JP3124370B2

JP3124370B2 - パラチノース糖付加物およびその製造法

Info

Publication number: JP3124370B2
Application number: JP04123945A
Authority: JP
Inventors: 一也山本; 憲司芳川; 茂孝岡田
Original assignee: Ezaki Glico Co Ltd
Current assignee: Ezaki Glico Co Ltd
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 2001-01-15
Anticipated expiration: 2016-01-15
Also published as: JPH05310768A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品用素材として有用
な新規パラチノース糖付加物およびその酵素化学的製造
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パラチノース（6-O-glucopyranosyl-α-
fructofranose）は、非う蝕性に優れ、ガムまたはキャ
ンディーなどに利用されているが、結晶性が非常に高く
ざらついた食感を与えるため、食品への利用の用途は限
られている。パラチノースが有するこの高い結晶性を低
減できれば、多くの食品の食感を損なうことなく食品に
添加できると考えられる。すでに、シクロマルトデキス
トリングルカノトランスフェラーゼ（以下、CGTaseとい
う）を用いたパラチノース糖付加物が開発されている。
CGTaseを用いて製造されるパラチノース糖付加物（以
下、ＣＰオリゴ糖という）は実際にパラチノースに比べ
て結晶性は低く、かつ、パラチノースの結晶防止剤とし
て利用できることが示唆されている。このように、パラ
チノースに糖を付加することによりパラチノースの結晶
性を低減できることがすでに明らかとなっている。

【０００３】しかし、このＣＰオリゴ糖は、非還元末端
にG-α-1,4-G-構造（ここで、Gはグルコースを示す。以
下、グルコースを適宜"G"と略す。）を有し、これを食
した場合、口腔内において虫歯菌であるS.mutansなどの
細菌により容易にグルコースが遊離され、このグルコー
スを利用して酸醗酵が行われるために非う蝕効果が期待
できなくなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の課
題を解決するものであり、その目的とするところは、パ
ラチノースの高い結晶性を糖の付加によって低減させ、
かつ、非う蝕性を有するパラチノース糖付加物を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のパラチノース糖
付加物は、パラチノースの構造中に存在するグルコース
残基の６位炭素にグルコース残基、または複数のグルコ
ースがα-1,6結合で連結しているオリゴ糖残基が、α-
1,6結合している。

【０００６】本発明のパラチノース糖付加物の製造方法
は、グルコース供与体とパラチノースとの混合物にデキ
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。

【０００７】好適な実施態様においては、上記反応系に
は、デキストリンデキストラナーゼに加えて、枝切り酵
素が含有される。

【０００８】好適な実施態様においては、本発明のパラ
チノース糖付加物は、上記方法により製造される。

【０００９】本発明に用いられるグルコース供与体と
は、非還元末端にα-1,4結合あるいはα-1,6結合したグ
ルコース残基を有するオリゴ糖または多糖類、それらを
構造中に有する化合物およびそれらの分解物のことをい
う。これらを含む混合物もグルコース供与体として利用
できる。さらに、澱粉などの基質からCGTaseあるいはDD
aseを用いて製造されたオリゴ糖または多糖類などもグ
ルコース供与体として利用できる。本発明に用いられる
グルコース供与体としては、好ましくは、澱粉、デキス
トランまたはそれらの分解物などが挙げられる。

【００１０】本発明に用いられるデキストリンデキスト
ラナーゼ（以下、DDaseという）は、α-1,4結合のみを
有するオリゴ糖または多糖類からデキストランを生成す
る酵素として古くから知られており、それはグルコノバ
クターオキシダンスＡＴＣＣ１１８９４株(Gluconobact
er oxydans; American Type Culture Collection strai
n 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。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DDas
eを食品原料加工に用いても安全である。本発明に用い
られる上記DDaseは、好ましくは、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。

【００１１】本発明に用いられるDDaseの製造法は、例
えば、次のとおりである。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】本発明に用いられ得る精製DDaseは以下の
特徴を有する。

【００１５】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などの
重合度が２となるマルトオリゴ糖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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】４）分子量電気泳動によるDDaseの分子量は約30万である。

【００１９】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１
Ｕとする。

【００２０】本発明において上記DDaseに加えて枝切り
酵素を用いるとパラチノース糖付加物の収率が高くな
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。

