JP3459276B2 - チアミン糖誘導体及びその製造法 - Google Patents
チアミン糖誘導体及びその製造法Info
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Description
たチアミン糖誘導体及びその製造法に関するものであ
る。
食品の分野において広く使用されている。しかし、チア
ミンは特有の臭を呈する物質であり、熱、光、酸化、還
元、細菌等によって分解や変性を受けることが知られて
いる。このような特臭をもち不安定なチアミンを安定化
する試みは数多くなされており、数多くの誘導体が開発
されている。例えば、医薬や食品用にチアミンプロピル
ジスルフィド(TPD)、チアミンテトラヒドロフルフィ
リルジスルフィド(TTFD)、チアミン−8−メチル−
6−アセチルジヒドロチオクテートジスルフィド(TA
TD)、O,S−ジベンゾイルチアミン(DBT)、O,S
−ジカルボエトキシチアミン塩酸(DCET)、S−ベン
ゾイルチアミン−O−一リン酸(BTMP)、O−ベンゾ
イルチアミンジスルフィド(BTDS)などが開発されて
いる。これらの誘導体は吸収性にすぐれたものである
が、未だ特有の臭い、味を有し、その用途が制限され、
特に食品には使用しがたい。
のチアミン誘導体が開発されているが、風味の点におい
て、特有の臭、味を有しており使用しにくい。特に、食
品に使用する場合、チアミン塩酸塩、チアミン硝酸塩、
DBTHCl塩が食品添加物として許可されているが、
特有のビタミン臭、苦味などがあり、使用食品、使用量
が制限される。また、製造法の観点から、有機化学合成
でなく生化学合成の方が食品用には好ましい。
題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、次式[1]又は
[2]で示される新規なチアミン糖誘導体が無臭で安定で
あることを見い出した。また、この誘導体が、温和な条
件で生化学合成出来ることも見い出した。本発明はこれ
らの新規な知見に基づいて完成されたものであり、本発
明は式[1]又は式[2]
る新規チアミン糖誘導体又はその塩を提供するものであ
る。また、本発明は式
在下に反応させることを特徴とする式[1]又は[2]で示
されるチアミン糖誘導体又はその塩の製造法も提供する
ものである。
あるチアゾール型である。本品はアルカリ溶液で容易に
式[2]においてR=Hであるチオール型に転換する。
るものではないが、通常、その塩酸塩、硝酸塩を意味
し、また、アルカリ処理して得られるチオール型チアミ
ンはそのアルカリ塩(例:ナトリウム塩、カリウム塩)を
も包含する。以下、特に断らない限り、チアゾール型及
びチオール型を合わせてチアミンと称する。本発明でい
う、チアミン糖誘導体とは式[1]または式[2]で示され
るもの及びその塩(例:塩酸塩、硝酸塩、ナトリウム塩
等)を意味する。
れる糖残基としては、4〜6炭糖残基があげられ、具体
的には、グルコース、ガラクトース、フルクトースなど
の6炭糖、キシロース、アラビノースなどの5炭糖、エ
リスロースなどの4炭糖、及び各々の2〜7個結合した
オリゴ糖などの残基が挙げられる。それらの結合様式は
α−またはβ−結合であってもよい。
ン糖誘導体の具体例としては、チアミン−α−グルコシ
ド、チアミン−β−グルコシド、チアミン−α−ガラク
トシド、チアミン−β−ガラクトシド、チアミン−β−
フルクシド、チアミン−α−アラビノシド、チアミン−
β−キシロシド、チアミン−β−エリスロシド、チアミ
ン−α−グルコオリゴ糖、チアミン−β−グルコオリゴ
糖、チアミン−α−ガラクトオリゴ糖、チアミン−β−
ガラクトオリゴ糖、チアミン−β−フルクトオリゴ糖、
チアミン−β−キシロオリゴ糖、チアミン−α−アラビ
ノオリゴ糖等が挙げられる。
ン糖誘導体は、チアミンと糖とを糖転移酵素の作用によ
り反応させることにより製造できる。
たは澱粉部分加水分解物、マルトース、ショ糖、フェニ
ル−α−グルコシド、プルラン又はその部分加水分解
物、セロビオース、フェニル−β−グルコシド、セルロ
ース部分加水分解物、メリビオース、ラフィノース、o
−ニトロフェニル−α−ガラクトシド、p−ニトロフェ
ニル−α−ガラクトシド、フェニール−α−ガラクトシ
ド、ラクトース、o−ニトロフェニル−β−ガラクトシ
ド、p−ニトロフェニール−β−ガラクトシド、フェニ
ル−β−ガラクトシド、レバン又はイヌリンの部分加水
分解物、キシラン部分加水分解物、アラバン部分加水分
解物、アラビノキシラン部分加水分解物、アラビノガラ
クタン加水分解物、o−ニトロフェニル−β−エリスロ
ース、フェニル−β−エリスロース等が挙げられる。
素、植物由来の酵素、更には微生物の培養物由来の酵素
を適宜選択出来る。また、これらの酵素を固定化して用
いてもよい。用いる糖転移酵素としては、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(EC 2.
