convert dextran used in the field of medicine or biochemistry into starch or α-1. It is an object of the present invention to provide a method for efficiently producing enzymatically from an inexpensive raw material such as a hydrolyzed starch having 6 bonds.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明デキストランの製
造法は、澱粉またはα-1,6結合を有する澱粉分解物に、
枝切り酵素およびデキストリンデキストラナーゼを作用
させる工程を包含し、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
The process for producing dextran of the present invention comprises the steps of: providing starch or a starch hydrolyzate having an α-1,6 bond;
A step of allowing a debranching enzyme and dextrin dextranase to act, thereby achieving the above object.

【0007】好適な実施態様においては、上記枝切り酵
素は、イソアミラーゼまたはプルラナーゼである。
In a preferred embodiment, the debranching enzyme is isoamylase or pullulanase.

【0008】本発明のデキストランの製造法に用いられ
るデキストリンデキストラナーゼ(DDase)は、グルコノ
バクターオキシダンスATCC11894株(Gluconoba
cteroxydans; American Type Culture Collection stra
in No.11894)、グルコノバクターオキシダンスATCC
11895株(Gluconobacter oxydans; American Type
Culture Collection strain No.11895)などの菌に存在
する酵素として従来から知られている。DDaseを有する
これら酢酸菌においては、病原性などは知られておら
ず、従ってこれらの菌由来のDDaseを食品原料加工に用
いても安全である。本発明においては好ましくは、上記
DDaseは、本発明者らによる精製法(特願平3-69590号に
おいて詳細に記載されている)により精製されたものが
用いられる。
The dextrin dextranase (DDase) used in the method for producing dextran of the present invention is Gluconobacter oxydans ATCC 11894 strain (Gluconoba
cteroxydans; American Type Culture Collection stra
in No.11894), Gluconobacter oxydans ATCC
11895 strain (Gluconobacter oxydans; American Type
It is conventionally known as an enzyme present in bacteria such as Culture Collection strain No. 11895). The pathogenicity and the like of these acetic acid bacteria having DDase are not known, and therefore, it is safe to use DDase derived from these bacteria in the processing of food materials. In the present invention, preferably,
The DDase used is purified by the purification method of the present inventors (described in detail in Japanese Patent Application No. 3-69590).

【0009】本発明に用いられるDDaseの製造および精
製法は、例えば、次のとおりである。
The method for producing and purifying the DDase used in the present invention is, for example, as follows.

【0010】まず、グルコノバクターオキシダンスAT
CC11894株(Gluconobacter oxydans; American T
ype Culture Collection strain No.11894)、グルコノ
バクターオキシダンスATCC11895株(Gluconoba
cter oxydans; American Type Culture Collection str
ain No.11895)、またはグルコノバクターに属するその
他のDDase生産菌を、常法により培養する。培養後、採
取した菌体をそのままあるいは細胞破壊した後、緩衝液
に懸濁する。緩衝液としては、酢酸緩衝液などDDaseが
安定に存在できるpHの水溶液を用いることが望まし
い。必要に応じて菌体を除去することにより、粗酵素液
が得られる。
First, Gluconobacter oxydans AT
CC11894 strain (Gluconobacter oxydans; American T
ype Culture Collection strain No. 11894), Gluconobacter oxydans ATCC 11895 strain (Gluconoba
cter oxydans; American Type Culture Collection str
ain No. 11895) or other DDase-producing bacteria belonging to Gluconobacter by a conventional method. After the culture, the collected cells are suspended as they are or after cell disruption. As the buffer, it is desirable to use an aqueous solution such as an acetate buffer having a pH at which DDase can stably exist. By removing the cells as necessary, a crude enzyme solution can be obtained.

