JP3448314B2 - フラクトシルトレハロース及びその製造方法 - Google Patents
フラクトシルトレハロース及びその製造方法Info
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- JP3448314B2 JP3448314B2 JP9885793A JP9885793A JP3448314B2 JP 3448314 B2 JP3448314 B2 JP 3448314B2 JP 9885793 A JP9885793 A JP 9885793A JP 9885793 A JP9885793 A JP 9885793A JP 3448314 B2 JP3448314 B2 JP 3448314B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、飲食品、医薬品などに
利用可能な、新規なオリゴ糖及びその製造方法に関し、
更に詳しくは、トレハロースにフラクトース残基が転移
したフラクトシルトレハロース及びその製造方法に関す
る。
利用可能な、新規なオリゴ糖及びその製造方法に関し、
更に詳しくは、トレハロースにフラクトース残基が転移
したフラクトシルトレハロース及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビヒズス菌増殖効果、ダイエタリ
ー効果などの生理活性効果や、従来の水飴にはない優れ
た物理化学的特性を有する糖質として、各種のオリゴ糖
が注目されており、これまでに、マルトオリゴ糖、イソ
マルトース、及びパノース等の分岐オリゴ糖、ガラクト
オリゴ糖、フラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖などが開
発、利用されている。
ー効果などの生理活性効果や、従来の水飴にはない優れ
た物理化学的特性を有する糖質として、各種のオリゴ糖
が注目されており、これまでに、マルトオリゴ糖、イソ
マルトース、及びパノース等の分岐オリゴ糖、ガラクト
オリゴ糖、フラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖などが開
発、利用されている。
【０００３】一方、トレハロースは、酵母などに大量に
含まれる機能性糖質であり、蛋白質及び酵素などの変質
防止（特開昭６３−５００５６２号）、乳化安定性の改
善（特開昭６２−９１２３６号）及び食品や飲料の乾燥
による変質防止（特開平２−５０３８６４号）などの優
れた機能特性を有することから、近年注目され始めてい
る。
含まれる機能性糖質であり、蛋白質及び酵素などの変質
防止（特開昭６３−５００５６２号）、乳化安定性の改
善（特開昭６２−９１２３６号）及び食品や飲料の乾燥
による変質防止（特開平２−５０３８６４号）などの優
れた機能特性を有することから、近年注目され始めてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トレハ
ロースを基本構造に持つオリゴ糖及びその製造方法に関
しては、これまでに報告されていなかった。
ロースを基本構造に持つオリゴ糖及びその製造方法に関
しては、これまでに報告されていなかった。
【０００５】したがって、本発明の目的は、トレハロー
スを基本構造に持つ新規なオリゴ糖及びその製造方法を
提供することにある。
スを基本構造に持つ新規なオリゴ糖及びその製造方法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の一つは、下記化学式３で示されるフラクト
シルトレハロースを提供するものである。
め、本発明の一つは、下記化学式３で示されるフラクト
シルトレハロースを提供するものである。
【０００７】
【化３】
【０００８】また、本発明のもう一つは、シュークロー
スとトレハロースとを含有する基質に、アスペルギルス
属（Aspergillus ）に属し、フラクトース転移酵素生産
能を有する微生物の菌体、又はその菌体より調製された
前記酵素を作用させて、フラクトース転移反応を行わせ
ることを特徴とする上記化学式３で示されるフラクトシ
ルトレハロースの製造方法を提供するものである。
スとトレハロースとを含有する基質に、アスペルギルス
属（Aspergillus ）に属し、フラクトース転移酵素生産
能を有する微生物の菌体、又はその菌体より調製された
前記酵素を作用させて、フラクトース転移反応を行わせ
ることを特徴とする上記化学式３で示されるフラクトシ
ルトレハロースの製造方法を提供するものである。
【０００９】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。本発明の微生物としては、アスペルギルス属（Aspe
rgillus ）に属し、フラクトース転移酵素を生産する能
力を有する微生物が用いられ、特に、アスペルギルス・
シドウィ（Aspergillus sydowi）に属する菌株が好まし
く用いられる。アスペルギルス・シドウィに属し、上記
