JPH04502863A - 芳香成分および芳香物質のグリコシド型前駆体からの該芳香成分および芳香物質の製造方法および該方法を用いて得られる芳香成分および芳香物質 - Google Patents

芳香成分および芳香物質のグリコシド型前駆体からの該芳香成分および芳香物質の製造方法および該方法を用いて得られる芳香成分および芳香物質

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JPH04502863A JP2512376A JP51237690A JPH04502863A JP H04502863 A JPH04502863 A JP H04502863A JP 2512376 A JP2512376 A JP 2512376A JP 51237690 A JP51237690 A JP 51237690A JP H04502863 A JPH04502863 A JP H04502863A
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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】 芳香成分および芳香物質のグリコシド型前駆体からの該芳香成分および芳香物質 の製造方法および該方法を用いて得られる芳香成分および芳香物質 本発明は芳香成分および芳香物質のグリコシド型前駆体からの該芳香成分および 芳香物質の製造方法ならびに該方法で得られる芳香成分および芳香物質に関する 。
(技術分野) マスカットのようなワイン類似物の場合にはその芳香化合物が遊離型および結合 型の2つの状態で存在する。遊離画分は芳香性で揮発性の物質、主にテルベノー ル類を含んでいる。−力結合画分はテルベノール類の前駆体、特にα−L−ラム ノピラノシルーβ−D−グルコピラノシド類(略号Rha−G 1 c)、α− L−アラビノフラノシルーβ−D−グルコピラノシド類(略号A ra−G 1  c)およびβ−D−アピオフラノシルーβ−D−グルコピラノシド類(略号A pi−Gj!c)から生成する非芳香性ジグリコシド類を含んでいる。これらの 場合、式 %式% で表わされるようにグルコビラノースがテルペン残基(略号Terp)および三 糖類の間の結合を提供している。
前駆体型の芳香画分は通常遊離芳香画分よりも大きく (一般に3〜10倍)、 かつリットル当り数ミリグラムのオーダーで溶解し得る。
さらに特にスレッシュホールドの嗅覚およびテルペンアルコール類の芳香性を考 慮するとぶどうの木には非常に重要でまた使用果汁中に存在するテルペングリコ シド類は広範囲な有効性を持つ市販の酵素調製物を用いて加水分解し得る。果汁 のpHにおける熱的加水分解で放出されるものより忠実にその果実の天然の芳香 を反映するテルペノール類の酵素的放出が可能となる。しかし、芳香性の工業的 使用を目的としたこの放出の制御はその加水分解を担うグリコシダーゼの決定お よびその作用メカニズムの解明が前提となる。
(関連技術) ストラウス(Strauss)等(パーリアメント(Parliament)等 、Biogeneration of aromas、 1986、アメリカ化 学会、ワシントン D、 C,pp 222−239)はぶどうおよびワインの 香りにおけるモノテルペン類の重要性およびこれらの化合物が特にワイン製造に 重要とされている変種の特性に寄与する程度について議論している。
ピサ一二スキー(Pisarnitskii)、 A7F、 (Chemica l Abstract128650c、 1971. コロンバス、オハイオ) は、産物中に存在する芳香物質の酵素的合成を担うバルブ酵素の活性を増加し、 かつ最終産物に目的の芳香を付与するため、バルブ中の物質を産物に含めること によりワインに香りを付与する方法を発表した。
ドラワー) (Drawert) F、等(J、 Agric、 Food C hem、、 1978゜261!、3号、pp 765−766)は好気的に培 養したイーストクルイベロミセス ラクチス(Kluyveromyces L actis)から産生される香気性構成物質中のモノテルペン類シトロネロール 、リナロールおよびゼラニオールの存在を発表した。
(本発明の概要) 本発明は連続型の酵素的加水分解メカニズムに基づいている。
したがってグリコシド類前駆体から芳香成分および芳香物質を得る本発明の方法 には以下のような特徴がある。
第1に該前駆体の少なくとも】っを含むグリコシド物質の酵素的加水分解が該前 駆体の構造に応じて選択される少なくとも1つの酵素により行なわれそのグリコ シド結合の切断により対応するモノグリコシドが放出される、 第2に、その産物の酵素的加水分解は第1の酵素(類)と同じか、または異なる 少なくとも1つの酵素で行ない、アグリコン−炭水化物結合の切断により芳香成 分および芳香物質を放出するよう設計されている。
(図面の簡単な説明) 第1図: α−ラムノジダーゼおよびβ−グルコシダーゼ活性のクロマトグラフ ィー曲線。
第2図: α−アラビノシダーゼ、α−ラムノシダーゼおよびβ−グルコシダー ゼ活性のクロマトグラフィー曲線・第3図: DEAEセファロースCL−6B イオン交換クロマトグラフイーによるα−アラビノシダーゼ、α−ラムノシダー ゼおよびβ−グルコシダーゼ活性のクロマトグラフィー曲線。
第4図: コンカナバリン八−ウルトロゲルアフィニティークロマトグラフィー によるα−アラビノシダーゼ活性のクロマトグラフィー曲線。
第5図:pHおよび温度変化に対するα−アラビノシダーゼ活性のクロマトグラ フィー曲線。
第6図: 合成Ara−Glc −pNPおよびRha−Glc −pNP基質 の酵素的加水分解のTLCによるモニター。
第7図: グリコシド抽出物の酵素的加水分解のTLCによるモニター。
第8図: アラビノシダーゼ±β−グルコシダーゼによるグリコシド抽出物の酵 素的加水分解のGCによるモニター。
第9図: α−ラ春ノシダーゼ+β−グルコシダーゼによるグリコシド抽出物の 連続的加水分解のGCによるモニター。
第10図; テルペングリコシド類のHPLCクロマトグラム。
第11図: マスカット・デ・フロンティグナンクレープスのぶどう液由来のグ リコシド抽出物(A)、そのヘミセルラーゼによる酵素処理物(B)、およびそ のグラーザイム200による酵素処理物(C)のGCクロマトグラム。
第12図: 天然の甘味ワインぶどう液由来のグリコジル化芳香画分の酵素処理 物(A)、非酵素処理物(B)および辛口ワインぶどう液のグリコジル化芳香画 分の酵素処理物(C)、非酵素処理物(D)のGCクロマトグラム。
(発明の詳細な説明) “基質″とは芳香成分または芳香物質のグリコジル型前駆体を含む基質を意味す る。
例えば、このグリコジル前駆体とは芳香性ぶどう変種、特にマスカットの栽培副 産物と同様にワイン、ぶどう汁またはその関連物質を含む全ての飲料物などぶど う汁、ワインおよびそれらの誘導物のようなぶどう由来の植物性物質である。ぶ どうのテルペングリコシド類の加水分解し芳香性で揮発性物質であるテルベノー ルを放出するのに必要な酵素システムの4つの要素が本発明で明らかにされた。
すなわち第1段階におけるα−アラビノシダーゼ、α−ラムノシダーゼおよびβ −アビオシダーゼおよび第2段階のβ−グルコシダーゼである。本発明につなが る研究でチルベンジグリコシド類の加水分解は単一のグリコシダーゼの作用では 進行せず、以下に示す2段階の連続的メカニズムに従かい対で作用することで進 むことが結論づけられた。
第1段階: (1−=−6)グリコシド結合の切断により対応するテルペンモノ グリ、コシドを放出するα−アラビノシダーゼ、α−ラムノシダーゼおよびβ− アビオシダーゼの作用。
第2段階: テルペンアクリコン−炭水化物結合の切断によりテルベノールを放 出するβ−グルコシダーゼの作用。
最終的なテルベノールの、放出を左右する最後の重要な酵素、すなわちβ−グル コシダーゼは提唱された方法に関しその応用で完全な効率を示すようにグルコー スによ棒阻害が小さく、酸性pHで活性を有し、かつグリコジル基質に含まれる アグリコンに関して高いアフィニティーを有することが好ましい。
本発明に従がい、活性を測定し得る基質(Ara−Glc−pNP)、Rha− Glc−pNP、Api−G11c−pNPSAra−pNP。
Rha−pNP%Api−pNP% Glc−pNP)やこれらに対応する酵素 の生産に重要な条件も限定された。
本発明の方法はこれに限られる訳ではないが特にマスカットなど芳香性ぶどう変 種の栽培の副産物と同様、ぶどう汁、ワインおよびその誘導体からその主要植物 原料から選ばれるぶどうの芳香成分の利用により例示される。
しかし、本発明はこの用途に限定されない。実際にここで示すメカニズムは必ず しもプルペン類ではない芳香成分を誘導し、かつぶどう以外の果実、果実誘導体 (たとえば飲料物)および果実副産物、芳香性植物および花植物、およびこれら の植物の誘導体および副産物、茶やタバコなどの植物、およびインビトロの細胞 培養物由来の植物など以下の条件を満たす全ての植物に応用できる一般的メカニ ズムである。
条件(a) これらの植物産物がぶどうに存在するもの以外のテルペノールおよ びグリコシドを含むグリコシド性芳香物質前駆体を十分な量含む、 わ)特異的グリコシダーゼがグリコシド前駆体の構造に対応している、および (C) 天然の培媒が使用する酵素のインヒビターを含まない。本発明の方法に 使用し得るぶどう以外のグリコシドを含む果実には、またグリコシド基質として はグリコシド抽出物が使用でき、またその加水分解は、その前駆体を含む天然媒 体中で行ない得る。
したがって、以下に示すように本発明の方法を行う上で多くの可能性が与えられ る。
(イ)天然媒体で働かせることで結合芳香物質の放出によりその産物自体の芳香 性を増加させ得る、 (ロ)所定のグリコシド抽出物(たとえばパパイヤ)を処理し、他の産物、たと えば飲料物(グレープジュース)に得られた芳香物質を導入し得る、 (八)1つ(またはそれ以上の)グリコシド抽出物(たとえばパパイヤ抽出物、 マーク抽出物)を液体基質(たとえばグレープジュース、天然飲料物)に導入し 、本発明の方法を応用することによりそのままの状態で芳香物質を放出し得る。
また、その芳香物質が食物、飲料物または香料の中で望ましい時間に放出される よう工夫し得る。 。
“酵素”という語は対応する酵素的活性が得られるものと定義する。本発明の方 法で使用される酵素はバクテリア、菌類、イースト、植物、動物、または合成の どの起源のものでもよい。宿主微生物を用いた遺伝子操作で生産した酵素も本発 明の範囲に入る。
したがって、本方法で使用し得る酵素を生産するためによく知られた技術を用い 微生物を修正し得る。
本発明の方法で特に芳香成分または芳香物質としてゼラニオール、リナロール、 ハイドロキシリナロール、リナロールのオキシド、ネロール、シトロネロール、 α−テルピネオール、ノリソフレノイド化合物(ハイドロキシ−3−ダマスコン 、3−オクト−α−イオノールなど)、テルペンポリオールおよびフェニルエチ ルおよびベンジルアルコールのようなアルコールなどのテルペノールを入手し得 る。
