JPH02286079A - ビフィドバクテリウム菌の増殖促進性組成物及びその製造法 - Google Patents

ビフィドバクテリウム菌の増殖促進性組成物及びその製造法

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JPH02286079A
JPH02286079A JP1106329A JP10632989A JPH02286079A JP H02286079 A JPH02286079 A JP H02286079A JP 1106329 A JP1106329 A JP 1106329A JP 10632989 A JP10632989 A JP 10632989A JP H02286079 A JPH02286079 A JP H02286079A
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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、ビフィドバクテリウム菌(以下ビフィズス菌
という。)の増殖促進性組成物及びその製造法に関する
ものである。
(従来の技術) ビフィズス菌は、人間の腸内に生育する有用菌であり、
腸管内にビフィズス菌叢が形成されると、これが乳酸、
酢酸及び蟻酸を産生じ、腸管内のpHを低下させ、有害
菌の腸管内定着を防止することが知られている。このよ
うに有用なビフィズス菌の増殖を促進する活性をもつ化
合物は、粉乳、ドリンク剤の他、各種の食品に添加して
利用されている。
従来、このビフィズス菌の増殖促進剤(以下ビフィズス
因子という。)については多くの研究がなされており、
ラクチュロース(特公昭49−40957号公報参照)
、フラクトオリゴ糖(Bifidobacteria 
and M 1croflora、 vol、 5 (
1)、 37−50.1986)、一般式: GaQ 
 (Ga12)n−G(c(式中、GaQはガラクトー
ス残基、G(lcはグルコース残基、nは1〜4の整数
を表す。)で示されるガラクトオリゴ糖(特開昭63−
185373号公報参照)、人参エキス(お茶の水医学
雑誌、8−88.1960)、N−アセチルラクトサミ
ン(特開昭59−11190号公報参照)、イソマルト
オリゴ糖(特開昭61−212296号公報参照)、大
豆オリゴ糖(特開昭62−155082号公報参照)な
どのビフィズス因子が報告されている。
(発明が解決しようとする課題) しかし、上記のオリゴ糖は何れもビフィズス閑の増殖促
進剤としては、その選択性が十分でなかったり、あるい
は安定性に問題があったりして十分なものでなく、又、
その製造過程1こおいても反応温度が低いために、雑菌
が混入し易かったり、反応速度が低かったりして問題が
あった。更に酵素を抽出する必要があるなど、製造工程
が繁雑であるという問題があった。
ビフィズス閑の増殖促進剤として十分な活性を有し、安
定性に優れたビフィズス因子と、雑菌の混入なしにそれ
を簡便に素早く製造できる製造法を提供することを目的
とするものである。
(課題を解決するだめの手段) 本発明者らはこのような課題を解決するために鋭意検討
した結果、〇−β−D−ガラクトピラノシルー(1→3
)−〇−グルコースがビフィズス増殖因子としてより効
果のあることを見い出し、この知見に基づいて本発明を
成すに至った。
すなわち、第一の発明は式; で示される〇−β−D−ガラクトピラノシルー(l→3
)−D−グルコースを含有するビフィドバクテリウム菌
の増殖促進性組成物を要旨とするものである。
また、第二の発明は、乳糖資化能を有するロドトルラ属
、スポロボロミセス属、クリプトコツカス属、リポマイ
セス属及びブレラ属からなる群から選ばれる酵母の静止
菌体で、乳糖を50〜70℃の温度条件下で処理するこ
とを特徴とするビフィドバクテリウム菌の増殖促進性組
成物の製造法を要旨とするものである。
本発明に用いられる酵母はロドトルラ属、スポロボロミ
セス属、クリプトコツカス属、リポマイセス属及びブレ
ラ属に属する乳糖資化能を有する酵母である。
そのような具体例としては、ロドトルラ・ラクトーザ(
RhodoLorula 1actosa) I F 
01423、IFO1424、クリプトコツカス・ロー
レンテイ(Cryptococcus 1aurent
ii) I P 00872、IF’00384 、 
IFOO930、夏 FOl  3 76、[FO!4
87、スポロボロミセス・シンギュラリス(S por
obolomyces singuluris)A T
 CC24193、リボマイセス・リボーフ7  (L
ipomyces 1ipofer) I F 006
73、IFO1288、ブレラ・アルバ(Buller
a alba) I F O1192及びリボマイセス
・スターキイー(L 1poayces sL肛神杜)
等が挙げられる。リボマイセス・スターキイーは好まし
く、その中でもリボマイセス(Lipomyces)N
 K D −14(微工研閑寄第8948号)が、反応
の基質である乳糖の無駄な分解が生じることなく、転移
反応のみが起こり、目的物を高収率で得ることができる