酵素生産能を有する菌株としては、例えば、IAM2544
株、IAM2514 株、IAM2009 株（いずれも東京大学応用微
生物研究所の保存菌 NO.である）などを用いることがで
きる。
る。本発明の微生物としては、アスペルギルス属（Aspe
rgillus ）に属し、フラクトース転移酵素を生産する能
力を有する微生物が用いられ、特に、アスペルギルス・
シドウィ（Aspergillus sydowi）に属する菌株が好まし
く用いられる。アスペルギルス・シドウィに属し、上記
酵素生産能を有する菌株としては、例えば、IAM2544
株、IAM2514 株、IAM2009 株（いずれも東京大学応用微
生物研究所の保存菌 NO.である）などを用いることがで
きる。
【００１０】培地としては、適当な窒素源、炭素源、ビ
タミン、ミネラル等を含む培地を用いればよく、また、
固体培地、液体培地のどちらを用いてもよい。例えば、
グルコース10％、コーンスティープリカー２％、MgSO4・
7H2O 0.1％、及び KH2PO4 0.2 ％含有し、pH6.0 に調製
した液体培地等を用いることができる。
タミン、ミネラル等を含む培地を用いればよく、また、
固体培地、液体培地のどちらを用いてもよい。例えば、
グルコース10％、コーンスティープリカー２％、MgSO4・
7H2O 0.1％、及び KH2PO4 0.2 ％含有し、pH6.0 に調製
した液体培地等を用いることができる。
【００１１】上記のような培地に微生物を接種し、例え
ばロータリーシェイカー等の振とう培養や、ジャーファ
ーメンター等の通気攪拌培養によって、25〜35℃、好ま
しくは30℃付近の温度下で、２〜10日間程度、好気的に
培養するのが好ましい。こうして培養すると、培地中に
微生物の菌体が多量に生成、蓄積される。
ばロータリーシェイカー等の振とう培養や、ジャーファ
ーメンター等の通気攪拌培養によって、25〜35℃、好ま
しくは30℃付近の温度下で、２〜10日間程度、好気的に
培養するのが好ましい。こうして培養すると、培地中に
微生物の菌体が多量に生成、蓄積される。
【００１２】培養終了後、生成、蓄積された菌体を、遠
心分離、ろ過などの手段により集菌し、生理的食塩水な
どで洗浄後、ろ過乾燥して保存する。
心分離、ろ過などの手段により集菌し、生理的食塩水な
どで洗浄後、ろ過乾燥して保存する。
【００１３】こうして得られた菌体には、フラクトース
転移酵素が含まれているので、この菌体をそのまま用い
てフラクトース転移反応を行うことができるが、上記菌
体からフラクトース転移酵素を調製して使用することも
できる。菌体から上記酵素を調製する方法としては、例
えば、菌体をキチナーゼ、グルカナーゼ、ペクチナーゼ
などと共にホモジネートして酵素液を抽出し、この酵素
液から必要に応じて更に酵素を精製する方法が採用され
る。精製方法としては、例えば、硫安による塩析、エタ
ノール、アセトン、イソプロパノール等による溶媒沈殿
法、限外濾過法、ゲル濾過法、イオン交換樹脂等による
一般的な酵素精製法等が採用される。
転移酵素が含まれているので、この菌体をそのまま用い
てフラクトース転移反応を行うことができるが、上記菌
体からフラクトース転移酵素を調製して使用することも
できる。菌体から上記酵素を調製する方法としては、例
えば、菌体をキチナーゼ、グルカナーゼ、ペクチナーゼ
などと共にホモジネートして酵素液を抽出し、この酵素
液から必要に応じて更に酵素を精製する方法が採用され
る。精製方法としては、例えば、硫安による塩析、エタ
ノール、アセトン、イソプロパノール等による溶媒沈殿
法、限外濾過法、ゲル濾過法、イオン交換樹脂等による
一般的な酵素精製法等が採用される。
【００１４】菌体又はそれから調製された酵素は、その
まま基質溶液に添加して反応させてもよいが、例えば、
アルギン酸塩、アクリルアミドゲル、ポリビニルアルコ
ールゲル、光架橋樹脂、カラギーナン、キトサン、ゼラ
チン等の包括剤を用いて固定化して用いることもでき
る。更に、担体の強度を増すために、グルタルアルデヒ
ド等の架橋剤で処理してもよい。菌体又はそれから調製
された酵素をそのまま用いる場合には、バッチ法により
処理する必要があるが、それらを固定化して用いる場合
には、カラムに充填して連続的に通液処理することが可
能であり、バッチ法よりも効率的に反応を行うことがで
きる。
まま基質溶液に添加して反応させてもよいが、例えば、
アルギン酸塩、アクリルアミドゲル、ポリビニルアルコ
ールゲル、光架橋樹脂、カラギーナン、キトサン、ゼラ
チン等の包括剤を用いて固定化して用いることもでき
る。更に、担体の強度を増すために、グルタルアルデヒ
ド等の架橋剤で処理してもよい。菌体又はそれから調製
された酵素をそのまま用いる場合には、バッチ法により
処理する必要があるが、それらを固定化して用いる場合
には、カラムに充填して連続的に通液処理することが可
能であり、バッチ法よりも効率的に反応を行うことがで
きる。
【００１５】本発明において、フラクトース転移反応に
用いるトレハロースは、２分子のＤ−グルコースがその
