JP6386211B2 - マルトトリオシル転移酵素の新規用途 - Google Patents
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Description
[1]マルトトリオシル転移酵素が添加された生地を用いて、生地内の澱粉を糊化させる加熱処理工程を行うことを特徴とする、餅類又は麺類の製造方法。
[2]前記生地が、前記マルトトリオシル転移酵素が予め混合された原料粉を混練して得たもの、又は原料粉の混練の際に前記マルトトリオシル転移酵素を添加して得たもの、である、[1]に記載の製造方法。
[3]前記生地の主原料が上新粉である、[1]又は[2]に記載の製造方法。
[4]前記生地がpH調整剤を含む、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の製造方法。
[5]前記加熱処理工程が蒸煮による、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の製造方法。
[6]マルトトリオシル転移酵素を糖質に作用させる工程を行うことを特徴とする、難消化性糖質の製造方法。
[7]サイクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ、α−アミラーゼ(糖転移能を有するものに限る)、プルラナーゼ及びイソアミラーゼからなる群より選択される一以上の酵素を前記マルトトリオシル転移酵素と併用して前記工程を行う、[6]に記載の製造方法。
[8]前記糖質がデキストリンである、[6]又は[7]に記載の製造方法。
[9]前記工程における反応温度が50℃〜70℃である、[6]〜[8]のいずれか一項に記載の製造方法。
[10]受容体基質の存在下で前記工程を行い、前記難消化性糖質としてヘテロオリゴ糖が生成する、[6]に記載の難消化性糖質の製造方法。
[11]前記糖質がマルトオリゴ糖、デキストリン及び澱粉からなる群より選択される一以上の糖質である、[10]に記載の難消化性糖質の製造方法。
[12]前記マルトオリゴ糖が、マルトテトラオース、マルトペンタオース又はマルトヘキサオースである、[11]に記載の難消化性糖質の製造方法。
[13]前記受容体基質が単糖及び/又は糖アルコールである、[10]〜[12]のいずれか一項に記載の難消化性糖質の製造方法。
[14]前記受容体基質がD-キシロース、D-フラクトース、D-グルコース、L-フコース、L-ソルボース、D-マンノース、D-ソルビトール、D-ガラクトース、N-アセチルグルコサミン、L-アラビノース、D-リボース及びL-ラムノースからなる群より選択される一以上の糖又は糖アルコールである、[10]〜[12]のいずれか一項に記載の難消化性糖質の製造方法。
[15]前記糖質が、ビール又はビール様飲料に使用される糖質原料の糖化で生じた糖質である、[6]に記載の難消化性糖質の製造方法。
[16]前記糖質原料が、麦芽、大麦、小麦、ライ麦、燕麦、トウモロコシ、米、こうりゃん、馬鈴薯、大豆、エンドウ豆、チックピー及びコーンスターチからなる群より選択される一以上の原料である、[15]に記載の難消化性糖質の製造方法。
[17]マルトトリオシル転移酵素が以下の酵素化学的性質を備える、[1]〜[16]のいずれか一項に記載の製造方法:
α-1,4グルコシド結合を有する多糖類及びオリゴ糖類に作用し、マルトトリオース単位を糖類に転移させる活性を有する酵素であって、マルトテトラオースを基質として作用させた場合、基質濃度が0.67%(w/v)〜70%(w/v)の全範囲において、マルトヘプタオース生成速度とマルトトリオース生成速度の比が9:1〜10:0となる。
[18]前記マルトトリオシル転移酵素が、微生物由来の酵素である、[1]〜[17]のいずれか一項に記載の製造方法。
[19]前記マルトトリオシル転移酵素が、ジオバチルス属の微生物由来の酵素である、[1]〜[17]のいずれか一項に記載の製造方法。
[20]前記ジオバチルス属の微生物がジオバチルス・エスピー APC9669(受託番号 NITE BP-770)である、[19]に記載の製造方法。
[21]前記マルトトリオシル転移酵素が下記の酵素化学的性質を備える、[1]〜[20]のいずれか一項に記載の製造方法:
