JPH01225492A - ジフルクトース・ジアンヒドリド３の製造法 - Google Patents

ジフルクトース・ジアンヒドリド３の製造法

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JPH01225492A
JPH01225492A JP63053164A JP5316488A JPH01225492A JP H01225492 A JPH01225492 A JP H01225492A JP 63053164 A JP63053164 A JP 63053164A JP 5316488 A JP5316488 A JP 5316488A JP H01225492 A JPH01225492 A JP H01225492A
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inulin
arthrobacter
enzyme
dianhydride iii
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Takao Uchiyama
内山　喬夫
Kuniharu Tanaka
田中　国治
Mishio Kawamura
川村　三志夫
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Mitsubishi Kasei Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ジフルクトース・ジアンヒドリド■（以下、
１−ＤＦＡＩという）の製造法に関するものである。
〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕ＤＦＡ
ｌｌｊはフルクトースユ分子が／　−２’　。
２−３′の間で脱水縮合した構造をもつコ糖類であり、
ジャクスンらにより１９３１年に単離同定されている（
　Ｂｕｒ、　５ｔａｎｄ、Ｊ、Ｒｅｓ、＋、？、コア、
／９コ９〕。
ＤＦＡ■は、動物体内では代謝されず、非発酵性の糖で
あるため低カロリー甘味剤として着目されておシ、今後
美容食等多方面に利用されることが予想される。
ル ジャクソンらは、フククトースを主構成とする多糖であ
るイヌリンを酸加水分解することによりＤＦＡ■を得て
いるが、収率はわずか２％弱であり、効率的な方法とは
言えない。
また日中らは１９７１年　アルスロバクタ−・ウレアフ
ァシェンスの産生ずるイヌリン分解酵素を用いてイヌリ
ンからＤＦＡｌ［を生成させている（　Ｂｉｏｃｈｉｍ
、　Ｂｉｏｐｈｙｓ、　Ａｃｔａ　、　２ｇ１ｌ　、　
２１１ｇ　。
ｔｑｑ２）。
しかし本酵素は温度に対する安定性が低く、６０℃を越
えると急激な失活がおき、工業化を行う際に適切な酵素
であるとは言えない。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らはこれらの点を解決すべく種々研究を重ねた
結果、アルスロバクター・イリシスに属する微生物由来
のイヌリン分解酵素が効率よ（ＤＦＡｌ［を生産し、し
かも従来のものに比べて熱に対する安定性が高いので、
工業的にＤＦＡＩＩの連続生産を行わせる際効率的に行
わせることができることを知得し、本発明を完成するに
至った。
即ち本発明の要旨は、イヌリン含有溶液中、イヌリンを
アルスロバクター・イリシスに属する微生物由来のイヌ
リン分解酵素と反応させることを特徴とするジフルクト
ース・ジアンヒドリド■の製造法に存する。
以下本発明を説明するに、本発明で使用するイヌリン分
解酵素は、アルスロバクター・イリシスに属する微生物