また本発明に従がい、遊離の芳香物質とは異なるその前駆体に結合した芳香物質 の性質に依存し、または使用する酵素の特異性に依存して新しい芳香物質の生産 をもくろむことが可能である。
このメカニズムを知ることにより新しい特徴や技術的有効性を有する酵素の生産 が可能となる。
基質がモノグリコシドのみを含む場合のように本発明の方法に関する特定の態様 では第1段階を通らず直接酵素的加水分解が行なわれる。
先に述べた本発明の定義では、本方法は2つの加水分解段階を含むことが述べら れている。しかし、本発明は別の酵素を連続的に投与する2段階の適用に限られ るものではない。
(実験) A、基質 ノシド(シグマ、USA)およびp−ニトロフェニルα−L−ラムノピラノシド (エクストラシンセス、フランス)は市販されている。ゼラニルβ−D−アビオ フラノシルーβ−D−グルコピラノシドはハイボシスアクミナタ株という薬用着 物の抽出物である。
他のグリコシド類は合成しな。これらの合成には対応する過アセチル化糖類から 出発する3段階の方法を採用した。
第1段階には過アセチル化した対応する糖類の末端炭水化物基のアノマー炭素原 子上に塩素または臭素などのハロゲンまたはトリクロロアセトイミデートなどの イミデートを導入することによるこの炭素原子の活性化が含まれる。無水条件下 クロロポルムまたは塩化メチレンのような不活性溶媒中二塩化亜鉛およびジクロ ロメチルメチルエーテルによる過アセチル化ルチンへの作用によりヘキサアセチ ル−α−クロロルチノシドが得られる。無水条件下、クロロホルムまたは塩化メ チレンなどの不活性溶媒中、ペンタアセト−D−グルコビラノースおよびヘブタ アセトルチノースへのガス状臭化水素の作用により、各々テトラアセチル−α− ブロモ−D−グルコピラノシドおよびヘキサアセチル−α−プロモルチノシドが 合成される。O−(ヘキサアセチルα−およびβ−ルチノシル)トリクロロアセ トイミデートの混合物は塩化メチレン、クロロホルムまたはジエチルエーテルな どの溶媒中無水条件下でたとえば炭酸カリウムまたは水素化ナトリウムなどの塩 基存在下トリクロロアセトニトリルへのへキサアセチル−1−ルチノース(アセ トニトリル、テトラハイドロフランまたはエチルエーテルなどの溶媒中へブタア セトルチノースへのベンジルアミンまたはアンモニアの作用により得られる)の 作用により得られる。
o−〔ヘキサアセチル−6−0−(α−L−アラビノフラノシル)−α−および β−D−グルコピラノシル〕 トリクロロアセトイミデートも同様に得られる。
¥&2段階には導入された放出基のパラニトロフェノール、モノテルペノールま たはアルコールによる触媒的親核置換が含まれる。
シリカゲルクロマトグラフィーによる精製後退アセチル化β−p−ニトロフェニ ル、β−テルペニル、またはβ−アルキルグリコシドが得られる。過アセチル化 −α−ブロモーD−グルコピラノシドまたは過アセチル化−α−プロモルチノシ ドに対するゼラニオール、ネロール、α−テルピネオールまたはリナロールなど のモノテルペノールまたはベンジルアルコールまたは2−フェニルエタノールな どのアルコール類の作用はトリエライトまたは0.4nm(4人)モレキュラー シーブの存在下、エーテル、塩化メチレン、またはクロロホルムなどの溶媒中炭 酸銀の存在下で、または0.4nm(4人)モレキュラーシーブの存在下アセト ニトリル中シ?リジン中炭酸銀およびトリエライトの存在下で行う。O−(過ロ アセトイミデートに対するリナロール、ゼラニオールまたはα−テルピネオール などのモノテルペンの作用は塩化メチル/またはクロロホルム中0.4 nm  (4人)モレキュラーシーブおよびボロントリフルオリドエテレートまたはバラ −トルエンスルホン酸の存在下で行う。
目的の過アセチルβ−グルコシドのシリカゲルクロマトグラフィーはエーテル/ 石油エーテル、クロロホルム/エーテル、塩化メチレン/エーテル、または酢酸 エチル/石油エーテルの混合物による溶出を行う。最終段階には生成したグリコ シドの糖部分からのアセチル基の脱保護が含まれる。脱アセチル化はナトリウム メチレートなどの塩基性触媒の存在下におけるメタノール中でのトランスエステ ノフィケーションによって行う。
これらの合成の出発物質である過アセチル化糖類のうち1.2゜3.4−テトラ −O−アセチル−6−0−(2,3,5−)り一〇−アセチルーα−L−アラビ ノフラノシル)−β−D−グルコビラノースだけは市販されていない。その製造 は1. 2. 3. 5−テトラ−O−アセチル−α、β−L−アラビノフラノ ースおよび1. 2. 3. 4−テトラ−O−アセチル−β−グルコビラノー スで出発する上述の合成で行なう。しかしこれは塩化スズなどのルイス酸の存在 下トリメチルシリルシ4ニドを用いた1、2. 3゜5−テトラ−O−アセチル −α、β−L−アラビノフラノースの3.5−ジー0−アセチル−1,2−0− [(1−アノマーおよび1−エンド−シアノ〕エチリデン〕−β−L−アラビノ フラノースへの活性化、およびトリチル化による1、2. 3. 4−テトラ− O−アセチル−β−D−グルコビラノースの1. 2. 3. 4−テトラ−O −アセチル−6−0−)リチルーβ−D−グルコビラノースへの活性化により行 うことが望ましい。これら2つのシントン間のグリコジル化は触媒としてのトリ フェニルカルボニウムバークロレートの存在工廠しい無水条件下で行う。この合 成法は同様のシアノエチリデン誘導体とp−ニトロフェニル2,3゜4−トリー 〇−アセチル−6−0−)リチルーβ−D−グルコピラノシドとのカップリング によるp−ニトロフェニル2. 3. 4−)U −0−7七fルー6−0−  (2,3,5−トリー〇−7セチルーα−L−アラ(ノフラノシル)−β−D− グルコピラノシドの合成に適用し得る。しかし、このグリコジル化は期待される ジホロシドの他に1−4糖間結合を有するジホロシドを生成する。
これらの分離は酢酸エチル/石油エーテル混合物により溶出するシリカゲルクロ マトグラフィーで行いうる。
(例1) デカアセチルルチン 塩化カルシウム管をつけたコンデンサーを備えた50〇−丸底フラスコ中マグネ チックスターラーによる攪拌を行ないながら150dの無水ピリジンに25gの ルチンを添加していく。この混合物を冷水浴中で冷やしながら約10分間に渡っ て100mfの酢酸無水物を加え、さらに1.24時間攪拌する。この反応物を 1,51の氷冷水に注ぎ込み白色結晶のアセチル化誘導体を得る。この結晶を濾 過し、水と少量のエチルエーテルによって洗浄した後、シリカゲル入りのデシケ ータ−中域圧下で乾燥させる。38.3 gが得られる(収率99%)。シリカ ゲルTLC−エーテルRf=0.22、m、p、 128〜135℃。
(例2) 2、 3. 4−)リー〇−アセチル−6−0−(2,3,4−)ソー0−アセ チルーα−L−ラムノピラノシル)−α−D−グルコピラノシルクロライド 約6gの1nc1*をるつぼ中ブンゼンバーナーで融解する。アルミホイル下で 冷却させ、荒く砕いたこのZnCft4gをコンデンサーを備えた250d丸底 フラスコに素早く入れ、塩化カルシウム管を取り付ける。
次に7ダネチツクスターラーによる攪拌を行いながら以下のものを添加していく 。
(1)80mi!の無水クロロホルム (2) 20gのデカアセチルルチン (3)最後に5分間に渡り約2Mの1. 1−ジクロロメチルメチルエーテルを 入れる。
(4)その°後この混合物を75〜77℃に2時間維持する。
このクロロホルム溶液をデカンテーションし、2odのクロロホルムを用いてペ ースト状残金をフラスコから洗い出す。これを先のクロロホルム溶液と合わせ、 ロータリーエバポレーターを用いて35〜45℃で減圧下エバポレートする。
500dのエチルエーテルで油状黄色残金を取り出し、これを氷冷水、飽和Na *COs溶液、ついで再び氷冷水で洗浄した。有機層゛をNa1SOnで乾燥し 、濾過後約35℃のロータリーエバポレータを用い減圧下でこの溶液を濃縮する 。部分的に結晶表しているこの残金をエチルエーテルで再結晶し、ついで無水ア ルコールを用いてさらに2回再結晶を行う。この白色結晶をシリカゲル入りのデ シケータ−中域圧下で乾燥する。6.3gが得られる(収率35%)、シリカゲ Jl/TLC−工−fルRf =0.52、m、 p。
148〜150℃。
(例3) p−ニトロフェニル2. 3. 4−1−リー〇−アセチル−6−o−(2,3 ,4−トリー〇−アセチルーα−L−ラムノピラノシル)−β−D−グルコピラ ノシド 塩化カルシウム管およびマグネチックスターラーを備えた三角フラスコ中50m j!の無水ピリジンに3gのトリエライトおよび1.5gのp−ニトロフェノー ルを入れる。この混合物を1時間攪拌した後新しく調製・乾燥した5gのアセト クロロ−α−ルチノシドおよび3g炭酸銀を加える。暗所、室温で24時間攪拌 する。
この反応物を濾過後丈の沈殿を少量のピリジンで洗い濾液を約40〜45℃でロ ータリーエバポレーターを用い減圧下で濃縮する。この残金を25dのベンゼン に溶かし、同様に濃縮する操作を2回行って残存するピリジンを除去する。この 残金を100−のベンゼンに溶かし、氷冷水、IN水酸化ナトリウム、再度氷冷 水で洗浄後NazS04で乾燥する。濾過後濾液を35〜40℃でロータリーエ バポレーターを用い減圧下で濃縮する。赤いペースト状の残金をシリカゲルクロ マトグラフィーで精製する(67μl〜199μmのメツシュポアサイズのフル イを通過する粒子(70〜230メツシユ))。エチルエーテルによりRf々0 .5で溶出する。純粋なフラクションをロータリーエバポレーターで濃縮し、得 られた白色結晶を95度のアルコールで再結晶する。1.4gが0.5、 m、 p、185〜187℃。 −(例4) 2.3.4−)リーO−アセチル−6−0−(2,3,4−)ジ−0−アセチル ーα−L−ラムノピラノシル)−α−D−グルコピラノシルブロミド 20mfのクロロホルム中の1.3gのヘプタアセトルチノースおよび0.4− 無水酢酸を50献丸底フラスコに入れ一4℃、窒素雰囲気下に置く。この溶液に 酢酸中ガス状臭化水素酸の33%溶液を滴下する。−4℃で2時間攪拌を続けた 後その反応溶液を50−の氷冷水に注ぐ。落ちついたら有機層を分離し、無水硫 酸ナトリウムで乾燥後35℃減圧下でロータリーエバポレーターによる濃縮を行 う。黄色の油状物質が得られ、これはそのまま精製せずに次のステップに用いる 。しかし、これは少量のエチルニーテルルに溶かし、冷却することにより結晶化 させることができる。窒素雰囲気下で濾過し、少量のエチルエーテルおよび石油 エーテルで洗浄し、冷却下デシケータ−で乾燥させることにより白色結晶310 mg(収率23%)が得られる。m、 I)、120〜125°C0(例5) ゼラニル2. 3. 4−)ソー0−アセチル−6−0−(2,3゜4−トリー 〇−アセチルーα−L−ラムノピラノシル)−β−D−グルコビラノシド 50イの丸底フラスコに以下に示すものを入れ室温、窒素雰囲気下24時間攪拌 するニ ー665mgのブロモ−2,3,4−トリー〇−アセチル−6−O−(2,3, 4−トリー〇−アセチルーα−L−ラムノピラノシル)−α−D−グルコピラノ シド(ブロム化反応の阻生酸物)−1−のゼラニオール −10艷アセトニトリル中0.5gのシアン化水銀。
