JPH0642836B2 - オリゴ糖の製造方法 - Google Patents
オリゴ糖の製造方法Info
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- JPH0642836B2 JPH0642836B2 JP2268110A JP26811090A JPH0642836B2 JP H0642836 B2 JPH0642836 B2 JP H0642836B2 JP 2268110 A JP2268110 A JP 2268110A JP 26811090 A JP26811090 A JP 26811090A JP H0642836 B2 JPH0642836 B2 JP H0642836B2
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Description
グルコシダーゼを利用したオリゴ糖の製造方法に関し、
特に詳しくはアスペルギルス・ニガーの生産するβ−グ
ルコシダーゼの糖転移作用または糖縮合作用を利用し、
供与体に含まれるβ−グルコシル残基を受容体に転移ま
たは縮合させることによりオリゴ糖を製造する方法に関
する。
剤,ビフィズス菌増殖因子,飼料,酵素活性測定用基質
および合成試薬等の用途に使用されている。さらに保健
剤,植物体賦活剤,植物組織化促進剤等としても用途が
広がっている。β−グルコシル残基を含むオリゴ糖の製
造方法としては、 (1)イミデート法、ケーニッヒ・クノール法等の有機
合成による方法、 (2)多糖を部分加水分解する方法、 (3)転移酵素の糖転移作用を利用する方法、 (4)加水分解酵素の縮合反応または転移反応を利用す
る方法、 が知られている。
機合成法では、糖の水酸基を識別するために多段階の反
応ステップを必要とするため非効率的である。また、反
応の際ハロゲン化物を使用するため、合成されたオリゴ
糖の用途が限られる。
造が出発物質の構造に依存することになるため適用範囲
が著しく狭い。また、部分加水分解の結果、重合度の異
なる多種のオリゴ糖が生ずるため反応後の分離精製が困
難である。
与体が高価な上、工業的に利用できる有用酵素が発見さ
れていない等の問題点がある。
する方法は、 (i)保護基を用いなくてもよい、 (ii)合成できるオリゴ糖の構造が制限されない、 (iii)出発物質が安価である、 等の利点を有している。しかし、現在、この方法におい
ては、合成効率が高く、しかも反応の位置選択性に優れ
た有用酵素がほとんど知られておらず、β−グルコシド
基を持つオリゴ糖の生産は未だに工業化されていない。
例えば、アーモンドおよびペニシリウム・ファニカロサ
ム等のβ−グルコシダーゼを用いてグルコースを縮合さ
せる反応では、所望のグルコビオースが約30%の収率
で合成されるが、縮合の位置選択性が低いことからソフ
ァロース、ラミナリビオース、セロビオース、ゲンチオ
ビオース等の異性体混合物が共存合成される(Agri
c.Biol.Chem.,52,1345,198
8)といった問題点が残されている。
るために、合成効率と反応の位置選択性の双方に優れ、
さらに所望オリゴ糖についての生産性の高い酵素反応系
を提案することを目的とする。
グルコシド結合を有する化合物に適用した場合に、縮合
または転移の位置選択性および合成効率が優れた加水分
解酵素とその反応を探索した。その結果、アスペルギル
ス・ニガーから生産されるβ−グルコシダーゼの高分子
画分を利用し、少糖類を受容体としてβ−グルコシル基
を含む供与体の縮合または転移反応を行うと高位置選択
率、高収率で非還元末端にβ−1.6グルコシド結合を有
するオリゴ糖が合成されるという知見を得た。
し、β−グルコシド結合を有する化合物を供与体とする
糖合成反応を、アスペルギルス・ニガーから生産される
β−グルコシダーゼの高分子画分(分子量;230KD
a,作用;β−グルコシド結合を含む配糖体およびオリ
ゴ糖をエキソ型に切断し、糖転移活性も有り,基質特異
性;セロビオースの加水分解速度を100とするとき、
セロトリオース、セロテトラオース、ρ−ニトロフェニ
ル−β−グルコシドの加水分解速度が各96,91,6
8であってβ−キシロダーゼ活性、β−ガラクトシダー
ゼ活性等を有さない,至適pHおよび安定pH範囲;pH4.
