JPH0466098A - 水易溶性フラボノール配糖体の製法 - Google Patents

水易溶性フラボノール配糖体の製法

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JPH0466098A
JPH0466098A JP17983890A JP17983890A JPH0466098A JP H0466098 A JPH0466098 A JP H0466098A JP 17983890 A JP17983890 A JP 17983890A JP 17983890 A JP17983890 A JP 17983890A JP H0466098 A JPH0466098 A JP H0466098A
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quercetin
enzyme
glucose
galactose
water
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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法に関し
、詳しくはチ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、クエルセチン配糖体の改質
を図り、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
−と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2.8−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1−308476)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、イソケルセチンと称す)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
性水酸基に2−ヒドロキシエチル基あるいは2,8−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
する共役系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#I吸収特性がほぼそのまま保持されてい
る。しかし、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、ルチンまたはインケルセチン
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)の作用によシ、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新たに糖
鎖構造を導入することによシ改質を図る研究を推し進め
、ガラクトース残基とグルコース残基を導入することに
よシ、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ことを見出し、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、これにガラクトーヌ源とで
ん粉質の共存下でβ−D−ガラクトシド ガラクトヒド
ラーゼ(以下β−ガラクトシダーゼと称す)とグルコー
ス残基転移活性有する酵素を作用させて、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シ、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
セチン配糖体に等七ル以上転移させると同時に、更にで
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七ル以上転移させることにより
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 8−/I/チノシド)、インケルセチン(クエル
セチン 3−グルコシド)、ペルタトシド(クエルセチ
ン 3−アラビノグリコシド)が採用される。ルチンお
よびべμタトシドは市販品が用いられ、インケルセチン
は、ルチンにα−L−ラムノシダーゼを公知の方法(A
gric、Biol 。
Chemo、 81巻181〜136頁(1967年)
)製 で作用させて調整される。
ガラクトーヌ源としては、β−ガラクトシダーゼの基質
となシ、ガラク)−/L残基の1分子以上が上記クエル
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、Biol
、(hem148巻8058〜8061頁(1984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20〜60
重量%程度の量が目的にとって好適である。
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、そのグルコース残基の1分子以上
がフラボノール配糖体に転移されうるものであればよく
、アミローヌ、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
β−ガラクトシダーゼとしては、バチルス サーキュラ
ンス(BaC目1us circulans)、バチル
スマセランス(13,macelans )などのバチ
ルス属、ラクトバチルス属ヌ  ブルガリカ7. (L
actobacillusbulgaricus  )
、ラクトバチルス ラクチス(L。
1actia ) 、  ラクトバチルス プランタル
ム(L。
plantalum )等のラクトバチルス属、エシェ
リヒアコリ(Hscherichia coli ) 
 等のエシェリヒア属、アスベルギルヌ オリーゼ(A
spergillusoryzae )、アスベルギ7
vス=ガー(A、niger)等のアスペルギルス属、
クリペロミセス ラクチ7 (1(Iuyveromy
cea 1actis )、クリペロミセヌフラギリヌ
(K、 frgilis  )等のクリベロミセス属、
ヌトレプトコッカヌ サーモフィルス(5trepto
 coccus thermophilus )等のス
トレプトコッカヌ属、へりクヌ ポマチ7 (He1i
x pomatia )等のヘリクヌ属、ペニシリウム
 クリソゲナム(penicillium cryso
genum )、ベニシリウムムルチカラ−(p 、 
multicolor )等のペニシリウム属、サッカ
ロミセヌ フラギリヌ(5accharomyces 
fragilis )等のサツカロミセス属、その他等
の微生物を起源とするもの、ホラ貝((hal。
na lampas )等の貝類を起源とするもの、ジ
ャック ピーン(和名:タチナタマメ、Canaval
iaensiformis )などの植物を起源とする
もの、あるいは牛の肝蔵や哺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  G101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名ラクターゼ
P1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
、発酵法により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シ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、BIOLACTA  G−10を使用するときは
