JPH0673468B2 - Manufacturing method of rebaudioside A - Google Patents

Manufacturing method of rebaudioside A

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JPH0673468B2
JPH0673468B2 JP28719785A JP28719785A JPH0673468B2 JP H0673468 B2 JPH0673468 B2 JP H0673468B2 JP 28719785 A JP28719785 A JP 28719785A JP 28719785 A JP28719785 A JP 28719785A JP H0673468 B2 JPH0673468 B2 JP H0673468B2
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stevioside
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、キク科に属するステビアレバウディアナ・ベ
ルトニーの葉や茎に含まれる優れた甘味成分であるレバ
ウディオサイドAを極めて高い転換率でステビオサイド
より作る酵素的な製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention converts rebaudioside A, which is an excellent sweetener contained in leaves and stems of Stevia rebaudiana bertney belonging to the Asteraceae family, to extremely high conversion. The present invention relates to an enzymatic method of producing stevioside at a rate.

更に詳しくは、ステビオサイドとβ−1,3−グルコシル
糖化合物を含む水溶液に、微生物が生産するβ−1,3−
グルコシル糖化合物を糖の供与体としてステビオサイド
に糖を移転させる活性を有する酵素を作用させ、レバウ
ディオサイドAに転換反応させるのに際し、該水溶液中
に有機溶媒及び/又は、エキソタイプのβ−1,3−グル
カナーゼを共存もしくは別途作用させ転移反応をさせる
ことを特徴とした高転換率のレバウディオサイドA製造
法に関する。
More specifically, in an aqueous solution containing stevioside and a β-1,3-glucosyl sugar compound, β-1,3-
When a glucosyl sugar compound is used as a sugar donor and an enzyme having an activity of transferring sugar to stevioside is caused to act on the conversion reaction to rebaudioside A, an organic solvent and / or exotype β-in the aqueous solution is used. The present invention relates to a method for producing rebaudioside A having a high conversion rate, which is characterized in that 1,3-glucanase is allowed to coexist or separately act to cause a transfer reaction.

(従来技術) レバウディオサイドA(β−1,3−モノグルコシルステ
ビオサイド)はステビア葉や茎に2〜6%程度含まれ、
主成分であるステビオサイド(6〜12%)に次いで含量
が高い。これまでステビア甘味料としては、この両者の
混合物として使用されているが、ステビオサイドは苦味
を有し後味が残るのに対し、レバウディオサイドAは苦
味のないまろやかな甘味を有し、蔗糖に対比した甘味倍
率も高いものである。これまでのステビア甘味料の呈味
質の改善法としては天然糖類、アミノ酸を添加する方法
等が多く試みられてきたが、最近ステビオサイドに糖を
付加させ、カロリーを上げることなく苦味を解消した新
規なステビア甘味料が開発されている。(特開昭54−50
70号公報) しかしながら、ステビオサイドに比べ甘味倍率が低下す
るという欠点を有していた。このことによりレバウディ
オサイドAが単独あるいは高含有量のステビア甘味料の
開発が熱望されている。従来、レバウディオサイドAを
得る方法としては、ステビア乾燥葉から抽出、精製して
得られたステビオサイドとレバウディオサイドAの混合
状態からステビオサイドを晶析除去後、再結晶をくり返
す方法で行われているが、収率が悪いため、レバウディ
オサイドAを抽出時に高含有にする必要がある。
(Prior Art) Rebaudioside A (β-1,3-monoglucosyl stevioside) is contained in Stevia leaves and stems at about 2 to 6%,
It has the second highest content after Stevioside (6-12%), which is the main component. Until now, it has been used as a mixture of the two as a stevia sweetener, but while stevioside has a bitterness and has an aftertaste, rebaudioside A has a mellow sweetness with no bitterness and has a sucrose content. The sweetness ratio in comparison is also high. Until now, many methods have been tried to improve the taste quality of stevia sweeteners, such as adding natural sugars and amino acids, but recently sugar was added to stevioside to eliminate bitterness without increasing calories. Stevia sweeteners have been developed. (JP-A-54-50
However, it has a drawback that the sweetening ratio is lower than that of stevioside. For this reason, the development of a stevia sweetener containing rebaudioside A alone or having a high content is eagerly desired. Conventionally, as a method for obtaining rebaudioside A, a method in which recrystallization is repeated after crystallizing and removing stevioside from a mixed state of stevioside and rebaudioside A obtained by extracting and purifying from dried stevia leaves However, since the yield is poor, it is necessary to make rebaudioside A high in content during extraction.