ので特に好ましい。
この菌株は、静岡集熱用温泉の土壌中から採取したもの
で、バーシイのマニュアル・才ブ・デターミネーティブ
・バクテリオロジ−(Bergey sManual 
of Deter+++1native Bacter
iology)第8版に基づき検索した結果、リボマイ
セス・スターキイー(Lipomyces 5tark
eyi)に属する新閑味と判定できた。そこで、リボマ
イセスNKD−14と命名し、昭和61年9月1日に通
産省工業技術院微生物工業技術研究所へ寄託した。尚、
この微生物受託番号は、微工研菌寄第8948号である
上記の静止菌体を得るための方法としては、何ら限定さ
れるものではなく、例えば乳糖を含む培地で培養するか
、又は炭素源としてグルコース、ソルビトール、マルト
ース、ショ糖、廃糖蜜などを用いて菌体を十分増殖させ
た後に乳糖を添加し、更に培養を続けβ−ガラクトシダ
ーゼが十分誘導された後に、遠心分離、濾過などの通常
用いられる方法によって分裂能力を保持するが一時的に
分裂しない静止菌体を得ることができる。上記乳糖を含
む培地の組成において、乳糖は0.1〜30重量%、好
ましくは5〜20重量%、培養に用いる窒素源、例えば
ペプトン、カゼイン、コーンステイープリカー、肉エキ
ス、酵母エキスなどの有機窒素源や、硫安、塩化アンモ
ニウム、尿素などの無機窒素源は0.01〜10重量%
、好ましくは0.5〜5重量%、ミネラル源として用い
るリン酸塩化合物、例えばリン酸カリウム第1塩(KH
,PO,)、リン酸ナトリウム第2塩水和物(Natl
(P 04・120.0)は0.05〜5重量%、好ま
しくは0,1〜璽重量%、又、その他の成分としてビタ
ミンなどを必要に応じて添加してもよい。
また、培養の方法としては、通常用いられる液体培地も
しくは固体培地で、静置培養、通気撹拌培養、振盪培養
のいずれの方法でもよい。培養温度、培養時間は、培養
する菌種により変わるが、通常10〜35℃で15〜1
00時間である。その後、培養液から遠心分離、濾過な
どの通常の方法により回収した菌体は、何ら処理を施す
ことなく、菌体のまま反応の触媒として用いることがで
きる。更に、菌体を各種の固定化法により固定化するこ
とにより用いることもできる。
その固定化方法は、特に限定されるものではなく、公知
のアクリルアミドゲル、アルギン酸カルシウムゲルなど
による包括法、グルタルアルデヒド、トリレンジイソシ
アナートなどによ4菌体間架橋法、Dowex50(ダ
ウ・ケミカル社製)、CM−セルロース、P−セルロー
ス、DEAE−セルロース、ECTEOLA−セルロー
ス(ワットマン社製)などに結合させて固定化する方法
、おがくずなどに吸着させる方法などが挙げられる。こ
の固定化された酵母菌体は、カラム型反応器として用い
ることができる。又、模型反応器内部に酵母菌体又は固
定化した酵母菌体を浮遊させ、反応生成物のみを反応器
外へ連続的に取り出すことも可能である。
本発明の増殖促進性組成物は、上記のようにして得られ
る酵母菌体で乳糖を処理することにより得られる。その
処理法において、乳糖の濃度は1%(w/v)以上が適
当であり、5%(w/v)以上が好ましく、特にl0%
(w/v)以上が好ましい。1%(w/v)より低いと
乳糖の加水分解反応がオリゴ糖生成反応より優勢となり
好ましくない。また、そのときのp)Iは使用する酵母
菌体の溶菌が起こりにくく、しかも、目的とするビフィ
ズス因子が最ら多く合成されるようなpHであり、具体
的には3〜9、好ましくは5〜7である。又、必要に応
じてリン酸、酢酸、クエン酸等の緩衝液を使用すること
もできる。反応温度は50℃〜70℃であることが必要
であり、特に55℃〜60℃が好ましい。50℃より低
いとO−β−D−ガラクトピラノンルー(l→4)−〇
−β−D−ガラクトピラノンルー(1→4)−D−グル
コースが生成し、本発明のビフィズス因子であるO−β
−D−ガラクトピラノシル−(1→3)−D−グルコー
スは生成しなくなる。又、70℃より高いと反応の触媒
として用いる菌体中の酵素活性が失活し、反応が進まな
くなる。反応時間は通常10〜100時間、好ましくは
30〜70時間である。10時間より短いと基質である
乳糖の反応率が低下し、目的である〇−β−D−ガラク
トピラノシルー(1−3)D−グルコースの収率が低く
なり、又、100時間より長いと〇−β−D−ガラクト
ピラノンル(1→3)−D−グルコースにさらに乳糖の
ガラクトースが転移した三糖以上の糖が生成し、目的で
ある0−β−D−ガラクトピラノシル−(l→3)−D
−グルコースの収率が低くなり好ましくない。反応終了
後、必要に応じて濾過、遠心分離、デカンテーションな
どにより酵母菌体を除去して、本発明の増殖促進性組成
物を得る。
(実施例) 次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
参考例1 下記組成の培地を30&容ジャーファーメンタ−に入れ
、殺菌した。
乳糖                400g硫安 
               409KH,Po、 
              109Na、HPO,−
12)1tOl  09M g S O4・71−1.