この混合物を35℃、減圧下のロータリーエバポレーターで濃縮し、その残金を 50−のエチルエーテルに分散する。沈殿する固体を濾過しエチルエーテルで洗 浄する。濾液を35°C減圧下のロータリーエバポレーターで濃縮する。油状残 金はエチルエーテルを溶出液とするシリカゲルカラムクロマトグラフィー(孔径 67μm〜199μm (70〜230メツシユ)のフルイを通過する粒子径) にかける。ヘキサアセチルルチノースを含む画分を減圧下で濃縮する。500m gの無色油状物質が得られる(収率83%)。シリカゲルTI、C−ジエチルエ ーテル Rf=0.31゜(例7) 0− (2,3,4−)リーO−アセチル−6−0−(2,3,4−トリー〇− アセチルーα−L−ラムノピラノシル)−α−および−β−D−グルコピラノシ ル〕 トリクロロアセトイミデート4−トリー〇−アセチル−6−0−(2,3 ,4−トリー〇−アを混合する。さらにマグネチックスターラーで攪拌しなから 1,6gの無水炭酸カワウへを加える。この反応液を濾過し沈殿を10−の塩化 メチレンで洗浄する。濾過を35°C1減圧下の一ロータリーエバポレーターで 濃縮し、その残金をl:1工チルエーテル/塩化メチレン混合液を溶出液とする シリカゲルカラムクロマトグラフィー(孔径67μm−199μm (70−2 30メツシユ)のフルイを通過する粒径)で分画する。イミデートを含む画分を 合わせ、35°C1減圧下のロータリーエバポレーターで濃縮する。2.3gの 無色油状物質が得られる(収率71%)。シリカ(±)−リナリル2. 3.  4−トリー〇−アセチル−6−0−(2,3,4−)ジ−0−アセチルーα−L −ラムノピラノシル)−β−D−グルコピラノシド 100dの丸底フラスコ中、3mlの塩化メチレンに55(l mHの(±)リ ナロール、650mgのO−(2,3,4−)ジ−0−アセチル−6−0−(2 ,3,4−)ジ−0−アセチルーα−L−ラムノピラノシル)−α−および−β −D−グルコピラノシル〕トリクロロアセトイミデートおよびIgの0.4 n m (4人)モレキュラーシーブを分散し、室温で窒素雰囲気下30分間攪拌す る。
さらに塩化メチレン中50%のポロントリフルオリドエテレート溶液22μlを 加え40分間攪拌した後回びこの溶液22μlを炭酸ナトリウム−を加えてから 、この液を0.5Mの重炭酸ナトリウム溶液で洗浄し、ついで水で洗浄する。こ の有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、35°C1減圧下のロータリーエバポ レーターで濃縮する。油状残金を4:1石油エーテル/ジエチルエーテル四合物 で溶出するシリカグルカラAりOマドグラフィー(孔径67μm〜199μm  (70−230メツシユ)のフルイを通過する粒径のもの)で過剰のりナロール を除去し、ついで1:4シ工チルエ後者を含むフラクションを合わせ、35℃、 減圧下のロータリーエバポレーターで濃縮する。190mgの無色油状物質が得 られる(収率29%)。シリカゲルTLC−ジエチルエーテル/石油エーテル( 4: 1) Rf=0.34゜(例9) ゼラニル6−○−(α−L−ラムノピラノシル)−β−D−グル窒素ガス気流下 の50rd三角フラスコ中、2−の無水メタノールに0.2gのゼラニル2.  3. 4−)クー0−アセチル−6−0−(2,3,4−トリー〇−アセチルー α−L−ラムノピラノシル)−β−D−グルコピラノシドを溶解する。30秒間 に渡って0.3艷のナトリウムメトキシドを添加し、68−70°Cの油浴中窒 素雰囲気下で20分間攪拌する。その後この三角フラスコを氷水浴中で冷却し約 0.2dの湿潤り、、、、50WX4 (H” )(74/147μm(100 /200メツシユ)のフルイを通過する粒径)を加え、この溶液のpH値を7の 領域に調整する。樹脂を濾過し、濾液を25°C1減圧下のロータリーエバポレ ーターで濃縮する。残った油状物質を3:1酢酸工チル/メタノール混合物で溶 出するシリカゲル6−0の〔孔径67μm〜199μI11 (70〜230メ ツシユ)のフルイを通過する粒径〕カラムクロマトグラフィーで精製した。ゼラ ニルβ−ルチノシドを含むフラクションを合わせ、25℃減圧下のロータリーエ バポレーターで濃縮する。
結晶化できない無色ペースト状物質110mgが得られる。この産物はシリカゲ ルT L C、:酢酸エチル/メタノール(3:1)で単一バンドを示した、R f=0.35゜ (例10) 2.3.4−)リーO−アセチル−6−〇−(2,3,5−トリー0−アセチル −α−L−アラビノフラノシル)−α−および一β−D−グルコビラノース 25atl!の7=3テトラハ1.イドリフラン/メタノール混合液を含み、氷 塊で0℃に維持した100−一の丸底フラスコに15分間ガス状アンモニアを通 気した。それから−40hgの1. 2. 3. 4−fト5−0−7セチルー 6−0− (2,3,5−)!J −0−7セチルーα−L−アラビノフラノシ ル)−β−D−グルコピラノシドを添加した。
攪拌しながらこのフラスコを室温にもどす。反応はTLC(シリカゲル 塩化メ チレン/エーテル 6:4)で追跡した。原料が無くなったら(約15分後)反 応を停止させその溶液を40℃減圧下で濃縮乾燥する。この残金を6=4塩化メ チレン/工−テル混合物で溶出するシリカカラムで精製する。1位が脱アセチル 化した250mgの産物が得られる(収率67%)。シリカゲルTLC: 塩化 メチレン/エーテル(6:4) Rf=0.36゜(例11) 0− [2,3,4−)IJ −0−7−t=+ルー6−0− (2,3,5− トリー〇−アセチルーα−L−アラビノフラノシル)−α−および−β−D−グ ル2ピラノシル〕 トリクロロアセトイミデート窒素雰囲気の反応器に250m gの2. 3. 4−)クー0−アセチル−6−0−(2,3,5−)ジ−0− アセチルーα−L−アラビノフラノシル)−α−および一β−D−グルコビラノ ース、λ5rdの無水塩化メチレン、0.161d!のトリクロロアセトニトリ ルおよび160mgの無水炭酸カリウムを入れる。この反応物を攪拌しながら室 温に48時間放置し、反応が完結していることをTLC(シリカゲル、塩化メチ レン/エーテル 6:4)でチェックする。
1OrldlのcHtcztを用いて反応物を取り出し焼結フィルターで濾過す る。その有機層を等容量の飽和NaHCOs水溶液および氷冷水で洗浄する。そ れか、ら無水硫酸ナトリウムで乾燥し、35℃、減圧下で濃縮して乾燥する。2 64mgの黄色油状物質が得られる(収率88%)。シリカゲルTLe:塩化メ チレン/ジエチルエーテル(6:4) Rf=0.5゜(例12) ゼラニル2. 3. 4−)クー0−アセチル−6−0−(2,3゜5−トリー 〇−アセチルーα−アラビノフラノシル)−β−D−グルコピラノシド 窒素雰囲気下の50rxt’反応容器に250+gの0−(2,3,4−トリー 〇−アセチル−6−0−(2,3,5−)ジ−0−アセチルーα−L−アラビノ フラノシル)−α−および一β−D−グルコピラノシル〕 トリクロロアセトイ ミデート、250μ!のゼラニオールおよび1.51d!の無水塩化メチレンを 入れる。この反応物を窒素雰囲気下で攪拌しながら50%のボロントリフルオリ ドエテレートー塩化メチレン溶液20μlを滴下する。3時間後反応が完結して いることをTLC(シリカゲル、塩化メチレン/エーテル、7:3)でチェック し、その溶液に50mgの重炭酸ナトリウムを加える。101niの塩化メチレ ンを加えた後この反応溶液を等容量の水冷0.5M重炭酸ナトリウム溶液、つい で氷冷水で洗浄する。この有機層を無水硫酸ナトリウムで脱水し、35℃、減圧 下で乾燥させる。速やかにこの油状残金をシリカカラムにかけ、まず1:lエー テル/石油エーテルで過剰のゼラニオールを除去し、ついで8:2塩化メチレン /工−テル混合物で生成物を溶出することにより精製する。150mgの無色油 状物質が得られる(収率58%)。シリカゲルTLC:塩化メチレン/エーテル (8: 2) 、Rf=0.49゜ (例13) p−ニトロフェニル2. 3. 4−)ジ−0−アセチル−6−0−トリチル− β−D−グルコピラノシド 100−の丸底フラスコ中の1〇−無水ビリジンに1.42 gのp−ニトロフ ェニルβ−D−グルコピラノシドおよび1.5gの無水トリチルクロライドを入 れる。このフラスコを40℃、暗所で攪拌する。反応はTLCでチェックし必要 ならばさらにトリチルクロライドを加える。24時間後、このフラスコを室温に もどし6tdの無水酢酸を加える。この反応物を48時間攪拌する。反応はTL C(シリカゲル、エーテル/石油エーテル、7:3)でチェックする。この反応 物を5001dの氷冷水に入れ、さらに2時間攪拌する。この混合物をセライト で濾過しこのセライトを塩化メチレンですすぐ。この有機層を順次氷冷水、10 %塩酸、飽和重炭酸ナトリウム水溶液、および氷冷水で洗浄する。これを無水硫 酸ナトリウムで乾燥し、35℃、減圧下で濃縮する。残金を7=3工−テル/石 油エーテル混合物で溶出するシリカゲル力ラムクロマトグラフィーで分画する。
ヘテロシトを含むフラクションを合わせ、35℃減圧下で濃縮する。2.6gの 油状物質が得られる(収率83%)。この生成物はTLC(シリカゲル−エーテ ル/石油エーテル(7: 3)で単一バンドを与える。Rf=0.33゜(例1 4) 1、 2. 3. 5−テトラ−0−アセチル−α、β−L−アラビノフラノー ス 無水L−アラビノース(10g)および無水メタノール(20〇−)の混合物を 1.06Mのメタノール性塩酸〔0℃でアセチルクロライド(4,7mjiりと 無水メタノール(63rnl)を混ぜて調製する〕で処理し、この混合物を0〜 5℃で一晩攪拌する。40−のピリジンを加えてこの混合物を中和してからこれ を濃縮する。この残金をピリジンを用いて数回洗い出し、ピリジンを蒸留で除去 してから再び80−のピリジンに溶解する。水冷条件で無水酢酸(30nl)を 加え、この溶液を2日間室温で放置する。この反応液を酢酸エチルまたは塩化メ チレンで抽出するとシロップ状物質が得られるのでこれを酢酸(100mg)お よび無水酢酸(25nl)の混合物にとかし、さらに0℃で濃硫酸5−を添加す る。この混合物を室温に2時間放置する。この溶液を氷塊(150g>に注ぎ、 2時間攪拌してからクロロホルムで抽出する。この抽出物を水、さらに重炭酸す ) IJウム水溶液で洗浄する。有機層の濃縮で得られる残金をシリカゲルカラ ムクロマトグラフィーにかけ(溶出液:ベンゼン/エーテル勾配)、シロップ状 の1. 2. 3. 5−テトラ−O−アセチル−α、β−L−アラビノフラノ ースを得る(18g、85%)、Rf=0.46(溶出液:ベンゼン)。
(例15) 3.5−ジー0−’アセチルー1. 2−0− (1−xクツ−および1−エン ド−シアノ)エチリデニルーβ−L−アラビノフラノ−無水塩化スズ(360m g)およびトリメチルシリルシアニド(3mjりを1. 2. 3. 5−テト ラ−0−アセチル−α、β−L−アラビノフラノース(3g)のア七ト二トリル 溶液(10Wdりに加える。この混合物を室温で一晩攪拌し、エーテルで稀釈後 型炭酸す) IJウム溶液(3X75−)および水で洗浄する。有機層を濃縮し 、その残金をカラムクロマトグラフィーで分画しく溶出液:ベンゼン/エーテル 勾配)、1−エンドシアノ体(994111g。