そこで本発明者らは、ステビア葉抽出液中に最も多く存
在するステビオサイドに発酵法又は酵素法によりグルコ
ースを付加しステビオサイドをレバウディオサイドAに
変換させることを目的とした発明を既に完成し、特開昭
58−149697号公報として出願済である。その先願発明
は、ステビオサイドとβ−1,3−グルコシル糖化合物例
えばカードラン、パキマン、ラミナリン糖のβ−1,3−
結合を有する糖化合物を含有する水溶液に、これらβ−
1,3−グルコシル化合物からグルコースをステビオサイ
ドのアグリコンであるステビオールの水酸基に結合した
β−D−グルコースのC位に転移しうる活性すなわち
β−1,3−グルコシル転移活性を有する微生物の培養
液、菌体または菌体処理物を反応させてレバウディオサ
イドAを生成させることを目的とするものである。
Therefore, the present inventors have already completed the invention aimed at converting stevioside to rebaudioside A by adding glucose to stevioside which is most present in stevia leaf extract by a fermentation method or an enzymatic method, JPA
The patent application has been filed as 58-149697. The invention of the earlier application is stevioside and β-1,3-glucosyl sugar compounds such as curdlan, pakiman, and β-1,3-glucose of laminarin sugar.
In the aqueous solution containing the sugar compound having a bond, these β-
Culture of a microorganism having the C 3 position in the transition to be active i.e. beta-1,3-glucosyltransferase activity of beta-D-glucose bound from 1,3 glucosyl compound glucose to steviol hydroxyl group of a aglycone stevioside The objective is to produce rebaudioside A by reacting bacterial cells or a treated product of bacterial cells.

しかしながら、この先願発明の方法では、レバウディオ
サイドAを含む2種以上のβ−1,3−グルコシルステビ
オサイドを生成するが、レバウディオサイドAへのモル
変換率は20%以下であり満足できるものではなかった。
そこで本発明者らは更にステビオサイドを著しい選択性
を以てレバウディオサイドAに高変換する能力を有する
微生物を検索すべく、広い自然土壌界から多くの微生物
を分離し、その中から、ストレプトミセス属に属し、強
いβ−1,3−ズルコシルトランスフェラーゼ活性を有し
ている微生物を見出すとともに、該微生物により高モル
変換率でステビオサイドをレバウディオサイドAのみに
変換する能力を見出し、特開昭59−17996号として出願
している。
However, according to the method of the prior invention, two or more kinds of β-1,3-glucosyl stevioside containing rebaudioside A are produced, but the molar conversion rate to rebaudioside A is 20% or less, which is satisfactory. It wasn't possible.
Therefore, in order to search for a microorganism having the ability to highly convert stevioside to rebaudioside A with remarkable selectivity, the present inventors have isolated many microorganisms from a wide natural soil world, and among them, Streptomyces spp. , Which has a strong β-1,3-dulcosyltransferase activity, and found the ability of the microorganism to convert stevioside to rebaudioside A only at a high molar conversion rate. We applied for it as Sho 59-17996.

しかしながら、β−1,3−グルコシル糖転移酵素による
ステビオサイドよりレバウディオサイドAの転換率は反
応条件をコントロールしても50〜60%が限界であった。
However, the conversion rate of rebaudioside A from stevioside by β-1,3-glucosyl glycosyltransferase was limited to 50 to 60% even if the reaction conditions were controlled.

(問題点を解決する為の手段) そこで本発明者らは、ステビオサイドに糖を転移させ、
レバウディオサイドAに転換させるβ−1,3−グルコシ
ル転移活性を有する酵素による副反応生成物の生成を抑
制し、極めて高転換率でレバウディオサイドAを生成さ
せる方法について鋭意研究し、本発明を完成させるに至
った。
(Means for Solving Problems) Therefore, the present inventors transfer sugar to stevioside,
Diligently researched on a method of producing rebaudioside A at an extremely high conversion rate by suppressing the production of side reaction products by an enzyme having a β-1,3-glucosyl transfer activity for converting to rebaudioside A, The present invention has been completed.

