JPH0466096A - 水易溶性フラボノール配糖体の製造法 - Google Patents

水易溶性フラボノール配糖体の製造法

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JPH0466096A
JPH0466096A JP17983690A JP17983690A JPH0466096A JP H0466096 A JPH0466096 A JP H0466096A JP 17983690 A JP17983690 A JP 17983690A JP 17983690 A JP17983690 A JP 17983690A JP H0466096 A JPH0466096 A JP H0466096A
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glucose
galactose
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enzyme
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Ken Washino
乾 鷲野
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San Ei Kagaku Co Ltd
Sanei Kagaku Kogyo KK
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San Ei Kagaku Co Ltd
Sanei Kagaku Kogyo KK
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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〕 この発明は、水易溶性フラボノール配糖体の製造法に関
し、詳しくはクエルセチン配糖体にガラクトース残基と
グルコース残基を転移させて、クエルセチン配糖体の改
質を図シ、食品業界、医薬品業界、香粧品業界での利用
の便宜を図るものである。
〔従来の技術〕
フラボノール配糖体は、一般に水に難溶性の物質である
。それゆえ、フラボノール骨格に由来する抗酸化機能、
紫外線吸収機能、その他フラボノール骨格の有用な機能
を産業上の利用に当って制約を受ける。この問題の解決
法として、フラボノイドの一つであるルチンを一旦アル
コール若しくは多価アルコールに溶解させた後、無機顔
料の粒子表面に微小結晶状に析出させる方法が提案され
ている(特開昭6O−208908)。しかし、この場
合もルチン及びクエルセチンは、結晶状態となっている
ため、フラボノイドの持つ機能を充分に発揮することが
できず、また、用途が限定される。このように取シ扱い
の難しいルチンをシクロデキストリンで包接化合物とし
て水への溶解速度の改善を図る方法などが知られている
が、これらの方法は、水難溶性のフラボノイドの根本的
な水に対する溶解度の改善方法とはいえない。これらの
物質の改質法として、ルチンのフェノール性水酸基に2
−ヒドロキシエチル基を導入してトロキセルチンに導く
方法やルチン若しくはクエルセチンのフェノール性水酸
基に2,3−ジヒドロキシプロピル基またはホスフェー
ト基を導入する方法(特開平1−808476)が提案
されている。
また、ルチンやルチンに部分加水分解作用を有する酵素
を作用させて得られるクエルセチン−3−モノグルコシ
ド(以下、イソケルセチント称ス)にでん粉質の存在下
糖転移活性を有する酵素(EC2,4,1,19)を用
いてブドウ糖を転移させて、改質を図る方法(特公昭5
4−82078、特開平1−218298)なども提案
されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
クエルセチンまたはルチンのアグリコン部のフェノール
tl酸基に2−ヒドロキシエチル基あるいは2.3−ジ
ヒドロキシプロピル基若しくはホスフェート基を導入し
てルチンの改質を図る方法は、クエルセチン骨格に由来
する共役糸に電子的な影響を殆ど及ぼさないため、母体