(1)作用:結合様式としてα-1,4グルコシド結合を有する多糖類及びオリゴ糖類に作用し、マルトトリオース単位を糖類に転移させる;
(2)基質特異性:可溶性デンプン、アミロース、アミロペクチン、マルトテトラオース、マルトペンタオース、マルトヘキサオースに作用し、α-サイクロデキストリン、β-サイクロデキストリン、γ-サイクロデキストリン、マルトトリオース、マルトースには作用しない;
(3)分子量:約83,000(SDS-PAGE)。
[22] 前記マルトトリオシル転移酵素が、配列番号3のアミノ酸配列、配列番号3のアミノ酸配列と70%以上同一であり且つマルトトリオシル転移酵素活性を示すアミノ酸配列、又はマルトトリオシル転移酵素活性を示す配列番号3のアミノ酸配列の断片からなる、[1]〜[20]のいずれか一項に記載の製造方法。
[23][6]〜[16]のいずれか一項に記載の製造方法で製造した難消化性糖質を含有する組成物。
[24]医薬組成物、医薬部外品組成物又は食品組成物である、[23]に記載の組成物。
[25]食品組成物がビール又はビール様飲料である、[24]に記載の組成物。
[26]受容体基質の存在下、マルトトリオシル転移酵素を供与体基質に作用させる工程を行うことを特徴とする、配糖体の製造方法。
[27]受容体基質がコウジ酸、アスコルビン酸、ハイドロキノン又はグリセロールである、[26]に記載の配糖体の製造方法。
[28]供与体基質が可溶性デンプン、アミロース、アミロペクチン、マルトテトラオース、マルトペンタオース又はマルトヘキサオースである、[26]又は[27]に記載の配糖体の製造方法。
[29]前記マルトトリオシル転移酵素が、[17]〜[22]のいずれか一項で定義されるマルトトリオシル転移酵素である、[26]〜[28]のいずれか一項に記載の配糖体の製造方法。
本発明において「タンパク質をコードするDNA」とは、それを発現させた場合に当該タンパク質が得られるDNA、即ち、当該タンパク質のアミノ酸配列に対応する塩基配列を有するDNAのことをいう。従ってコドンの縮重も考慮される。
本発明の第1の局面は、マルトトリオシル転移酵素の用途として、餅類又は麺類の製造方法を提供する。本発明では、好ましくは、本願出願人が先の特許出願(詳細は特許文献2を参照)で開示したマルトトリオシル転移酵素(本酵素)を用いる。先の特許出願に示した通り、ジオバチルス・エスピー APC9669がマルトトリオシル転移酵素を産生することが見出され、その酵素化学的性質が決定された。以下、決定された酵素化学的性質を列挙する。
本酵素はマルトトリオシル転移酵素であり、結合様式としてα-1,4グルコシド結合を有する多糖類及びオリゴ糖類に作用し、マルトトリオース単位を糖類に転移させる。
本酵素は可溶性デンプン、アミロース、アミロペクチン、マルトテトラオース、マルトペンタオース、マルトヘキサオースに良好に作用する。これに対して、α-サイクロデキストリン、β-サイクロデキストリン、γ-サイクロデキストリン、マルトトリオース、マルトースには作用しない。
本酵素の分子量は約83,000(SDS-PAGEによる)である。
本酵素の至適温度は約50℃である。本酵素は約45℃〜約55℃において高い活性を示す。至適温度は、後述のマルトトリオシル転移酵素活性測定方法(10mmol/L MES緩衝液(pH6.5)中)による測定で算出された値である。
本酵素の至適pHは約7.5である。本酵素はpH約6.5〜約8.0において高い活性を示す。至適pHは、例えば、ユニバーサル緩衝液中で測定した結果を基に判断される。
本酵素は65℃以下で安定した活性を示す。10mmol/L MES緩衝液(pH6.5)中、65℃の条件で30分間処理しても、本酵素は90%以上の活性を維持する。
本酵素はpH5.0〜10.0という広いpH域で安定した活性を示す。即ち、処理に供する酵素溶液のpHがこの範囲内にあれば、40℃、30分間の処理後、85%以上の活性を維持する。
本酵素の等電点は約4.5(アンフォライン含有電気泳動法による)である。
寄託機関:NITEバイオテクノロジー本部 特許微生物寄託センター(〒292-0818 日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8)
寄託日(受領日):2009年6月2日
受託番号:NITE BP-770