0           109酵母エキス     
        20g水道水           
    20℃2次に、同組成の培地で30℃で24時
間前培養したりポマイセス(Lipomyces) N
 K D−璽4(微工研菌寄第8948号)112を接
種し、pH6,5,30℃、通気量2OL/ll1n、
インペラー回転数40Or、p、mで18時間培養を行
った。培養終了後、α−ラバル社製遠心機LAPX20
2型で遠心分離を行なって湿菌体2 、8 kgを得た
参考例2 500m12容三角フラスコに下記組成の培地100x
(lを入れたものを、10本オートクレーブした。
乳糖               5g硫安    
           0.29酵母エキス     
      0.39KH*P04         
  0.089NatH,P O,−121(*0  
   0.039MgSO4・71−1tOO,002
9水                    100
g+!pH5,6 次に、この培地にロドトルラ・ラクトーザ(Rhodo
torula 1actosa) I F 01423
株を一白金耳接種し、30℃で3日間ロータリーシェー
カーで培養を行なった。培養終了後、遠心分離により菌
体を回収し、5.29の湿菌体を得た。
参考例3 500xff容三角フラスコに下記組成の培地100y
(lを入れたものを、lO零オートクレーブした。
乳糖               59ポリペプトン
          0.59酵母エキス      
     0.39水               
  100112pH5,6 次に、この培地にクリプトコツカス・ローレンテイ(C
ryptococcus  1aurentii) I
 F 00372株を一白金耳接種し、30℃で2日間
ロータリーシェーカーで培養を行なった。培養終了後、
遠心分離により菌体を回収し、7.59の湿菌体を得た
参考例4 参考例3に記載した培地に、スfロボロミセス・シンギ
ュラリス(Sporobolo*yces gingu
laris)ATC024193株を一白金耳接種し、
10℃で2日間ロータリーシェーカーで培養を行なった
培養終了後、遠心分離して3,2gの湿菌体を得た。
参考例5 参考例3に記載した培地に、ブレラ・アルバ(Bull
era alba) [P OI 192株を一白金耳
接種し、30℃で3日間ロータリーシェーカーで培養を
行なった。培養終了後、遠心分離して2.8gの湿菌体
を得た。
参考例6 参考例3に記載した培地に、リポマイセス・リボーフy
−(L ipomyces Ii、porer) I 
P’ 00673株を一白金耳接種し、30℃で2日間
ロータリーシェーカーで培養を行なった。培養終了後、
遠心分離して3.59の湿菌体を得た。
参考例7 参考例!と同様にして得られた湿菌体50gに59のア
ルギン酸ナトリウムを加え、更に200x(lの水道水
を加え、均一になるまでミキサーで撹拌した。次に、こ
れを注射針の先から0.2Mの塩化カルシウム溶液に滴
下し、ビーズ状のアルギン酸カルシウム固定化菌体11
0gを得た。
参考例8 参考例1と同組成の培地を500m1!容の坂ロフラス
コに100+12ずつ分注し、殺菌したしのを10本作
成した。坂ロフラスコ1本当り一白金耳のりボマイセス
(LipoIlyces)N K D −14(微工研
菌寄第8948号)を接種し、30℃で3日間振盪培養
した。培養終了後、遠心分離して2.59の湿菌体を得
た。
実施例1 200gの乳糖に、参考例!で得たりボマイセス(Li
pomyces) N K D −14(微工研菌寄第
8948号)株の湿菌体を乾燥重量で109加え、更に
水道水を加えてIQとした。この反応液を55℃に保温
し、pt−t6.5で3日間反応を行った。反応後の液
の遠心上澄み液をウォーターズ社製高速液体りロマトグ
ラフィー用カラムマイクロボンダパック/NH1(移動
相アセトニトリル/水−7/3)で分析したところ、2
糖類溶出位置に反応基質である乳糖のピークとその直前
のピーク(以下、この化合物をG2゛と呼ぶ)が検出さ
れた。このときの乳糖の濃度は2.4%(w/v)、G
2’の濃度は7゜6%であった。
62′の構造決定 G2゛の構造を決定するために、先ず実施例1で得た上