還元基どうしで結合し、かつ、その結合様式がα，α−
結合であるα，α−トレハロースを意味する。α，α−
トレハロースは、例えば本出願人による特願平４−３２
１１３５号に記載された方法によって調製することがで
きる。
用いるトレハロースは、２分子のＤ−グルコースがその
還元基どうしで結合し、かつ、その結合様式がα，α−
結合であるα，α−トレハロースを意味する。α，α−
トレハロースは、例えば本出願人による特願平４−３２
１１３５号に記載された方法によって調製することがで
きる。
【００１６】基質中のシュークロースとトレハロースの
配合比は、重量比で１：0.2 〜１：６とすることが好ま
しく、副産物であるフラクトシルシュークロースの生成
を抑制するためには、１：４〜１：６とすることがより
好ましい。重量比を１：４〜１：６とした場合、転移生
成物中95％以上の割合でフラクトシルトレハロースを得
ることができる。更に、反応中に、消費したシュークロ
ースを連続的に補充することにより、より効率的にフラ
クトシルトレハロースを生産することも可能である。な
お、反応液中の全基質濃度は、シュークロースとトレハ
ロースとを合わせて40〜65重量％とすることが好まし
い。
配合比は、重量比で１：0.2 〜１：６とすることが好ま
しく、副産物であるフラクトシルシュークロースの生成
を抑制するためには、１：４〜１：６とすることがより
好ましい。重量比を１：４〜１：６とした場合、転移生
成物中95％以上の割合でフラクトシルトレハロースを得
ることができる。更に、反応中に、消費したシュークロ
ースを連続的に補充することにより、より効率的にフラ
クトシルトレハロースを生産することも可能である。な
お、反応液中の全基質濃度は、シュークロースとトレハ
ロースとを合わせて40〜65重量％とすることが好まし
い。
【００１７】反応液中のフラクトース転移酵素の量は、
固形分１ｇ当たり５単位以上が好ましい。ここで、１単
位とは、50％(W/V) シュークロース溶液を基質とし、60
℃、pH6.0 の条件下で、１分間に１μmol のフラクトー
スを、シュークロース又はフラクトシルシュークロース
に転移する酵素量である。
固形分１ｇ当たり５単位以上が好ましい。ここで、１単
位とは、50％(W/V) シュークロース溶液を基質とし、60
℃、pH6.0 の条件下で、１分間に１μmol のフラクトー
スを、シュークロース又はフラクトシルシュークロース
に転移する酵素量である。
【００１８】反応液のpHは、5.0 〜7.0 が好ましく、5.
5 〜 6.5が特に好ましい。また、温度条件は、30〜70℃
が好ましく、40〜60℃が特に好ましい。反応時間は、１
〜３日が好ましいが、更に長時間反応させて、より重合
度の大きなフラクトシルトレハロースを製造することも
可能である。
5 〜 6.5が特に好ましい。また、温度条件は、30〜70℃
が好ましく、40〜60℃が特に好ましい。反応時間は、１
〜３日が好ましいが、更に長時間反応させて、より重合
度の大きなフラクトシルトレハロースを製造することも
可能である。
【００１９】上記転移反応によって、上記化３に示すよ
うな、トレハロースのグルコース残基の６位に、１〜４
個のフラクトース残基がβ−１，２結合で結合した新規
なオリゴ糖である、フラクトシルトレハロースが生成す
る。
うな、トレハロースのグルコース残基の６位に、１〜４
個のフラクトース残基がβ−１，２結合で結合した新規
なオリゴ糖である、フラクトシルトレハロースが生成す
る。
【００２０】こうして得られた反応液を、必要に応じて
メンブレンフィルター等により濾過して脱イオン、脱色
した後、例えば濃縮して水飴としたり、あるいはスプレ
ードライなどにより粉末化して、製品化する。
メンブレンフィルター等により濾過して脱イオン、脱色
した後、例えば濃縮して水飴としたり、あるいはスプレ
ードライなどにより粉末化して、製品化する。
【００２１】なお、上記反応液中には、フラクトシルト
レハロースのほかに、１−ケストース、ニストースなど
のフラクトシルシュークロースや、グルコース、フラク
トース、及び未反応のシュークロースが合計して60〜80
％(W/W) 程度含まれている。必要に応じて、反応液をOD
S 、アミノシリカ等による逆層カラムクロマトグラフィ
ーや、「Bio-Gel 」（商品名、バイオラド社製）、「To
yopearl HW40」（商品名、東ソー株式会社製）等による
ゲル濾過、あるいは強酸性カチオン交換樹脂カラムクロ
マトグラフィーなどの方法で処理し、これらの物質を除
去することにより、フラクトシルトレハロース含量の高
い製品を調製することができる。
レハロースのほかに、１−ケストース、ニストースなど
のフラクトシルシュークロースや、グルコース、フラク
トース、及び未反応のシュークロースが合計して60〜80
％(W/W) 程度含まれている。必要に応じて、反応液をOD
S 、アミノシリカ等による逆層カラムクロマトグラフィ
ーや、「Bio-Gel 」（商品名、バイオラド社製）、「To