本発明の第2の局面は、マルトトリオシル転移酵素の用途として、難消化性糖質の製造方法を提供する。また、当該製造方法によって製造される難消化性糖質の用途を提供する。本発明の難消化性糖質の製造方法では、上記第1の局面と同様、好ましくは、本願出願人が先の特許出願(詳細は特許文献2を参照)で開示したマルトトリオシル転移酵素(本酵素)を用いる。より詳細には、本発明の難消化性糖質の製造方法では、基質となる糖質にマルトトリオシル転移酵素(好ましくは本酵素)を作用させる工程が行われる。
本発明の第3の局面は、マルトトリオシル転移酵素の用途として、配糖体の製造方法を提供する。本発明の配糖体の製造方法では、上記第1の局面と同様、好ましくは、本願出願人が先の特許出願(詳細は特許文献2を参照)で開示したマルトトリオシル転移酵素(本酵素)を用いる。より詳細には、本発明の配糖体の製造方法では、受容体基質の存在下、マルトトリオシル転移酵素(好ましくは本酵素)を供与体基質に作用させる工程が行われる。
マルトトリオシル転移酵素の活性は以下の通り測定した。即ち、1%マルトテトラオース(林原生物化学研究所製)を含む10mmol/L MES緩衝液(pH6.5)2mLに酵素溶液0.5mLを添加して、40℃で60分間放置した。放置後、沸騰水浴中で5分間加熱した後、流水中で冷却した。生成したグルコースをグルコース CII-テスト ワコー(和光純薬製)で定量した。本条件下、1分間に反応液2.5mL中に1μmolのグルコースを生成する酵素量を1単位とした。
マルトトリオシル転移酵素の活性は上記<マルトトリオシル転移酵素活性測定方法>と共に、以下の通り確認した。即ち、10.3mmol/L マルトテトラオース(林原生物化学研究所製)を含む5mmol/L 酢酸緩衝液(pH6.0)985μLに1.0u/mL酵素溶液15μLを添加し、50℃で1,2,3時間放置した。放置後、沸騰水浴中で5分間加熱した後、流水中で冷却した。冷却した反応液をカチオン樹脂、アニオン樹脂を用いて適宜脱塩し、HPLCにて反応液の分析を行った。HPLC装置は島津製作所製「Prominence UFLC」、カラムは三菱化学製「MCI GEL CK04S」、溶離液は水を流速0.4mL/分で、検出は示差屈折計で分析した。得られた基質及び生成物の面積%をモル量に換算し、消費速度及び生成速度を計算した。精製したマルトトリオシル転移酵素の場合、例えば生成速度比が7糖:3糖=約92:約8となった。
1.ジオバチルス・エスピーAPC9669由来マルトトリオシル転移酵素の生産および精製
ジオバチルス・エスピーAPC9669を表1に示す組成の液体培地を用いて45℃、2日間振とう培養した。得られた培養上清液をUF膜(AIP-1013D、旭化成製)にて5倍に濃縮後、50%飽和濃度になるよう硫酸アンモニウムを添加した。沈殿画分を5mmol/L 塩化カルシウムを含む20mmol/L トリス-塩酸緩衝液(pH8.0)に再度溶解し、続いて終濃度0.5mol/Lとなるように硫酸アンモニウムを添加した。生じた沈殿を遠心分離にて除去した後、0.5mol/L 硫酸アンモニウム及び5mmol/L 塩化カルシウムを含む20mmol/L トリス-塩酸緩衝液(pH8.0)にて平衡化したHiLoad 26/10 Phenyl Sepharose HPカラム(GEヘルスケア製)に供し、0.5mol/Lから0mol/Lの硫酸アンモニウム直線濃度勾配により、吸着したマルトトリオシル転移酵素タンパク質を溶離させた。
(1)至適反応温度
上記マルトトリオシル転移酵素活性測定法に準じ、反応温度を30℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃及び75℃で反応させた。最高活性を示した温度での値を100%とした相対活性で示した。至適反応温度は50℃付近であった(図1)。
上記マルトトリオシル転移酵素活性測定法に準じ、各緩衝液(ユニバーサル緩衝液pH4.0、pH4.5、pH5.0、pH5.5、pH6.0、pH6.5、pH7.0、pH7.5、pH8.0、pH9.0、pH10.0、pH11.0)中、40℃、60分間の反応条件下で測定した。最大活性値を示したpHの値を100%とした相対活性で示した。至適反応pHは約7.5付近であった(図2)。
