JPH0533037B2 - - Google Patents

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JPH0533037B2
JPH0533037B2 JP10786087A JP10786087A JPH0533037B2 JP H0533037 B2 JPH0533037 B2 JP H0533037B2 JP 10786087 A JP10786087 A JP 10786087A JP 10786087 A JP10786087 A JP 10786087A JP H0533037 B2 JPH0533037 B2 JP H0533037B2
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JP
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glucosamine
acetyl
enzyme
chitin
acetylchitooligosaccharide
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JP10786087A
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Mariko Ishikawa
Fumio Nanjo
Kazuo Sakai
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Yaizu Suisan Kagaku Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Yaizu Suisan Kagaku Kogyo Co Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、N−アセチル−D−グルコサミンの
製造方法に関するものである。
(従来の技術) N−アセチル−D−グルコサミンは、エビ、カ
ニなどの甲殻類、カブトムシ、コオロギなどの昆
虫類や真菌類の細胞壁に含まれているキチンの構
成単位として天然界に広く存在する単糖類の一種
である。このN−アセチル−D−グルコサミン
は、その甘味度が、砂糖の半分程度でしかもアミ
ノ酸類に似たのびのある甘味をもつており、甘味
剤や調味料として食品へ利用できる物質である。
然しながら、キチンを原料として酸加水分解に
よりN−アセチル−D−グルコサミンを製造しよ
うとする場合、酸加水分解時にN−アセチル−D
−グルコサミンのN−アセチル基も同時に分解さ
れ、結果として、D−グルコサミンが生成してし
まう。このため、N−アセチル−D−グルコサミ
ンは、キチンを塩酸で完全加水分解して得られる
D−グルコサミン塩酸塩を原料として、有機溶媒
中で無水酢酸を用いてN−アセチル化する化学合
成法によつて製造されている。
したがつて、このN−アセチル−D−グルコサ
ミンを食品分野に利用するには安全性などの点で
問題があり、使用できないのが現状である。
このようなことから、キチンをキチン分解酵素
であるキチナーゼなどの酵素によつて分解して製
造する方法などが考案されてきている。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、このような酵素による方法は、キチン
の構造が強固でしかも不溶性であることから、分
解率が低いという欠点がある。
そこで、キチンを爆砕したり、加圧加熱後、急
激に低圧とし膨化させることによつて酵素を作用
させやすくする(特開昭60−133895号)物理的前
処理法などが考案されているが、これらの方法に
おいてもキチンからの低分子物質の収率はかなり
低く、工業規模でのN−アセチル−D−グルコサ
ミンの生産を考える上では有効な方法であるとは
言い難い。
本発明者らは、前述の如き問題点を解決し、食
品にも使用できる天然物としてのN−アセチル−
D−グルコサミンを効率良く製造する方法につい
て鋭意研究を行つた結果、キチンの緩和な酸加水