yopearl HW40」（商品名、東ソー株式会社製）等による
ゲル濾過、あるいは強酸性カチオン交換樹脂カラムクロ
マトグラフィーなどの方法で処理し、これらの物質を除
去することにより、フラクトシルトレハロース含量の高
い製品を調製することができる。
【００２２】
【作用】本発明のフラクトシルトレハロースは、まろや
かな甘味を有し、従来のトレハロースと同様に、蛋白の
保存安定効果、飲食物の乾燥による変性防止効果が期待
できる。更に、従来のオリゴ糖と同様に、ヒトの腸内に
おけるビヒズス菌の増殖効果や、便通を良好にする効果
のほか、血中や肝臓中のコレステロールや中性脂肪の含
量を低下させる効果、虫歯抑制効果などが期待される。
かな甘味を有し、従来のトレハロースと同様に、蛋白の
保存安定効果、飲食物の乾燥による変性防止効果が期待
できる。更に、従来のオリゴ糖と同様に、ヒトの腸内に
おけるビヒズス菌の増殖効果や、便通を良好にする効果
のほか、血中や肝臓中のコレステロールや中性脂肪の含
量を低下させる効果、虫歯抑制効果などが期待される。
【００２３】また、本発明の製造方法によれば、シュー
クロースと、トレハロースとを基質とするフラクトース
転移反応において、アスペルギルス属（Aspergillus ）
に属し、フラクトース転移酵素生産能を有する微生物の
菌体、又はその菌体より調製された前記酵素を用いるこ
とにより、フラクトシルトレハロースを大量に製造する
ことができる。
クロースと、トレハロースとを基質とするフラクトース
転移反応において、アスペルギルス属（Aspergillus ）
に属し、フラクトース転移酵素生産能を有する微生物の
菌体、又はその菌体より調製された前記酵素を用いるこ
とにより、フラクトシルトレハロースを大量に製造する
ことができる。
【００２４】
実施例１
グルコース10％(W/V) 、コーンスティープリカー２％、
MgSO4・7H2O 0.1％、KH2PO4 0.2％を含むpH6.0 の液体培
地100ml を坂口フラスコに入れ、アスペルギルス・シド
ウィ IAM2544株（東京大学応用微生物研究所、保存菌Ｎ
Ｏ）をスラントより植菌し、30℃で５日間往復振とう培
養した。この培養液を遠心分離して集菌し、生理的食塩
水で数回洗浄した後、凍結乾燥して供試菌体とした。
MgSO4・7H2O 0.1％、KH2PO4 0.2％を含むpH6.0 の液体培
地100ml を坂口フラスコに入れ、アスペルギルス・シド
ウィ IAM2544株（東京大学応用微生物研究所、保存菌Ｎ
Ｏ）をスラントより植菌し、30℃で５日間往復振とう培
養した。この培養液を遠心分離して集菌し、生理的食塩
水で数回洗浄した後、凍結乾燥して供試菌体とした。
【００２５】次に、シュークロース30％(W/V) 、トレハ
ロース30％(W/V) を含むpH6.0 の溶液に、上記菌体を固
形分１ｇ当たり５単位添加し、60℃で攪拌しながら２日
間反応を行なった。反応後、菌体を濾過によって除去
し、「Asahipak NH2P-50」（商品名、旭化成工業株式会
社製）によりフラクトシルトレハロースを分画し、一連
の重合度を有する高純度のオリゴ糖を得た。これらのオ
リゴ糖を、Tre-1 、Tre-2 、Tre-3 及び Tre-4とする。
ロース30％(W/V) を含むpH6.0 の溶液に、上記菌体を固
形分１ｇ当たり５単位添加し、60℃で攪拌しながら２日
間反応を行なった。反応後、菌体を濾過によって除去
し、「Asahipak NH2P-50」（商品名、旭化成工業株式会
社製）によりフラクトシルトレハロースを分画し、一連
の重合度を有する高純度のオリゴ糖を得た。これらのオ
リゴ糖を、Tre-1 、Tre-2 、Tre-3 及び Tre-4とする。
【００２６】試験例１
実施例１で得られた一連のオリゴ糖Tre-1 、Tre-2 、Tr
e-3 及び Tre-4を、0.5 Ｎ硫酸又はインベルターゼを用
いて加水分解し、グルコースとフラクトースのモル比を
それぞれ求めた。その結果を表１に示す。
e-3 及び Tre-4を、0.5 Ｎ硫酸又はインベルターゼを用
いて加水分解し、グルコースとフラクトースのモル比を
それぞれ求めた。その結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１に示すように、いずれの加水分解方法
によっても、重合度の増加に伴いフラクトースのモル比
が上昇していた。このため、上記のオリゴ糖はいずれ
も、トレハロースにβ−２，６結合でフラクトースが結
合し、更にフラクトースがβ−フラクトフラノシド結合
で重合した構造を有するものと推定された。
によっても、重合度の増加に伴いフラクトースのモル比
が上昇していた。このため、上記のオリゴ糖はいずれ
も、トレハロースにβ−２，６結合でフラクトースが結
合し、更にフラクトースがβ−フラクトフラノシド結合
で重合した構造を有するものと推定された。
【００２９】試験例２
実施例１で得られた一連のオリゴ糖Tre-1 、Tre-2 、Tr
e-3 及び Tre-4を、公知の箱守法によりメチル化した
