JPH045430B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ビフイドバクテリウム菌の増殖促進
物質の製造法に関するものである。 ビフイドバクテリウム菌の増殖促進物質として
は従来種々のものが報告されているが、その一つ
に、本発明者らが発明し特許出願中のもの（特開
昭55−104885として公開されている）がある。こ
の増殖促進物質は、アスペルギルス・オリゼの生
産したβ−ガラクトシダーゼでラクトースを処理
することにより得られ、一般式Gal−（Gal）ｎ−
Glc（但し式中Galはガラクトース残基、Glcはグ
ルコース残基、ｎは１〜４の整数を、それぞれあ
らわす）で示されるオリゴ糖を有効成分とするも
のである（以下この明細書では上記特定のオリゴ
糖を意味する言葉として「オリゴ糖」という言葉
を用いる）。 上記酵素処理の際に起こる反応は、β−ガラク
トシダーゼによるラクトースの加水分解と糖転位
であり、オリゴ糖は糖転位反応により、ラクトー
スから生成するものである。加水分解と糖転位と
は並行して起こるから、β−ガラクトシダーゼで
ラクトースを処理すると、オリゴ糖だけでなく、
加水分解生成物であるグルコースおよびガラクト
ースも同時に生成し、しかも一たん生成したオリ
ゴ糖も、酵素処理を続けると徐々に加水分解され
た単糖を与える。したがつて、回分式の酵素処理
によりオリゴ糖を製造するとオリゴ糖の収率が最
大になる処理時間があり、この時点で処理を打切
ることになるが、それでもオリゴ糖の対糖収率は
20％程度にとどまる。 本発明の目的は、ラクトースのβ−ガラクトシ
ダーゼ処理における上記競合する二つの反応のう
ち糖転位反応を優先させ、オリゴ糖をなるべく高
い収率で取得する方法を提供することにある。 上記目的を達成することに成功した本発明は、
アスペルギルス・オリゼの生産したβ−ガラクト
シダーゼでラクトースを処理してオリゴ糖を有効
成分とするビフイドバクテリウム菌の増殖促進物
質を製造する方法において、β−ガラクトシダー
ゼとして担体に固定されたものを用い、被処理ラ
クトース溶液のラクトース濃度を10〜36％（重量
％、以下の文において同じ）とし、β−ガラクト
シダーゼが固定された担体を充填したカラムに上
記ラクトース溶液を空間速度10〜70／Hrで供給
して酵素処理を行うことを特徴とするものであ
る。 固定化したβ−ガラクトシダーゼを用い、かつ
上記のような特定の条件で処理を行う本発明の方
法によれば、固定化した酵素を使用する酵素処理
につき一般的に認められる効果、すなわち酵素の
反復使用が可能になるとともに被処理物について
酵素の失活処理や分離処理が不要になるといつた
効果が奏されるのはもちろんのこと、精製処理の
大幅な負担軽減、生産性の向上等により、回分式
処理による場合に比べると著しく安価にオリゴ糖
を製造することが可能になる。 本発明の製法において用いる固定化β−ガラク
トシダーゼは、イオン交換樹脂等の樹脂に酵素を
固定する常法に従つて調製したものでよく、担体
の種類や酵素の固定方法に制限はない。 固定化β−ガラクトシダーゼによるラクトース
の処理は、カラム法により行う。 処理を行うに当つては被処理溶液中のラクトー
スの濃度と通液速度が重要である。 ラクトース濃度は10〜36％、望ましくは30〜36
％とする。これよりもラクトース濃度が低いとき
は加水分解による単糖類の生成率が大きくなり、
オリゴ糖の生成率をも上回るようになるから、収
率に関しては回分式よりも有利とは言えなくなつ
てしまう（後記実験例２参照）。したがつて、牛
乳のような低濃度ラクトース溶液はそのままでは
本発明の方法において被処理液とすることができ
ない。一方ラクトース濃度が上記範囲をこえて高
いときは、過飽和状態となるため、ラクトースが
送液管中で析出することがある。 また通液速度は、被処理液のPHや濃度によつて
も異なるが、空間速度（SV）として10〜70／
Hr、望ましくは20〜50／Hrとしなければならな
い。これよりもSVが小さいときは、ラクトース