化合物の紫外線吸収特性がほぼそのまま保持されている
。しがし、クエルセチン若しくはクエルセチン配糖体の
アグリコン骨格中のフェノール性水酸基に由来する抗酸
化特性が消失若しくは大幅な減少をきたすといった大き
な問題点がある。一方、ルチンまたはイソケルセチンに
糖転移活性を有する酵素を作用させてブドウ糖を転移さ
せた糖転移クエルセチン配糖体は、フェノール性水酸基
に基づく抗酸化特性を維持しつつ、かつ、母体化合物の
紫外線吸収特性を保持している。それゆえ、酸化防止剤
として食品添加物などに、また紫外線吸収剤として日焼
は防止化粧料などに配合され、はぼ満足すべき結果を与
えるが、食品加工時によく用いられるα−1,4−グル
カンマルトヒドラーゼ(EC8,2,1,2)およびα
−1,4−グルカングルコヒドラーゼ(EC8,2,1
,8)+7)作用によシ、糖鎖構造部が部分加水分解を
受けて、それに伴って溶解度に変化をきたすといった問
題点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、上記問題点を鑑みてクエルセチン配糖体の
持つ紫外線吸収機能や抗酸化性機能等の優れた長所は保
持しつつ、クエルセチン配糖体の糖鎖構造部にガラクト
ーク残基とグルコース残基を導入することにより、クエ
ルセチン配糖体の糖転移生成物が安定であシ、且つ水溶
性を発現するかどうかを鋭意検討した結果、β−ガラク
トシダーゼは、乳糖やガラクトオリゴ糖を加水分解する
作用と同時にガラクトース残基転移作用によってクエル
セチン配糖体のグルコース残基に転移し、その結合様式
は主としてグルコース残基の4位の水酸基以外の位置で
結合し、一方、グルコース残基転移酵素はグルコース残
基の4位の水酸基とα−1,4結合するという知見に基
づいて本発明に至ったものである。以下、詳細に説明す
る。
この発明の水溶性フラボノール配糖体の製造法は、クエ
ルセチン配糖体を原料として、これにガラクトース源と
β−D−ガラクトシド ガラクトヒドラーゼ(EC8,
2,1,2B、以下β−ガラクトシダーゼと称す)を作
用させて、β−ガラクトシダーゼの持つガラクトース残
基転移作用により、乳糖またはガラクトオリゴ糠中のガ
ラクトース残基をクエルセチン配糖体に等モル以上転移
させ、次いで、でん粉質にグルコース残基転移活性を有
する酵素を作用させてグルコース残基を等モル以上転移
させることによシ目的が達せられる。
本発明でいうクエルセチン配糖体は、ルチン(クエルセ
チン 3−ルチノシド)、イソケルセチン(クエルセチ
ン 3−グルコシド)、ベルタトシト(クエルセチン 
3−アラビノグリコシド)が採用される。イソケルセチ
ンは、ルチンにα−L−ラムノシダーゼを公知の方法(
Agric、Biol。
(hem、、 81巻188〜186頁(1967年)
)で作用させたものが採用される。また、ベルタトシド
は市販品が用いられる。
本発明に用いるガラクトース源は、β−ガラクトシダー
ゼの基質となシ、ガラクトース残基の1分子以上が該ク
エルセチン配糖体に転移され得るものであればよく、例
えば、乳糖単独、乳糖に公知の方法(Agric、Bi
ol、(hem、、 48巻3053〜3061頁(1
984年))でガラクトース残基を転移させて得られる
ガラクトオリゴ糖あるいは乳糖を起源とする市販のガラ
クトオリゴ糖、または大豆などの豆を起源とするガラク
トオリゴ糖、その他が挙げられる。ガラクトース源の添
加量は、反応混合物全体に対して1〜80重量%の量で
よく、望ましくは10〜70重量%、よシ望ましくは2
0〜60重量%程度の量が好適である。
この発明に使用するβ−ガラクトシダーゼは、バチルス
 サーキュラ:y ス(Bacillus circu
lans )バチルス マセランス(Blmacela
ns )などのパチルヌ属、ラクトバチルス ブルガリ
カス(lactObacillus bulgaric
us)、ラクトバチルス ラクチス(L、1actis
)、ラクトバチルス フ0ランタルム(L、plant
alum )等のラクトバチ/1/ヌ属、エシェリヒア
 コリ(1:5cherichia coli)等のエ
シェリヒア属、アヌベルギルス オリーゼ(Aaper