由来のものである。
かかるアルスロバクター・イリシスに属する微生物とし
ては、例えばアルスロバクター・イリシスＭＣＩ　２２
．９７が挙げられ、かかる菌株は微工研菌寄第９ｇ９３
号（ＦＥＲＭ　Ｐ−ｑｇｑ３）として寄託されている。
アルスロバクタ−・イソシスＭＣＩ２２９フ号菌（以下
、ｌ’−ＭＣＩ！２？７号菌」という）は、本発明者等
によシ天然土壌から分離された微生物であシ、その微生
物学的性状は以下の通シである。
八　顕微鏡学的特徴 ／）外　　形二円　　形 ２）　大　　　き　　　さ　　：　　２〜３ｍ３）表面
の隆起：凸　　　状 ゲ）表面の形状：平　　　滑 Ｓ）光　　沢：鈍　　光 る）色　　調：黄味灰色 ７）透　明　度二半　透　明 ｇ）周　　縁：全　　縁 ／）細胞　形　態　：　培養後６〜ｇ時間位まで細胞は
不均一に伸長し、長い桿状に なる。その後中央部に隔壁が形成され、細胞は湾曲状に
曲り、漸次分裂をくシ 返す。７２時間以降は、はとんどの細 胞が短桿菌状の整一な形態に変化する。
コ）細胞分裂様式　：　　Ｂｅｎｄｉｎｇ　ｔｙｐｅ３
）運　動　性：有 り胞子形成：無 ５）ダラム染色　：　培養初期は強いダラム陽性を示し
、その後、培養時間が経つ につれて、ダラム染色性が減少し陰性 を呈する（ダラム不定）０ ６）抗　酸　性：陰　性 λ、生理学的性質 炭水化物の資化性（酸の生成）：ｌｌＩ日間培養後の結
果有機酸の資化性 ３、生化学的性質 ダ０分類学的考察 ／）属レベルの同定 本菌株（ＭＣＩ　２２９’Ｚ号菌）は、セル　サイ２ｋ
　（Ｃｅ１ｌ　ｃｙｃｌｅ）に桿球菌（Ｒｏｄｓ−ｃｏ
ｃｃｕｓ　）の多形性を有する絶対好気性菌であること
、グルコース等の糖類から酸を生成しない、さらに細胞
壁の主要アミノ酸組成としてリジンを含有する生化学的
特徴を持ち、バージエイズ　マニュアル　オプ　システ
マチックバクテリオロジー（Ｂｅｒｇｅｙ’ｓ　Ｍａｎ
ｕａｌ　ｏｆＳｙｓｔｅｍａｔｉｃ　Ｂａｃｔｅｒｉｏ
ｌｏｇｙ）第２巻に記載されている変則（Ｉｒｒｅｇｕ
ｌａｒ）　＋胞子を形成しない（Ｎｏｎｓｐｏｒｉｎｇ
）　＋　　グラム陽性桿菌（Ｏｒａｍ−ｐｏｓｉｔｉｖ
ｅ　Ｒｏｄｓ）群のアルスロバクタ−（Ａｒｔｈｏｒｏ
ｂａｃｔｅｒ　）属の細菌に帰属することが判明した。
２）種レベルの同定 Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ属菌には、今日までに約７ｇ
種類の細菌が含まれている。これらの種類は生理学的性
質、生化学的性状によって識別されているが、特にメナ
キノン組成の相違、細胞壁を構成している架橋ペプチド
構造及び糖組成の相違が種レベルの重要な分類基準と見
なされている（　Ｋ、Ｈ，５ｃｈｌｅｉｆｅｒ＆　Ｏ，
Ｋａｎｄｌｅｒ　、　Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ、　Ｒｅｖ、
　＋　ｖｏｌ、、？６゜’ＩＯ’１−Ｑ７り、１ｑｑ２
；　　Ｂｅｒｇｅｙｌｓ　　ＭａｎｕａｌＳｙｓｔｅｍ
ａｔｉｃ　Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ　＋　ｖｏｌ、　
２　）。
本菌株（ＭＣＩ　２２ｑｑ号菌）は、■主要メナキノン
としてＭＫ　−９（Ｈ２）を含有し、■細胞壁の架橋ペ
プチド構造としてＬｙｓ−Ａｌａ−Ｔｈｒ−Ａｌａを有
し、　■細胞壁の主要糖組成としてガラクトース、ラム
ノース及びマンノースを含有する生化学的特徴を持ち、
更に■運動性を有することから、Ｂｅｒｇｅｙ’ｓＭａ
ｎｕａｌ　Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ
ｏｇｙ　　に記載されているアルスロバクタ−イリシス