即ち、本発明は、β−1,3−グルコシル糖化合物とステ
ビオサイドとを含有する水溶液に微生物の生産するβ−
1,3−グルコシル転移活性を有する酵素を作用させて、
ステビオサイドをレバウディオサイドAに転換反応させ
るのに際し、該水溶液中に有機溶媒及び/又はエキソタ
イプのβ−1,3−グルカナーゼを共存もしくは別途作用
させて転移反応をさせることを特徴とするレバウディオ
サイドAの製造法を提供するものである。
That is, the present invention is a β-produced by a microorganism in an aqueous solution containing a β-1,3-glucosyl sugar compound and stevioside.
By acting an enzyme having a 1,3-glucosyl transfer activity,
In the conversion reaction of stevioside to rebaudioside A, an organic solvent and / or an exotype β-1,3-glucanase coexist or act separately in the aqueous solution to cause a transfer reaction. The present invention provides a method for producing baudioside A.

(構成) 本発明に用いるステビア甘味成分を含有した水溶液は、
高度に精製又は粗精製されたステビア甘味料製品の水溶
液い限ることなく、ステビア葉からの抽出中の溶液、抽
出後の溶液であってもいずれのものでもよい。
(Structure) An aqueous solution containing a stevia sweetening component used in the present invention is
The solution is not limited to an aqueous solution of a highly purified or crudely purified Stevia sweetener product, and may be a solution during or after extraction from Stevia leaves.

本発明に用いるβ−1,3−グルエコシル転移酵素は、β
−1,3−グリコシル糖化合物を糖供与体としてステビオ
サイドに糖を転移させ、レバウディオサイドAに転換さ
せる能力を有している酵素であれば、微生物、動物、植
物を問わずいずれの起源のものからであってもよい。
Β-1,3-gluecosyltransferase used in the present invention is β
Any enzyme, regardless of microorganism, animal or plant, can be used as long as it is an enzyme capable of transferring a sugar to stevioside using a 1,3-glycosyl sugar compound as a sugar donor and converting it to rebaudioside A. It may be from the one.

本発明では特にストレプトマイセス(Streptomyces)に
属する微生物が生産する酵素が好ましい。その中でも特
に好ましい微生物としてストレプトマイセス・エスピー
(Streptomyces.sp)DIC−108が挙げられる。
In the present invention, an enzyme produced by a microorganism belonging to Streptomyces is particularly preferable. Among them, a particularly preferable microorganism is Streptomyces sp. DIC-108.

又、本発明は、該β−1,3−グルコシル転移活性を有す
る酵素をβ−1,3−グルコシル糖化合物とステビオサイ
ドとを含有する水溶液に作用させる際に、有機溶剤を共
存させるか、エキソタイプのβ−1,3−グルカナーゼを
共存させて移転反応させるか、有機溶媒とエキソタイプ
のβ−1,3−グルカナーゼとを共存させるか、別々に両
方を使用するものであるが、有機溶媒と該グルカナーゼ
を併用するのがより好ましい。このエキソタイプのβ−
1,3−グルカナーゼは、β−1,3−グリコシル糖化合物を
分解し、グルコースを生成製物として生成し、かつβ−
1,3−グルコシル糖転移活性を有する酵素によるステビ
オサイドのレバウディオサイドAへの転換率を高める作
用を有していればいずれの起源のものであっても良い。
好ましくは、ストレプトマイセス属に属する微生物に起
源するものである。特に好ましい微生物としては、スト
レプトマイセス・エスピー(Streptomyces.sp)DIC−10
8が挙げられるが、これに限定されるものではない。
Further, the present invention, when the enzyme having the β-1,3-glucosyl transfer activity is allowed to act on an aqueous solution containing a β-1,3-glucosyl sugar compound and stevioside, coexist with an organic solvent or exo Type β-1,3-glucanase is allowed to coexist in the transfer reaction, or an organic solvent and exotype β-1,3-glucanase are allowed to coexist, or both are used separately, but an organic solvent It is more preferable to use together with the glucanase. Β- of this exotype
1,3-glucanase decomposes a β-1,3-glycosyl sugar compound to produce glucose as a product, and β-
It may be of any origin as long as it has an action of increasing the conversion rate of stevioside to rebaudioside A by an enzyme having a 1,3-glucosyl transglycosylation activity.
Preferably, it is derived from a microorganism belonging to the genus Streptomyces. A particularly preferred microorganism is Streptomyces.sp DIC-10.
8, but not limited to this.

尚、ストレプトマイセス・エスピーDIC−108の菌学的性
質については、特開昭59−17996号公報に既に記載され
ているが、詳細には以下の様な性質を有するものであ
る。
The mycological properties of Streptomyces sp. DIC-108 have already been described in JP-A-59-17996, but in detail, they have the following properties.