37%)および1−x7ドシ7J体(700mg、26%)を得た。
エーテル/ペンタンによる結晶化で1−エクソシ′アノアイソマーが得られる( 35%)、m、p、66〜69℃、〔α〕I、−6゜(CI)、Rf=0.56 (溶出液、ベンゼン/エーテル、3:2)。
トルエンによる結晶化では1−エンド−シアノアイソマーが得られる(23%) 、m、p、107〜110℃、[α)o+st。
(CI) 、Rf=0.37゜ (例16) 1、 2. 3. 4−テトラ−0−アセチル−6−0−(2,3,5−トリー 〇−アセチルーα−L−アラビノフラノシル)−β−D−グルコビラノースおよ びp−ニトロフェニル2,3.4−)リーO−アセチル−6−0−(2,3,5 −)ソー0−アセチルーα−L−アラビノフラノシル)−β−D−グルコピラノ シド音叉形の管で連結した2つの丸底フラスコを用意し、一方にはトリチル化グ ルコシド(0,55mmol)および3,5−ジーO−アセチル−1,2−0− [(1−エフソーおよび1−エンドシアノ)エチリデン〕−β−L−アラビノフ ラノース(0,5mmol )のニトロメタン溶液(2d)を導入し、他方には トリフェニルカルボニウムバークロレート(0,05mmol )のニトロメタ ン溶液<0.2d)を入れる。両方の溶液を凍結乾燥してから各フラスコに蒸留 したベンゼンを入れ内容物を再び凍結乾燥する。この操作を2回繰り返し、この フラスコおよび内容物を数時間にわたって乾燥する。そのままの状態で各フラス コの中に塩化メチレンを蒸留する(2ml)。2つの溶液を合わせ室温暗所で一 晩放置する〔反応物の凍結乾燥および乾燥はCaHaを用いたベンゼンおよび塩 化メチレンの蒸留同様、0.533 P a(4X 10−3mmh)の圧力で 行う〕。明るい黄色の反応液を1−のピリジン/水(3:1)で処理して脱色し 、これをクロロホルム(50rnl)で希釈してから水で洗浄後(3X30rn lNI縮する。残金をベンゼン/エーテルまたは酢酸エチル/石油エーテル勾配 で溶出するシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、1,2,3.4−テト ラ−0−アセチル−6−0−トリチル−β−D−グルコビラノースからは1゜2 .3.4−テトラ−O−アセチル−6−D−(2,3,5−)ジ−0−アセチル ーα−L−アラビノフラノ−シル)β−D−グルコビラノース、m、 +1.  106.5〜108.5℃(エーテル/ペンタン)、シリカゲルTLC:ベンゼ ン/エーテル<3:2)、Rf=0.35を得、p−ニトロフェニル、2.3. 4−)リー〇−アセチルー6−〇−トリチル−β−D−グルコピラノシドからは 、p−ニトロフェニル2. 3. 4−トリー〇−アセチル−6−0−(2,3 ,5−)クー0−アセチルーα−L−アラビノフラノシル)−β−D−グルコピ ラノシド、シリカゲルTLC:酢酸エチル/石油エーテル(1: 1) 、Rf =0.24、およびp−ニトロフェニル2. 3. 6−)リーO−アセチル− 4−0−(2,3゜5−トリー〇−アセチルーα−L−アラビノフラノシル)− β−D−グルコピラノシド:シリカゲルTLC:酢酸エチル/石油エーテル(1 : 1)、Rf=0.28を得る。
(例]7) セラニル−6一〇−(α−L−アラビノフラノシル)−β−D−グルコピラノシ ド 窒素雰囲気下、攪拌しながら51nlの無水メタノールに200mgのゼラニル 2. 3. 4−トリー〇−アセチル−6−0−(2゜3.5−)ソー0−アセ チルーα−L−アラビノフラノシル)−β−D−グルコピラノシドを溶解する。
さらに0.1−のナトリウムメトキシドのメタノール溶液(ナトリウム20mg とメタノール10−から調製する)を加える。室温で4時間攪拌してからこの溶 液にり、、、、50Wx4 (H” )樹脂を入れて中和する。この混合物を濾 過し、溶液をロータリー主バボレーターで濃縮する。油状残査を8:2クロロホ ルム/メタノール混合物で溶出するシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ シロップ状のセラニル6一〇−(α−L−アラビノフラノシル)−β−D−グル コピラノシド105mgを得る。収率81%、シリカゲルTLC−クロロホルム /メタノール(8:2)、Rf=0.17゜(例18) p−ニトロフェニル6−0−(α−L−アラビノフラノシル)−β−D−グルコ ピラノシド 上述の操作に従かいp−二トロフェニル2. 3. 4−)リーO−アセチル− 6−0−(2,3,5−)ソー0−アセチルーα−L−アラビノフラノシル)− β−D−グルコピラノシドを脱アセチル化することによりp−ニトロフェニル6 −0−(α−L−アラビノフラノシル)−β−D−グルコピラノシドを得る。シ リカゲルTLC:酢酸エチル/イソプロパツール/水(65:30:10)、R f=0.69゜ (例19) 100−丸底フラスコ中2g (6,28mmol )の1. 2. 3゜5− テトラ−O−アセチル(3′)−β−D−アビオースおよび4g (28,8m mol )のパラニトロフェノールをトルエンとの共沸で乾燥する。さらに40 mg(0,2mmol )のパラトルエンスルホン酸を加え、この混合物を減圧 下(10−’mmHg) 95℃で50分間加熱する。冷却後、反応物を200 −〇〇H*CI!tに溶解し数回飽和K * COs溶液で洗浄する。
油状残査を乾燥後濃縮してから、エチルエーテル/石油エーテル(50150) で溶出するシリカゲル60カラム(230〜240メツシユ)クロマトグラフィ ーで精製する。
1.4gの2. 3. 5−トリー〇−アセチル(3’ ) −〇−バラニトロ フェニルー1−β−D−アビオース m、p、155〜156℃(収率56%) および0.2gの2. 3. 5−トリー0−アセチル(3’ )−0−パラニ トロフェニル−1−a−D−アビオース(収率8%)が得られる。1.0 gの 2. 3. 5−)リーO−アセチル(3”)−0−パラニトロフェニル−1− β−D−アビオースを無水メタノール中ナトリウムメトキシドで脱アセチル化し た。
精製後0.65 gのパラニトロフェニル−1−β−D−アビオース(収率95 %)が得られる。
アピオフラノシルグリコシド テルベノールおよびアルコールアビオフラノシルグルコシドを得るために使用す る一般的方法はラムノシルグルコシドおよびアラビノシルグルコシド合成につい て述べた方法と同じである。この合成法は3,5−ジー0−アセチル(3’ ) −(エンドまたはエフソーシアノエチリデン)−1,2−β−D−アピオフラノ ースおよび1.2.3.4−テトラ−0−)リチルー6−β−り一グルコビラノ ースのカップリングによる1、2. 3. 4−テトラ−○−アセチルー〇−( 2,3,5−)ジー0−アセチル(3′)−β−D−アビオフラノシル)−6− β−D−グルコビラノースの合成に応用し得る。
ジホロシドへブタアセテートはグルコースのアノマー位カラ離れ、トリクロロア セトイミデート誘導体に変換されてベンジルアルコール、フェニルエチルアルコ ール、ゼラニオール、ネロール、(R)(S)−アーテルピネオール、(R)− α−テルピネロール、(R) (S)−β−シトロネロール、(S)−シトロネ ロール、(R)(S)−リナロール、(S)−リナロールとの各縮合の原料とな る。
(例) 50mg (0,7m1Ilol )のトリクロロアセトイミデート−1−(2 ,3,4−)リーO−アセチル−0−(2,3,5−)リーO−アセチル(3′ )−β−D−アピオフラノシル)−6−0−(αβ)−D−グルコビラノース) および38aLi!<8.6 mmol )の(R)(S)−リナロールを2− の無水CH2Cji!、に溶かし融出する。精製およびナトリウムメトキシド処 理後約50%の収率でリナリルジホロシドが回収される。
B、酵素活性の測定および酵素の精製 1、酵素活性の測定 グリコシダーゼ活性は100mM酢酸バッファ(p)14.2)中4mMの基質 (Glc−pNP、Ara−pNP、Api−pNP、Rha−pNP)溶液0 .1ml!を0.1−の酵素溶液と40℃で20分間インキニベーションするこ とにより測定する。pNPの放出はこの反応溶液に1M炭酸す) IJウム0. 6dを加え400nmでの光学密度を測定することにより見積る。活性1nka tは毎秒1 nmolのpNPの放出に相当する。
2つのグリコシダーゼ、α−アラビノシダーゼおよびα−ラムノシダーゼを多く の酵素を含む市販の調製物から単離精製した。
スウィートアーモンドβ−グルコシダーゼ(コツクライト;英国、ロフト番号2 872−Of)は、アラビノシダーゼ、β−アビオシダーゼおよびα−ラムノシ ダーゼ型の汚染活性(pH4,2,40℃で24時間インキュベーション)を示 さなかったのでこのまま用いた。
市販の酵素調製物(クラーザイム200、ギストープロケーズ、フランス)に存 在するβ−アビオシダーゼは精製せずに用いた。
2、酵素の精製 2−1 α−L−ラムノピラノシダーゼの精製α−ラムノシダーゼはそれらの活 性に富んでいるナリンジカーゼ(シグマ)から精製した。低いが(α−ラムノシ ダーゼ活性あ0.1%)が長時間インキュベーションではグルコースを放出し得 るβ−グルコシダーゼ活性をクロマトフオーカシング法で除去した。
実験手順 PBE 94ゲルを用いたナリンジカーゼのクロマトフオーカシングによるα− ラムノシダーゼの精製 4IR1の25峠イミダゾールバツフア(p)17.4>に溶かした50mgの ヂリンジカーゼを一晩同バッファに対して(25mi’)透析する(5℃)。こ の透析物を同バッファで平衡化したイオン交換樹脂(ポリバッファエクスチェン ジャーPBE94、ファルマシア、スウェーデン)のカラム(1,OX40cm )に注入した。このゲルに結合したたんばく質を44rnl/hの流速でアンホ リン[pH3,7に調整したポリバッファ74 (ファルマシア)]の移動で作 られたpH7,4〜3,7のpH勾配で溶出する。勾配の完結後、100mM酢 酸バッファ(pH3,7)中のIMNaCj2溶液の通過で保持されているたん ばく質が脱離する。2.8ml!のフラクションを採取し、α−ラムノシダーゼ およびβ−グルコシダーゼ活性、pHおよび28na+の光学密度を測定する。
ゼのクロマトグラフの写出曲線を第1図に示す。その脚注を以下に示す。
■□■ α−ラムノシダーゼ活性 口□口 β−グルコシダーゼ活性 ○□0 280nmの吸収 +−−−−−−+ pH勾配 α−ラムノシダーゼ活性がこのpH勾配で溶出する。一方β−グ“ルコシダーゼ 活性はp)13.7 (pi<3.7>まで保持されておりIMNaC1溶液の 通過で溶出する。この方法はナリンジカーゼはp+6.2、p15.7およびP I<3.7の等電点の少なくとも3つの(ラムノシダーゼ)アイソエンザイムを 含んでいることを示している。
40℃24時間以上のインキュベーション後でさえ残存するβ−グルコシダーゼ 活性を示さない2番目のアイソザイム(317nkat/m)を天然および合成 グリコシドの酵素的加水分析テストを選んだ。