後、酸により加水分解し、続いて還元してグリシトール
アセテートにし、得られた部分メチル化グリシトールア
セテート誘導体のモル比をキャピラリークロマトグラフ
ィーのピーク面積比によって分析した。その結果を表２
に示す。
e-3 及び Tre-4を、公知の箱守法によりメチル化した
後、酸により加水分解し、続いて還元してグリシトール
アセテートにし、得られた部分メチル化グリシトールア
セテート誘導体のモル比をキャピラリークロマトグラフ
ィーのピーク面積比によって分析した。その結果を表２
に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】表２の結果より、実施例１で得られたオリ
ゴ糖は、下記のような構造を有する新規なオリゴ糖であ
ることが明らかになった。
ゴ糖は、下記のような構造を有する新規なオリゴ糖であ
ることが明らかになった。
【００３２】Tre-1: O-β-D-Fru-(2 → 6)-α-O-D-Glu
-(1 → 1)-α-D-Glucopyranoside Tre-2: O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru-(2 → 6)-O-
α-D-Glu-(1 → 1)-α-D-Glucopyranoside Tre-3: O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-
β-D-Fru-(2 → 6)-O-α-D-Glu-(1 → 1)-α-D-Glucopy
ranoside Tre-4: O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-
β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru-(2 → 6)-O-α-D-Glu-
(1 → 1)-α-D-Glucopyranoside
-(1 → 1)-α-D-Glucopyranoside Tre-2: O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru-(2 → 6)-O-
α-D-Glu-(1 → 1)-α-D-Glucopyranoside Tre-3: O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-
β-D-Fru-(2 → 6)-O-α-D-Glu-(1 → 1)-α-D-Glucopy
ranoside Tre-4: O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-
β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru-(2 → 6)-O-α-D-Glu-
(1 → 1)-α-D-Glucopyranoside
【００３３】また、Tre-1 及びTre-2 については、Ｃ13
ＮＭＲによる分析によっても、上記構造であることが確
認された。
ＮＭＲによる分析によっても、上記構造であることが確
認された。
【００３４】試験例３
実施例１で得られた凍結乾燥菌体を用いて、反応液中の
基質濃度が、フラクトシルトレハロースの生成に及ぼす
影響について検討した。
基質濃度が、フラクトシルトレハロースの生成に及ぼす
影響について検討した。
【００３５】シュークロースとトレハロースとを所定濃
度で含有する溶液（重量比１：１、pH6.0 ）に固形分１
ｇ当たり５単位の上記菌体を添加し、60℃で52時間反応
させた後、反応液中の成分組成を分析した。その結果を
表３に示す。なお、表中GF-4は、O-β-D-Fru-(2 → 1)-
O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru
-(2 → 1)-O-O-α-D-Glucopyranosideで表されるフラク
トシルシュークロースを示している。
度で含有する溶液（重量比１：１、pH6.0 ）に固形分１
ｇ当たり５単位の上記菌体を添加し、60℃で52時間反応
させた後、反応液中の成分組成を分析した。その結果を
表３に示す。なお、表中GF-4は、O-β-D-Fru-(2 → 1)-
O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru-(2 → 1)-O-β-D-Fru
-(2 → 1)-O-O-α-D-Glucopyranosideで表されるフラク
トシルシュークロースを示している。
【００３６】
【表３】
【００３７】以上の結果から、シュークロースとトレハ
ロースとを合わせた基質濃度は、30％(W/V) 以上が好ま
しいことがわかった。
ロースとを合わせた基質濃度は、30％(W/V) 以上が好ま
しいことがわかった。
【００３８】試験例４
実施例１で得られた凍結乾燥菌体を用いて、基質中のシ
ュークロースとトレハロースとの重量比が、フラクトシ
ルトレハロースの生成に及ぼす影響について検討した。