4.1.19)、デキストリンデキストラナーゼ(EC
2.4.1.2)、アミロスクラーゼ(EC 2.4.
1.4)、デキストランスクラーゼ(EC 2.4.1.
5)、イヌロスクラーゼ(EC 2.4.1.9)、レバ
ンスクラーゼ(EC 2.4.1.10)、α−グルコシ
ダーゼ(EC 3.2.1.20)、β−グルコシダーゼ
(EC 3.2.1.21)、α−ガラクトシダーゼ(E
C 3.2.1.22)、β−ガラクトシダーゼ(EC
3.2.1.23)、β−D−フルクトフラノシダーゼ
(EC 3.2.1.26)、キシラナーゼ(EC 3.
2.1.32)、アミロ−1,6−グルコシダーゼ(EC
3.2.1.33)、エキソ−1,4−β−D−キシロ
シダーゼ(EC 3.2.1.37)、プルラナーゼ(E
C 3.2.1.41)、セルラーゼ(EC 3.2.
1.4)又はα−L−アラビノフラノシダーゼ(EC
3.2.1.55)が挙げられる。これらの糖転移酵素
は、用いる糖によって適宜選択するが、例えば、表1及
び表2に示すごとく選択できる。
衝液に溶解し、これに糖転移酵素を作用させ、反応させ
る。この反応時のチアミンの濃度は通常1w/v%以上、
好ましくは約2〜30w/v%であり、糖の添加量はチア
ミンに対して通常、重量比で約0.3〜30倍の範囲が
好適である。酵素反応時間と酵素量は、通常、経済性か
ら3〜80時間で反応が終了するよう酵素量が選ばれ
る。反応条件としては、通常、pH約3〜9、温度約1
0〜80℃の範囲が適当である。また、反応中にチアミ
ンが酸化分解を受けやすいので、できるだけ嫌気または
還元状態で遮光下に維持するのが望ましい。
が結合したチアミン糖誘導体とグリコシル糖との混液に
糖転移酵素を作用させて、グリコシル糖のグリコシル基
をチアミン糖誘導体へ連続的に転移し2〜7個のグリコ
シル基の結合したオリゴ糖タイプを生成させてもよい。
当量のアリカリ溶液中でチオール型チアミン糖誘導体に
転換される。添付の図1にチアゾール型チアミン糖誘導
体(チアミンI)のアリカリ液の経時的紫外線吸収曲線を
示す。図1から明らかなごとく、335〜340nmの吸
収が経時的になくなりチアゾール型チアミンがチオール
型に転換している。
を含む溶液はそのままチアミン糖誘導体含有製品として
用いてもよいが、更に精製して、チアミン糖誘導体を単
離すれば利用しやすい。精製方法としては膜分離、カラ
ムクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、
ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラ
フィーなどの方法で分離精製すれば高純度の製品を得る
ことが出来る。このようにして得られたチアミン糖誘導
体は無臭であり、特有のビタミン臭を有しなく、いろい
ろな食品、医薬品等に添加利用出来、その添加方法は従
来のチアミンと同様である。また体内の酵素によりチア
ミンとグリコシル糖化合物に容易に加水分解されチアミ
ン本来の生理活性を示す。このように無臭でチアミン活
性を有するチアミン糖誘導体はその特徴を生かし普通一
般の飲食物に強化剤として使用出来る。例えば、調味
料、洋菓子、和菓子、パン、麺類、漬物、そう菜食品、
清涼飲料、ドリンク類にチアミン強化剤として使用出来
る。また、これに限らず、従来のチアミン誘導体と同様
な用途にも用いることができる。
る。 実施例1 塩酸チアミン8.43gおよびo−ニトロフェニル−β−
D−ガラクトピラノシド3.0gを0.1Mリン酸緩衝液
(pH5.0)37mlに溶解後、pHを5.0に水酸化ナトリ
ウムで補正した。ついで、アセトニトリル25mlおよび
0.1Mリン酸緩衝液(pH5.0)3mlに溶解したアスペ