α−ラムノシダーゼの全回収率は約62%である。
2−2 α−L−アラビノフラノシダーゼの精製市販の酵素調製物の中でヘミセ ルラーゼREG−2(ギストブロケーズ、フランス)はα−アラビノシダーゼ活 性に富んでいることが分った。しかし、実質的にβ−グルコシダーゼおよびα− ラムノシダーゼ活性も示す。たとえば、250mgのへミセルラーゼは2.32 7Kkatのα−アラビノシダーゼ活性、2.566 n katのβ−グルコ シダーゼ活性および236nkatのα−ラムノシダーゼ活性を含んでいる。α −アラビノシダーゼの単離精製にはいくつかめクロマトグラフィーを順次使用し て行う。ウルトロゲルACA44を用いたヘミセルラーゼの分子ふるい(分画) 酵素溶液(100mMクエン酸−リン酸バッファ、pH7,2,3−中250m gのへミセルラーゼ)を同バッファ(500mjりに対し一晩(+5℃)透析す る。この透析物を使用前に同バッファで平衡化したウルトロゲルAcA44 ( IBF、フランス)のカラム(1,6x 100cm)に注入し、9mf/hの 流速で上記バッファにより溶出する。1.2−づつのフラクションを採取し、α −アラビノシダーゼ、β−グリコシダーゼ、α−ラムノシダーゼ活性および28 On+nの光学密度を測定する。
(結果) クロマトグラフィーの溶出曲線を第2図に示す。その脚注を以下のとおりである 。
・□・ α−アラビノシダーゼ活性 口□口 β−グルコシダーゼ活性 ■□■ α−ラムノシダーゼ活性 ○□0 280nmにおける吸光度 ウルトロゲルAcA44による分子ふるいは2つの主要なα−アラビノシダーゼ 活性とβ−グルコシダーゼ活性を分離し得る。
α−ラムノシダーゼ活性はα−アラビノシダーゼ活性と共溶出する。元の酵素溶 液中に存在するたんばく質の大部分はα−アラビノシダーゼ活性と一緒に溶出す る。またα−アラビノシダーゼ活性(1,750n kat)に相当するフラク ション(52m7りは、α−アラビノシダーゼ活性に対して1.3%(β−グル コシダーゼ)および2.1%(α−ラムノシダーゼ)と等価な痕跡量のβ−グル コシダーゼ(23,4nkat)およびα−ラムノシダーゼ活性を含んでいる。
分子ふるいのα−アラビノシダーゼフラクションのDEAE−セファロースCL −6Bによるイオン交換クロマトグラフィー(分画) α−アラビノシダーゼフラクション(52IIL1りを25mMイ(ダシールー HCj2バッファ(p)17.5) 500mj!に対し一晩(+5℃)透析し た。この透析物を同バッファで平衡化したDEAE−セファロースCL−6B  (ファルマシア)のカラム(1,6X40cm)にチャージし、最初に108d /hの流速で同バッファを用い洗浄する。カラムに保持されるたんばく質は40 m1!/hの流速で同バッファ(イミダゾール−HCj! )中の塩化ナトリウ ムの直線濃度勾配(0−0,4M)で溶出する。4艷づつのフラクションを採取 し、α−アラビノシダーゼ、β−グルコシダーゼ、α−ラムノシダーゼの各活性 および280ra+における光学密度を測定した。
(結果) クロマトグラフィーの溶出曲線を第3図に示す。脚注は以下のとおりである。
・□・ α−アラビノシダーゼ活性 口□口 β−グルコシダーゼ活性 ■□■ α−ラムノシダーゼ活性 0−0 280 nmにおける吸光度 −一一一一一 イオン強度勾配(NalJ)これらの条件下で3つの活性はよく 分離する。0.3 M NaC1で溶出しく69+J) 、a−アラビノシダー ゼ活性(365n kat)に対応するピークにはα−アラビノシダーゼ活性に 対して0.1%(β−グルコシダーゼ)および0.08%(α−ラムノシダーゼ )に相当する低いβ−グルコシダーゼ10.43 n kat)およびα−ラム ノシダーゼ(0,32n kat)の各活性が含まれる。
この段階の終りでα−アラビノシダーゼフラクションは最初の酵素溶液に比べ非 常にたんばく質含量が少ないことに注意せよ。
このステップはα−アラビノシダーゼ活性を約14倍に精製し得る。しかし、低 含量のβ−グルコシダーゼおよびα−ラムノシダーゼ活性は天然および合成グリ コシド の加水分解を妨害し得るので精製にはさらに(アフィニティー)クロマ トグラフィーを応用した。
DEAE−セファロースCL−6Bによるクロマトグラフィー由来のα−アラビ ノシダーゼフラクションのコンカナバリンA−ウルトロゲルによるアフィニティ ークロマトグラフィー(分画) α−アラビノシダーゼフラクション(69mjiりをセファデックスG−200 ゲル(ファルマシア)でカバーした透析サック内で12m1になるまで濃縮する 。まずO,1M NaCj!および0.1mM MnCj22を含む50mM) リス−HC1バッファ(pH7,2)に対し一晩(+5℃)透析し、30d/h の流速で同バッファを用い平衡化したコンカナバリンA−UGゲル(IBF、フ ランス) (1,OXlocm)に注入する。このカラムを同バッファ中メチル α−D−マンノピラノシド(サーバ、FRG)のO−0,15M直線濃度勾配、 ついで0.15Mのアイソクラティックで溶出する。1.5−づつのフラクショ ンを採取し、光学密度、α−アラビノシダーゼ活性、β−グルコシダーゼ活性お よびα−ラムノシダーゼ活性を測定する。α−アラビノシダーゼ活性を示すフラ クションを合わせ、100mM酢酸バッファ(pH4,2)に対し一晩(+4° C)透析を行ないメチルα−D−マンノピラノシドを除去した。
(結果) クロマトグラフィー溶出曲線を第4図に示す。脚注は以下のとおりである。
・□・ α−アラビノシダーゼ活性 ○□0 280nmにおける吸光度 −□−メチルα−D−マンノピラノシド勾配この段階でドライセファデックスG −200ゲルに対する透析によるフラクションの濃縮で確認されるように大部分 のたんばく質および全ての残存するβ−グルコシダーゼおよびα−ラムノシダー ゼ活性を除去し得る。主要なα−アラビノシダーゼビーク(171nl、 75  n kat)は注入時の活性(365nkat)の20.5%を示している。
活性の一部(6Z5nkat)はメチルα−D−マンノピラノシドによる溶出で テーリングにより失なわれ、これは初期活性の17.1%に相当する。この酵素 はゲル番;強く結合し、またメチルα−D−マンノピラノシドは初期活性の37 .6%しか溶出し得なかった(同様の結果は他の酵素につし1ても観測されてい る)。最終ステップの結果としてα−アラビノシダーゼは約27倍に精製された 。
加水分解テストに用いる酵素溶液には29.9 n kat/−の活性が含まれ る。
ヘミセルラーゼからのα−アラビノシダーゼの精製の間、各ステップに対応する 結果の数字を第1表にまとめた。
精製α−アラビノシダーゼの性質 (至適pH) 酵素溶液を基質の存在下p)13.0〜7.0の範囲のユニバーサルバコベーシ ョンpHで行う。PHに関する残存活性を第5a図に示す(曲 線 ・□・)。
α−アラビノシダーゼ活性は約pH3,7〜4.0で最高値を示す。
(pHに関する活性の安定性) 酵素溶液をpH3,0〜6.5の範囲のユニバーサルバッファ中60℃で50分 間インキュベートする。それからこのサンプルを14の100mM酢酸バッファ (pH4,2)に対し5時間透析する(+5α−アラビノシダーゼ活性はpH3 ,844,9の間で比較的安定である。PH3,5以下またはpH5,5以上で はこの安定性が速やかに減少する。
(至適温度) 5℃〜80℃の種々の温度で反応液をインキュベーションした後にそのα−アラ ビノシダーゼ活性を測定する。インキュベーション温度に関する相対的活性を第 5b図に示す(曲 線 ・□・)。
この活性は60℃で最高値を示す。
(熱安定性) 酵素溶液を100mM酢酸バッファ(pH4,2)中30分間種々の温度に維持 する。残存活性を測定し、その結果を第5b図に示す(曲 線 ○□○)。
α−アラビノシダーゼ活性は60℃まで安定である。これ以上では安定性は急激 に減少する。70℃30分間の処理後それはほとんど失活する。
C0酵素的加水分解 種々のグリコシド基質に関する4つの酵素、α−L−アラビフラノシダーゼ(E 、 C,3,2,1,55、α−アラビノシダーゼと呼ばれる)、α−L−ラム ノピラノシダーゼ(E、 C,3,2,1,40、β−ラムノシダーゼと呼ばれ る)、β−D−アピオフラノシダーゼ(β−アビオシダーゼと呼ばれる)、およ びβ−D−グルコピラノシダーゼ(E、 C,3,2,1,21、β−グルコシ ダーゼと呼ばれる)の別個の、または連続的作用を研究した。基質は一方ではp −ニトロフェニルまたはゼラニルα−L−ラムノピラノシル−(1−=−6)− β−D−グルコピラノシド(Rha −Gj2c −pNPまたはRha −G Rc−Gerと略す)、ゼラニル β−D−アビオフラノシル−(1−・・6) −β−D−グルコピラノシド(Api−GlcmGerと略す)およびp−L− トロフェニルa−L−アラビノフラノシル−(1−・・6)−β−D−グルコピ ラノシド(Ara−GAc−pNPと略す)および他方ではマスカットぶどう液 から精製したグリコシド抽出物である。
研究した4つの合成グリコシドはぶどうテルペングリコシドとその炭水化物部分 が同じ構造をもつが、それらのうち3つはp−二トロフェノール(pNP)であ るアグリコンが違うことに注意せよ。この酵素的加水分解は薄層クロマトグラフ ィー(TLC)右よびガスクロマトグラフィー(GC)で追跡した。
(薄層クロマトグラフィー(TLC))薄層クロマトグラフィーはシリカゲル( 5553シリカゲル60、蛍光インジケーターなし、メルク)の薄層(0,2m m)でおおったアルミニウムホイルで行った。移動層は酢酸エチル/イソプロパ ツール/水(,65: 30 : 10 v/v/v)の混合物を用いた。
糖およびグリコシドは使用直前に調製する以下の混合物で発色さこの発色剤はプ レートをオーブンで(105℃)15分間乾燥させてから使用する。それらの移 動距離とは別に種々の化合物は色で区別できる。グリコシドは赤紫、アラビノシ トは水色、アビオシドは緑、ラムノースは緑がかったピンク、アラビノースは青 、アビオースは縁およびグルコースはピンクである。
さらにTLCは酵素で加水分解されないグリコシド抽出物の一部を回収し得る。
対応するスポットが存在するクロマトグラフプレートのゾーンをそぎ落し−1そ のシリカゲルを回収して50rn1のメタノールに懸濁した。おだやかに攪拌し ながら一晩放置し、このサスペンションをブフカーロートで濾過し、ゲルを3x lO+nJ!のメタノールで洗浄する。有機溶出液を合わせ、40℃、減圧下で 乾燥させてから500μβの純水にとかした。このようにして得た水性サンプル を酸加水分解に使用する。
(ガスクロマトグラフィー(GC)) この方法を用い糖およびテルペングリコシドの両方、および遊離テルペノールを 分析した。この目的のため2種のクロマトグラフシステムを用いた。
(グリコシドのGC) グリコシドおよび糖は非揮発性の化合物でありGCによる分析には適していない 。特定の試薬を用いてこれらを揮発性化合物に変換することが必要である。以下 の操作に従がいトリメチルシリル誘導体を生成した。