【0011】この粗酵素液は、上記本発明者らの精製法
により、次のようにして精製される。まず、上記粗酵素
液(菌体を含んでいてもよい)を、極性の低い有機溶媒
で抽出し、これを除去する。水層を集め、透析した後、
疎水クロマトグラフィーに供する。次に、吸着したタン
パク質を、水と容易に混合し得るアルコール類(例え
ば、エチレングリコール)などを含有する緩衝液で溶出
した後、これを濃縮し、同じく緩衝液で平衡化したゲル
濾過カラムに供し回収する。上記低い極性の有機溶媒と
は、ヘキサンの極性を0、水の極性を9としたときに5
より低いものをさしていう。例えばn-ブタノール、クロ
ロホルムなどが好適に用いられる。上記疎水クロマトグ
ラフィーに吸着した酵素を溶出する際には、例えば、極
性が5以上の有機溶媒が好適に用いられる。このような
有機溶媒としては、アルコール類(例えば、n-ブタノー
ル、エチレングリコールなど)、アセトンなどが挙げら
れる。
The crude enzyme solution is purified by the above-mentioned purification method of the present inventors as follows. First, the above crude enzyme solution (which may contain bacterial cells) is extracted with a low-polarity organic solvent and removed. After collecting the aqueous layer and dialysis,
Subject to hydrophobic chromatography. Next, the adsorbed protein is eluted with a buffer containing an alcohol (e.g., ethylene glycol) or the like which can be easily mixed with water. Serve and collect. The low-polarity organic solvent is defined as 5 when the polarity of hexane is 0 and the polarity of water is 9.
It refers to something lower. For example, n-butanol, chloroform and the like are preferably used. When the enzyme adsorbed on the hydrophobic chromatography is eluted, for example, an organic solvent having a polarity of 5 or more is suitably used. Examples of such an organic solvent include alcohols (for example, n-butanol, ethylene glycol and the like), acetone and the like.

【0012】本発明に用いられ得る精製DDaseは以下の
特徴を有する。
The purified DDase that can be used in the present invention has the following features.

【0013】1)作用 本酵素はアミロースなどを含めて重合度3以上のマルト
オリゴ糖に作用し、それら基質の非還元末端側のグルコ
ース残基を転移することによってデキストランを生産す
る。この作用は、反応に用いた物質がマルトース(重合
度=2)となるまで進行する。このDDaseの作用はマル
トオリゴ糖の還元末端に位置するグルコースが水素添加
などの修飾を受けていても同様である。
1) Action The present enzyme acts on maltooligosaccharides having a degree of polymerization of 3 or more, including amylose, and produces dextran by transferring glucose residues on the non-reducing terminal side of these substrates. This action proceeds until the substance used in the reaction becomes maltose (degree of polymerization = 2). The action of this DDase is the same even when glucose located at the reducing end of maltooligosaccharide is modified by hydrogenation or the like.

【0014】2)最適pHおよび安定pH DDaseの最適作用pHは4.0〜4.5であり、各種pH条件
下で30分置いた時にpH2.5〜6.0で安定である。
2) Optimum pH and stable pH The optimal action pH of DDase is 4.0 to 4.5, and is stable at pH 2.5 to 6.0 when left for 30 minutes under various pH conditions.

【0015】3)最適温度および安定温度 DDaseの最適作用温度は37〜45℃であり、各種温度条件
下で30分置いた時に45℃以下で安定である。本酵素は55
℃まで活性を有する。
3) Optimal temperature and stable temperature The optimal operating temperature of DDase is 37 to 45 ° C, and is stable at 45 ° C or less when left for 30 minutes under various temperature conditions. This enzyme is 55
Active up to ° C.

【0016】4)分子量 電気泳動によるDDaseの分子量は約30万である。4) Molecular weight The molecular weight of DDase determined by electrophoresis is about 300,000.

【0017】5)力価測定法 酵素反応基質には還元低加水分解澱粉を用い、反応によ
って生成したデキストランをデキストラナーゼを用いて
分解後、この時生じる還元力を測定することによりデキ
ストラン生成量を求める。力価は、1分間に1μmolの
グルコース単位がデキストランとなる時の酵素量を1U
とする。
5) Titer measurement method A reduced and low-hydrolyzing starch is used as an enzyme reaction substrate, dextran produced by the reaction is decomposed with dextranase, and the reducing power generated at this time is measured to determine the amount of dextran produced. Ask for. The titer is 1 U of the enzyme when 1 μmol of glucose unit is converted into dextran per minute.
And