通常10〜2000単位/を基質程度の量が有利である
。尚、これらの酵素単位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、必要に応じてMn  、
Mg  、Ca  等の金1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0.1〜500ppmの範囲から選択される グルコース残基転移活性を有する酵素としては通常、シ
クロデキヌトリングルカノトヲンスフェラーゼ(EC2
,4,1,19、以下CGT a8eと称す)が採用さ
れる。CGTaaeは、バチルス サーキュラ:y:x
 (Bacillus circulans )、バチ
ルス マセランス(Blmacelans)、バチルス
スf 70サーモ74 yvス(B、 stearot
hermophilua)、バチルス メガテリウム(
Bomegater ium )ナトのバチルス属、ク
レブシーラ ニューモニアx (Klebsiella
 pneumoniae )などのクレフシーラ属など
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(
G7ase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。
((,7a s eの量は、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、バチルス マ
セランス由来の(に7aseを採用する場合は、通常1
0〜200単位/f基質 程度の量が好適である。
糖転移反応の基質とな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
、 Biol、Chem、、43巻3053〜3061
頁(1984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若しく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
としての乳糖又はガラクトオリゴ糖の使用量は、反応混
合物全体に対して1〜70重量%の量でよく、望ましく
は10〜65重量%、よシ望ましくは20〜60重量%
程度の量がこの目的にとって好適である。
ガラクトース源と同時に共存させるグルコース揮として
のでん粉質は、グルコース残基転移酵素の基質となシ、
そのグルコース残基の1分子以上がクエルセチン配糖体
に転移されうるものであればよく、アミローヌ、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vンなどが用いられる。これらは単独で用い
てもよく、また2種以上の混合物として使用してもよい
グルコース残基源としてのでん粉質の使用量は、原料ク
エルセチン配糖体の20倍型重量下でよく、望ましくは
1〜5倍重量が好適である。
この転移反応における反応系のpHは、使用する両酵素
の至適1)Hを考慮して、通常的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、使用する両酵素の至適温度を考慮して、通常20〜
70℃の範囲から選択されるのがよい。
このようにして、ガラクトース残基とグルコース残基を
転移させた水易溶性のフラボノール配糖体が簡単な操作
によシ、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、所望によシ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、ポーラスポリマー構
造を有する樹脂、シリカゲル、アルミニウムオキシド、
セルロース、その他を吸着剤とする吸着クロマトグラフ
処理、活性炭、アルキ〃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、若しく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
、クエルセチン配糖体にガラクトース残基とグルコース
残基が転移しており、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。
!!施例 純水にルチン、インケルセチン、実施例1による本発明
品1及び実施例2による本発明品2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 +:沈澱あシ ←: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(pH5ミリ単
位) 0.1 mlを加えて40℃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IM次醋酸ナトリウム液
対照として420flfn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X0.01X1/酵素濃度(?/ 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、上記式より求めた1酵
素率位は1分間光りp−ニトロフェニル−β−D−ガラ
クトシドからp−ニトロフェノールの1μMを遊離させ
る量に相当する。
(ガラクトース残基とグルコース残基の転移クエルセチ
ン配糖体の分析法) 高速液体クロマトグラフィーによシ、下記の条件で測定
した。
カラム二マイクロポンダノくシフC18、カラム径4.
6−、カラム長250■ 溶媒:メタノール/アセトニトリ/L//酢酸/水R7
/1/1/12 流  速 :1g//分 検出器 : 紫外、可視分光検出器 測定波長 :351nm 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、1 M リ:y酸11i瀬液(pH7,0) 10
(Jjllに乳糖2009とデキストリン6ofを加え
て60”Cに加熱・溶解させ、この溶液にルチン2of
含有ジメチルスルフオキシド液100g/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単位)IPとバチルス
 マセランス由来のCGTa s e (酵素力価50
0単位)IPを加えて60″Cで4時間攪拌した。反応
終了後混合物を水12で希釈し、スチレンージビニール
ベンゼン共重合体カラナルボーラヌポリマ−700g/
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%
メタノール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25fを得
た。得られた固形物からllvを取りだし、これにイオ
ン交換水10露lを加えて溶かし、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の分析に供した
。その結果、ガラクトース残基の転移ルチン誘導体は1
5成分以上のフラボノール配糖体で構成され、その収率
は60%であった。
この固形物100’fを5%塩酸15g+/に溶かして
5時間100℃で加熱し、加水分解した。20′Cまで
冷却後5%水酸化ナトリウム液でpH5まで中和し、冷
蔵庫で一夜静置した後析出物と濾液に分割した。析出物
はクエルセチンの分析試料に、濾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:マイクロポンダパック C18、カラム径4.