酢酸エチル中50mg/Itの濃度のGlc −pNP (内部標準)60μl およびグリ、コシド抽出物40μlを適当なフラスコに導入する。この混合物に 40℃で窒素気流を流し乾燥する。さらにシリル化剤(トリシル、ピアス、ロッ クフォード、’ I L、USA)40μlを加える。このフラスコをシールし 、40℃に20分間維持する。急激に冷却後、シリル化サンプルをGC分析する 。使用する装置はシリーズ30Cガスクロマトグラフ、“オンカラム”インジェ クター(0,5μ!注入)およびフレームイオナイゼーションディテクター(ガ ーデル、フランス)からなる。0v−1(ガーデル)非極性シリコン相のフィル ム(0,20μm)をキャピラリーカラム(50Xo、32nlIII1. D 、 )の内壁にコートする。
オーブン温度は5℃/分の速度で125から305℃まで昇温するようプログラ ムし、30.5℃で15分間維持する。最後にディテクターを300t’にセッ トし、キャリヤーガスには圧力120kPaの水素ガスを用いる。
(テルペノールのGC) ここで研究スるモノテルペンアルコールはクロマトグラフするのに十分なほど揮 発性が高い。これらを含むペンタン抽出物にこの溶液50μlに対し、ペンタン 中2.89 mg/+nji 711度の4−ノナノール(合成用、メルク、ダ ームスタット、FRG)溶液lμlの割合で内部標準を加える。この混合物を硫 酸ナトリウムで乾燥し、グラスウールで濾過してから100μl程度になるまで 濃縮する。このためにはまずペンタンを従来の蒸留器を用いて除去し、ついで残 りの容積に適した大きさのダフトン型カラムを用いて除去する。
濃縮抽出物の構成物はCPwax 52CB (クロムバック、ミドルバーブ、 オランダ)極性相を含むキャピラリーカラム(25mX0.32+nm I、D 9)を用いて分離する。コティングしたポリエチレングリコールフィルムは厚い もの(1,28μm)を選び大容量のサンプルの注入(4μlまで)を可能にし た。分析は250°Cのフレームイオニゼーションディテクターおよび“オン− カラム”インジェクターを装備したフラクトバブシリーズ2900(カル口 エ ルバ、ミラノ、イタリア)を用いて行った。キャリヤーガスは圧力60kPaの 水素を用い、オーブン温度は以下のようにプログラムした。5分間70℃恒温、 ついで2℃/分の速度で195℃まで昇温、ついで195℃で15分間恒温。
(高速液体クロマトグラフィー) 高速液体クロマトグラフィーの利点がいくつかのテルペングリコシドの単離に使 用される。この目的で、グリコシド抽出物の構20μlの15回の連続注入で酵 素的加水分解および問題の化合物の固定のために行なわれるGC分析用に十分な 量の物質が単離された。
クロマトグラフシステムは以下のもので構成される:波長可変UV/可視光スペ クトロフォトメーター(ヴアリアン社、サニーベール、CA、USA)を装備し たヴイスタ5500クロマトグラフ:20μ!ループを備えた6方インジエクシ ヨンバルブ(ヴアルコ);スフエリ−5(ブラウンリーラブス、サンタクララ、 CA、USA)オクタデシルコーティングシリカ(粒子サイズ5μm)を充填し たステンレススチールカラム(220X 4mm 1.D、) :同定常相を充 填したプレカラム(37x4mm 1. D、 )。クロマトグラフは水/アセ トニトリル水−有機移動相を用い(逆相極性クロマトグラフィー)、10分間に アセトニトリル濃度30から40%(容積)までの勾配による溶出で行った。溶 出溶媒は1ml/minの流速で流しtコ。検出は200nm、0.5AUFS で行った。
l−合成基質の酵素的加水分解 合成基質の酵素的加水分解に関する全てのテストでは各酵素(α−アラビノシダ ーゼ、β−アビオシダーゼ、α−ラムノシダーゼ、β−グルコシダーゼ)に対し 同じグリコシダーゼ活性(0,15nkat)を用いる。
加水分解および分析操作は計画様式で示す(第2表)。主な略号を再度示してお く。
pNP p−二トロフェノール Ara−pNP p−ニトロフェニルα−L−アラビノフラノシド Rha−pNP p−二トロフェニルα−L−ラムノピラノシド Api−pNP p−ニトロフェニル−β−D−アピオフラノシド Rha −G4c −pNP p−ニートロフェニルa−L−ラムノフラノシル −(1−>6)−β−D−グルコピラノシド Rha −Gl!c −Ger ゼラニルa−L−ラムノピラノシル−(1・− =)6)−β−D−グルコピラノシド Ara −G11c −pNP p−ニトロフェニルα−L−アラビノフラノシ ル−(l・−)6)−β−D−グルコピラノシド Ara −Gic −Ner ネリルα−L−アラビノフラノシル−(l・−り 6)−β−D−グルコピラノシド Ara −Gj2c −Ger、ゼラニル(X−L−アラビノフラノシル−(1 ・−・・6)−β−D−グルコピラノシド Api −Glc −Ger ゼラニルβ−D−アピオフラノシルー(1−=− 6)−β−D−グルコピラノシド Gj!c −pNP p−二トロフェニルβ−D−グルコピラノシド Gj!c −Lin リナリルβ−D−グルコピラノシドG11c −Ner  ネリルβ−D−グルコピラノシドGlc −Get ゼラニルβ−D−グルコピ ラノシドTLCで得られた結果を第6図に示す。脚注は以下のとおりである。A ra−Gic =pNP (a) 、Rha−Gl!c −pNP(b)および Api −GI!c −Gerの酵素的加水分解のTLCによるモニター 1 a、Ara −Gj7c −pNP十β−グルコシダーゼ2a、Ara−G l!c −pNP+a−アラビノースーゼ3 a、 Ara −Gic −pN P+a−アラビノシダーゼ+β−グルコシダーゼ 1 b、Rha−Glc −pNP十β−グルコシダーゼ2b、Rha−Glc  −pNP十a−ラムノシダーゼ3b、Rha−Gj?c −pNP十a−ラム ノシダーゼ+β−グルゼの作用はこの基質の消失とアラビノースおよびGl!c  −pNPの出現を起こす。
同様に、Rha−Glc −pNPまたはRha−Glc −Gerに関するα −ラムノシダーゼの作用はこれらの基質の消失とラムノースおよびGJ7C−p NPまたはGl!c−Getの出現を起こす。このことは加水分解の第1ステツ プを構成する。
α−アラビノシダーゼまたはα−ラムノシダーゼと予めインキュベートした各反 応物に関するβ−グルコシダーゼの連続的作用はGl!c−GerおよびGI! c−pNPの消失とグルコース(第2ステツプ)の出現を引き起こす。
対応するアグリコン(pNPまたはゼラニオール)に関し、これらは両グリコシ ダーゼ、すなわちα−ラムノシダーゼまたはα−アラビノシダーゼ、ついでβ− グルコシダーゼの連続的作用の後にのみ放出される。別に、Api −1c−G erへのβ−アビオシダーゼの作用は基軍の消失とアビオースおよびグルコース の出現をもたらす。これらの結果はこれらのグリコシドの酵素的加水分解が先に 述べたように2段階で進行することを示している。
2−グリコシド抽出物の酵素的加水分解(グリコシド抽出物の生成操作) グリコシド抽出物はステーション、エクスベリメタル・デ・ベックラウゲ(IN RAグルーサン、フランス)のぶどうの完熟期に採取されたマスカット・デ・フ ロンティグナン変種ぶどう液の抽出および遊離テルペノールおよび糖の除去で得 た。
多くの実験を行なって一定のグリコシドの供給が重要であることが分った。最後 に、この操作は予め遠心しサルファイド処理(50ppm)したぶどう液を大量 (80リツトル)に用いて行った。
グリコシドの抽出はぶどう栽培法≠従来から用いられてきた活性炭(CXV型活 性炭、七カ S、 A、、−、Sリジービラコープレー、フランス)80グラム を用いて行った。この混合物を攪拌しながら4時間保ち、ついで−晩装置する。
セルロースフィルター(孔径40−50μm)による濾過で活性炭を回収した。
活性炭で抽出された糖を除去するため、これを4X150mlの水で洗浄し、ブ フカーロートで濾過した。T L Cによるモニターでグリコシドの溶出を起こ すことなく各ステージで糖含量が減少していくことを5fi認できた。グリコシ ドは5X200mj!のアセトンで洗うことにより回収する。ここでもTLCに よりグリコシドの定量的溶出が確認された。アセトンを減圧下のエバポレーショ ンで除き、このサンプルを40dの純水に溶かした。このグリコシド抽出物は以 下の手順で調製したアンバーライ)XAD−2(ローム・アンド・ハース社、フ ィラデルフィア、CA、USA)有機性樹脂による分画でさらに精製した:孔径 175〜350μm(80〜40メツシユ)のふるいに相当するサイズの粒子の グラインディングおよびふるい分け、ついでソックスレー中各々8時間のメタノ ール、アセトニトリルおよびジエチルエーテルによる3回の洗浄。ラボラトリ− ・デス、アロメス・工・デス サブスタンシス ナチュレレス(γロマス アン ド ナチュラル サブスタンス ラボラトリ−)で開発されたこの分画法はすで に詳細に報告されている。本研究においては以下に示すようにつづけて2回適用 したニ ー メタノールに懸濁したレジンをテフロンタップとグラスウールを端に備えた ガラスカラム(35X1cm)に注ぐ。落ちつかせてレジン層の長さをおよそ2 0cmとする。50rnlのメタノールを数回通した後50mj!のジエチルエ ーテルを流し、最後に100rnl。
の純水を用いてレジンを平衡化さ妊る。これでカラムの準備ができる。
= 40−のグリコシド抽出物を2〜2.5 ml/minの速度でカラムに流 す。その後カラムを100m1!の水で洗浄し残存する糖を除去し、さらに10 0−のペンタンを流してレジンに結合した遊離テルペノールを流出する。流速は 先に述べたものと同様である。
−ついで100−の酢酸エチルを用いてグリコシドを溶出する。
このフラクションの組成はTLCで調べた。これで遊離した糖が存在しないこと が確認できる(ここではXAD−2による2回目の分画の終りに)a 減圧下このグリコシドフラクションを乾燥させ、ついで18dの水にとかす。こ のようにしてクロマトグラフおよび酵素的実験で用いるグリコシド抽出物が得ら れた。
加水分解 グリコシド抽出物の酵素的加水分解に関する実験操作を第3;に示す。
表 この加水分解をTLCおよびGCでモニターする。
TLCによる加水分、解のモニター 結果を第7図に示す:グリコシド抽出物の酵素的加水分解のTLCによるモニタ ー。
1、グリコシド抽出物 2、グリコシド抽出物+β−グリコシダーゼ36クリコシド抽出物+α−アラビ ノースーゼ4、 グリコシド抽出物+α−ラムノシダーゼ5、 グリコシド抽出 物+α−アラビノシダーゼ+β−グルコシダーゼ 6、 グリコシド抽出物+α−ラムノシダーゼ+β−グルコシダ最初のグリコシ ド抽出物は主要スポラ)(TLC:Rf O,71、魔2)および2つのサブス ポット’(TLC:Rf O,67および0.79、Nα1およびNα3)を示 す。
β−グルコシダーゼによる抽出物の加水分解でグルコースと同じRf(0,26 )の小さいスポットが生成し、大きい方のスポット(Nα3)が減少する。