gillus oryzae )、 アスベルギp7=
ガー(A、niget)等のアスベルギ/” /’ 属
、クリベロミセスラクチス([luyvromycea
 1actis )、クリベロミセス フラギリヌ(K
、fragilis )等のクリベロミセス属、ストレ
プトコッヵス サーモフィルス(5treptococ
cus thermophilus )等のストレプト
コツカス属、へりクス ポマチア(Helix pom
atia )等のへりクス属、ペニシリウム クリソゲ
ナム(penicillium crysogenum
 )、ペニシリウム ムルチカラー(pomultic
olor )等のペニシリウム属、す、ツカロミセヌフ
ラギリス(5accharomyces frgili
s )等のサツカロミセス属、その餌等の微生物を起源
とするもの、ホラ貝((halonia lampas
 )等の貝類を起源とするもの、ジャック ビーン(和
名:タチナタマメ、(anavalia ensifo
rmis)などの植物を起源とするもの、あるいは牛の
肝臓や曙乳−動物の小腸を起源とするものが知られてお
シ、いずれもこの発明に自由に使用することができる。
これらの酵素は、必ずしも精製して使う必要はなく、通
常は粗酵素で目的を達成しうる。また、市販の酵素剤(
例えば、大和化成株式会社製、商品名BIOLACTA
  GIO,天野製薬株式会社製、商品名ラクターゼ 
F「アマノ」およびラクターゼ YL「アマノ」、株式
会社ヤクルト本社製、商品名ラクターゼ Y−AOlK
、I化成株式会社製商品ラクターゼ Plその他等)も
使用することができる。また、クエルセチン配糖体とガ
ラクトース源を添加した培養液に、β−ガラクトシダー
ゼを添加する代シに、糖転移活性を有するβ−ガラクト
シダーゼ生産菌を植菌し、発酵法によシ糖転移反応を行
うこともできる。さらに、β−ガラクトシダーゼあるい
はβ−ガラクトシダーゼを生産する微生物を常法に従っ
て固定化したものを使用して反応を進めてもよい。これ
らのβ−ガラクトシダーゼは、単一種の微生物、植物又
は動物を起源とするものを用いても、起源の異なる2種
以上の酵素を併用することができるし、また、β−ガラ
クトシダーゼ生産菌を2種以上植菌して発酵法により糖
転移反応を行ってもよい。
β−ガラクトシダーゼの使用量は、特に限定されるもの
ではない。この酵素の使用量は、起源および酵素の剤形
によって大きく変動する。例えば同一酵素を用いる場合
でも、酵素溶液として使用するか、あるいは固定化して
用いるかによってもその使用量は異なる。そのため、一
義的には決められないので一例を挙げて示すと、B I
 0LACTA  G−10を使用するときは通常10
〜2000単位/f基質程度の量が有利である。尚、酵
素単位については実施例において詳述される。また、酵
素の活性化剤として、必要に要してM n2”、 Mg
 2”。
2+ Ca  等の金属イオンを酵素と併用してもよい。その
添加量は通常微量でよく、反応混合系に対して0.1〜
500 ppmの範囲から選択される。この転移反応に
おける反応系のpl(は、使用する酵素の至適PH付近
が望ましく、通常約2〜9の範囲から選択されるのがよ
い。また、この転移における反応系の温度は、使用する
酵素の至適温度付近が望ましく、通常20〜70℃の範
囲から選択されるのがよい。
次いで、このようにしてガラクトーヌ残基を転移させた
フラボノール配糖体に、でん粉質とグルコース残基転移
活性を有する酵素を作用させたガラクトーヌ残基転移フ
ラボノール配糖体にグルコース残基を転移させる。
この発明に使用するでん粉質としてはグルコース残基転
移酵素の基質となり、そのグリコース残基の1分子以上
がガラクトーヌ転移フラボノール配糖体に転移されうる
ものであればよく、アミロース、アミロペクチン、でん
粉、でん粉液化物、でん粉糖化物、シクロデキストリン
などが用いられる。
グルコース残基転移活性を有する酵素としては通常、ジ
クロデキストリングルカットランスフェラーゼ(EC2
,4,1,19,以下CGTaseと称す)が採用され
る。CGTaseは、バチ)vヌサ−キ、 ラ:y 7