分解で得られるN−アセチルキトオリゴ糖含有混
合物にN−アセチルキトオリゴ糖に対して加水分
解能を持つ酵素を作用させることによつてN−ア
セチル−D−グルコサミンを効率良く製造できる
ことを見出し、本発明を完成するに至つた。
(発明の構成) 本発明は、酵素分解法では十分に分解できない
キチンを酸により緩和に部分加水分解することで
効率良くキチン分解物であるN−アセチルキトオ
リゴ糖含有混合物を得る前処理法と、N−アセチ
ルキトオリゴ糖含有混合物にN−アセチルキトオ
リゴ糖に対して加水分解能を有する酵素を作用さ
せ、N−アセチル−D−グルコサミンにまで分解
する工程から構成され、N−アセチル−D−グル
コサミンを合成法を用いることなく、しかも効率
的に製造する方法を新規に提供するものである。
本発明において、使用するN−アセチルキトオ
リゴ糖含有混合物は、例えば、特開昭61−271296
号に記載されている方法を用いることができる。
その調製例を示すと以下のようである。
カニ、エビなどの甲殻類の甲皮を希塩酸処理で
カルシウム分を除去し、さらに水酸化ナトリウム
処理によりタンパク質を除去して調製したキチン
を、濃塩酸を用いて、30−50℃で3−6時間攪拌
することによつて、部分加水分解する。次に、こ
の加水分解液に、これと同量の氷水を加えた後、
25−50%水酸化ナトリウム溶液を用いて、温度が
上昇しないように注意しながら中和する。この中
和溶液に、少量の活性炭を加えて30−50℃で30分
間ときどき攪拌しながら脱色した後、吸引ろ過し
て活性炭と未分解の不溶物を除去する。この溶液
は、イオン交換膜電気透析装置によつて脱塩後、
さらにイオン交換樹脂で脱N−アセチル化物を除
去し、N−アセチルキトオリゴ糖混合物を得る。
この脱塩処理は、塩による酵素反応の阻害を軽減
するために好ましい工程である。
このようにして得られたN−アセチルキトオリ
ゴ糖含有混合物は、溶液のまま本発明に使用でき
るが、凍結乾燥機やスプレードライヤーによつて
粉末化したものでもよい。
本発明に使用できるN−アセチルキトオリゴ糖
に対し加水分解能を有する酵素としては、リゾチ
ーム、キチナーゼ、キトビアーゼ(β−N−アセ
チルヘキソサミニダーゼ)などがあげられる。こ
れらは、N−アセチルキトオリゴ糖を単糖のN−
アセチル−D−グルコサミンにまで分解してしま
う酵素であればいずれのものを用いても良いが、
リゾチームやキチナーゼの中にはN−アセチルキ
トオリゴ糖の二糖や三糖に対して加水分解能が低
いものがあり、このようなことからキトビアーゼ
などの低分子オリゴ糖に対して高い加水分解能を
有する酵素を併用することが好ましい。
ここで用いる酵素のうち、キチナーゼ、リゾチ
ームは、市販の酵素を使用することができる。例
えば、キチナーゼではストレプトマイセス・グリ
セウス、セラチア・マルセツセンス(シグマ社)、
アエロモナス・ハイドロフイラ(合同酒精)、ス
トレプトマイセス・アンテイビオテイカス(カル
ビオケム社)などの微生物起源の酵素があり、リ
ゾチームでは、ニワトリの卵白リゾチームが一般
的である。さらにキチナーゼやキトビアーゼなど
のキチンあるいはN−アセチルキトオリゴ糖分解
酵素の生産菌は、細菌、放線菌、カビなどの微生
物に広く存在することから、これらの生産菌を培
養し、この培養物からキチナーゼ、キトビアーゼ
を抽出した粗酵素標品を使用することもできる。
また、市販の酵素製剤(セルラーゼ製剤、ペクチ
ナーゼ製剤、アミラーゼ製剤、プロテアーゼ製剤
など)の中には、キチナーゼやキトビアーゼなど
の酵素を含む製剤が多く、これらの市販酵素製剤
も本発明のN−アセチル−D−グルコサミンの製
造に使用することができる。
本発明においてN−アセチルキトオリゴ糖含有
混合物の酵素による分解反応は、酵素の種類や酵
素量に応じて種々の条件を設定することができる
が、効率や経済性を考慮して、30〜60℃において
12〜60時間でN−アセチルキトオリゴ糖がほぼ完
全にN−アセチル−D−グルコサミンに分解でき
る条件を設定することが好ましい。
このようにして製造したN−アセチル−D−グ