α−アラビノシダーゼによる加水分解の場合、主要スポットの実質的減少が観察 され、かつテルペンモノグルコシドと同じR、f値(0,76,0,79)のス ポット、アラビノースのRf(0,31)のスポット、およびラムノースよりも 少ないRf(0,55>の弱い未知スポットが出現した。このグルコシド抽出物 にα−ラムノシダーゼを作用させたとき、Rha −Glc −Gerに対応す るスポットNα1が消失し、テルペンモノグリコシドのRfをもつ弱いスポット が出現する。この場合、ラムノース(Rf O,59)だけが単糖類として放出 される。
α−アラビノシダーゼまたはα−ラムノシダーゼとインキュベートした各反応物 に対するβ−グルコシダーゼの連続的作用で単糖類のRfをもつスポットが実質 的に減少し、かつグルコースが生ずる。しかし、グリコシド抽出物の主要スポッ ト(Nα2)はグリコシダーゼの連続的作用後にも完全に消失しないので、残存 する一部を回収し、以下に述べる条件下で酸加水分解を行った。pH3,0での 加水分解ではなんの変化も起こらなかった(TLCで確認)。一方、2M)IJ フルオロ酢酸による完全な加水分解でこのスポットは消失し、かつグルコース、 ラムノースおよび未知化合物(Rf O,55)が生成する。
これらのTLC実験で精製酵素による加水分解の際にグリコシドの炭水化物部分 がどのような運命をたどるかが分る。これらの結果からテルペングリコ2.ドの 加水分解は連続的加水分解で起こることが分る。この加水分解のメカニズムは、 GC分析でより詳細に示される。
GCによる加水分解のモニター 加水分解の各ステージで反応産物(糖、テルペングリコシドおよびテルペノール )をGCにより分析する。結果を第8図および第9図に示す。
第8図: グリコシド抽出物の酵素的加水分解のGCによるモニター。
a、シリル化グリコシド抽出物、b、グリコシド抽出物+α−アラビノシダーゼ 、C,グリコシド抽出物+α−アラビノシダーゼ+β−グルコシダーゼ1. S 、内部標準(Gj!c −pNP)lおよび2、 α−およびβ−アラビノース 5および6、 α−およびβ−グルコ−スミ、Glc −Lin b、Gic −Ner C1Glc −Get A、Ara −Glc −Ner B、Ara −Glc −Ger 第9図: 第8図同様、α−ラムノシダーゼ+β−グルコシダーゼによる連続的 加水分解の場合 3および4 α−およびβ−ラムノース最初の(シリル化)グリコシド抽出物は 単糖類もモノグリコシドも含まない(第8a図)。
β−グリコシダーゼの作用はこの抽出物のプロフィールを実質的に変化させず、 グルコースの出現はない。また加水分解のTLCモニターでも観られるようにこ の酵素によるグリコシド抽出物からのグリコースの放出は、おそらくテルペン前 駆体の加水分解からは生じず、他のグリコシドから生じる。
α−アラビノシダーゼまたはα−ラムノシダーゼの作用で、グリコシド抽出物の プロフィールが実質的に変化する(第8a図および第9b図)。特に、同定され た(ピークA=Ara−Glc −Ner:ビークB= Glc−Ger)2つ の主要なピークはα−アラビノシダーゼとのインキュベーション後に完全に消失 する一方、アラビノースが出現する。Rha−Glc −Gerの保持時間に相 当するビークCはα−ラムノシダーゼの作用後に減少する。同時にラムノースが 出現する。グリコシド抽出物を2つのグリコシダーゼのいずれかとインキュベー ションすると参照物質との比較で同定し得る3つのモノグリコシド(リナリル、 ネリルおよびゼラニルグリコシド)を生ずる。これらのテルペンモノグリコシド の大部分はα−アラビノシダーゼの作用で放出される。残りは(23%)α−ラ ムノシダーゼの作用で生ずる(第4表)第4表 グリコシド抽出物からα−アラビノシダーゼおよびα−ラムノシダーゼによって 放出されるテルペンモノグリコシド31ゝ(1)この結果は2つの酵素により放 出される各化合物の総量のパーセンテージで表わされる。
加水分解の第1段階、すなわち3つのグリコシダーゼの1つによるグリコシド抽 出物の加水分解の際に検出されるテルペノール量は無視し得る。
先にα−アラビノシダーゼまたはα−ラムノシダーゼとインキュベートしたグリ コシド抽出物へのβ−グリコシダーゼの連続的作用(第2段F#)でネリルおよ びゼラニルモノグルコシドの消失およびリナニルモノグルコシドの減少およびグ ルコース(第8C図および第9C図)およびテルペノールの大量の生産が起こる 。
スウィートアーモンドから抽出され、かつテルペングリコシドの連続的加水分解 を研究する目的で選択されるβ−グルコシダーゼはりナリルグルフシドへのアフ ィニティーが低く、使用される条件下ではりナリルグリコシドの加水分解は不完 全となる。
大量に放出されるテルペノールにはゼラニオール、ネロールおよびリナロールが ある。これらのテルペノールの約80%はα−アラビノシダーゼとβ−グルコシ ダーゼの作用の組合せで生ずる。
また他のテルペノールまたは揮発性化合物は少量ながらこれらの酵素の連続的作 用で検出される。これらにはα−テルピネロール、シトロネロール、ハイドロキ シリナロール、リナロールオキシド(シスおよびトランスフラン構造およびシス ビラン構造を有する)、ベンジルおよびフェニルエチルアルコール、テルペンポ リオール、ノリツブレノイド(3−ハイドロキシダマスコン、3−オクソーα− イオノール)、ビニルガイアコールおよびエチルフェノールが含まれるグリコジ ル抽出物へのα−アラビノシダーゼの作用の後に観察されるクロマトグラフプロ フィールの実質的変化は優勢なグリコシドのより深い研究へ誘導する。この目的 のため、HPLCプロフィールのピークAおよびBに対応するフラクションを分 取した。この一部をシリル化してからGCで分析した。第10図および第8図の 2つのクロマトグラムのピークAとビークBの間の一致が確認された。
第1θ図の11■注: グリコシド抽出物のHPLCプロフィールA、 Ara  −GI!c −Ner B、 Ara −Glc −Ger さらに各フラクションにα−アラビノシダーゼ、ついでβ−グルコシダーゼの連 続的作用を行った。各段階の終りに先に述べた操作に従fJ<、c、インキュベ ート物をGCで分析し、一方では糖およびグリコシド、他方ではテルベノールを 調べた。この結果を第5表にまとめた。ビークAおよびBは各々ネリルおよびゼ ラニルα−L−アラビノフラノシル−β−D−グルコピラノシドと同定された。
さらにゼラニルグリコシドの同定はグリコシド抽出物と合成化合物との共注入で 確認した。
第5表 一方グリコシド抽出物へのへミセルラーゼ調製物(α−ラムノシダーゼ、α−ア ラビノシダーゼおよびβ−グルコシダーゼ活性を含む)の作用後のグリコシド抽 出物へのβ−アビオシダーゼの作用について調べた。ヘミセルラーゼ調製物はラ ムノシル−およびアラビノシル−グリコシドを生成した(第11b図)。その後 残存するアビオシルグルコシドをクラーザイム200のβ−アビオシダーゼおよ びβ−グルコシダーゼの加水分解作用で処理した(第11c図)。注目すべきこ とにアビオシルグルコシドが消失し、リナリルオキシドグリコシドが出現した。
このことはアビオシルグリコシドの連続的加水分解を示している。ゼラニルおよ びネリルモノグルコシドとは逆にリナリルモノグリコシドは加水分解しなかった 。これはりナリルグリコシドに対してクラーザイムのβ−グルコシダーゼのアフ ィニティーが低いことに寄因する。
総合するとこれらの結果はぶどうテルペンの酵素的加水分解が合成基質で示され たものと同様に連続的メカニズムによることを確認している。
3.天然媒体の酵素的加水分解 一方では天然媒体(ぶどう液またはドライワイン)、他方では参照媒体(バッフ ァ)に含まれるグリコシド抽出物の必要とされる3つのグリコシダーゼを含む市 販の調製物の作用による酵素的加水分解を研究した。
テルベノールおよびテルペングリコシドを含まないがマスカットの既知量のグリ コシド抽出物に富むぶどうのジュースおよびワインを市販の酵素調製物で処理す る。コントロールと同様にこの画参照)。これらをグリコシド抽出物の生産に適 用した操作に従かいアンバーライトXAD−2カラムに通し、かつテルペノール をGCで検討する。
実験操作計画 50wt1ぶどう液 +0.5mj!ヘミセルラーゼ(1)(pH3,4、糖  180g#) +0.5mi!ナリンジナーゼカー)コントロール +2−2%NaN5 (3) または ドライホワイトワイン +0.5−ヘミセルラーゼ(pH3,1) +o、5− ナリンジカーゼ+1dグリコシド抽出物(4) +2艷 2%NaN5 +1mj2グリコシド抽出物 5Qmg′<ツファ コントロール (50mMクエン酸−リン酸 +2ml 2%NaNapH3,3) + 0.51111!へミセルラーゼ + 0.5 mffナリンジナーカ ー照 +1mgグリコシド抽出物 +2d 2%NaN5 (1) 使用するヘミセルラーゼREG−2溶液(15mg/ m> 0.5d は70nkatのα−アラビノシダーゼ活性、72nkatのβ−グルコシダー ゼ活性および9nkatのα−ラムノシダーゼ活性を有する。
(2)使用するナリンジカーゼ溶液(5o+g/mjり 0.5rnlは78n katのα−ラムノシダーゼ活性および0.1nKatのβ−グルコシダーゼ活 性を有している。 。
(3)NaNsは微生物の増殖を抑えるために用いる。
(4)グリコシド抽出物はマスカットアセキサンドリア種のぶどう液をアンバー ライトXAD−2に通すことにより得る。テストに投入するグリコシド抽出物の 量(lIIL12)はマスカットアレキサンドリア種のぶどう液50+dに相当 する。
実際のぶどう栽培に似せた条件下でテルペノールの放出が観られた。この放出は ワインの場合よりもぶどう液の方が少ない(第6表)。参照媒体中で放出される 量と比較して、25℃、86時間後に放出される芳香成分の割合に関してはぶど う液では11%でワインでは28%である。ゼラニオールグリコシドはりナロー ルおよびネロールに比べてよりよく加水分解を受けることが注目される。
ぶどう液中に大量に存在するグルコースによりβ−グルコシダーゼ活性が阻害さ れることはワインと比べて効率が低いことを説明している。
テルペングリコシドの優位性を考慮して遊離のテルペン画分を少なくとも倍化し 得ることからこの結果はワインの場合により満足なものであった。
第6表 市販の酵素調製物によるぶどう液およびワインのグリコシド抽出物の加水分解 (1)参照媒体:グリコシド抽出物+クエン酸−リン酸バッファpH3,3+へ ミセルラーゼREG−2+ナリンジナーゼ(酸加水分解) 精製グリコシダーゼによる酵素的加水分解に耐性なTLCスポット中の未知構造 のテルペングリコシドの存在を検出するため、TLCから回収したスポットに対 応する化合物を酸加水分解した。
1) 回収した媒体を窒素気流中40℃で乾燥する(250μI2)。
250μlの2511IMクエン酸−リン酸バッファ(pH3,0)をフラスコ に入れ、シールして20分間100℃に加熱する。冷却後、その媒体をペンタン で洗浄する(5X250μl)。どのブンタン抽出物に内部標準を入れ濃縮後G Cで分析する。また水相25μlをTLCプレートにスポットする。
2) 上述のように乾燥後回収した媒体を250μlの2MIJフルオロ酢酸で 処理し、120℃で75分間加熱する。冷却後その媒体を上述の方法で分析する 。