ルギルス・オリーゼ(Aspergillus oryzae)由来のβ−
ガラクトシダーゼ(株式会社興人製)19,500単位を
加え、遮光下、20℃で48時間反応させた。反応後、
反応液を沸騰水浴中に5分間浸漬し、酵素を失活させて
反応を停止した。ついで、本品に等量のエチルエーテル
を加えて攪拌後、水層を東洋濾紙No.50(40×40c
m)1枚当り1mlの割で帯状に塗り、展開剤(n−ブタノー
ル:酢酸:水=2:1:1、v/v)を用いて、上昇法により
展開した。展開後、ペーパークロマトグラムに、チアミ
ンよりRf値が低い2ケの新しいチアミン誘導体Iおよ
びII(アリカリ性フェリシアン化カリウム溶液を噴霧
し、生成したケイ光により確認)の生成を認めた。未噴
霧のペーパークロマトグラムからチアミン誘導体Iおよ
びIIに相当する各区分を切り取り、細片化し、水で抽
出した。水抽出液(pH4.2)中の各誘導体をチオクロー
ム法により測定したところ、チアミンに対する反応収率
はそれぞれ約20%および2%であった。主生成物であ
る誘導体Iの水抽出液を真空凍結乾燥後、得られた粉末
を少量の水に溶解し、活性ビタチエンジ(和光純薬工業
株式会社製)を充填したカラム(2.6×13cm)に通し
た。カラムを充分水洗後、25%塩化カリウム溶液で溶
出した。誘導体Iを含む溶出液に氷冷下3倍量のエタノ
ールを加え、過剰の塩化カリウムを除去し、得られた濾
液を減圧濃縮後、再度3倍量のエタノールを加えて残存
塩化カリウムを除去することをくり返した。この濾液を
ゲル濾過剤(商品名、トヨパールHW40S、東ソー株
式会社製)のカラム(2.6×70cm)を用いて、水を溶出
液としてゲル濾過クロマトグラフィーを行い、誘導体I
溶出区分を真空凍結乾燥、粉末化して、チアミン誘導体
Iの精製標品を、収率約30%で得た。
質を調べた。 (1) 融点:143−147℃(分解)
分光光度計EPS−3T型を用いて測定した。チアミン
と全く同様に、pHによって著しく変化した。0.1N塩
酸溶液中では247〜248nmに、0.1Mリン酸緩衝
液(pH6.8)中では234nmと267nmに、0.1M水
酸化ナトリウム溶液中では、231nmと335〜340
nmにそれぞれ吸収極大を示した。これらの吸収極大の波
長位置はチアミンのそれらと極めて類似していた。紫外
線吸収スペクトルを図2−図4に示す。図2−図4中、
点線はチアミンを、実線はチアミン誘導体Iを表す。図
2、図3及び図4は、各々、0.1N塩酸中、0.1Mリ
ン酸緩衝液(pH6.8)及び0.1N水酸化ナトリウム
溶液中のスペクトルを表す。
分光光度計260−30型を用いてKBr錠剤法で測定
した。チアミンと同様に、1655、1605、122
0、1053、950、775、700cm-1に吸収を
示した。チアミン誘導体Iの赤外線吸収スペクトルを図
5に示す。
NMR測定装置VXR−500型(500MHz)を用
いて測定した。チアミン誘導体Iの13C−NMR(δ値
ppm)は次ぎのとおりである。
メタノールに可溶、エタノールに難溶、エーテル、ベン
ゼン、クロロホルムに不溶。
ゼの各β−ガラクトシダーゼ作用、または1N塩酸、1
00℃、60分間処理により加水分解され、チアミンと
ガラクトースをモル比1:1で生成した。 (b)モルティエラ・ビナセア(Mortierella vinacea)
由来のα−ガラクトシダーゼによっては加水分解されな
かった。 以上の結果から、上記で得られたチアミン誘導体Iが次
式に示す構造を有する(チアミン−β−ガラクトシドで
ある)ことが判明した。
酸緩衝液(pH5.0)15mlに溶解後、pH4.0に塩酸で
補正した。ついで、少量の0.2M酢酸緩衝液(pH4.