5、pH4.5〜7.0)の存在のもとに行わせるとともに、前
記糖合成反応における反応液が水溶液に有機溶液を添加
したものであることを要旨とする。
残基が受容体の非還元末端の一級水酸基に優先的に転移
することにある。この結果、β−グルコシル基がβ結合
をなす糖の非還元末端C−6位に転移し、受容体として
の糖類および供与体としてのβ−グルコシド結合を有す
る化合物により意図されるオリゴ糖が効率よく合成され
る。
を説明する。
ーゼの存在下、受容体としてのβ結合を有する糖類、た
とえばセロビオースとβ−グルコシル基の供与体とを、
pH2〜12の溶液中で混和することによって4−O−ゲ
ンチオシルグルコースの合成が位置選択的に達成され
る。
ロトリオース,セロテトラオース,ゲンチオビオース,
ソファロース,ラミナリビオース等のβ−グルコシド結
合を少くとも一つ有する少糖類またはサリシン,フェニ
ル−β−グルコシド,p−ニトロフェニル−β−グルコ
シド,o−ニトロフェニル−β−グルコシド,オクチル
−β−グルコシド等の配糖体を用いることができる。
ース,セロトリオース,セロテトラオース,セロペンタ
オース,セロヘキサオース等の単糖または少糖類が使用
できる。
ーゼは糖結合作用をもつため、グルコースをβ−グルコ
シル基受容体および/または供与体の原料とすることも
できる。酵素は直接反応系に加えることもできるが、ア
クリル樹脂,メタクリル樹脂,セライト,アルミナ,デ
キストラン等の各種の担体に固定化後使用してもよる。
また、グルタルアルデヒド等で架橋した固定化酵素を使
用することもできる。
が、20〜60℃の温度範囲で行うことが好ましい。ま
た、反応系が水溶液のみでは供与体のβ−グルコシド結
合が切れるだけであるが、有機溶液を添加すると、糖転
移作用が優先する。したがって、反応系にメタノール,
エタノール,イソプロピルアルコール,アセトニトリ
ル,ジメチルスルホキシド,N,N−ジメチルホルムア
ミド,アセトン等の有機溶液およびツイン21等の界面
活性剤を添加することが必要であり、これらの添加は反
応速度と生成物の組成を変化させることも可能とする。
生産されるβ−グルコシダーゼは、次の手段により得ら
れる精製β−グルコシダーゼを用いた。
酵素をファルマシア社製セファーデックスG−75カラ
ムに通し高分子画分(G1)と低分子画分とに分離し
た。
1)を、さらにカチオン変換クロマトグラフィーとクロ
マトフォーカシングで7種のβ−グルコシダーゼアイソ
ザイムに分離し、それぞれをアフィニティークロマトグ
ラフィーによって精製した。
であり、作用としてはβ−グルコシド結合を含む配糖体
およびオリゴ糖をエキソ型に切断し、糖転移活性も有
し、また基質特異性としてはセロビオースの加水分解速
度を100とするときにセロトリオース、セロテトラオ
ース、ρ−ニトロフェニル−β−グルコシドの加水分解
速度が各96,91,68であってβ−キシロダーゼ活
性、β−ガラクトシダーゼ活性等は有さない。さらに、
至適pHおよび安定pH範囲はpH4.5、pH4.5〜7.0である。
トロフェニル−β−グルコシド0.5gおよび精製β−グ
ルコシダーゼ(分子量230kDa)100μに酢酸
バッファ(pH4)1mとアセトニトリル1mとを加
え、40℃で5時間反応させた。反応済み液を100℃
で5分間熱沸した後室温まで冷却し、生成したオリゴ糖
をトヨパールHW−40Sカラムで精製し、3糖類27
0mgを得た。合成した3糖類をメチル化分析したとこ
ろ、2,3,4,6−テトラ−O−メチル−D−グルコ
ースと2,3,6−トリ−O−メチル−D−グルコース
と2,3,4−トリ−O−メチル−D−グルコースと
が、1:0.99:0.94の比で検出された。ジ−O−メチル
グルコースは検出されなかった。また、1H−NMR分
析の結果では還元末端D−グルコースのα型アノメリッ
クプロトンが5.29ppm(J1、2=3.51Hz)、β型アノメリ
ックプロトンが4.73ppm(J1、2=7.91Hz)、非還元末端
と中間構成単位とのグルコシディクプロトンが4.62ppm
(J1、2=7.69Hz)と4.58ppm(J1、2=7.85Hz)とに検
出された。還元末端、非還元末端、中間構成単位のC−
1位プロトンの面積比は1:1:1であった。また、
13C−NMR分析では中間構成単位のC−6位のケミ
カルシフトがセロビオース非還元末端C−6より8.0ppm
低磁場シフトし、69.7ppmに検出された。以上の結果か
ら、本発明の糖合成反応生成物はO−β−D−グルコピ
ラノシル−(1→6)−O−β−D−グルコピラノシル
−(1→4)−D−グルコースであり、その構造は次の
構造式1に示すとおりである。
1)100μと、アセトニトリル1mおよび0.02M
酢酸バッファ(pH4)1mを加え、40℃で5時間反
応させた。反応済み液を100℃で5分間煮沸した後室
温まで冷却し、生成したオリゴ糖をトヨパールHW−4
0Sカラムで精製し、3糖類300mgを得た。合成して
得られた3糖類をメチル化分析したところ、2,3,
4,6−テトラ−O−メチル−D−グルコースと2,
3,6−トリ−O−メチル−D−グルコースと2,3,
4−トリ−O−メチル−D−グルコースと2,4,6−
トリ−O−メチル−D−グルコースとが、1:0.98:0.
