JPH01256394A - セロオリゴ糖の酵素的製造方法 - Google Patents

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〕 本発明はセロオリゴ糖の酵素的製造方法に関するもので
ある。

セロオリゴ糖は、グルコース分子が１．４−β−グルコ
シド結合した低分子糖で、セルロースの基本構造を作っ
ている糖であり、セルラーゼ研究の試薬として用いられ
ている。

また、食品添加物としても利用可能である。

よって、セロオリゴ糖を安価に製造し得ればその用途も
広がることが期待される。

〔従来の技術〕

従来、セロオリゴ糖の１つの製造方法としては、精製バ
ルブ・木綿等を無水酢酸−濃硫酸混合液に溶解してオク
タアセテートとし、これをケン化による脱アセチルして
得る方法、発煙塩酸−濃硫酸によりセルロースを加水分
解し中和後、カーボン−セライトカラム等により分画分
取する化学的方法が知られている。

〔本発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる従来方法は反応操作が煩雑であっ
たり、または収率、収量が十分でなかったりしたために
、工業的に有利な方法とは言えなかった。

〔課題を解決するための手段〕

したがって、本発明者らは上記問題点を解決することの
できる新規な方法を目的として鋭意研究したところ、セ
ルビブリオ属に属する細菌が生産するセルラーゼが、セ
ルロースからセロビオースを特異的に生成することに着
目し、本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明の上記目的は、限外濾過反応器内にお
いてセルビブリオ属に属する細菌が生産するセルラーゼ
をセルロース系物質に作用させ、糖化液を連続的に系外
に抜き出すことにより生成物阻害を解除し、セ１：１ビ
オースを主成分とするセロオリゴ糖を効率よく生成蓄積
せしめることにより達成されるのである。

酵素法と限外濾過反応器とを組み合わせたセロビオース
の製造方法は、これまで知られていなかった。

以下に、本発明の詳細な説明する。

本発明で用いる酵素は、例えばセルビブリオ・ギルパス
（Ｃｅｌｉｖｉｂｒｉｏ　ｆｉ）　（八ＴＴＣ１３１２
７）の生産するセルラーゼが挙げられる。このセルラー
ゼは、上記微生物を通常の培養方法により培養すること
により、培地中にセルラーゼを蓄積せしめることができ
る。すなわち、これらの菌を適当な炭素源、窒素源、無
機物、アミノ酸、ビタミンなどを程よく含有する通常の
培地中において、好気的条件下にて温度、　ｐＨなどを
調整しつつ培養を行えばよい。

また、本セルラーゼは必ずしも精製して使用する必要は
なく、通常は粗酵素で目的を達することができる。

また、本セルラーゼを固定化して反応に利用することも
、遊離の状態で利用することも自由にできる。

本発明で用いる基質は、セルロース系物質であればよい
が、望ましくは非晶質のセルロースがよい。非晶質のセ
ルロースは、例えば濾紙粉末等を硫酸で短時間処理する
ことにより簡単に得ることができる。また、稲わら、も
み殻等のバイオマス資源も基質として用いることができ
るが、この場合はあらかじめ脱リグニンしておく必要が
ある。

本発明では、上記酵素と基質とを限外濾過反応器内に入
れて反応を行い、目的とするセロオリゴ糖を製造する 反応条件は通常、基質を水に懸濁して反応液中の濃度を
約１〜１０　（ｗ／ｗχ）とし、酵素に対する基質の比
率は固形物当り約５〜１００倍の範囲が実施可能である
が、好適範囲は基質濃度３〜６（−／−χ）、酵素に対
する基質の比率は固形物当り１０〜２５倍である。

反応液のｐＨと温度は酵素が基質に作用してセロビオー
ス等のセロオリゴ糖を生成できる条件であればよく、通
常はｐＨ４〜１０、温度３０〜５０°Ｃの範囲から選ば
れる。