〔ストレプトマイセス・sp.DIC−108の菌学的性質〕 (1) 形態的特徴 使用した培地(ISP培地を含む)上での栄養菌糸の生育
は優れており、デンプン無機塩、オートミール寒天、イ
ースト麦芽寒天培地上で豊富な気菌糸を形成する。
[Mycological properties of Streptomyces sp. DIC-108] (1) Morphological characteristics The growth of vegetative mycelium on the medium used (including ISP medium) is excellent, and inorganic starch salts, oatmeal agar, It forms abundant aerial mycelia on yeast malt agar.

胞子形成気菌糸は直状又は直曲状である。胞子は楕円体
で大きさは、短径×長径0.7〜0.8μ×1.0〜1.2μであ
る。走査型電子顕微鏡による観察では胞子の表面構造は
イボ状(Warty)である。
Sporulating aerial hyphae are straight or curved. The spores are ellipsoids with a minor axis x major axis 0.7-0.8μ x 1.0-1.2μ. The surface structure of the spores is warty when observed with a scanning electron microscope.

(2) 各種培地における生育状態 1)シュクロース硝酸塩寒天培地(37℃) 薄茶色の基生菌糸状に灰色の気菌糸を形成し、溶解性色
素は認められない。
(2) Growth state in various media 1) Sucrose nitrate agar medium (37 ° C) Gray aerial hyphae are formed on light brown basal hyphae, and no soluble pigment is observed.

2)グルコース・アスパラギン寒天培地(37℃) 薄黄白色の生育で気菌糸の形成はみとめられない。また
溶解性色素は認められない。
2) Glucose / asparagine agar medium (37 ℃) The formation of aerial hyphae is not observed due to the growth of pale yellowish white color. No soluble dye is found.

3)グリセリン・アスパラギン寒天培地(ISP培地−No.
5 37℃) 薄黄色の生育で気菌糸の着生はみとめられない。又、溶
解生色素は認められない。
3) Glycerin / asparagine agar medium (ISP medium-No.
5 37 ℃) Growth of pale yellow color shows no aerial hyphae. In addition, no dissolved raw dye is observed.

4)スターチ・無機塩寒天培地(ISP培地37℃) 無色の発育上に緑灰色の気菌糸を着生し、溶解性色素は
認められない。
4) Starch-inorganic salt agar medium (ISP medium 37 ° C) Green gray aerial mycelium grows on colorless growth, and no soluble pigment is observed.

5)チロシン寒天培地(ISP培地−7、37℃) 薄茶色の発育上に培養7日目では気菌糸は着生せず、14
日目で色灰色の気菌糸を着生する。溶解性色素は認めら
れない。
5) Tyrosine agar medium (ISP medium-7, 37 ° C) On the 7th day of cultivation, aerial hyphae did not grow on light brown growth.
On the day, aerial hyphae of gray color are settled. No soluble dye is found.

6)栄養寒天培地(37℃) 緑灰黒色の発育上に薄緑灰色の気菌糸を着生し、溶解性
色素は認められない。
6) Nutrient agar medium (37 ° C) Light greenish gray aerial mycelium grows on the growth of greenish gray and no soluble pigment is observed.

7)イースト麦芽寒天培地(ISP培地−2、37℃) 薄茶色の生育上に薄緑灰色の気菌糸を着生する。水溶性
色素の生成は認められない。
7) Yeast malt agar medium (ISP medium-2, 37 ° C) Light greenish gray aerial hyphae are settled on light brown growth. No formation of water-soluble dye was observed.

8)オートミール寒天培地(ISP培地−3、37℃) 無色の生育上に緑茶灰色の気菌糸を着生し、水溶性色素
の生成は認められない。
8) Oatmeal agar medium (ISP medium-3, 37 ° C) Green tea gray aerial mycelium grows on colorless growth, and no water-soluble pigment is formed.

(3)生理的性質 1)生育温度範囲 酵母エキス・麦芽エキス液体培地による生育試験では、
30℃〜50℃で生育するが、至適温度は37℃〜45℃であ
る。
(3) Physiological properties 1) Growth temperature range In a growth test using a yeast extract / malt extract liquid medium,
It grows at 30 ℃ to 50 ℃, but the optimum temperature is 37 ℃ to 45 ℃.