ルコサミンは、そのまま凍結乾燥機やスプレード
ライヤーを用いて粉末化することができる。さら
に高純度のN−アセチル−D−グルコサミンを得
るには、活性炭処理とイオン交換樹脂処理を組み
合わせて精製することが好ましい。
(実施例) 本発明の実施例についてさらに具体的に説明す
るが、かかる説明によつて本発明が何ら限定され
るものではないことは勿論のことである。
実施例 1 キチン400gを濃塩酸1.2に加え、40℃で3時
間攪拌しながら部分加水分解をおこなつた。加水
分解終了後、同容量の水で希釈し、25%水酸化ナ
トリウム溶液でPH7.0まで中和した。この中和溶
液に100gの活性炭を加え、30分間攪拌して脱色
した。次に、吸引ろ過して活性炭と未分解の残渣
を除去後、さらに少量の水で残渣を洗浄し、この
洗浄も合わせて無色透明のろ液4を得た。
このろ液を、イオン交換膜電気透析装置TS−
2−10型(徳山曹達株式会社製)を使用して電気
透析し、脱塩をおこなつた。次に、上記脱塩液を
減圧濃縮して約300mlとして凍結乾燥し、N−ア
セチルキトオリゴ糖含有混合物176gを得た。
このN−アセチルキトオリゴ糖含有混合物5g
を100mlの水に溶解後、セラチア・マルセツセン
スのキチナーゼ(シグマ社)500単位を加え、40
℃で48時間酵素を作用させた後、この反応溶液を
沸騰湯浴中で5分間加熱し、酵素を失活させた。
吸引ろ過で不溶物を除き、ろ液を活性炭−セライ
ト(1:1)カラム30mlに通し脱色と少量残存す
る未分解のN−アセチルキトオリゴ糖を除去し
た。この通過液をさらにアンバーライトIR−
120BとアンバーライトIRA−400のミツクスベツ
トを充填したイオン交換樹脂カラム(5ml)に通
し精製を行つた。
この溶液を減圧濃縮して約50mlとした後、凍結
乾燥し、N−アセチル−D−グルコサミン4gを
得た。ここで得られたN−アセチル−D−グルコ
サミンは、高速液体クロマトグラフイーにより単
品であることを確認した。
実施例 2 実施例1と同様にして調製したN−アセチルキ
トオリゴ糖含有混合物の7%溶液300ml21gのN
−アセチルキトオリゴ糖含有混合物を含む)に、
市販酵素剤ペクチナーゼ3S(ヤクルト社製)5g
を加え40℃、48時間酵素を作用させた後、この反
応溶液を沸騰湯浴中で5分間加熱し、酵素を失活
させた。吸引ろ過で不溶物を除き、ろ過を活性炭
−セライト(1:1)カラム100mlに通し脱色と
少量残存する未分解のN−アセチルキトオリゴ糖
を除去した。この通過液をさらにアンバーライト
IR−120BとアンバーライトIRA−400のミツクス
ベツトを充填したイオン交換樹脂カラム(10ml)
に通し精製を行つた。
この溶液を減圧濃縮して約50mlとした後、凍結
乾燥し、N−アセチル−D−グルコサミン4gを
得た。ここで得られたN−アセチル−D−グルコ
サミンは、高速液体クロマトグラフイーにより単
品であることを確認した。
実施例 3 実施例1と同様にして調製したN−アセチルキ
トオリゴ糖含有混合物の5%溶液100mlに卵白リ
ゾチーム0.5g(生化学工業製)を加え、50℃で
48時間酵素反応を行つた。
以下、実施例1と同じ方法を用い、N−アセチ
ル−D−グルコサミン3gを得た。
(発明の効果) 本発明により得られるN−アセチル−D−グル
コサミンは、合成法を用いることなく製造される
ため、甘味剤や調味料として食品分野に広く利用
できるものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 キチンを酸により部分加水分解して得たN−
    アセチルキトオリゴ糖含有混合物を基質とし、N
    −アセチルキトオリゴ糖に対し加水分解能を有す
    る酵素を作用させることを特徴とするN−アセチ
    ル−D−グルコサミンの製造法。
JP10786087A 1987-04-30 1987-04-30 N−アセチル−d−グルコサミンの製造法 Granted JPS63273493A (ja)

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