澄み液100xjを5eび活性炭カラムにかけ、エタノ
ールを留出溶媒としてG2“4egを単離した。単離し
たG2’は前述の高速液体クロマトグラフィーによる分
析で単一ピークを与え、従って、単一物質であることが
判った。次いで、これを酸加水分解を行ない、水素化ホ
ウ素ナトリウム還元をし、次いで、酸加水分解を再び行
なって分析した結果、G2゛はガラクトース:グルコー
ス〜titで構成され、還元末端がグルコースである2
糖類であることが判明した。更に、これのI30−NM
R測定を行ない、ラフ)・−ス(即ち、0−β−D−ガ
ラクトピラノシル−(1→4)−〇−グルコース)と比
較して、構造を調べた。その結果、ラクトースのガラク
トース構造に由来する炭素の吸収ピークは全て02’の
吸収ピークと−致し、従って、G2’のガラクトース構
造はラクトースのそれと同じものであることが判った。
方、G2゛のグルコース構造については、ラクトースの
α体及びβ体グルコース構造における3位炭素の吸収ピ
ーク値がそれぞれδ(α)73.0及びδ(β)76.
4であるのに対し、62°の相当するピーク値はそれぞ
れδ(α)84」及びδ(β)86.4と約10ppm
低磁場シフトしており、又、4位炭素の吸収ピーク値も
δ(α)80.0及びδ(β)79.9であるのに対し
、G2゛の相当する吸収ピーク値はα体及びβ体とも6
69.9と約10ppm高磁場シフトしていた。これら
の13ONMHの結果から、G2゛のグルコース構造に
おいては3位の炭素原子に酸素原子がエーテル結合して
いることが判った。
以上の解析よりG2’はガラクトースとグルコースがβ
、1→3結合した0−β−D−ガラクトピラノシル−(
l→3)−D−グルコースであることが判明した。
ビフィドバクテリウム閑の培養及び資化性単離したG2
゛の凍結乾燥物をPYF半流動寒天培地に最終濃度0.
5%になるように添加した後、腸内細菌を接種し、37
℃で4日間(96時間)嫌気培養を行なった。培養後、
pHを測定することにより資化性を調べた。その結果を
表−■こ、又、PYF’培地の組成を表−2に示す。
表−2において、G2゛はビフィドバクテリウム及び外
来菌増殖防止機能をもつラクトバヂイルスによく資化さ
れるが、その他の菌種にはフラクトオリゴ糖と同程度あ
まり資化されない。更に、ビフィズス閑について比較す
ると、あらゆる年齢層に共通に認められるビフィドバク
テリウム ビフィダスにはフラクトオリゴ糖は資化され
ないが、02°はよく資化される。又、乳児において優
勢に出現するビフィドバクテリウムブレーブ及びロング
アムにもG2’はフラクトオリゴ糖より良く資化される
表−2 1)二組酸 CaC(L(無水) 1g 5O4 Kd(PO。
KH,PO。
NaHC03 aCQ 精製水 0.29 0.29 1g 10g 100011(! 実施例2 参考例2で得られたロドトルラ・ラクトーザ(Rhod
otorula 1actosa) I F 0142
3株の湿菌体5.2gに乳糖109を加え、液の全量を
100蛙とした。この液のDHを6.5とした後、55
℃で2日間放置した。放置後の液の遠心上澄み液を、実
施例!と同様にして分析したところ、実施例1と同様の
G2°のピークが現われた。このときのG2°の乳糖に
対する収率は34%(W/V)であった。
実施例3 参考例3で得られたクリプトコツカス・ローレンテイ(
Cryptococcus 1aurenLii) I
 F 00372株の湿菌体59に乳糖109を加え、
液の全容量を1oojIQとした。この液のpi(を7
.5とした後、55℃で2日間放置した。放置後の混合
物の遠心上澄みを実施例1と同様にして分析したところ
、実施例1と同様の02°のビークが現れた。このG2
°の収率は26%(w/v)であった。
実施例4 参考例4で得られたスポロボロミセス・シンギュラス(
S  robolom ces singularis
)A T CC24193株の湿菌体39を用いること
及び反応温度を60℃としたこと以外は実施例!と同様
に行ない分析した。分析の結果、実施例1と同様のG2
゜のピークが現れ、その収率は21%(W/V)であっ
た。
実施例5 参考例5で得られたブレラ・アルバ([3ullera
a11+a)IFO1192株の湿菌体2.59を用い
