JPH0466095A - 糖化合物の製造法 - 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】 本発明はグルコースと糖アルコールとからそれらが結合
した糖化合物を容易に生成せしめるために、グルコアミ
ラーゼを用いる酵素反応を利用することを特徴とする糖
化合物の製造法に関するものである。さらに詳しくは、
グルコースと、ソルビトール、マンニトール、エリスリ
トールなどの糖アルコールを共存させておき、これにグ
ルコアミラーゼを作用させることで、酵素反応によりグ
ルコースと糖アルコールとが結合した糖化合物を容易に
且つ効率良くまた選択的に生成せしめる方法に関するも
のである。

［産業上の利用分野コ 本発明の方法に従った糖化合物の例としては、グルコピ
ラノシル−ソルビトールやグルコピラノシル−マンニト
ールが挙げられる。これらの糖化合物は虫歯予防効果（
低う触性）を有する上に、難消化性（低カロリー）であ
る点で特徴があり、甘味料として有用な化合物である。

更にこれら特徴に加えて、吸湿性が低く、熱に強くまた
加熱温度について厳しく規制されることがないなど産業
利用上数々の有用な特性を有している。このため、乳酸
飲料や発酵食品をはじめ水分の多い食品に使用すること
により、発酵を抑え、食品の日持ちを改善し、製品の保
存性向上が期待できる。

［従来の技術］ 工業的には麦芽糖や水飴のような、いわゆる澱粉糖を化
学的に還元することによってグルコースと糖アルコール
とが結合した糖化合物が製造されている０例えば、α−
Ｄ−グルコピラノシルー１，６−ソルビトールは、イソ
マルトースやイソマルツロース（ａ−Ｏ−α−Ｄ−グル
コピラノシル−フラクトース）を出発原料として化学的
に還元することにより生成出来る。しかし、イソマルト
ース自体が極めて高価であるため工業原料としては必ず
しも適さなかったり、イソマルツロースからの還元生成
物がグルコピラノシル−ソルビトールとグルコピラノシ
ル−マンニトールとの混合物となってしまう（特公昭５
７−９４７２．　　特公昭５９−３６６９４）ため、グ
ルコピラノシル−ソルビトールやグルコピラノシル−マ
ンニトールを選択的に効率よく製造するための手段とし
ては必ずし、も満足いくものとは言い難い。

一方、本発明のような酵素反応によりグルコースと糖ア
ルコールとが結合した糖化合物を製造する方法にはα−
グルコシダーゼを眉いるものかある。しかしながら、グ
ルコピラノシル−ソルビトールなどの二５ＩＩＩ［アル
コールを製造するうえからは、α−グルコシダーゼは反
応効率の面ではすぐれているが現在のところ高価であり
工業的には必ずしも満足いく酵素であるとは言えない、
そのため、グルコピラノシル−ソルビトールなどの二糖
類アルコールを工業的に効率よく製造するためには、工
業用酵素などの大量にかつ容易にまた安価に入手しうる
酵素を利用したグルコピラノシル−ソルビトールなどの
二糖類アルコール製造法が望まれる。

本発明は工業的に安価で容易に入手しうるグルコアミラ
ーゼを利用することで、上記のような従来技術の持つ欠
点を克服し、グルコースと糖アルコールとからそれらが
結合した糖化合物を選択的にかつ容易にまた効率良く製
造する方法に関する。

［発明が解決しようとする課題コ 本発明の目的は、産業上の見地から安価な工業用酵素な
どを利用することにより、グルコースと糖アルコールと
から、それらが結合した産業上有用な糖化合物を、酵素
の有する結合作用を利用することにより、容易に且つ効
率良く製造することにある。

つまり、本発明に従えばグルコースとソルビトールなど
を出発原料として、グルコアミラーゼによる酵素反応を
利用することにより、従来技術では得ることが難しいよ
うなグルコースと糖アルコールとが結合した糖化合物を
選択的かつ容易に製造することが出来る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、糖分解酵素であるグルコアミラーゼが高
濃度のグルコース溶液中では酵素の逆反応によりグルコ
ースとおしを縮合してオリゴ糖（マルトースやイソマル
トース）を生成することに着目し研究を重ねた結果、グ
ルコアミラーゼが比較的高濃度のグルコースとソルビト
ールとの溶液中で、極めて効率良く選択的にグルコピラ
ノシル−ソルビトールを生成することを見い出した。

またグルコアミラーゼを用いた同様の反応に於いて、ソ
ルビトールに代えてマンニトール、エリスリトールなど
の糖アルコールを用いたところ、これらとグルコースと
が結合した糖化合物を極めて効率良く選択的に生成出来
ることも見い出した。

本発明に於いては、使用するグルコース或はソルビトー
ル等の糖アルコールは必ずしも高純度のものを要求する
ものではなく、例えばグルコースの場合、澱粉の糖化過
程で発生する例えば各種オリゴ糖のような不純物を含ん
でいても構わない。

またソルビトール等の糖アルコールは、一般に砂糖、ブ
ドウ糖、水飴、キシロース等を還元することにより生成
されるが、本発明に従う通常の反応に於いては、必ずし
も純度の高いものを用いなくてもよい。