（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ　１ｌｉｃｉｓ）の特徴に
よく合致した。
そこでＡｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ　１ｌｉｃｉｓ　　の
代表菌株（Ｔｙｐｅ　５ｔｒａｉｎ）としてＡｒｔｈｒ
ｏｂａｃｔｅｒｉｌｉｃｉｓ　ＤＳＭ　２０／３ｇを取
得して、Ａ、　１ｌｉｃｉｓの原記載（Ｍ、Ｄ、Ｃｏ１
１ｉｎｓ　＋　Ｚｅｎｔｒａｌｂｌ。
Ｂａｋｔｅｒｉｏｌ、　Ｍｉｋｒｏｂｉｏｌ、　Ｈｙｇ
、　Ｉ　Ａｂｔ、　Ｏｒｉｇ。
Ｃ２、３ａｇ−、）コ３．／９ｇ／）に記載されている
性状について本菌株との各種生理学的及び生化学的性状
を比較した。結果は前記の通りである。
本菌株（ＭＣＩ２．ｚ９りシス）とＡ、　ｉｌｉｃｉｓ
ＤＳＭ　２０　／　３　ｇは、糖類、有機酸の資化性パ
ターン及び生化学的性状においてほぼ一致した。しかし
ながら、Ｔｗｅｅｎ　２０　、　Ｔｗｅｅｎ　ｌｙＯフ
ルクトース、シークロースの資化能、デンプンの加水分
解能及び９℃における生育の有無等において不一致点が
見られた。
これらの違いは、種内菌株間の差違に起因するものと推
定され、種に固定された特徴であるとは解釈されがたい
。従って本発明においては主に上述の生化学的性状を種
の分類基準とし、本菌株（ＭＣＩ　２２９７号菌）をア
ルスロバクターイリシス（Ａ　ｒ　ｔｈｒｏｂａｃ　ｔ
ｅｒｉｌｉｃｉｓ）と同定した。
本発明においては、前記の菌を通常の微生物が利用しう
る栄養物を含有する培地で培養することにより容易に増
殖させることができる。栄養源としては、グルコース、
水あめ、デキストリン、シュクロース、澱粉、糖蜜、動
・植物油等を使用できる。また窒素源として、大豆粉、
小麦はい芽、コーンステイープ　リカー、綿実粕、肉エ
キス、ペプトン、酵母エキス、硫酸アンモニウム、硝酸
ソーダ、尿素等を使用できる。
その他、必要に応じ、ナトリウム、カリウム、カルシウ
ム、マグネシウム、コバルト、塩素、燐酸、硫酸及びそ
の他のイオンを生成することのできる無機塩類を添加す
ることは有効である。
本発明においては、イヌリン或いはキクイモ、ゴボウ等
のイヌリン含有量の高い植物の抽出液を唯一の炭素源と
して含む溶液中で、上記アルスロバクター・イリシスに
属する細菌由来のイヌリン分解酵素を作用させる。その
際、該細菌そのものを作用させてもよいし、また、該細
菌から該酵素を抽出し、それを作用させてもよい。
細菌そのものを作用させる場合、炭素源としてのイヌリ
ンを約／−１０％含有し、その他、例えば窒素源として
、大豆粉、小麦はい芽、コーンステイープ　ゝリカー、
綿実粕、肉エキス、ペプトン、酵母エキス、硫酸アンモ
ニウム、硝酸ソーダ、尿素等、更に必要に応じ、ナトリ
ウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、コバルト
、塩素、燐酸、硫酸及びその他のイオンを生成すること
のできる無機塩類等を添加した培地に本菌を接種し振と
う培養を行う。この際培養温度は２０〜３７℃が、また
培養時間は／２〜ａＯ時間が好適である。得られた培養
液を遠心分離により除菌し、その上清を加熱処理により
酵素を失活させる。そして濃縮を行い、例えばこれを活
性炭カラムクロマトグラフィーによシ活性炭カラムに吸
着させる。蒸留水でフルクトースを溶出させたあと、タ
チエタノール水溶液にて溶出を行う。この分画中にＤＦ
ＡＩＩが得られるので、それを濃縮乾固すると所期のＤ
ＦＡＩ［［を得ることができる。
また酵素を作用させる場合、まず前記方法により培養を