ュークロースとトレハロースとの重量比が、フラクトシ
ルトレハロースの生成に及ぼす影響について検討した。
【００３９】シュークロースとトレハロースとを所定の
重量比で含有し、全基質濃度が50％になるように調製さ
れた反応液（pH6.0 ）に、固形分１ｇ当たり10単位の上
記菌体を添加し、60℃で15時間反応させた後、反応液中
の成分組成を分析した。その結果を表４に示す。
重量比で含有し、全基質濃度が50％になるように調製さ
れた反応液（pH6.0 ）に、固形分１ｇ当たり10単位の上
記菌体を添加し、60℃で15時間反応させた後、反応液中
の成分組成を分析した。その結果を表４に示す。
【００４０】
【表４】
【００４１】以上の結果から、シュークロースに対する
トレハロースの重量が多い程、フラクトシルトレハロー
スの生成効率がよいことがわかった。特に、シュークロ
ース１に対しトレハロース５の重量比では、得られた転
移生成物のうち90％以上がフラクトシルトレハロースで
あった。
トレハロースの重量が多い程、フラクトシルトレハロー
スの生成効率がよいことがわかった。特に、シュークロ
ース１に対しトレハロース５の重量比では、得られた転
移生成物のうち90％以上がフラクトシルトレハロースで
あった。
【００４２】実施例２
シュークロース10％、トレハロース50％を含有する基質
溶液に、実施例１の菌体10単位を加え、３日間反応させ
た反応生成物をイオン交換クロマトグラフィーにより分
画したところ、98％以上がフラクトシルトレハロースで
あるオリゴ糖組成物を得ることができた。
溶液に、実施例１の菌体10単位を加え、３日間反応させ
た反応生成物をイオン交換クロマトグラフィーにより分
画したところ、98％以上がフラクトシルトレハロースで
あるオリゴ糖組成物を得ることができた。
【００４３】試験例５
実施例１で得られた凍結乾燥菌体を用いて、菌体酵素の
添加量が、フラクトシルトレハロースの生成に及ぼす影
響について検討した。
添加量が、フラクトシルトレハロースの生成に及ぼす影
響について検討した。
【００４４】基質濃度50％のシュークロース−トレハロ
ース混液（重量比１：１、pH6.0 ）に、種々の濃度の菌
体酵素（フラクトース転移酵素）を作用させ、60℃で48
時間反応させた後、反応液中の成分組成を分析した。そ
の結果を表５に示す。
ース混液（重量比１：１、pH6.0 ）に、種々の濃度の菌
体酵素（フラクトース転移酵素）を作用させ、60℃で48
時間反応させた後、反応液中の成分組成を分析した。そ
の結果を表５に示す。
【００４５】
【表５】
【００４６】以上の結果から、菌体酵素の添加量は、シ
ュークロース固形分１ｇ当たり５単位以上が好ましいこ
とがわかった。
ュークロース固形分１ｇ当たり５単位以上が好ましいこ
とがわかった。
【００４７】試験例６
実施例１で得られた凍結乾燥菌体を用いて、反応温度が
フラクトシルトレハロースの生成に及ぼす影響について
検討した。
フラクトシルトレハロースの生成に及ぼす影響について
検討した。
【００４８】基質濃度50％のシュークロース−トレハロ
ース混液（重量比１：１、pH6.0 ）に、上記菌体酵素
（フラクトース転移酵素）をシュークロース固形分１ｇ
当たり５単位添加し、所定の温度で48時間反応させた
後、反応液中の成分組成を分析した。その結果を表６に
示す。
ース混液（重量比１：１、pH6.0 ）に、上記菌体酵素
（フラクトース転移酵素）をシュークロース固形分１ｇ
当たり５単位添加し、所定の温度で48時間反応させた
後、反応液中の成分組成を分析した。その結果を表６に
示す。
【００４９】
【表６】
【００５０】以上の結果から、反応温度は、40〜60℃が
よいことがわかった。
よいことがわかった。
【００５１】実施例３
実施例１で得られた凍結乾燥菌体を用いて、フラクトシ
ルトレハロースの大量製造を行った。トレハロース５kg
とシュークロース0.5kg とを4.5 リッターの水に溶解さ
せ、0.1 Ｎ塩酸及び0.1 Ｎ水酸化ナトリウムによってpH
を6.0 に調節した。溶液を60℃に加熱し、10000 単位の
酵素を含む凍結菌体を加え、ゆるやかに攪拌しながら反
応させた。６時間後、更に0.5kg のシュークロースを添
加し、15時間反応させた後、温度を95℃に上げて、20分
間酵素を失活させ、菌体をセライトで除去した。
ルトレハロースの大量製造を行った。トレハロース５kg
とシュークロース0.5kg とを4.5 リッターの水に溶解さ
せ、0.1 Ｎ塩酸及び0.1 Ｎ水酸化ナトリウムによってpH
を6.0 に調節した。溶液を60℃に加熱し、10000 単位の
酵素を含む凍結菌体を加え、ゆるやかに攪拌しながら反
応させた。６時間後、更に0.5kg のシュークロースを添
加し、15時間反応させた後、温度を95℃に上げて、20分
間酵素を失活させ、菌体をセライトで除去した。
【００５２】こうして得られた反応液を分析したとこ
ろ、下記表７に示すように、フラクトシルトレハロース
が18％含まれていた。また、本条件では、シュークロー