6u/mLの酵素液を30℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃及び75℃の各温度下、10mmol/L MES緩衝液(pH6.5)中、30分間熱処理した後、残存活性を上記マルトトリオシル転移酵素活性測定法にて測定した。熱に対して未処理の活性を100%とした残存活性で示した。65℃、30分間の熱処理では、90%以上の残存活性を有しており、65℃まででは安定であった(図3)。
6u/mLの酵素液を各緩衝液(ユニバーサル緩衝液pH3.0、pH4.0、pH4.5、pH5.0、pH5.5、pH6.0、pH6.5、pH7.0、pH7.5、pH8.0、pH9.0、pH10.0、pH11.0)中、40℃で30分処理後、上記マルトトリオシル転移酵素活性測定法にて活性を測定した。pH5.0からpH10.0の範囲では、85%以上の残存活性を有しており、pH5.0からpH10.0の範囲では安定であった(図4)。
SDS-PAGEはLaemmliらの方法に従い行った。なお、用いた分子量マーカーは、Low Molecular Weight Calibration Kit for Electrophoresis(GEヘルスケア製)であり、標準タンパク質としてPhosphorylase b(97,000Da)、Albumin(66,000Da)、Ovalbumin(45,000Da)、Carbonic anhydrase(30,000Da)、Trypsin inhibitor(20,100Da)、α-Lactalbumin(14,400Da)を含んでいた。ゲル濃度10-20%のグラジエントゲル(和光純薬製)を用いて、20mA/ゲルで約80分間電気泳動を行い、分子量を求めた結果、分子量は約83kDaであった(図5)。
アンホラインを用いた等電点集積(600V、4℃、48時間通電)により測定したところ、本酵素の等電点は約4.5であった。
各基質に対するマルトトリオシル転移酵素活性を調べた。
a)マルトオリゴ糖に対する基質特異性
マルトオリゴ糖類については、以下の方法により基質特異性を調べた。10mmol/Lの各マルトオリゴ糖に対して0.002u/mLとなるようにの酵素を添加し、50℃、1、2、3時間放置した。放置後、沸騰水浴中で5分間加熱した後、流水中で冷却した。冷却した反応液をカチオン樹脂、アニオン樹脂を用いて適宜脱塩し、HPLCにて反応液の分析を行った。HPLC装置は島津製作所製「Prominence UFLC」、カラムは三菱化学製「MCI GEL CK04S」、溶離液は水を流速0.4mL/分で、検出は示差屈折計で分析した。得られた基質及び生成物の面積%をモル量に換算し、消費速度及び生成速度を算出した。各マルトオリゴ糖に対する反応速度は以下のように算出した。マルトテトラオースに対する速度は、7糖生成速度と3糖生成速度の和とした。マルトペンタオースに対する速度は、8糖生成速度と3糖生成速度の和とした。マルトヘキサオースに対する速度は、3糖生成速度と9糖生成速度の差の1/2を求め、さらにその値と9糖生成速度の和とした。
シクロデキストリン、可溶性デンプン、アミロース、アミロペクチンについては、以下の方法により基質特異性を調べた。10mmol/Lの各マルトオリゴ糖に対して0.002u/mLとなるように酵素を添加し、0.1u/mLの酵素を50℃、0、1、2、3時間放置した。放置後、沸騰水浴中で5分間加熱した後、流水中で冷却した。その液200μLに対して、リゾプス由来グルコアミラーゼ(和光純薬)を1.0単位0.03mgとなるように添加し、50℃で1晩静置した。静置後、沸騰水浴中で5分間加熱した後、流水中で冷却した。冷却した反応液をカチオン樹脂、アニオン樹脂を用いて適宜脱塩し、HPLCにて反応液の分析を行った。HPLC装置は島津製作所製「Prominence UFLC」、カラムは三菱化学製「MCI GEL CK04S」、溶離液は水を流速0.4mL/分で、検出は示差屈折計で分析した。酵素(マルトトリオシル転移酵素)処理区に無処理区と比較して、3糖以上のピークに経時的な増加が認められた場合、生成物有り(+)、増加が認められない場合、生成物無し(−)と判定した。