【0018】本発明に用いられる枝切り酵素とは、澱粉
の構造中に存在するα-1,6グルコシル結合を切断する酵
素であり、例えば、イソアミラーゼまたはプルラナーゼ
が挙げられる。本発明に用いる澱粉とは、分解処理をし
ていない未分解の澱粉である。澱粉の分解物とは、ここ
では澱粉の酸加水分解物、またはα-アミラーゼなどの
酵素処理による分解物をさしていい、分子中にα-1,6結
合を有する。澱粉分解物の分解限度は特に限定されな
い。
The debranching enzyme used in the present invention is an enzyme that cleaves an α-1,6 glucosyl bond existing in the structure of starch, and includes, for example, isoamylase or pullulanase. The starch used in the present invention is an undecomposed starch that has not been decomposed. The term "hydrolyzate of starch" as used herein means an acid hydrolyzate of starch or a hydrolyzate obtained by treatment with an enzyme such as α-amylase, which has α-1,6 bonds in the molecule. The decomposition limit of the starch degradation product is not particularly limited.

【0019】枝切り酵素およびDDaseを上記澱粉または
澱粉分解物に酵素化学的に作用させるには通常の酵素反
応の条件が採用され得る。例えば、本発明で用いる酵素
反応の条件は、好ましくはpH3.5〜5.5、温度20〜4
5℃、そして反応時間3〜72時間である。このときに
用いる枝切り酵素およびDDaseは粗精製のものでも良い
が、好ましくは、精製酵素が用いられる。原料である澱
粉またはα-1,6結合を有する澱粉分解物の一部が未反応
で残る場合には、澱粉液化型α-アミラーゼなどをさら
に加えて、これを分解すれば良い。しかし、反応条件が
適切でかつ酵素量および反応時間が充分であれば、原料
である澱粉またはα-1,6結合を有する澱粉分解物は未反
応で残ることはなく、エタノール沈澱法などの通常の多
糖体分離取得法でのみで、効率的に純度の高いデキスト
ランを取得できる。
In order for the debranching enzyme and DDase to act enzymatically on the starch or starch hydrolyzate, the usual conditions for enzymatic reaction can be employed. For example, the conditions of the enzymatic reaction used in the present invention are preferably pH 3.5 to 5.5, temperature 20 to 4
5 ° C. and reaction time 3 to 72 hours. The debranching enzyme and DDase used at this time may be crudely purified, but preferably, a purified enzyme is used. When a part of the raw material starch or the starch decomposed product having an α-1,6 bond remains unreacted, starch liquefied α-amylase or the like may be further added to decompose it. However, if the reaction conditions are appropriate and the amount of the enzyme and the reaction time are sufficient, the raw material starch or the starch decomposed product having an α-1,6 bond does not remain unreacted, and usually does not remain, such as an ethanol precipitation method. Dextran of high purity can be efficiently obtained only by the method for separating and obtaining polysaccharides.

【0020】[0020]