スにフラクトースが転移したフラクトシルシュークロー
スの生成を0.5 ％以下に抑制し、フラクトシルトレハロ
ースを効率よく製造することができた。
ろ、下記表７に示すように、フラクトシルトレハロース
が18％含まれていた。また、本条件では、シュークロー
スにフラクトースが転移したフラクトシルシュークロー
スの生成を0.5 ％以下に抑制し、フラクトシルトレハロ
ースを効率よく製造することができた。
【００５３】この反応液を「UVK-101 」（商品名、三菱
化成株式会社製）によって分画したところ、表７に示す
ように、フラクトシルトレハロース含量を85.4％に高め
ることができた。
化成株式会社製）によって分画したところ、表７に示す
ように、フラクトシルトレハロース含量を85.4％に高め
ることができた。
【００５４】
【表７】
【００５５】この反応液を、更に活性炭によって脱色し
た後、イオン交換樹脂により脱塩し、更に濃縮して製品
化した。こうして得られた製品は、砂糖に比べ若干甘味
度が低かったが、砂糖に近い味質を有していた。
た後、イオン交換樹脂により脱塩し、更に濃縮して製品
化した。こうして得られた製品は、砂糖に比べ若干甘味
度が低かったが、砂糖に近い味質を有していた。
【００５６】実施例４
実施例３で得られた、フラクトシルトレハロースを18％
含む糖液100 ｇに、小麦粉「カメリア」（商品名、日清
製粉株式会社製）300 ｇ、イースト「FD-1」（商品名、
オリエンタル酵母株式会社製）１ｇ及び水180ml を加
え、ミキサー（関東混合機械株式会社製）を用い混合さ
せて中種をつくり、温度27℃、湿度85％のドウコンディ
ショナーで４時間発酵させた後、成形した。こうして得
られたパン生地をポリエチレンの袋に入れ、液体窒素に
10秒間漬けた後、−30度のフリーザー内に３週間貯蔵し
た。貯蔵後、温度30℃度、湿度85％の条件で60分間解凍
し、ドウコンディショナーに入れて温度39℃、湿度85％
の条件で発酵させて焼成し、パンを製造した。なお、コ
ントロールとして、フラクトシルトレハロースを含まな
い原料を用いて、同様にパンを製造した。フラクトシル
トレハロースを含むパンは、コントロールに比較して体
積が大きく、かつ、風味豊かでやわらかい食感を有して
いた。
含む糖液100 ｇに、小麦粉「カメリア」（商品名、日清
製粉株式会社製）300 ｇ、イースト「FD-1」（商品名、
オリエンタル酵母株式会社製）１ｇ及び水180ml を加
え、ミキサー（関東混合機械株式会社製）を用い混合さ
せて中種をつくり、温度27℃、湿度85％のドウコンディ
ショナーで４時間発酵させた後、成形した。こうして得
られたパン生地をポリエチレンの袋に入れ、液体窒素に
10秒間漬けた後、−30度のフリーザー内に３週間貯蔵し
た。貯蔵後、温度30℃度、湿度85％の条件で60分間解凍
し、ドウコンディショナーに入れて温度39℃、湿度85％
の条件で発酵させて焼成し、パンを製造した。なお、コ
ントロールとして、フラクトシルトレハロースを含まな
い原料を用いて、同様にパンを製造した。フラクトシル
トレハロースを含むパンは、コントロールに比較して体
積が大きく、かつ、風味豊かでやわらかい食感を有して
いた。
【００５７】実施例５
新鮮なスケトウダラから、常法により得た脱水肉500 ｇ
に対して、実施例３で得られた高純度フラクトシルトレ
ハロース（分画により純度を上げたもの）23ｇ、ソルビ
トール20ｇ、及び重合リン酸塩1.5 ｇを添加した後、攪
拌機で５分間混合した。得られたすり身を直ちに−20℃
で保存し、約１カ月後にそれを取り出して、５℃、１日
の条件で解凍した。次いで１％の食塩を加えて10分間サ
イレントカッターで攪拌混合した後、プラスチックケー
スに充填し、沸騰水中で30分間加熱してカマボコを製造
した。得られたカマボコは、従来の砂糖を添加したコン
トロールに比べ、しなやかさに富み、甘味が抑えられた
良好な歯ごたえ風味を有していた。
に対して、実施例３で得られた高純度フラクトシルトレ
ハロース（分画により純度を上げたもの）23ｇ、ソルビ
トール20ｇ、及び重合リン酸塩1.5 ｇを添加した後、攪
拌機で５分間混合した。得られたすり身を直ちに−20℃
で保存し、約１カ月後にそれを取り出して、５℃、１日
の条件で解凍した。次いで１％の食塩を加えて10分間サ
イレントカッターで攪拌混合した後、プラスチックケー
スに充填し、沸騰水中で30分間加熱してカマボコを製造
した。得られたカマボコは、従来の砂糖を添加したコン
トロールに比べ、しなやかさに富み、甘味が抑えられた
良好な歯ごたえ風味を有していた。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トレハロースにフラクトース残基が転移した新規なオリ
ゴ糖であるフラクトシルトレハロースを大量に製造する
ことができる。こうして得られたフラクトシルトレハロ
ースは、トレハロースの有する酵素、蛋白の保存安定化
効果、飲食物の乾燥による変性防止効果のほか、従来の
オリゴ糖が有するビヒズス菌増殖効果や、コレステロー