 (Bacillus circulans)、バチル
ス マセランス(EL macerans ) 、バチ
ルヌヌ770t−モフイtvy (B、5tearo電
hermophilus )、y<チlIyヌ)ガテリ
ウム(B、megaterium)などのパチルヌ属、
クレブシーラ ニューモ= 7 x (Klebsie
lla pneumoniae )などのクレプシーラ
属などの細菌によって生産されることが知られておシ、
いずれもこの発明に自由に使用することができる。これ
らのCGTaSe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成しうる。また、市販の酵
素剤(例えば、天野製薬株式会社製、商品名コンチザイ
ム)を使用することができる。これらの(G’l’a 
s eは、単一の微生物を起源とするものを用いても、
起源の異なる2種以上の酵素を併用してもよいことはい
うまでもない。
でん粉質の添加量は、原料のクエルセチン配糖体の20
倍量以下でよく、この範囲においてことに約1〜6倍量
が好適である。
CGTaaeの添加量は特に限定されるものではない。
この酵素の使用量は起源、および剤形によって大きく変
動する。例えば同一酵素を用いる場合でも、酵素溶液と
して使用するか、あるいは固定化して用いるかによっプ
もその使用量は異なる。そのため、一義的には決められ
ないので一例を挙げて示すと、バチルス マセランス由
来のCQ7a s eを採用する場合は、通常5〜20
0単位/f基質 程度の量が好適である。
この転移反応におけるpHは、使用する酵素の至適pH
付近が望ましく、通常約2〜10の範囲から選択される
。また、この転移における反応系の温度は、使用する酵
素の至適温度付近が望ましく、通常20〜80°Cの範
囲から選択きれるのがよい。
このようにして、本発明のガラクトーヌ残基とグルコー
ス残基が転移した水易溶性フラボノール配糖体が簡単な
操作により、収率よく製造することができ、本発明の目
的は達せられる。さらに、所望により反応系をイオン交
換樹脂又はイオン交換膜等による処理、ホーラスポリマ
ー構造を有すル樹脂、シリカゲル、アルミニウムオキシ
ド、セルロース、その他等を吸着剤とする吸着クロマト
グラフ処理、活性度、アルキルシリル化シリカゲル又は
アリールシリル化シリカゲル等を吸着剤とする逆相分配
クロマトグラフ処理、あるいはその他の方法によって精
製してもよい。
〔この発明の作用及び効果〕
本発明によって得られたフラボノール配糖体の混合物は
、いずれもクエルセチン配糖体にガラクトース残基とグ
ルコーヌ残基が転移しておシ、その結果、水に対する溶
解度が極めて高く、それらの有する色(相)、抗酸化性
及び、紫外線吸収性などを水系の溶媒中で有効に発揮さ
せることができる。
実験例 純水にルチン、イソケルセチン、実施例1による本発明
品1、実施例2による本発明品2及び実施例8による本
発明品8を加熱溶解後、4°Cで1週間放置したときの
沈澱の有無及びその量を観察する。
表中の記号 :沈澱なし +:沈g#あシ ←:沈沈澱− ←←:沈澱非常に多い 以下に本発明の実施例を示す。
(β−ガラクトシダーゼ活性の測定) 0.1%p−ニトロフェニル−β−D−ガラクトグリコ
シドを含有する0、05Mリン酸緩衝液(pHは酵素の
至適1)Hに調整する) 0.2 mlに、0.05M
リン酸緩衝液に適度に希釈した酵素溶液(2〜5ミリ単
位) 0.1 mlを加えて40°Cで15分反応させ
た後、反応液に1M炭酸ナトリウム液2 mlを加えて
反応を止め、分光光度計を用いて1M炭酸ナトリウム液
を対照として4201mでの吸光度を測定し、次式によ
シ酵素単位を求める。
酵素単位−吸光度xo、01xl/酵素濃度(f/ m
l ) 尚、これらの条件下でのp−ニトロフェノールの分子吸
光係数は15,000であって、上記式羨シ求めた1酵
素単位は1分間当pp−二トロフェニルーβ−D−ガラ
クトシドからp−ニトロフェノ−1v1μMを遊離させ
る量に相当する。
(ガラクトーヌ残基転移クエルセチン配糖体の定量法) 高速液体クロマトグラフィーにより、下記の条件で測定
した。
カラム:マイクロポンダパック C18、カラム径4.