【作用】DDaseは澱粉分子中のα-1,4結合に作用する
が、α-1,6結合には作用しない。しかし、その分解物で
あってα-1,4結合のみを有する多糖類には作用し、デキ
ストランを生成する。DDaseを澱粉またはα-1,6結合を
有する澱粉分解物に作用させると、デキストラン分子を
形成するべく、そこに存在するα-1,4結合した非還元末
端グルコース残基をα-1,6結合様式で転移させるのであ
るが、澱粉分解物の構造中に存在する分枝部分の近辺で
その反応は停止する。それゆえ、α-1,6結合をもたない
直鎖のα-1,4オリゴ糖が、デキストラン製造における良
い原料となり、最も良い原料は澱粉を枝切り酵素で分解
したときに得られる短鎖アミロースであると考えられ
る。発明者はさらに研究をすすめ、澱粉またはα-1,6結
合とα-1,4結合とを有する分解物にDDaseと枝切り酵素
とを併用することにより、短時間で効果的にデキストラ
ンが生成することを見い出した。本発明においては、DD
aseと枝切り酵素が同時に澱粉またはα-1,6結合を有す
る澱粉分解物に作用し;もしくは、枝切り酵素が澱粉ま
たはα-1,6結合を有する澱粉分解物に作用してこれらの
α-1,6結合を分解し、次いで、これにDDaseが作用す
る。例えば、DDaseとイソアミラーゼとを用いると、イ
ソアミラーゼによって澱粉またはα-1,6結合を有する澱
粉分解物より短鎖アミロースを生成しながら、この生成
したアミロースに対してDDaseが作用してデキストラン
を生成する。この際、過剰のイソアミラーゼが反応に用
いられた場合には、反応途中において短鎖アミロースが
生成し、これが沈澱する場合があるが、この短鎖アミロ
ースは最終的にはデキストランへと変換されるので、特
に問題なく高収率でデキストランを製造することができ
る。一般に、イソアミラーゼを過剰に使用することが推
奨される。これに対してイソアミラーゼの使用量が少な
い場合には、デキストラン製造における所要時間が長く
なるがデキストランの収率が低下することはない。
[Effect] DDase acts on α-1,4 bonds in starch molecules, but does not act on α-1,6 bonds. However, it acts on a polysaccharide having only α-1,4 bonds, which is a decomposition product thereof, and produces dextran. When DDase is allowed to act on starch or a starch hydrolyzate having an α-1,6 bond, the α-1,4 linked non-reducing terminal glucose residue present there is converted to α-1,6 to form a dextran molecule. Although the reaction is carried out in a binding manner, the reaction stops near the branched portion present in the structure of the starch hydrolyzate. Therefore, linear α-1,4 oligosaccharides having no α-1,6 bond are good raw materials for dextran production, and the best raw materials are short chains obtained by degrading starch with a debranching enzyme. It is considered amylose. The inventors proceeded further with research and found that dextran can be efficiently produced in a short time by using DDase and a debranching enzyme in combination with starch or a degradation product having an α-1,6 bond and an α-1,4 bond. I found something to do. In the present invention, DD
ase and a debranching enzyme simultaneously act on starch or a starch hydrolyzate having an α-1,6 bond; or It breaks the -1,6 bond, which is then acted upon by DDase. For example, when a DDase and an isoamylase are used, while a short-chain amylose is produced from starch or a starch degradation product having an α-1,6 bond by the isoamylase, DDase acts on the produced amylose to produce dextran. Generate. At this time, if excess isoamylase is used in the reaction, short-chain amylose is generated during the reaction and may precipitate, but this short-chain amylose is finally converted to dextran. Therefore, dextran can be produced at a high yield without any particular problem. Generally, it is recommended to use an excess of isoamylase. On the other hand, when the amount of isoamylase used is small, the time required for the production of dextran increases, but the yield of dextran does not decrease.

【0021】枝切り酵素のうちプルラナーゼも澱粉また
はα-1,6結合を有する澱粉分解物のα-1,6結合に作用す
るが、その作用部位は澱粉分子の外側に存在する分枝部
分に限られ、内部の分枝部分には作用しない。従って、
プルラナーゼは単独では澱粉に作用しないと言われてい
る。このプルラナーゼとDDaseとを併用すると、澱粉分
子の外側に存在するα-1,6結合に対してプルラナーゼが
作用し短鎖アミロースが生成する。生成した短鎖アミロ
ースおよび枝切りされた澱粉の外側の直鎖部分はDDase
の作用によりデキストランへと変換される。澱粉の外側
の直鎖部分がデキストランへと変換されて短くなるにつ
れて、澱粉の内部に存在する分枝部分が露出するため、
この部分のα-1,6結合がプルラナーゼの作用により切断
され、短鎖アミロースおよび直鎖部分が生じ、これにDD
aseが作用する。この繰り返しによって澱粉は完全に消
失し、デキストランが高収率で製造できる。このメカニ
ズムは、マルトースの製造において澱粉にβ-アミラー
ゼとプルラナーゼとを併用すると、プルラナーゼが効率
良く澱粉の枝切り酵素として作用するのに類似してい
る。
Among the debranching enzymes, pullulanase also acts on starch or on the α-1,6 bond of a starch degradation product having an α-1,6 bond, and its action site is on the branching portion existing outside the starch molecule. Limited, does not act on internal branches. Therefore,
It is said that pullulanase alone does not act on starch. When this pullulanase and DDase are used in combination, pullulanase acts on α-1,6 bond existing outside the starch molecule to generate short-chain amylose. The outer straight-chain portion of the formed short-chain amylose and debranched starch is DDase
Is converted to dextran. As the outer straight chain portion of the starch is converted to dextran and shortened, the branched portion existing inside the starch is exposed,
The α-1,6 bond in this part is cleaved by the action of pullulanase, resulting in a short-chain amylose and a straight-chain part, in which DD
ase acts. By this repetition, starch completely disappears and dextran can be produced in high yield. This mechanism is similar to the fact that when starch is used in combination with β-amylase and pullulanase in the production of maltose, pullulanase efficiently acts as a starch debranching enzyme.