使用する限外濾過反応器は、限外濾過膜と一体になった
型式のものでも、各々分離した型式のものでもどちらの
型式でも用いることができる。

使用する限外濾過膜は、酵素の漏出がないものであれば
よいが、分画分子量が１０００〜２００００程度の限外
濾過膜が望ましい。

酵素反応により糖化された糖化液を系外へ連続的に抜出
すことにより、生成したセロビオース等による生成物阻
害を解除することができ、効率よく反応（２０〜３０％
糖化率が良くなる）を進めることができるが、抜き出し
た液量に見合うだけリザーバーより緩衝液を追加して液
量を一定に保つ必要がある。この際、希釈率は糖化率に
大きく影響を及ぼすが０．７〜１．３程度が望ましい。

また、糖化した量に相当する基質を添加して反応を連続
的に行うことも可能である。

酵素反応終了後、セロビオースを主体とする糖化液を得
ることができる。この糖化液中には、微量のグルコース
が含まれている場合があるが、必要に応じて、例えば固
定化酵母カラムに通すことにより、グルコースを完全に
除去することも可能である。

また、カーボンカラム等を利用してセロビオースのみを
採取することも可能である。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を説明する。

実施例 セルビブリオ・ギルバス（ＡＴＣＣ１３１２７）の培養
上清から得た粗酵素１２５ｍｇと、非晶質セルロース１
．２５ｇとを２５ｍ１の２５ｍＭリン酸緩衝液（ｐ１１
６．５）に懸濁し、５０ｄ容の限外濾過反応器に入れ、
３７°Ｃで４８時間反応させた。限外濾過膜は分画分子
量が２００００のものを用いた。

糖化液は連続的に抜出し、抜出した液量に見合うだけリ
ザーバーより緩衝液を追加して液量を一定に保った。こ
のときの希釈率（Ｄ）は、Ｄ　＝１．０で行った。

得られた糖化液は、エバポレーターで濃縮後、凍結乾燥
を行い、ＨＰＬＣの分析の結果、セロビオース０．８１
ｇ、セロトリオース０．２１ｇを得た。

これらの物質をペーパークロマトグラフィーにより確認
したところ、第１図に示すように標準物質のＲｆ値と一
致した。

また、β−グリコシダーゼを作用させたところ、いずれ
も完全にグルコースに分散されたことから、これらの物
質はセロビオース、セロトリオースであることを確認し
た。

〔発明の効果〕

本発明の方法は、酵素法によりセロビオースを著量蓄積
せしめることが可能であり、高収率収量でセロビオース
を得ることができ、工業的に極めて有利である。

また、副生ずるセロトリオースも、必要に応じてカーボ
ンカラム等により分画分取することも可能であり、新し
い用途が期待される。

４、第１図は、本発明の方法によって調製されたセルロ
ース酵素分解液の組成をペーパークロマＩ−グラフィー
で分析したものである。図中、Ｇ１（グルコース）、Ｇ
２（セロビオース）、Ｇ３（セロトリオース）、Ｇ４（
セロテラトラオース）。

Ｇ５（セロペンタオース）は標準物質である。

第１図 グルコース除去用固定化 酵母カラム 手続補正書動創 昭和６３年７月１２日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セルビブリオ（￥Ｃｅｌｌｖｉｂｒｉｏ￥）属に
   属する微生物が生産するセルラーゼの作用により、水性
   反応液中にてセルロース系物質からセロオリゴ糖を製造
   する方法において、限外濾過反応器を組み合わせること
   により生成物阻害を解除して、セロオリゴ糖を生成蓄積
   せしめることを特徴とするセロオリゴ糖の酵素的製造方
   法。
2. （２）セルビブリオ（￥Ｃｅｌｌｖｉｂｒｉｏ￥）属に
   属するセルラーゼ生産菌がセルビブリオ・ギルバス（￥
   Ｃｅｌｌｖｉｂｒｉｏ￥・￥ｇｉｌｖｕｓ￥）である請
   求項１記載のセロオリゴ糖の酵素的製造方法。