【００２１】上記グルコース供与体とパラチノースとの
混合物にDDase、および必要に応じて上記枝切り酵素を
作用させることにより、本発明のパラチノース糖付加物
が得られる。この反応には、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２０〜４５
℃、そして反応時間３〜７２時間である。このとき用い
るDDaseおよび枝切り酵素は、粗精製のものでも良い
が、好ましくは、精製したものが用いられる。

【００２２】

【作用】本発明の方法において、DDaseは、α-1,4結合
あるいはα-1,6結合を有するグルコース供与体であるオ
リゴ糖または多糖類などの非還元末端に位置するα-1,4
結合あるいはα-1,6結合したグルコース残基を受容体へ
転移させる。この転移反応において、受容体となるもの
は、非還元末端にグルコース残基を有するオリゴ糖また
は多糖類などであり、転移するグルコースは、受容体に
α-1,6結合の形態で結合する。

【００２３】DDaseが、α-1,4結合を有するグルコース
供与体であるオリゴ糖または多糖類などの非還元末端に
位置するα-1,4結合グルコース残基を受容体へ転移させ
るほか、α-1,6結合を有するグルコース供与体であるオ
リゴ糖または多糖類などの非還元末端に位置するα-1,6
結合グルコース残基を受容体へ転移させることは、本発
明者らによりはじめて明らかとなったものである。すな
わち、デキストラン、イソマルトオリゴ糖などのように
α-1,6結合グルコース残基を非還元末端に有する化合物
もグルコース供与体となりうる。本発明においては、パ
ラチノースが受容体となり、パラチノースはグルコース
を供与されることにより、G-α-1,6-パラチノースとな
る。このG-α-1,6-パラチノースの非還元末端がグルコ
ース残基であるので、さらにその一部はグルコースを供
与され、G-α-1,6-G-α-1,6-パラチノースとなる。同様
に、G-α-1,6-G-α-1,6-パラチノースも受容体となり、
このように次々とグルコース残基にグルコースが転移さ
れていく。グルコース供与体として、澱粉またはその分
解物のようにα-1,4結合の主鎖および側鎖を有し、か
つ、α-1,6結合でこれらが分岐している構造を有する化
合物を用いた場合には、反応系に枝切り酵素が存在する
と、α-1,6結合がこの枝切り酵素により切断されるた
め、効果的にDDaseが作用し、パラチノース糖付加物が
高収率で得られる。

【００２４】このような酵素反応による反応液中には、
通常、パラチノースにグルコース残基、またはグルコー
スがα-1,6結合で２〜８個連結しているオリゴ糖残基が
α-1,6結合しているパラチノース糖付加物；原料である
パラチノース；およびグルコース供与体が共存する。酵
素を失活させた後、このままで、あるいは必要に応じ
て、パラチノース糖付加物を通常により単離して各種用
途に利用する。

【００２５】ところで、歯のう蝕の原因は虫歯菌S.muta
nsによるグルカン生成及び酸生成である。ある糖をS.mu
tansに資化させた場合、グルカン生成あるいは酸生成、
またはその両者がおこらないとき、この糖は非う蝕性で
あるといえる。後述の実施例の表２に示すように、ＩＭ
Ｐオリゴ糖の主要構成成分であるG-α-1,6-パラチノー
スをS.mutansに与えたとき、本オリゴ糖は非常にS.muta
nsに資化されにくく、かつ、酸生成によるｐＨの低下も
起こらないことから、G-α-1,6-パラチノースは非う蝕
性であることがわかる。また、唾液中に含まれるアミラ
ーゼによっても本オリゴ糖は分解されないことから、口
腔内で酸生成の原因となりうるグルコースを遊離するこ
ともない。同様にＩＭＰオリゴ糖G-α-1,6-G-α-1,6-パ
ラチノースなどのＩＭＰオリゴ糖構成成分であるオリゴ
糖も非う蝕性である。このように、上記のようにして得
られたＩＭＰオリゴ糖は、非う蝕性を示す。さらにＩＭ
Ｐオリゴ糖は小腸でもほとんど分解されず大腸に達して
初めてビフィズス菌のみにより利用されるためビフィズ
ス菌選択生育促進因子となり、腸内菌叢が改善される。
さらに、ＩＭＰオリゴ糖もＣＰオリゴ糖と同じくパラチ
ノース糖付加物であるので、ＩＭＰオリゴ糖にもパラチ
ノース結晶性低減効果が期待できる。