【0022】本発明は、上記のように、澱粉からデキス
トランを高収率で取得するに際し、枝切り酵素とDDase
とを同時に作用させること、または枝切り酵素の作用中
にDDaseを作用させることを特徴としている。本発明方
法により、例えば、澱粉の分解物として可溶性澱粉を原
料に用い、枝切り酵素をDDaseと同時に作用させたとき
のデキストランの収率を、DDaseのみを作用させたとき
のデキストランの収率と比較すると、DDaseと枝切り酵
素とを併用した方がはるかに高い収率でデキストランを
製造できる。これまでDDaseの作用についてはほとんど
研究が行われたことがなく、澱粉中のα-1,6結合付近で
反応が停止すること、あるいは、この部分がイソアミラ
ーゼまたはプルラナーゼにより切断されることによりDD
aseが再び作用することについて明らかにされていなか
った。これらの事実は、本発明によって初めて明らかに
された。
As described above, the present invention provides a method for obtaining dextran from starch in a high yield by using a debranching enzyme and DDase.
And the simultaneous action of DDase and the action of DDase during the action of the debranching enzyme. According to the method of the present invention, for example, using a soluble starch as a raw material as a degradation product of starch, the yield of dextran when a debranching enzyme is acted on simultaneously with DDase is the same as the yield of dextran when only DDase is acted on. By comparison, the combined use of DDase and debranching enzyme can produce dextran at a much higher yield. To date, little research has been done on the action of DDase, and the reaction is stopped near the α-1,6 bond in starch, or this part is cleaved by isoamylase or pullulanase.
It has not been revealed that ase works again. These facts were first clarified by the present invention.

【0023】以下に実施例を挙げ、本発明を説明する。Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

(実施例1)4%とうもろこし澱粉0.75mlに特願平3-69
590号の方法で得られた1U/mlDDase0.75mlおよび12,500U
/mlイソアミラーゼ(天野製薬製、商品名「イソアミラ
ーゼ「アマノ」」、1,250,000U/ml)5μlを加え、pH
4.8で30℃にて30時間反応させた。この反応液を1
5分間沸騰水中で加熱した後、4.5mlのエタノールを加
え、4℃で1時間放置し、これを遠心分離して沈澱を集
めた。このとき得られた沈澱を乾固することにより、デ
キストランを19.5mg得た。収率は65.0%であった。本実
施例の結果を表1に示す。実施例2〜5、比較例1およ
び2、および参考例1の結果もあわせて表1に示す。
Example 1 Japanese Patent Application No. 3-69 for 0.75 ml of 4% corn starch
1U / ml DDase 0.75ml and 12,500U obtained by the method of No.590
5 μl / ml isoamylase (manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd., trade name “isoamylase“ Amano ””, 1,250,000 U / ml), and add pH
Reaction was carried out at 30 ° C. for 30 hours at 4.8. This reaction solution is
After heating in boiling water for 5 minutes, 4.5 ml of ethanol was added, the mixture was allowed to stand at 4 ° C. for 1 hour, and the precipitate was collected by centrifugation. The precipitate obtained at this time was dried to obtain 19.5 mg of dextran. The yield was 65.0%. Table 1 shows the results of this example. Table 1 also shows the results of Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 and 2, and Reference Example 1.

【0025】(実施例2)4%とうもろこし澱粉0.75ml
に実施例1と同様の1U/mlDDase0.75mlおよび400U/mlプ
ルラナーゼ(林原生物化学研究所製、商品名「プルラナ
ーゼ」、40U/mgタンパク質)10μlを加え、pH4.8で
30℃にて30時間反応させた。この反応液を15分間
沸騰水中で加熱した後、4.5mlのエタノールを加え、4
℃で1時間放置し、これを遠心分離して沈澱を集めた。
このとき得られた沈澱を乾固することにより、デキスト
ランを10.2mg得た。収率は68.0%であった。
Example 2 0.75 ml of 4% corn starch
0.75 ml of 1 U / ml DDase and 10 μl of 400 U / ml pullulanase (manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories, trade name “Pullulanase”, 40 U / mg protein) as in Example 1 were added thereto, and pH 4.8 was added at 30 ° C. for 30 hours. Reacted. After heating this reaction solution in boiling water for 15 minutes, 4.5 ml of ethanol was added and 4
The mixture was left at room temperature for 1 hour and centrifuged to collect a precipitate.
The precipitate obtained at this time was dried to obtain 10.2 mg of dextran. The yield was 68.0%.