基質濃度が酵素反応生成物に及ぼす影響について、マルトテトラオースを基質として調べた。0.67、1.0、3.0、10、30、70%(w/v)のマルトテトラオースに対して、3時間反応後のマルトテトラオース残存量が85%以上となるように酵素を添加し、50℃、1、2、3時間放置した。放置後、沸騰水浴中で5分間加熱した後、流水中で冷却した。冷却した反応液をカチオン樹脂、アニオン樹脂を用いて適宜脱塩し、HPLCにて反応液の分析を行った。HPLC装置は島津製作所製「Prominence UFLC」、カラムは三菱化学製「MCI GEL CK04S」、溶離液は水を流速0.4mL/分で、検出は示差屈折計で分析した。得られた基質及び生成物の面積%をモル量に換算し、生成速度を算出した。その結果、全ての基質濃度条件下(0.67〜70%(w/v))で糖転移反応が90%以上であった。
3−1.モチの製造
上新粉250g及び酵素(マルトトリオシル転移酵素、ビオザイムM5(ダイズ由来、天野エンザイム製)又はα−グルコシダーゼ「アマノ」SD(天野エンザイム製))に水200gを加えて混合し、水蒸気で15分間蒸した。マルトトリオシル転移酵素の添加量は8u又は12u/g(基質)とした。また、ビオザイムM5の添加量は1.2mg/g(基質)、α−グルコシダーゼ「アマノ」SDの添加量は1.2mg/g(基質)とした。
×:硬すぎて測定不能
上新粉250g及び酵素(マルトトリオシル転移酵素、ビオザイムM5(ダイズ由来、天野エンザイム製)又はα−グルコシダーゼ「アマノ」SD(天野エンザイム製))に50mmol/L酢酸緩衝液(pH5.3)200gを加えて混合し、水蒸気で15分間蒸した。マルトトリオシル転移酵素の添加量は8u又は12u/g(基質)とした。また、ビオザイムM5の添加量は1.2mg/g(基質)、α−グルコシダーゼ「アマノ」SDの添加量は1.2mg/g(基質)とした。
×:硬すぎて測定不能
(1)難消化性成分含量の測定方法
測定方法は下記の「難消化性成分の定量法」(澱粉科学、第37巻、第2号、107頁、平成2年)の改良法によって測定した。ます、試料1mLを50mmol/Lリン酸緩衝液(pH6.0)で15mLに定容し、α−アミラーゼ(和光純薬工業製、ターマミル120L相当品)30μLを添加し、95℃で30分間反応させる。冷却後、pH4.5に再調整し、アミログルコシダーゼ(シグマ製)30μLを添加し、95℃で30分間反応させる。沸騰水浴中で5分間煮沸することにより反応を停止する。反応液を30mLに定容し、ピラノース・オキシダーゼ法により、次式により難消化性成分の含量を産出した。
難消化性成分含量(%)=100−生成グルコース量(%)×0.9
マルトトリオシル転移酵素をデキストリンに添加して難消化性糖質を製造した。マルトトリオシル転移酵素と、デンプン加水分解物(パインデックス#100(松谷化学工業製)、終濃度30%(w/v))を10mmol/L MES緩衝液(pH6.0)に添加し、液量を20mLに調整した。他の酵素を併用した場合の効果も調べるため、サイクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ(トルザイム3.0L(ノボザイムズ製))及び/又はプルラナーゼ(クライスターゼPL45(天野エンザイム製))を併用添加する試験区も設けた。
CGTase:サイクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ
糖化反応は自動糖化槽LB-8(LOCHNER製)を使用した。各糖化槽に320gの1.2mmol/L硫酸カルシウム水溶液を注入し、撹拌しながら50℃まで昇温した後、麦芽8g、粉砕大麦72g、マルトトリオシル転移酵素を添加した。マルトトリオシル転移酵素の添加量は0、96u又は480uとした。原料及び酵素添加後、50℃で1時間処理した。更に、昇温し65℃で1時間保持した後、再び昇温し76℃で10分保持した。得られた糖化液をろ紙ろ過し、ろ液を得た。ろ液中の水溶性食物繊維含量を酵素-HPLC法により求めた。その結果、水溶性食物繊維含量は、酵素無添加区で1.7%(w/v)、酵素96u添加区で2.6%(w/v)、480u添加区で3.2%(w/v)であった。食物繊維はその後の発酵工程においてビール酵母に資化されないため、糖化工程での食物繊維増量により、ビール中の食物繊維を増量することが出来る。尚、マルトトリオシル転移酵素の添加により、原料の麦芽配合率に関わらず麦汁中の食物繊維が増量した。