またグルコアミラーゼとしては１例えばアスペルギルス
属、リゾプス属、サツカロマイセス属などの微生物が産
生しているものが知られている。

しかしながら、本発明記載の反応に用いる酵素の種類は
、これらに限定するものではない。

本発明によるグルコースと糖アルコールとからなる糖化
合物の製造に於いては、先ずグルコースと糖アルコール
とを含有する比較的高濃度の反応演液を準備する。この
反応溶液の濃度範囲としては重量パーセント濃度で５〜
ｌ０（５）、さらに望ましくは２０〜ｌＯＯ％である方
が生成する糖化合物の量が増加する。また反応溶液の組
成は、グルコースに対する糖アルコールの重量比が１０
０：１〜１：１００程度の範囲が、さらに好ましくは１
：１０〜１０：１となる方が生成する糖化合物の量が増
加する。また反応溶液に投入する酵素量は、その量が多
いほど生成する糖化合物の量が増加する。一般には０．
１〜５００ｍｇ／−１程度の範囲で用いられる。

また一般に酵素反応に於いては、ｐＨや温度等の反応条
件が重要となるが、本発明では、使用するグルコアミラ
ーゼが酵素活性を保っている範囲内でｐＨや温度を設定
すればよく、例えば反応溶液のｐＨを２〜９．より好ま
しくは３〜６の範囲に調整しておくことが望ましい。ま
た温度に関しては。

酵素の安定性を損なわない範囲内で比較的高温で反応さ
せる方が良く、２０〜７０℃が望ましい。

次に、この反応溶液にグルコアミラーゼを作用させるが
、それには大別して以下の方法を挙げることが出来る。

一つは酵素或は酵素を有する微生物を直接に反応溶液に
投入するバッチ方式であり、その他としては酵素或は酵
素を有する微生物を固定化して用い、これに反応溶液を
作用させる方式例えば本発明に従い、バッチ方式を採用
してグルコースとソルビトールとからグルコピラノシル
−ソルビトールを生成させる場合、グルコースとソルビ
トールとから成る反応溶液の重量パーセント濃度を１０
〜１００％より好ましくは４０〜１００ｘとする。

また反応溶液の組成をグルコースに対するソルビトール
の重量比で１＝４〜４：１に、より好ましくは２：３〜
３：２とする。反応溶液は例えば予めｐＨを２〜９、よ
り好ましくは３〜６に調整しておき、これに例えば市販
酵素のグルコアミラーゼを直接加えることによって生成
反応を行わせる。この際、反応温度を予め２０〜７０℃
に、より好ましくは５０〜６５℃に設定しておく。

本発明に従う酵素反応に於いて、グルコピラノシル−ソ
ルビトールを始めとする糖化合物は、酵素活性が持続す
る限り反応時間が長いほどその生成量が増加する。

本発明の方法に従って得られた糖化合物は、例えばメン
ブレンフィルター等を用いて酵素を除去し、さらに例え
ば活、性炭或はイオン交換樹脂等を利用して、グルコー
スやソルビトール等の糖アルコールの原料と、グルコピ
ラノシル−ソルビトール等の糖化合物とを分離すること
により、容易に且つ効率良く口取できる。

［発明の実施例コ 以下、実施例により本発明をさらに説明するが。

これらのみに限定されるものではないことは自明、であ
る。

塞１ｄ九ニ ゲルコース３優、ソルビトール３０％から成る反応温度
（ｐ　Ｈ５，０）を、予め５０”Ｃに設定しておいた恒
温槽に入れ、次いでこの反応溶液にグルコアミラーゼを
蛋白濃度が０．１〜５００　Ｂ／ｍｌとなるように加え
て反応を開始させる。

一定時間毎にサンプリングすることで、生成したグルコ
ピラノシル−ソルビトールの量を測定したところ、蛋白
濃度が２．Ｏｔｇ／ｍｌである場合は反応開始後２４時
間でその生成量は重量パーセント濃度で１．５％、７２
時間で２．錦であった。また蛋白濃度が１０．ＯＢ／ａ
ｌである場合は反応開始後２４時間で３．８％、４８時
間で４．９％であった。

この際、サンプリングした反応溶液は加熱処理によって
酵素反応を停止させた後、メンブレンフィルターを用い
て酵素を除去した。除蛋白した反応溶液をカルシウム型
のカチオン交換樹脂カラムを使った高速液体クロマトグ
ラフィーや薄層クロマトグラフィーを用い分析したとこ
ろ、標準物質と一致することを確認した。

以下の実施例についても同様にして生成物を分析した。

１１医」。

反応溶液中のグルコース、ソルビトールに代えて、グル
コース３０％、マンニトール２０％となる以外は実施例
１と同じ条件で、生成するグルコピラノシル−マンニト
ールの量を測定したところ、蛋白濃度が４２１に／諺１
の場合は、２６時間で１０％であった。

１１五五 反応溶液中のグルコース、ソルビトールに代えてグルコ
ース３ｏ％、エリスリトール３０％となる以外は実施例
１と同じ条件でグルコピラノシル−エリスリトールの生
成量を測定したところ、ｊ［白濃度が１７０　ｍｇ／■
１の場合、反応開始後４０時間で１３．１％であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）グルコースと糖アルコールとから、それらが結合
   した糖化合物を生成せしめるために、グルコアミラーゼ
   を用いる酵素反応を利用することを特徴とする糖化合物
   の製造法。（２）糖アルコールとして、ソルビトール、
   マンニトール、エリスリトールなどを用いる特許請求の
   範囲（１）に記載の製造法。 （３）糖化合物がグルコピラノシル−ソルビトールなど
   の二糖類アルコールである特許請求の範囲（１）に記載
   の製造法。