6 wm 、カラム長2505m溶謀:メタノール/ア
セトニトリル/ 酢酸、/ 水−7/1/1/12 流速:1ml/分 検出器:紫外・可視分光検出器 測定波長:850nm 反応収率は次式で求めた。
尚、この測定条件では、原料クエルセチン配糖体のピー
クと反応生成物のピークは完全に分離した。
実施例1 0.1Mリン酸緩衝液(pH7,0)100111に乳
糖250fを加えて60°Cに加熱・溶解させ、この溶
液に〜チン20?含有ジメチルスルフオキシド液100
露lと大和化成株式会社製バチルス サーキュランヌ由
来のβ−ガラクトシダーゼ(酵素力価20,000)I
Pを加えて60°Cで4時間攪拌した。反応終了後混合
物を水11で希釈し、スチレンージビニールベンゼン共
重合体からなるポーラスポリマー700 mlを充填し
たカラムに1時間で通液し、次いでイオン交換水51を
1.5時間で通液した。次いで、4QV/V%メタノー
/L/21を1時間で通液ば吸着物を溶出した。このメ
タノール液を濃縮して、黄色の固形物25?を得た。
得られた固形物から1岬を取シだし、これにイオン交換
水10g/を加えて溶かし、ガラクトーヌ残基転移ルチ
ン誘導体の定量に供した。その結果、ガラクトース残基
の転移ルチン誘導体は5成分から構成され、その収率は
60%であった。
次いで、ガラクトース残基転移ルチン混合物20fと可
溶性デキストリン100f’を0.1Mリン酸緩衝液(
pH7,0)500g/に溶解させ、バチルス メガテ
リウム由来のCGTaSeを10ユニツト/可溶性デキ
ストリン?量を添加して50°Cにて16時間保持した
反応終了後混合物を水11で希釈し、ヌチレンージビニ
ールベンゼン共重合体からなるポーラスポリマ−70(
1+lを充填したカラムに1時間で通液し、次いてイオ
ン交換水51を1.5時間で通液した。次イテ、4QV
/V*)II/−/I/21を1時間で通液して吸着物
を溶出した。このメタノール液を濃縮して、黄色の固形
物82fを得た。得られた固形物からIWvを取シだし
、これにイオン交換水10++g/を加えて溶かし、ガ
ラクトース残基転移ルチン誘導体の分析に供した。この
結果、ガラクトース残基とグルコース残基の転移し九ル
チン誘導体は25成分以上のフラボノール配糖体で構成
されていた。この固形物100wgを5%塩酸15g/
に溶かして5時間100℃で加熱し、加水後板出物と液
液に分割した。析出物はクエルセチンの分析試料に、液
液は糖の分析に供した。
析出物と糖の分析は高速液体クロマトグラフを用いて下
記の条件で行った。
■析出物の分析 カラム:マイクロボンダパック C18、カラム径4.