る以外は、実施例iと同様に分析した。その結果、実施
鉤目と同様の02°のピークが現れ、その収率は22%
(w/v)であった。
実施例6 参考例6で得られたりボマイセス・リボ−ファー(L 
ipomyc’es 1ipofer) I F 00
673株の湿菌体1gを4*Qの生理食塩水に懸濁し、
この懸濁液にアクリルアミド750Rg、架橋剤として
N、N’メチレンビスアクリルアミド40すを加え、更
に、重合促進剤として5%β−ジメチルアミノプロピオ
ニトリル0 、5 mQ、重合開始剤として2.5%ベ
ルオキソニ硫酸カリウム0.5村を加え、よく混合して
30℃で30分間放置した。得られたゲルを生理食塩水
で洗浄して、固定化酵母菌体を得た。
次に、この固定化酵母菌体に乳糖!09を加え、液の全
容量を100jlQとし、pHを7.5として、55℃
で24時間放置した後、遠心分離して固定化酵母菌体を
含まない上澄みを得た。この上澄みを実施例1と同様に
して分析したところ、実施例1と同様のG2°のピーク
が現れ、その収率は26%(w/ v)であった。
又、上記で得た固定化酵母菌体は、反応を同条件下でl
0回繰り返し行っても、G2°の合成活性の低下は認め
られず、固定化酵母菌体の繰り返し使用が可能であるこ
とが判った。
実施例7 参考例7で得られた固定化菌体809をカラムにつめ、
このカラムに200112の30%乳糖を循環させた。
ptie、s、55℃で5日間反応させた後、実施例1
と同様に分析して02°が■0,2%(w/v)生成し
ていることが判った。又、5日間を1バツチとする反応
を10回繰り返しても活性の低下は認められなかった。
実施例8 参考例8で得られたりボマイセス(Lipomyces
)NKD−14(微工研閑寄第8948号)株の湿菌体
1gを4mgの生理食塩水に懸濁し、この懸濁液にアク
リルアミド750mg、架橋剤としてN、N’メチレン
ビスアクリルアミド40贋9を加え、更に、重合促進剤
として5%β−ジメチルアミノプロピオニトリル0 、
5 mG、重合開始剤として2.5%ベルオキソニ硫酸
カリウム0 、5 yt(lを加え、よく混合して30
℃で30分間放置した。得られたゲルを生理食塩水で洗
浄して、固定化酵母菌体を得た。
次に、この固定化酵母菌体に乳糖1gを加え、液の全容
量をLOy、Qとし、pH6,0,55℃で3日間反応
させた。
反応後の上澄み液を、実施例1と同様にして分析したと
ころ02′が4.1%(w/v)生成していた。
(発明の効果) 本発明の組成物は、雑菌の混入を防げる55℃以上で反
応を行なうため、これまでよりビフィズス活性が高く安
定性に優れたものである。本発明によれば反応温度を高
くできることで、反応速度が速くなるとともに、反応基
質である乳糖の濃度も高くできる。
更に、本発明によれば、酵母菌体から酵素を抽出する必
要もなく、使用する酵母菌体を繰り返し使用することが
でき、ビフィズス因子を効率よく生産することができる

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、式: ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) で示されるO−β−D−ガラクトピラノシル−(1→3
    )−D−グルコースを含有するビフィドバクテリウム菌
    の増殖促進性組成物。 2、乳糖資化能を有するロドトルラ属、スポロボロミセ
    ス属、クリプトコッカス属、リボマイセス属及びブレラ
    属からなる群から選ばれる酵母の静止菌体で、乳糖を5
    0〜70℃の温度条件下で処理することを特徴とする請
    求項1記載の組成物の製造法。
JP1106329A 1989-04-26 1989-04-26 ビフィドバクテリウム菌の増殖促進性組成物及びその製造法 Expired - Lifetime JP2806969B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02299582A (ja) * 1989-05-12 1990-12-11 Yakult Honsha Co Ltd 増殖促進剤およびその製造法

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