0)に溶解したトリコデルマ・ヴィリド(Trichoderma
viride)由来のセルラーゼT(天野製薬株式会社製)6,0
00単位を加え、遮光下、37℃で48時間反応させ
た。反応後、生成した新規の2つのチアミン誘導体のう
ち、主生成誘導体(チアミンに対する反応収率約18%)
を実施例1に準じて、ペーパークロマトグラフィー、活
性ビタチエンジへの吸・脱着、ゲル濾過、真空凍結乾燥
などにより精製、単離した。本精製標品は、紫外線吸収
スペクトルがチアミンのそれと極めて類似し、チオクロ
ーム反応陽性、酸及び酵素アーモンドβ−グルコシダー
ゼを用いての分解により、チアミンとグルコース(モル
比1:1)を生成したので、チアミン−β−グルコシドで
あることが判明した。
±1、松谷化学工業株式会社製(パインデックス#1)1
25g、塩化カルシウム961mgを0.1M酢酸緩衝液(p
H5.5)600mlに溶解後、pHを5.5に水酸化ナトリ
ウムで補正した。更に、0.1M酢酸緩衝液(pH5.5)
で1225mlに調製した。次いで、バチルス・ステアロ
サーモフィラス(Bacillus stearothermophilus)由来
のサイクロデキストリン生成酵素(cyclomaltodextrin
glucanotransferase EC 2.4.1.19 140
0units/g)5mlを加え遮光下、37℃で72時間反応
させマルトオリゴ糖類を生成させた。反応後、反応液を
沸騰水浴中で10分間浸漬し、酵素を失活させて反応を
停止した。
−25CS(セルロースアセテート膜、0.45μm、ア
ドバンテック社製)により濾過後、濾液中のチアミン及
びその誘導体を、ウォーターズ社製高速液体クロマトグ
ラフ装置(U6K型インジェクター、510型ポンプ、
441型紫外部吸収検出器、及び島津クロマトパックC
−RIBにより構成されたシステム)を用いて分析し
た。(分析条件:カラム、旭化成社製アサヒパックGS−
320 7.6×500mm;溶媒、0.04Mリン酸ナト
リウム緩衝液(pH6.0);流速、1ml/min;検出波長、
280nm)その結果、チアミン及びその誘導体と思われ
る数多くの新規溶出ピークNo.I、II、III、I
V及びVを認めた。(図6)
(40×40cm)に帯状(巾15cm)に塗り、展開剤(n−ブ
タノール:ピリジン:水=6:4:4 v/v)を用いて、上
昇法により展開したところ、ペーパークロマトグラム上
に、Rf値がチアミンより低い、帯状の数多くの新規チ
アミン誘導体(アルカリ性フェリシアン化カリウム溶液
を噴霧し、生成したケイ光により確認)の生成を認め
た。次に、0.1N塩酸により反応液のpHを4.5に補
正後グルコアミラーゼ177.5mg(33.0units/mg
TOYOBO)を添加し、暗所で37℃で13時間反応
させた。反応後、pHを5.0に水酸化ナトリウムで補正
し、反応液を沸騰水溶液中で10分間浸漬し、酵素を失
活させて反応を停止した。
×40cm)1枚当り2mlの割で帯状に塗り、展開剤(n−
ブタノール:ピリジン:水=6:4:4 v/v)を用いて上
昇法により室温で2日間展開した。展開後、チアミン誘
導体I相当部位(図6)を切り取り細片にし5%エタノー
ル水溶液を用いて、室温(8〜10℃)で2日間抽出し
た。抽出液を減圧濃縮し、真空凍結乾燥して52gのチ
アミン誘導体I相当部(図6)粉末を得た。得られた粉末
を水に溶解し、活性ビタチエンジ(和光純薬工業株式会
社製)825gを充填したカラム(5.6×13cm)に通し
た。
液で溶出した。チアミン誘導体Iを含む溶出液に氷冷下
3倍量のエタノールを加え、過剰の塩化カリウムを除去
し、得られた濾液を減圧濃縮後、再度3倍量のエタノー
ルを加えて残存塩化カリウムを除去することをくり返し
た。この濾液を減圧濃縮後、凍結乾燥し、チアミン誘導
体I相当部(図6)粉末を得た。得られた粉末を少量のメ
タノールに溶解し不溶のサイクロデキストリンを除去後
活性炭で脱色処理した。この濾液をゲル濾過剤(商品
名、トヨパールHW40S、東ソー株式会社製)のカラ
ム(2.6×70cm)を用いて、水を溶出液としてゲル濾
過クロマトグラフィーを行い、チアミン誘導体I溶出区
分を真空凍結乾燥、粉末化して、チアミン誘導体I(図
6)の精製標品を、収率約30%で得た。
質を調べた。 (1) 融点:129−131℃(分解) (2) 紫外線吸収スペクトル:日立自記分光光度計ES
P−3T型を用いて測定した。 チアミンと全く同様に、pHによって著しく変化した。
0.1N塩酸溶液中では248〜249nmに、0.1Mリ