4、技術的応用 天然のスウィートワインおよびぶどう液のドライワインのアルコール発酵の際の 菌類由来のグリコシダーゼの作用につG)で研究した。2つの酵素調製物へミセ ルラーゼおよびクラーザイム200(いずれもギストープロケーズで生産された もの)を試した。
(実験手順) マスカットフロンテイグチン類の成熟した健全なぶどうを圧搾した。このぶどう 液をサルファイド化しく5g/h I S O2)遠心した。
これにヘミセルラーゼ酵素調製物(1リットルぶどう液当り467nkatのα −アラビノシダーゼ、296nkatのβ−グルコシダーゼおよび31nkat のα−ラムノシダーゼを含む)およびLog/hj2のワインイー、スト (サ ツカロミセス セレビシエパラチフ・ドウ・ゲイン(Institut Cao paratif du Vin)、モーリン、フランス)を加えた。
アルコールを添加することにより発酵中期で発酵を止めることによりアルコール 濃度17%(V/V)の天然スウィートワインが得られる。
ドライワインは糖が消耗されるまで発酵をつづけて得る。このダーゼは(NH4 )、SO4による沈殿で単離した後に対応するp−ニトロフェニルグリコシドを 用いて測定する。
20〜22℃で1.5力月貯蔵後各サンプルの遊離および結合芳香化合物をアン バーライ)XAD−2カラムを用いて50mAの部分標本に抽出しGCで分析し た。
培地中に残存グルコースがない場合(ドライワインの場合)アルコール発酵にお ける芳香成分の放出に外来グリコシダーゼが有効であった。したがってノリツブ レノイド誘導体(β−ダマセノン、3−ヒドロキシ−β−ダマスコン)同様テル ペノール(たとえばネロール、ゼラニオール、シトロネロール、α−テルピネオ ール、ヒドロキシリナロール)の含量は酵素処理したぶどう液由来のドライワイ ンに多い(第8表)。この分析結果はティストパネルでも確認される。全てのテ ィスター(15名)は酵素処理したドライワインを好んだ。またティスターは天 然スウィートワインについて酵素処理したか否か判断できなかった。酵素処理し たぶどう液由来のワインはより芳香性が高くかつより特徴的であると判断される はずである。
酵素処理ぶどう液由来のスウィートワインの場合、チルベンジグリコシドの加水 分解は不完全でストップしモノグルコシドだけが残る(第12図)。主要なジグ リコシド(アラビノシルグリコシド、ビーク7および9)の顕著な減少および対 応するネロールおよびゼラニオールモノグリコシド(ビーク2および3)が目立 つ。後者はβ−グリコシダーゼ(アスペルギラスニガ−(Asper−gill us niger)由来)活性を阻害する効果を有するグルコース(30g/l の存在のため天然のスクイ−トワイン中では加水分解されない。一方酵素処理ド ライワインの場合これらのグルコシドは加水分解される。
しかし、β−グルコシダーゼ(イーストカンディダ ウィッカーハミ (Can dida wicker hamii) CBS 2928由来)はPH3,6 以上の天然スウィートワイン中ネリルーおよびゼラニルモノグルコシドを加水分 解し得た。これはPH3,6以下ではキャンディダウィッカーハミ (Cand ida wicker hamii)β−グルコシダーゼの安定性が低いことに よる。
pH3,6で天然スクイ−トワイン中に存在するネリルーおよびゼラニルグリコ シドは、各々19%および45%が加水分解した。pH4,0では各グルコシド の3分の2が加水分解した。
アラビノシル−およびラムノシルグルコシドとは反対にアピオシルグルコシドは へミセルラーゼ酵素調製物では加水分解されなかった(ビーク8および10)。
これはこのtli製物中物中ビオシダーゼが存在しないことに帰因する。
一方、α−ラムノシダーゼ、α−アラビノシダーゼおよびβ−グルコシダーゼの 各活性に加えてβ−アビオシダーゼ活性を含む酵素調製物(クラーザイム200 )の作用をマスカットフロンチグナン種のドライワインの発酵に関して研究した 。ぶどう液にクラーザイム200 (ぶどう液1リットル当り)2.770nk atのβ−グルコシダーゼ、70:、4 n k atのβ−アビオシダーゼ、 27(inkatのα−アラビノシダーゼおよび35nkatのα−ラムノシダ ーゼを含む)および10g/h1oηインイースト(サツカロミセス セレビシ ェ(Saccharomyces cerevisiae)、K l型)を加え た。
酵素処理ドライワインはへミセルラーゼを用いた場合と比較して、遊離芳香成分 の増加で区別された(第9表)。さらにクラープイム200中のβ−アビオシダ ーゼ活性の存在はアピオシルグルコシドの加水分解を可能にした(第10表)。
他のグルコシドやグリコシドとは反対にリナリルグルコシドおよびリナリルオキ シドグルコシドは加水分解されなかったことは注目される。このことはこれらの 基質に関するクラーザイム200調製物中のβ−グルコシダーゼの活性が弱いこ 止で説明される。
ビニル、ガイアコールおよび3−オクソーα−イオノールなどの他の揮発性成分 も酵素処理ワイン中に低濃度で検出された。
ワイン中重要な2−フェニルエタノールの増加はぶどう液の発酵の際にイースト によって合成されることに帰因する。別に外来グリコシダーゼにはぶどう液やワ インの酸性pHにおいて安定であるものがあることが分った。
浄書(内容に変更なし) yigura 1− 吸光度 (280コ) α−−一つ 活性 c山t/all 浄3(内容に変更なし) yigur@2 吸光度 (zsonm) σ−−−〇 活性 (n)cat/!11 ) 浄8(内容に変更なし) Figura 3 吸光度 (280ram) G−一一〇活性 (n)cat/ml) 浄書(内容に変更なし) yigur@4 吸光度 (2110nm) 0−−−り活性 (nkat/ml ) 番−一一 七Figuraフ Fi−・8 r1φ「・9 浄書(内容に変更なし) Figura 10 浄書(内容に埜更なし) FigureLm マスカット デ フロンテグナン種のぶどう液由来のグリコンド抽出物のGCク ロマトグラム(八):ヘミセルラーゼによる酵素処理(B);クラーザイム20 0による酵素処理(C)。
浄書(内容に変更なし) Figure 12 平成 年 月 日

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.グリコシド構造を有する前駆体から芳香性成分および芳香性物質を得る方法 で、 (イ)第1段階で少なくとも1つの該前駆体を含むグリコシド基質を該前駆体の 構造に従い選択した少なくとも1つの酵素を用いて酵素的に加水分解しグリコシ ド結合の切断により相当するモノグリコシドを放出させる。この酵素的加水分解 の際に少なくとも1つのβ−アピオシダーゼとこれに対応するアピオシドが存在 することを条件とする。 (ロ)第2段階では第1段階の産物の酵素的加水分解を第1段階とは別で、かつ アグリコン−炭水化物結合を切断することにより芳香性成分および芳香物質を放 出させる少なくとも1つの酵素を用いて行う、 以上(イ)および(ロ)のステップを含む方法。
  2. 2.前記β−アピオシダーゼがβ−D−アピオフラノシダーゼであることを特徴 とする請求項1記載の方法。
  3. 3.グリコシド基質としてβ−D−アピオーβ−D−グリコシドが存在すること を特徴とする請求項1記載の方法。
  4. 4.基質がモノグリコシドのみを含む場合、酵素的加水分解が第1段階を経ずに 直接行なわれることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の方法。
  5. 5.グリコシド基質を第1段階において芳香性成分および、または芳香物質同様 モノグリコシドを放出し得るよう選択された酵素と接触させることを特徴とする 請求項1乃至4のいずれか1項記載の方法。
  6. 6.グリコシド基質として、フルーツ、芳香性植物または花植物およびそれらの 誘導体または副産物由来の植物物質またはインビトロの細胞培養物由来の植物物 質を選択することを特徴とする請求項5記載の方法。
  7. 7.ぶどう液、ワインおよびその誘導体や芳香性ぶどう、特にマスカットの発酵 副産物などのぶどう由来の植物物置を選択することを特徴とする請求項6記載の 方法。
  8. 8.グリコシド基質としてグリコシド抽出物を用いることを特徴とする請求項1 乃至7のいずれか1項記載の方法。
  9. 9.グリコシド基質として、使用前に遊離のテルペノールおよび糖を除去したマ スカットなどのぶどう由来のぶどう液の抽出物を用いることを特徴とする請求項 8記載の方法。
  10. 10.加水分解を天然の媒体中で行なうことを特徴とする請求項1乃至7のいず れか1項記載の方法。
  11. 11.天然媒体としてテルペノールおよびテルベングリコシドを含むか、もしく は含まないぶどうのぶどう液およびワインを用い、該媒体がテルペノールおよび テルペングリコシドを含まない場合、請求項8で定義したグリコシド抽出物に富 んでいることを特徴とする請求項10記載の方法。
  12. 12.合成基質を用いることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の 方法。
  13. 13.付加的合成基質としてp−ニトロフェニルα−L−ラムノピラノシルー( 1−6)−β−D−グルコピラノシド、ゼラニルα−L−ラムノピラノシルー( 1−6)−β−D−グルコピラノシドまたはp−ニトロフェニルα−L−アラピ ノフラノシルー(1−6)−β−D−グルコピラノシドを用いることを特徴とす る請求項12記載の方法。
  14. 14.第1段階において、α−アラビノシダーゼおよびα−ラムノシダーゼを含 む2つの付加的酵素を用い、かつ第2段階における酸素としてβ−グルコシダー ゼを用いることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項記載の方法。
  15. 15.α−アラピノシダ−ゼおよびα−ラムノシダーゼとして各々α−L−アラ ビノフラノシダーゼ(E.C.3.2.1.55)およびα−L−ラムノピラノ シダーゼ(E.C.3.2.1.40)を用い、かつβ−グルコシダーゼとして β−D−グルコピラノシダーゼ(E.C.3.2.1.21)を用いることを特 徴とする請求項14記載の方法。
  16. 16.芳香性成分または芳香性物質として、ゼラニオール、リナロール、ネロー ル、α−テルピネオール、シトロネロールなどのテルペノール;リナロールオキ シド;ヒドロキシリナロールなどのテルベンポリオール;フェニルエチルアルコ ール、エチルフェノールおよびベンジルアルコールなどのアルコール;3−ヒド ロキシダマスコンおよび3−オクソーα−イオノールなどのノリソプレノイド; およびビニルギアコールを得ることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1 項記載の方法。
  17. 17.パラニトロフェノールなど無臭性アグリコンが生成することを特徴とする 請求項1乃至16のいずれか1項記載の方法。
  18. 18.請求項1乃至17のいずれか1項記載の方法で得られる芳香性物質および 芳香性成分。
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