濃度が低い場合と同様に、加水分解反応が著しく
なつて単糖類の生成率が大きくなる（後記実験例
１参照）。反対にSVが大きすぎると、加水分解率
と比べた場合の糖転位率が悪くなるわけではない
が、糖転位率の絶対値が低下してオリゴ糖の収率
が悪くなる。 ラクトース濃度および通液速度以下の処理条件
には特に制限がないが、被処理液のPHは3.0〜7.0
範囲にあることが望ましい。 以下実験例および実施例を示して本発明を説明
するが、各例において用いた固定化酵素は、スチ
レン−ジビニルベンゼン共重合体系多孔質陰イオ
ン交換樹脂Ｒ−８×01（三菱化成工業社製）に、
アスペルギルス・オリゼが生産したβ−ガラクト
シダーゼをグルタルアルデヒド法により共有結合
で結合させたものであつて、樹脂１ml当りの結合
酵素量（基質としてｏ−ニトロフエニル−β−Ｄ
−ガラクトピラノシドを用い、温度37℃、PH4.5
にて測定）は4609単位、活性効率は0.091のもの
である。なお固定に用いたβ−ガラクトシダーゼ
は、回分式の牛乳処理に使用した場合、ラクトー
スを100％加水分解する能力を有するものである。
また酵素処理生成物の分析は高速液体クロマトグ
ラフイー（カラム：ウオーターズ社製糖分析専用
のマイクロボンダパツク／カーボハイドレート；
溶媒系：アセトニトリル／水＝70／30v／ｖ；検
出：示差屈析計による）または薄層クロマトグラ
フイー（メルク社製シリカゲル60プレート；展開
溶媒：イソプロパノール／水＝80／20v／ｖ；発
色剤：硫酸）により行なつた。 以下実験例および実施例を示して本発明を説明
する。 実験例 １ 固定化β−ガラクトシダーゼ20mlを内径16mm、
高さ10cmのカラムに充填し、外奪に37℃の温水を
循環させながら、これに36％ラクトース溶液を供
給し、カラム通過液を分析してオリゴ糖の収率
（原料のラクトースに対する重量％）を調べる。
一部の実験においては単糖類の生成率も調べる。 ラクトース溶液のPHおよびSVを種々変更して
上記実験を行なつた結果をまとめて、表１に示し
た。

【表】 実験例 ２ ラクトース溶液のPHを5.0、SVを20／Hrに固
定し、濃度を種々変更したほかは実験例１の場合
と同様にして、固定化β−ガラクトシダーゼによ
るラクトースの処理を行なつた。処理後の糖組成
は、表２のとおりであつた。

【表】 実施例 １ 実験例１で用いたのと同様の固定化β−ガラク
トシダーゼのカラムに、マツキルベインバツフア
ーでPHを3.5に調整した36％ラクトース溶液を
SV20／Hrで供給した。 オリゴ糖濃度が6.4％の通過液が得られ、原料
ラクトースに対するオリゴ糖の収率は17.8％であ
つた。 カラム通過液からイオン交換樹脂および活性炭
を用いて精製されたオリゴ糖は、３糖類を主成分
とし、ガラクトース−ガラクトース間結合はβ−
１，６結合が主であり、ガラクトース−グルコー
ス間結合はβ−１，４結合が主であつて、これら
の点において、またビフイドバクテリウム菌の増
殖を促進する作用において、回分式の酵素処理に
より得られるオリゴ糖と比べて特に異なるところ
はなかつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アスペルギルス・オリゼの生産したβ−ガラ
   クトシダーゼでラクトースを処理して一般式Gal
   −（Gal）ｎ−Glc（但し式中Galはガラクトース残
   基、Glcはグルコース残基、ｎは１〜４の整数
   を、それぞれあらわす）で示されるオリゴ糖を有
   効成分とするビフイドバクテリウム菌の増殖促進
   物質を製造する方法において、β−ガラクトシダ
   ーゼとして担体に固定されたものを用い、被処理
   ラクトース溶液のラクトース濃度を10〜36重量％
   とし、β−ガラクトシダーゼが固定された担体を
   充填したカラムに上記ラクトース溶液を空間速度
   10〜70／Hrで供給して酵素処理を行うことを特
   徴とするビフイドバクテリウム菌の増殖促進物質
   の製造法。