【0026】(比較例1)2%とうもろこし澱粉2mlに
実施例1と同様の0.3U/mlDDase2mlを加え、pH4.8で3
0℃にて48時間反応させた。この反応液を15分間沸
騰水中で加熱した後、8mlのエタノールを加え、4℃で
1時間放置し、これを遠心分離して沈澱を集めた。この
とき得られた沈澱を蒸留水4mlに溶解し、これに200U/ml
液化型のα-アミラーゼ(上田化学工業製、商品名「フ
クタミラーゼ」、300,000U/g)を加え、40℃で1時間
反応させた。この反応液を4℃で2時間放置し、これを
遠心分離したところ、デキストランの沈澱は得られなか
った。
Comparative Example 1 To 2 ml of 2% corn starch, 2 ml of 0.3 U / ml DDase as in Example 1 was added,
The reaction was performed at 0 ° C. for 48 hours. After heating the reaction solution in boiling water for 15 minutes, 8 ml of ethanol was added, the mixture was allowed to stand at 4 ° C. for 1 hour, and the mixture was centrifuged to collect a precipitate. The precipitate obtained at this time was dissolved in 4 ml of distilled water, and 200 U / ml was added thereto.
Liquefied α-amylase (trade name “Fuctamylase”, manufactured by Ueda Chemical Industry Co., Ltd., 300,000 U / g) was added and reacted at 40 ° C. for 1 hour. The reaction solution was left at 4 ° C. for 2 hours and centrifuged. As a result, no dextran precipitate was obtained.

【0027】(実施例3)30%可溶性澱粉1.8mlに実
施例1と同様の10U/mlDDase0.2mlおよび実施例1と同様
の5,900,000U/mlイソアミラーゼ5μlを加え、pH4.8
で40℃にて66時間反応させた。この反応液を15分
間沸騰水中で加熱した後、6mlのエタノールを加え、4
℃で1時間放置し、これを遠心分離して沈澱を集めた。
このとき得られた沈澱を乾固することにより、デキスト
ランを280mg得た。収率は51.9%であった。
Example 3 0.2 ml of 10 U / ml DDase as in Example 1 and 5 μl of 5,900,000 U / ml isoamylase as in Example 1 were added to 1.8 ml of 30% soluble starch, and pH 4.8 was added.
At 40 ° C. for 66 hours. After heating the reaction solution in boiling water for 15 minutes, 6 ml of ethanol was added and 4
The mixture was left at room temperature for 1 hour and centrifuged to collect a precipitate.
The precipitate obtained at this time was dried to obtain 280 mg of dextran. The yield was 51.9%.

【0028】(実施例4)30%可溶性澱粉1.8mlに実
施例1と同様の10U/mlDDase0.2mlおよび実施例2と同様
の400U/mlプルラナーゼ20μlを加え、pH4.8で40℃
にて66時間反応させた。この反応液を15分間沸騰水
中で加熱した後、6mlのエタノールを加え、4℃で1時
間放置し、これを遠心分離して沈澱を集めた。このとき
得られた沈澱を乾固することによりデキストランを28.6
mg得た。収率は52.9%であった。
Example 4 0.2 ml of 10 U / ml DDase as in Example 1 and 20 μl of 400 U / ml pullulanase as in Example 2 were added to 1.8 ml of 30% soluble starch, pH 4.8 and 40 ° C.
For 66 hours. After heating the reaction solution in boiling water for 15 minutes, 6 ml of ethanol was added, and the mixture was allowed to stand at 4 ° C. for 1 hour, and centrifuged to collect a precipitate. The precipitate obtained at this time was dried to give dextran 28.6.
mg was obtained. The yield was 52.9%.