ン酸緩衝液cpH6.8)中では238nmと270〜275
nmに、0.1N水酸化ナトリウム溶液中では247nmと
335〜345nmにそれぞれ吸収極大を示した。これら
の吸収極大の波長位置はチアミンのそれらと極めて類似
していた。紫外吸収スペクトルを図7−図9に示す。図
7−図9中、(イ)はチアミンを(ロ)はチアミン誘導体I
を表す。図7、図8及び図9は、各々、0.1N塩酸
中、0.1Mリン酸緩衝液(pH6.8)及び0.1N水酸
化ナトリウム溶液中のスペクトルを表す。
光光度計260−30型を用いてKBr錠剤法で測定し
た。チアミンと同様に、1655、1605、122
0、1053、950、775、700cm-1に吸収を示
した。チアミン誘導体Iの赤外線吸収スペクトルを図1
0に示す。 (4) 溶剤に対する溶解性:水に易溶、メタノールに可
溶、エタノールに難溶、エーテル、ベンゼン、クロロホ
ルムに不溶 以上の結果から、上記で得られたチアミン誘導体Iが次
式に示す構造を有するチアミン−α−グルコシドである
ことが判明した。
無臭で安定な新規チアミン誘導体が提供される。
けるチアゾール型からチオール型への経時変化を示す紫
外線吸収スペクトルである。
酸中における紫外線吸収スペクトルである。
ン酸緩衝液(pH6.8)中における紫外線吸収スペクト
ルである。
酸化ナトリウム溶液中における紫外線吸収スペクトルで
ある。
示す。
を示す。
酸中における紫外線吸収スペクトルである。
ン酸緩衝液(pH6.8)中における紫外線吸収スペクト
ルである。
酸化ナトリウム溶液中の紫外線吸収スペクトルである。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 式 【化1】 [式中、Rは糖残基を意味する。]で示されるチアミン糖
誘導体又はその塩。 - 【請求項2】 式 【化2】 で示される化合物と糖とを、糖転移酵素の存在下に反応
させることを特徴とする式 【化3】 [式中、Rは糖残基を意味する。]で示されるチアミン糖
誘導体又はその塩の製造法。 - 【請求項3】 糖転移酵素が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(EC 2.4.1.1
9)、デキストリンデキストラナーゼ(EC 2.4.
1.2)、アミロスクラーゼ(EC 2.4.1.4)、
デキストランスクラーゼ(EC 2.4.1.5)、イヌ
ロスクラーゼ(EC 2.4.1.9)、レバンスクラー
ゼ(EC 2.4.1.10)、α−グルコシダーゼ(E
C 3.2.1.20)、β−グルコシダーゼ(EC
3.2.1.21)、α−ガラクトシダーゼ(EC 3.
2.1.22)、β−ガラクトシダーゼ(EC 3.2.
1.23)、β−D−フルクトフラノシダーゼ(EC
3.2.1.26)、キシラナーゼ(EC 3.2.1.
32)、アミロ−1,6−グルコシダーゼ(EC 3.
2.1.33)、エキソ−1,4−β−D−キシロシダー
ゼ(EC 3.2.1.37)、プルラナーゼ(EC
3.2.1.41)、セルラーゼ(EC 3.2.1.
4)又はα−L−アラビノフラノシダーゼ(EC 3.
2.1.55)である請求項2記載のチアミン糖誘導体
又はその塩の製造法。
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JP7416592 | 1992-03-30 | ||
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JP4716799B2 (ja) | 2005-06-10 | 2011-07-06 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
WO2011027790A1 (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-10 | 株式会社林原生物化学研究所 | 2-O-α-D-グルコシル-L-アスコルビン酸無水結晶含有粉末とその製造方法並びに用途 |
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1993
- 1993-03-30 JP JP07164093A patent/JP3459276B2/ja not_active Expired - Fee Related
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