【００２６】以下に実施例を挙げ、本発明を説明する。

【００２７】

【実施例】

（実施例１）２％パラチノース50μｌおよび２％可溶性
澱粉50μｌの混合物に特願平3-69590号の方法で得られ
た10U/mlDDase100μｌを加え、ｐＨ４．８で４０℃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
熱後、反応液中に存在する糖の成分比を分析した。その
結果を表１に示す。実施例２〜５の結果も合わせて表１
に示す。

【００２８】（実施例２）２％パラチノース50μｌおよ
び２％イソマルトテトラオース50μｌの混合物に実施例
１と同様の10U/mlDDase100μｌを加え、ｐＨ４．８で４
０℃にて６時間反応させた。この反応液を１５分間沸騰
水中で加熱後、反応液中に存在する糖の成分比を分析し
た。

【００２９】（実施例３）２％パラチノース50μｌおよ
び２％マルトテトラオース50μｌの混合物に実施例１と
同様の10U/mlDDase100μｌを加え、ｐＨ４．８で４０℃
にて６時間反応させた。この反応液を１５分間沸騰水中
で加熱後、反応液中に存在する糖の成分比を分析した。

【００３０】（実施例４）２％パラチノース50μｌおよ
び２％デキストラン50μｌの混合物に実施例１と同様の
10U/mlDDase 100μｌを加え、ｐＨ４．８で４０℃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
熱後、反応液中に存在する糖の成分比を分析した。

【００３１】（実施例５）２％パラチノース200μｌお
よび２％可溶性澱粉200μｌの混合物に実施例１と同様
の10U/mlDDase400μｌおよび125,000U/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）20μｌを加え、ｐＨ４．８で
４０℃にて１０時間反応させた。この反応液を１５分間
沸騰水中で加熱後、反応液中に存在する糖の成分比を分
析した。

【００３２】

【表１】

【００３３】（実施例６）蔗糖、G-α-1,6-蔗糖および
単離したG-α-1,6-パラチノースを用い、Imaiらの方法
(Journal of Dental Research 第63巻 1293-1297頁)に
準じてS.mutansによる醗酵性を調べたところ、表２のよ
うに、酸生成及びそれに伴うｐＨの低下はほとんど認め
られなかった。

【００３４】

【表２】

【００３５】（実施例７）パラチノース及び、実施例１
において製造したＩＭＰオリゴ糖をそれぞれ、パラチノ
ースの濃度が20％及び30％となるように調製した水溶液
とし、これを４℃で１週間放置してその結晶生成を観察
した。その結果、表３に示すように30％濃度において、
パラチノース単独では結晶が生じたのに対し、ＩＭＰオ
リゴ糖では結晶は生じなかった。

【００３６】

【表３】

【００３７】

【発明の効果】本発明により、パラチノースにグルコー
ス、または複数のグルコースがα-1,6結合で連結してい
るオリゴ糖残基がα-1,6結合した、パラチノース糖付加
物を効果的に生産することが可能となる。本発明により
得られたパラチノース糖付加物は、非う蝕性を有し、結
晶性が低く、かつビフィズス菌選択生育促進因子として
の効果を有することが期待できることから、食品への広
範な利用途が開発できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C12P 19/00 - 19/64 ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ) ＣＡ（ＳＴＮ) ＢＩＯＳＩＳ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パラチノースの構造中に存在するグルコ
ース残基の６位炭素にグルコース残基、または２個のグ
ルコースがα−１，６結合で連結しているオリゴ糖残基
が、α−１，６結合している、パラチノース糖付加物。
【請求項２】グルコース供与体とパラチノースとの混
合物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、パラチノース糖付加物の製造方法。
【請求項３】前記デキストリンデキストラナーゼに加
えて、枝切り酵素が反応系に含有される、請求項２に記
載のパラチノース糖付加物の製造方法。
【請求項４】請求項２または３に記載の方法により製
造されるパラチノース糖付加物。