6 ms、カラム長250m 溶謀:メタノール15%酢酸水溶液=2/8流速:1m
l/分 検出器:紫外・可視分光検出器 測定波長:851nm 分析の結果、ガラクトース残基とグルコース残基の転移
したルチン誘導体及び未反応のルチンに相当するピーク
は消失し、クエルセチンに相当する単一のピークを検出
した。
また、液液中のクラボッイドの分析を同一の条件で行っ
たが、ガラクトース残基とグルコース残基の転移し九y
チン誘導体に相当するピークは消失していた。
■液液の分析 カラム: 化学体11ti型アミノプロピルシリカ(東
京化成工業株式会社; Kaaeisorb LCNH
25uper )カラム径4.6 m 、カラム長25
0簡溶 謀ニアセトニトリル、/水=4/l流速口、g
//分 検出器:示差屈折計 分析の結果、液液からラムノース、グルコースとガラク
トースに相当する8本のピークを検出した。
別途調整した標準液とのピーク面積の比較から、ラムノ
ース、グルコースとガラクトースの組成比を求めるとそ
の比は1 : 8.5 : 1.2であった。
高速液体クロマトグラフィー分析結果から明らかなよう
に、本発明品はルチンにガラクトース残基が1モル以上
転移し、さらにグルコース残基が1モル以上転移し九ル
チン誘導体であることは明らかである。
実施例2 0、05 M酢酸緩衝液(pH7,0)100glに乳
糖250fを加えて65℃に加熱し、この溶液にイソケ
ルセチンLOPとバチルス サーキュランス由来のβ−
ガラクトシダーゼ(酵素力価20,000)0.5Fを
加えて均質とし、65℃で4時間攪拌した。得られた反
応液0.02g/を純水2 mlに希釈し、ガラクトー
ス残基転移イソケルセチンの定量に供した。その結果、
ガラクトース残基の転移したイソケルセチン誘導体は5
成分からなシ、その収率は85%であった。この反応混
合物にコーンスターチ80?とコンチザイム2fを加え
て24時間50°Cで攪拌した。次いで、スチレンーシ
ヒニールベンゼル共重合体からなるポーラスポリマー7
00g/を充填したカラムを用いて*施例1と同一の方
法で精製し、淡黄色の固形物16fを得た。この固形物
100岬を実施例1と同一の方法で加水分解を行い、析
出物と液液について高速液体クロマトグラフ分析を行っ
た。その結果、析出物はクエ、lVセチンの単一物から
なり、また液液からイソケルセチン配糖体に相当するピ
ーク祉消失していた。シ液中の糖分析の結果、グルコー
スとガラクトースは2.8:1.5の組成比で構成され
ていた。高速液体クロマト分析の結果から、本発明品は
イソケルセチンにガラクトース残基が1モル以上転移し
たイソケルセチン誘導体に、グルコース残基が1モル以
上転移したイソケルセチン誘導体であることは明らかで
ある。
実施例8 0、05 Mリン酸緩衝液(pH6,8)Ig/に大豆
オリゴ糖1.5fを加えて、この溶液にイソケルセチン
2511P含有ジメチルヌルフオキシド20.05露l
とバチルス サーキュランス由来のβ−ガラクトシダー
ゼ(酵素力価20,000)11qを加えて60°Cで
5時間反応させた。得られた反応液0.02 mlを純
水2 mlで希釈し、ガラクトース残基転移イソケルセ
チンの分析に供した。その結果、反応生成物は4成分の
ガラクトース残基の転移したイソケルセチン誘導体で構
成されていた。次いでガラクトース転移イソケルセチン
誘導体を実施例2と同様の方法でコーンスターチとコン
チザイムを用いて酵素処理してガラクトース残基とグル
コース残基の転移したイソケルセチン誘導体を得た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 クェルセチン配糖体に乳糖またはガラクトオリゴ糖
    の存在下、ガラクトース転移作用を有する酵素を作用さ
    せ、次いで、でん粉質の存在下でグルコース残基転移作
    用を有する酵素を作用させ、クェルセチン配糖体にガラ
    クトース残基とグルコース残基を転移させてなることを
    特徴とする一般式1で示される水易溶性フラボノール配
    糖体の製造法。 式1 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R1はグルコース残基又はアラビノース残基を、
    R2はラムノース残基又は水素原子を、R3はガラクト
    ース残基又は水素原子を、但し、R2が水素原子の場合
    はR3は存在しない、R4はグルコース残基又は水素原
    子を、R5はガラクトース残基又は水素原子を表わす。 但し、グルコース残基とラムノース残基は、6、1結合
    、グルコース残基とグルコース残基の結合α−1、4結
    合である。 nは1〜7、mは1〜3の整数を表わす。)2 クェル
    セチン配糖体がルチン、イソケルセチン、ペルタトシド
    であることを特徴とする特許請求範囲第1項の記載の方
    法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5589304A (en) * 1994-03-16 1996-12-31 Canon Kabushiki Kaisha Photomask comprising a holding frame and reinforcing member with a ceramic oxide bond
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