6■、カラム長25(1m 溶媒:メタノーyv15%酢酸水溶液−2/8流速:1
薦l/分 検出器:紫外・可視分光検出器 測定波長:851f1m 分析の結果、ガラクトース残基とグルコース残基の転移
したフラボノール配糖体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、
R液中のフラボノ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たフラボノ
ール配糖体に相当するピークは消失していた。
■濾液の分析 カラム:化学修飾型アミノプロピルシリカ(東京化成工
業株式会社製+ 1(aseiiorb LCNH25
uper)カラム径4.6■、カラム長250wxx溶
 謀ニアセトニトリル/水璽4/1 流 速:1g+//分 検出器:示差屈折計 分析の結果、濾液からラムノース、グルコースとガラク
トースに相当する3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−7の組成比を求めるとそ
の比は1:3.5:1.5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モル以上転移したルチン誘導体である
ことは明らかである。
実施例2 0.05M酢酸緩衝液(pH7,0)100譚lに乳糖
250rとポテトスターチ50Pを加えて65℃に加熱
し、この溶液にイソケルセチン10?とバチルス サ−
キュランス由来のβ−ガラクトシダーゼ(酵素力価20
,000)0.8Fとバチルスサーキュランス由来のC
GT a @e (酵素力価400)0.8fを加えて
均質とし、上記温度で24時間攪押した。得られた反応
液0.02 mlを純水2dに希釈し、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、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
ン誘導体は15成分以上で構成されていて、その収率は
85%であった。次いで、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ヌポリマー700ゴを充填し
九カラムを用いて実施例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1001vを実施
例1と同一の方法で加水分解を行い、析出物と濾液を高
速液体クロマトグラフ分析を行った。その結果、析出物
はクエルセチンの単一物からなシ、また濾液からイソケ
ルセチン配糖体に相当するピークは消失していた。濾液
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
ース残基とグルコース残基が1モル以上転移したインケ
ルセチン誘導体であることは明らかである。
実施例3 0.05Mリン酸緩衝液(1)H6,8) 1m/に乳
糖1、 Or トコーンヌターチ0,31を加えて、こ
の溶液にベルタトシド25岬含有ジメチルスルフオキシ
ド液0.05m1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)1111
とバチルス マセランス由来のCGTa s e(酵素
力価500単位)81sgを加えて60°Cテ24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、ガラクトース残基とグルコース残基の転
移したベルタトシドの分析に供した。その結果、反応生
成物は15成分以上の複雑なガラクトース残基とグルコ
ース残基の転移したベルタトシドで構成されていた。水
1 mlを加えて希釈し、オクタデシルシリμ化シリカ
ゲル100g+/を充填した分取カラムを用いて下記の
条件で反応生成物と朱度応物を分画し、淡黄褐色粉末か
らなる反応物15岬を得た。
溶 FIK:15%テトラヒドロフラン水溶液流 速:
50zl/分 検出器:紫外・可視分光検出器 測定波長: 851 nm 反応生成物511gを実施例1と同一の方法で加水分解
物し、高速液体クロマト分析に供した。その結果、析出
物からクエルセチンのみを検出し、濾液からガラクトー
ヌ残基とグルコース残基の転移したベルタトシド誘導体
は消失していた。糖分析の結果、ガラクトース、アラビ
ノーヌとグルコースを検出し、その組成は1:1:2.
6であった。これらの事実は、本発明品がベルタシドに
ガラクトーヌ残基とグルコ−7残基が転移したベルタト
シド誘導体であることを証明している。
実施例4 0.05Mリン酸緩衝液(pH7,2)2譚lに大豆オ
リゴ糖1.52と可溶性でん粉0.82を加えて、この
溶液にイソケルセチン25IIg含有グリセリン溶液を
加え均質とする。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)111gとバ
チルス メガテリウム由来のCGTase含有液(酵素
力価100)5μlを加えて6時間反応させた。
この反応液は高速液体クロ

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
    とでん粉質の共存下で、ガラクトース残基転移作用を有
    する酵素と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グルコース
    残基とガラクトース残基の存在する水易溶性フラボノー
    ル配糖体の製法。 2 クェルセチン配糖体がルチン、イソケルセチン、ベ
    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 (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005298770A (ja) * 2004-04-16 2005-10-27 Toyo Ink Mfg Co Ltd インキ

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