ルや中性脂肪の含量を低下させる効果、虫歯抑制効果な
どが期待できる。
トレハロースにフラクトース残基が転移した新規なオリ
ゴ糖であるフラクトシルトレハロースを大量に製造する
ことができる。こうして得られたフラクトシルトレハロ
ースは、トレハロースの有する酵素、蛋白の保存安定化
効果、飲食物の乾燥による変性防止効果のほか、従来の
オリゴ糖が有するビヒズス菌増殖効果や、コレステロー
ルや中性脂肪の含量を低下させる効果、虫歯抑制効果な
どが期待できる。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
(Ｃ１２Ｐ 19/04
Ｃ１２Ｒ 1:66）
(56)参考文献 特開 昭64−63389（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−187797（ＪＰ，Ａ)
Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ，1992年，Ｖｏｌ．14，Ｎｏ.
５，ｐ．373−378
糖質シンポジウム講演要旨集，1989年
７月，Ｖｏｌ．12，ｐ．135−136
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C12P 19/00 - 19/24
ＣＡ（ＳＴＮ)
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
ＢＩＯＳＩＳ／ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (4)
- 【請求項１】 下記化学式１で示されるフラクトシルト
レハロース。 【化１】 - 【請求項２】 シュークロースとトレハロースとを含有
する基質に、アスペルギルス属（Aspergillus ）に属
し、フラクトース転移酵素生産能を有する微生物の菌
体、又はその菌体より調製された前記酵素を作用させ
て、フラクトース転移反応を行わせることを特徴とする
下記化学式２で示されるフラクトシルトレハロースの製
造方法。 【化２】 - 【請求項３】 前記微生物が、アスペルギルス・シドウ
ィ（Aspergillus sydowi）に属し、フラクトース転移酵
素生産能を有する菌株である請求項２記載のフラクトシ
ルトレハロースの製造方法。 - 【請求項４】 前記シュークロースと前記トレハロース
とを、重量比で１：１〜１：６の割合で反応させる請求
項２又は３記載のフラクトシルトレハロースの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9885793A JP3448314B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | フラクトシルトレハロース及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9885793A JP3448314B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | フラクトシルトレハロース及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06284894A JPH06284894A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3448314B2 true JP3448314B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=14230906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9885793A Expired - Lifetime JP3448314B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | フラクトシルトレハロース及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3448314B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-01 JP JP9885793A patent/JP3448314B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９２年，Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．５，ｐ．３７３−３７８ |
| 糖質シンポジウム講演要旨集，１９８９年 ７月，Ｖｏｌ．１２，ｐ．１３５−１３６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06284894A (ja) | 1994-10-11 |
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