【0029】(比較例2)2%可溶性澱粉1mlに実施例
1と同様の0.2U/mlDDase1mlを加え、pH4.8で30℃に
て16時間反応させた。この反応液を15分間沸騰水中
で加熱した後、6mlのエタノールを加え、4℃で1時間
放置し、これを遠心分離して沈澱を集めた。この沈澱を
0.5mlの蒸留水に溶解し、これに比較例1と同様の100U/
ml液化型α-アミラーゼ50μlを加え、37℃で30分
間反応させた。この反応液を15分間沸騰水中にて加熱
後、1.7mlのエタノールを加え、4℃で1時間放置し、
これを遠心分離して沈澱を集めた。このとき得られた沈
澱を乾固することにより、デキストランを4.3mg得た。
収率は21.4%であった。
Comparative Example 2 To 1 ml of 2% soluble starch, 1 ml of 0.2 U / ml DDase as in Example 1 was added and reacted at 30 ° C. for 16 hours at pH 4.8. After heating the reaction solution in boiling water for 15 minutes, 6 ml of ethanol was added, and the mixture was allowed to stand at 4 ° C. for 1 hour, and centrifuged to collect a precipitate. This precipitate
Dissolve in 0.5 ml of distilled water and add 100 U /
Then, 50 μl of liquefied α-amylase was added, and the mixture was reacted at 37 ° C. for 30 minutes. After heating the reaction solution in boiling water for 15 minutes, 1.7 ml of ethanol was added, and the mixture was left at 4 ° C. for 1 hour.
This was centrifuged to collect the precipitate. The precipitate thus obtained was dried to obtain 4.3 mg of dextran.
The yield was 21.4%.

【0030】(実施例5)40%可溶性澱粉3.6mlに実
施例2と同様の400U/mlプルラナーゼ30μlを加え、p
H4.8で40℃にて2時間反応させた後、これに実施例
1と同様の1U/mlDDase3.6mlを加え、さらに60時間反
応させた。この反応液を15分間沸騰水中で加熱した
後、20mlのエタノールを加え、4℃で1時間放置し、こ
れを遠心分離して沈澱を集めた。このとき得られた沈澱
を乾固することにより、デキストランを745mg得た。収
率は51.7%であった。
Example 5 To 3.6 ml of 40% soluble starch, 30 μl of 400 U / ml pullulanase as in Example 2 was added.
After reacting at 40 ° C. for 2 hours with H4.8, 3.6 ml of 1 U / ml DDase as in Example 1 was added thereto, and the reaction was further continued for 60 hours. After heating the reaction solution in boiling water for 15 minutes, 20 ml of ethanol was added, the mixture was left at 4 ° C. for 1 hour, and the precipitate was collected by centrifugation. The precipitate obtained at this time was dried to obtain 745 mg of dextran. The yield was 51.7%.

【0031】(参考例1)4%短鎖アミロース1.5mlに
実施例1と同様の1U/mlDDase1.5mlを加え、pH4.8で3
0℃にて6時間反応させた。この反応液を15分間沸騰
水中で加熱した後、9mlのエタノールを加え、4℃で1
時間放置し、これを遠心分離して沈澱を集めた。このと
き得られた沈澱を乾固することにより、デキストランを
42mg得た。収率は70.0%であった。
(Reference Example 1) To 1.5 ml of 4% short-chain amylose, 1.5 ml of 1 U / ml DDase similar to that in Example 1 was added.
The reaction was performed at 0 ° C. for 6 hours. After heating the reaction solution in boiling water for 15 minutes, 9 ml of ethanol was added, and the mixture was heated at 4 ° C. for 1 hour.
This was left for a time and centrifuged to collect the precipitate. The precipitate obtained at this time is dried to obtain dextran.
42 mg were obtained. The yield was 70.0%.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明により、澱粉またはα-1,6結合を
有する澱粉分解物から、簡単な操作で短時間のうちにデ
キストランを製造することができる。
According to the present invention, dextran can be produced from starch or a starch hydrolyzate having an α-1,6 bond by a simple operation in a short time.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 澱粉またはα−1,6結合を有する澱粉
分解物に、イソアミラーゼおよびプルラナーゼから選択
される枝切り酵素ならびにデキストリンデキストラナー
ゼを作用させる工程を包含するデキストランの製造法。
1. A starch or a starch hydrolyzate having an α-1,6 bond selected from isoamylase and pullulanase.
A method for producing dextran, comprising the step of reacting a debranching enzyme to be used and dextrin dextranase.
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