米粉(新潟製粉製「パウダーライスD」)100gに対し、マルトトリオシル転移酵素300uを含む市水90mL(酵素無添加区は市水のみ)をよく混合した。約66℃で10分保持した後、十分に混捏したものを製麺機(インペリア製「パスタマシン インペリア SP-150」)で圧延し、更に同製麺機で7mm幅に麺線化した。麺線を蒸し器で15分間蒸し、麺サンプルを得た。2分後、及び5℃保存60分後に本品を試食したところ、酵素無添加と比較して、粘りが向上し、60分保存後のソフトネスが維持されていた。このように、マルトトリオシル転移酵素添加による、麺類の食味の保持効果が認められた。
供与体基質としてマルトテトラオース、受容体基質として各種基質(D-キシロース、D-フラクトース、D-グルコース、L-フコース、L-ソルボース、D-マンノース、D-ソルビトール、D-ガラクトース、N-アセチルグルコサミン、L-アラビノース、D-リボース又はL-ラムノース)をそれぞれ終濃度3.0%(w/v)、10.0%(w/v)となるように10 mmol/LのMES緩衝液(pH6.5)に溶解した。基質溶液1 mLに対して、マルトトリオシル転移酵素を1u添加し、50℃の水槽中で24時間静置反応させた。続いて10分間煮沸し、反応を停止させた。反応液をHPLC分析に供した。HPLC分析では、カラムとしてCK04S(三菱化学製)、カラム温度80℃、移動相として超純水、流速0.4mL/min、検出器として示差屈折計を使用した。反応前の受容体基質量を100%とした時の生成物量を算出した。表9に示す通り、マルトトリオシル転移酵素を使用することにより、多様な受容体基質を用いて多様なヘテロオリゴ糖を製造することができた。これらのヘテロオリゴ糖は、抗う蝕作用、整腸作用など、市販の機能性オリゴ糖のように多様な機能を持つと推測される。尚、供与体基質としては、マルトテトラオースの他、デキストリンやデンプンなども使用できる。
供与体基質としてアミロースEX-1、受容体基質として各種基質(コウジ酸、アスコルビン酸又はハイドロキノン)を終濃度で各2.5%(w/v)となるように5 mmol/LのMES緩衝液(pH6.0)に溶解した。基質溶液1 mLに対して、マルトトリオシル転移酵素を1u添加し、50℃の水槽中で24時間静置反応させた。続いて10分間煮沸し、反応を停止させた。反応液をHPLC分析に供した。HPLC分析では、カラムとしてTSKgel ODS-100V 3μm(4.6mm X 7.5cm; 東ソー製)、カラム温度50℃、流速1.0 mL/min、検出はUV検出器を使用した。移動相はA液が0.1%リン酸、B液がメタノール:超純水=7:3を使用し、0分(B:0%)→4分(B:0%)→8分(B:100%)→10分(B:100%→B:0%)→15分(B:0%)のパターンで溶出した。反応前の受容体基質モル量を100%とした時の生成物量を算出した。マルトトリオシル転移酵素を使用することにより、種々の配糖体を製造することができた。マルトトリオシル転移酵素による配糖化によって、溶解性の向上や物質の安定化など、機能や性質が改善された配糖体を製造できる。
供与体基質としてマルトテトラオース、受容体基質としてグリセロールをそれぞれ終濃度3.0%(w/v)、10.0%(w/v)となるように10 mmol/LのMES緩衝液(pH6.5)に溶解した。基質溶液1 mLに対して、マルトトリオシル転移酵素を1u添加し、50℃の水槽中で24時間静置反応させた。続いて10分間煮沸し、反応を停止させた。反応液をHPLC分析に供した。HPLC分析では、カラムとしてCK04S(三菱化学製)、カラム温度80℃、移動相として超純水、流速0.4mL/min、検出器として示差屈折計を使用した。反応前の受容体基質量を100%とした時の生成物量を算出した。マルトトリオシル転移酵素を使用することにより、対受容体基質7.3%のモル量のグリセロール配糖体が製造できた。グリセロール配糖体は、酒もろみ、みりん、味噌などに含まれる非還元性の配糖体であり、日本酒にはキレの良い甘味とボディ感を付与するといわれている。また、この配糖体は、甘味度が砂糖の半分で低褐変性、低メイラード反応性、熱安定性、非う蝕性、難消化性、低吸湿性、高保湿性などの性質を有する甘味料として、食品や飲料などへ利用できる。