行った培養液を遠心分離によシ除菌し、得られたろ液に
硫安（ｘｒ％飽和）を加え塩析を行い、析出した沈殿物
を遠心分離により取得し、少量の水に懸濁させたのち透
析を行い、粗酵素液を得る。この粗酵素液を例えばｐＨ
７，０に調整した０、０７〜０．７Ｍのリン酸緩衝液中
でイヌリンに作用させることによっても所期のＤＦＡ■
が得られる。
本粗酵素液は、例えばＤＥＡＥ−Ｔｏｙｏｐｅａｒｌ　
Ａ！ｒＯＭ　。
５Ｐ−Ｔｏｙｏｐｅａｒｌ　Ａ！ｒＯＭカラムによるイ
オン交換クロマトグラフィーにて精製を行うことにより
、電気泳動的に単一のバンドを示す酵素標品を得ること
ができ、る。本酵素標品の至適ｐＨ（ｄｉｊで、また６
０℃で最大活性を示した。ｐＨはｔｉ、。
〜／／、θの広範囲で安定であシ３θ分間の熱処理では
７０℃まで安定であり高い温度安定性を示した。
〔実施例〕
以下に実施例をあげて本発明の方法をさらに具体的に説
明するが、その要旨を越えない限りこれらに限定される
ものではない。
実施例／ 市販イヌリンＳ％、酵母エキス０．０２％、硝酸ナトリ
ウム０．２％、硫酸マグネシウム０．０５チ、塩化カリ
ウムＯ，ＯＳ％、リン酸−カリウム０００５％、塩化第
二鉄０．００　／　％を含んだ培地１ｓｏ−をｐＨ７，
０に調整して、１２０℃で２０分間蒸気滅菌した。この
滅菌した溶液に、ＭＣＩ２２９１号菌を一白金シス種し
、／　６０　ｒ、ｐ−ｍ。
で３０℃、３０時間培養した。
培養終了後遠心分離により菌体を除去し、培養ろ液を得
た。得られた培養ろ液を７０分間加熱処理することによ
り酵素を失活させ、約ｉ。
−にまで減圧濃縮した。この液は活性炭カラム（活性炭
、３０ｊ９とセライトＡ、ｔ、？＆　　ＡθＩの混合物
を蒸留水にて充てん）に吸着させ、蒸留水／ノを流した
のち、！チェタノール水溶液で溶出した。
溶出ピークを集めて減圧濃縮にて乾固してＤＦＡＩ［Ｉ
を得た。得られたＤＦＡｌ［は、原料イヌリンに対して
７０％でありた。薄層クロマトグラフィー〔シリカゲル
プレー）　（Ｍｅｒｃｋ社）；展開溶媒ｎ−ブタノール
：エタノール：水＝　２：／：／（ｖ／ｖ／ｖ）　）に
よると、イヌリンの酸分解により得られた標準のＤＦＡ
ＩＩＩとＲｆ値（０，１，７）が−致した。
実施例ａ 実施例／で得られた培養ろ液ｌ−を、７０％のイヌリン
を含む０．ｏｓＭリン酸緩衝液グーに加えて３０℃で一
夜反応させた。
反応液を加熱し酵素を失活させた後、活性炭カラムクロ
マトグラフィーを行い、Ｓチエタノールにて溶出させ、
溶出液を減圧濃縮にて乾固してＤＦＡｌを得た。
得られたＤＦＡＩ［［は、原料イヌリンに対して３０％
でありだ。
〔発明の効果〕
本発明のアルスロバクター・イリシスに属する細菌由来
のイヌリン分解酵素は、良好にイヌリンからＤＦＡＩを
生産し、また従来のものに比べて熱に対して高い安定性
を有するので、ＤＦＡＩの連続生産を行わせる際に非常
に有効であると考えられる。
出　願　人　　三菱化成工業株式会社 代　理　人　弁理士長香川　　− ほか７名 手続補正書（自船 平成１年ｙ月）−７日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）イヌリン含有溶液中、イヌリンをアルスロバクタ
    ー・イリシスに属する微生物由来のイヌリン分解酵素と
    反応させることを特徴とするジフルクトース・ジアンヒ
    ドリドIIIの製造法。
JP63053164A 1988-03-07 1988-03-07 ジフルクトース・ジアンヒドリド３の製造法 Pending JPH01225492A (ja)

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