92:0.06の比で検出された。ジ−O−メチルグルコース
は検出されなかった。
ム・ファルマ社製オーパーギットに固定化した固定化酵
素100mgとセロトリオース1gとに酢酸バッファ(pH
4)1mとアセトニトリル1mとを加え、40℃で
5時間反応させた。反応済み液を濾過した後濾液に含ま
れるオリゴ糖をトヨパールHW−40Sカラムで精製
し、3糖類310mgを得た。合成して得られた3糖類を
メチル化分析したところ、2,3,4,6−テトラ−O
−メチル−D−グルコースと2,3,6−トリ−O−メ
チル−D−グルコースと2,3,4−トリ−O−メチル
−D−グルコースとが、1:0.97:0.91の比で検出され
た。ジ−O−メチルグルコースは検出されなかった。
コシド1gと精製β−グルコシダーゼ(G1)100μ
とに、アセトニトリル1mおよび0.02M酢酸バッフ
ァ(pH4)1mを加え、50℃で3時間反応させた。
反応済み液を100℃で5分煮沸した後室温まで冷却
し、生成したオリゴ糖をトヨパールHW−40Sカラム
で精製し、3糖類110mgを得た。合成して得られた3
糖類をメチル化分析したところ、2,3,4,6−テト
ラ−O−メチル−D−グルコースと2,3,6−トリ−
O−メチル−D−グルコースと2,3,4−トリ−O−
メチル−D−グルコースと2,4,6−トリ−O−メチ
ル−D−グルコースとが、1:0.94:0.90:0.05の比で
検出された。ジ−O−メチルグルコースは検出されなか
った。
シド1gと精製β−グルコシダーゼ(G1)100μ
とに、アセトニトリル1mおよび0.02M酢酸バッファ
(pH4)1mを加え、50℃で2時間反応させた。反
応済み液を100℃で5分間煮沸した後室温まで冷却
し、生成したオリゴ糖をトヨパールHW−40Sカラム
で精製し、3糖類410mgを得た。合成して得られた3
糖類をメチル化分析したところ、2,3,4,6−テト
ラ−O−メチル−D−グルコースと2,3,6−トリ−
O−メチル−D−グルコースと2,3,4−トリ−O−
メチル−D−グルコースと2,4,6−トリ−O−メチ
ル−D−グルコースとが、1:0.97:0.90:0.02の比で
検出された。ジ−O−メチルグルコースは検出されなか
った。
バリアン社製XL−200型装置を用い室温下の重水中
で測定した。
ーゼの高分子画分の糖転移作用または糖縮合作用を利用
することにより、糖合成中における転移反応または縮合
反応が位置選択的に効果的に行われた。そして酵素反応
系における合成効率を向上させ、所望のオリゴ糖が高収
率で得られた。
Claims (3)
- 【請求項1】β結合を有する糖類を受容体とし、β−グ
ルコシド結合を有する化合物を供与体とする糖合成反応
を、アスペルギルス・ニガーから生産されるβ−グルコ
シダーゼの高分子画分(分子量;230KDa,作用;
β−グルコシド結合を含む配糖体およびオリゴ糖をエキ
ソ型に切断し、糖転移活性も有り,基質特異性;セロビ
オースの加水分解速度を100とするとき、セロトリオ
ース、セロテトラオース、ρ−ニトロフェニル−β−グ
ルコシドの加水分解速度が各96,91,68であって
β−キシロダーゼ活性、β−ガラクトシダーゼ活性等を
有さない,至適pHおよび安定pH範囲;pH4.5、pH4.5〜7.
0)の存在のもとに行わせるとともに、前記糖合成反応
における反応液が水溶液に有機溶液を添加したものであ
ることを特徴とするオリゴ糖の製造方法。 - 【請求項2】前記有機溶液は、メタノール,エタノー
ル,イソプロピルアルコール,アセトニトリル,ジメチ
ルスルホキシド,N,N′−ジメチルホルムアミドおよ
びアセトンのうちの一種または二種以上の混合であるこ
とを特徴とする請求項1に記載のオリゴ糖の製造方法。 - 【請求項3】前記受容体がセロビオースである場合の糖
合成反応により生成されるオリゴ糖が、β−D−グルコ
ピラノシル−(1→6)−β−D−グルコピラノシル−
(1→4)−グルコースである請求項1または2のいず
れかに記載のオリゴ糖の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2268110A JPH0642836B2 (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | オリゴ糖の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2268110A JPH0642836B2 (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | オリゴ糖の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04144693A JPH04144693A (ja) | 1992-05-19 |
JPH0642836B2 true JPH0642836B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=17454035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2268110A Expired - Lifetime JPH0642836B2 (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | オリゴ糖の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0642836B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITMI20062105A1 (it) * | 2006-11-03 | 2008-05-04 | Eni Spa | Procedimento per la rimozione enzimatica di filter-cake prodotti con fluidi di perforazione e completamento a base acquosa |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2750374B2 (ja) * | 1989-02-21 | 1998-05-13 | 日本食品化工株式会社 | 酸素法によるβ―グルコオリゴ糖の新規製造法 |
-
1990
- 1990-10-04 JP JP2268110A patent/JPH0642836B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04144693A (ja) | 1992-05-19 |
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