本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
Claims (15)
- マルトトリオシル転移酵素を糖質に作用させる工程を行うことを特徴とする、難消化性糖質の製造方法であって、
前記マルトトリオシル転移酵素が、配列番号3のアミノ酸配列、配列番号3のアミノ酸配列と90%以上同一であり且つマルトトリオシル転移酵素活性を示すアミノ酸配列、又はマルトトリオシル転移酵素活性を示す配列番号3のアミノ酸配列の断片からなり、且つ、下記の酵素化学的性質を備える、製造方法:
(1)作用:結合様式としてα-1,4グルコシド結合を有する多糖類及びオリゴ糖類に作用し、マルトトリオース単位を糖類に転移させる;
(2)基質特異性:可溶性デンプン、アミロース、アミロペクチン、マルトテトラオース、マルトペンタオース、マルトヘキサオースに作用し、α-サイクロデキストリン、β-サイクロデキストリン、γ-サイクロデキストリン、マルトトリオース、マルトースには作用しない;
(3)分子量:約83,000(SDS-PAGE)。 - サイクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ、α−アミラーゼ(糖転移能を有するものに限る)、プルラナーゼ及びイソアミラーゼからなる群より選択される一以上の酵素を前記マルトトリオシル転移酵素と併用して前記工程を行う、請求項1に記載の製造方法。
- 前記糖質がデキストリンである、請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記工程における反応温度が50℃〜70℃である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。
- 受容体基質の存在下で前記工程を行い、前記難消化性糖質としてヘテロオリゴ糖が生成する、請求項1に記載の難消化性糖質の製造方法。
- 前記糖質がマルトオリゴ糖、デキストリン及び澱粉からなる群より選択される一以上の糖質である、請求項5に記載の難消化性糖質の製造方法。
- 前記マルトオリゴ糖が、マルトテトラオース、マルトペンタオース又はマルトヘキサオースである、請求項6に記載の難消化性糖質の製造方法。
- 前記受容体基質が単糖及び/又は糖アルコールである、請求項5〜7のいずれか一項に記載の難消化性糖質の製造方法。
- 前記受容体基質がD-キシロース、D-フラクトース、D-グルコース、L-フコース、L-ソルボース、D-マンノース、D-ソルビトール、D-ガラクトース、N-アセチルグルコサミン、L-アラビノース、D-リボース及びL-ラムノースからなる群より選択される一以上の糖又は糖アルコールである、請求項5〜7のいずれか一項に記載の難消化性糖質の製造方法。
- 前記糖質が、ビール又はビール様飲料に使用される糖質原料の糖化で生じた糖質である、請求項1に記載の難消化性糖質の製造方法。
- 前記糖質原料が、麦芽、大麦、小麦、ライ麦、燕麦、トウモロコシ、米、こうりゃん、馬鈴薯、大豆、エンドウ豆、チックピー及びコーンスターチからなる群より選択される一以上の原料である、請求項10に記載の難消化性糖質の製造方法。
- マルトトリオシル転移酵素が以下の酵素化学的性質を備える、請求項1〜11のいずれか一項に記載の製造方法:
α-1,4グルコシド結合を有する多糖類及びオリゴ糖類に作用し、マルトトリオース単位を糖類に転移させる活性を有する酵素であって、マルトテトラオースを基質として作用させた場合、基質濃度が0.67%(w/v)〜70%(w/v)の全範囲において、マルトヘプタオース生成速度とマルトトリオース生成速度の比が9:1〜10:0となる。 - 前記マルトトリオシル転移酵素が、微生物由来の酵素である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記マルトトリオシル転移酵素が、ジオバチルス属の微生物由来の酵素である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記ジオバチルス属の微生物がジオバチルス・エスピー APC9669(受託番号 NITE BP-770)である、請求項14に記載の製造方法。
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