2)ゼラチンの液化:陰性 3)脱脂乳の凝固及び 脱脂乳のペプトン化:陰性 4)メラニン色素の生成(ペプトン・イースト・鉄寒天
培地、ISP培地6):陰性 5)デンプンの分解性:陽性(分解ゾーンに白いリング
を形成) 6)炭素源の利用性(プリドハム、ゴドリーブ寒天培地
−9、37℃) D−グルコース、L−アラビノース、D−キシロース、
D−フルクトース、イノシトール、L−ラムノース、D
−マンニトール、ガラクトースをよく利用して生育し、
シュクロース、ラフイノース、サリシンは利用しない。
2) Liquefaction of gelatin: negative 3) Coagulation of skim milk and peptization of skim milk: negative 4) Formation of melanin pigment (peptone-yeast-iron agar medium, ISP medium 6): negative 5) Degradation of starch: positive (A white ring is formed in the decomposition zone) 6) Utilization of carbon source (Pridham, Godlieve agar-9, 37 ° C) D-glucose, L-arabinose, D-xylose,
D-fructose, inositol, L-rhamnose, D
-Growth utilizing mannitol and galactose well,
Do not use sucrose, raffinose or salicin.

7)細胞壁組成 ISPに記載されている糖組成TypeとしてはTypeIに属す
る。
7) Cell wall composition The sugar composition Type described in ISP belongs to Type I.

尚、本菌株は、工業技術院微生物工業技術研究所に寄託
申請し、微工研菌寄第6593号として受託されている。
This strain has been applied for deposit at the Institute of Microbial Science and Technology of the Agency of Industrial Science and Technology, and has been entrusted as Micro-organism Research Institute No. 6593.

本発明による酵素生産の為の培養には、通常の固体培地
又は液体培地が使用され、液体培養の為の培地の炭素源
としては、β−1,3−グルコシル糖化合物であれば利用
できる。
A usual solid medium or liquid medium is used for the culture for producing the enzyme according to the present invention, and a β-1,3-glucosyl sugar compound can be used as a carbon source of the medium for liquid culture.

例えば、カードラン、パキマン、ラミナリン、リケナ
ン、酵母細胞壁又はその部分加水分解物、リュウコシ
ン、カロース、パラミロン等が挙げられ、又窒素源とし
ては硫安、塩安、リン安、硝酸ナトリウム、尿素、ペプ
トン、カゼイン等、有機窒素、無機窒素、いずれも利用
できる。
For example, curdlan, pachyman, laminarin, lichenan, yeast cell wall or partial hydrolysates thereof, leucosine, callose, paramylon and the like, and as the nitrogen source, ammonium sulfate, ammonium salt, ammonium phosphate, sodium nitrate, urea, peptone, Both organic nitrogen and inorganic nitrogen such as casein can be used.

天然栄養源としては、例えば各種糖蜜、コーンステイー
プリカー、オートミール、味液、魚粉、肉エキス、酵
母、酵母エキス、ポテトエキス、麦芽エキス等があげら
れる。
Examples of natural nutrient sources include various molasses, corn steep liquor, oatmeal, taste liquid, fish meal, meat extract, yeast, yeast extract, potato extract, malt extract and the like.

無機物としては、例えばリン酸二カリウム、リン酸一ナ
トリウム、硫酸マグネシウム、微量金属類などが挙げら
れる。その他、必要に応じてビタミン類等を添加するこ
ともできる。これらの使用濃度としては、0.1〜40重量
%が用いられる。また醗酵中の発泡を抑制するため、0.
0001〜1.0重量%の消泡剤を添加してもよい。消泡剤と
しては、シリコーン、大豆油など通常の消泡剤を用い
る。
Examples of the inorganic substance include dipotassium phosphate, monosodium phosphate, magnesium sulfate, and trace metals. In addition, vitamins and the like can be added if necessary. The use concentration of these is 0.1 to 40% by weight. In addition, in order to suppress foaming during fermentation, 0.
You may add 0001-1.0 weight% of antifoaming agents. As the defoaming agent, a usual defoaming agent such as silicone or soybean oil is used.

培養方法は、振とう培養、通気培養などの好気的液体培
養が適しており、pH5.0〜8.0、培養温度20℃〜50℃で1
〜6日、望ましくはpH6.5〜7.5、35〜40℃で2日前後培
養する。
The aerobic liquid culture such as shaking culture and aeration culture is suitable as the culture method, and the pH is 5.0 to 8.0 and the culture temperature is 20 ° C to 50 ° C.
It is cultured for about 6 days, preferably at pH 6.5 to 7.5 and 35 to 40 ° C for about 2 days.

β−1,3−グルコシル転移活性を有する酵素及びエキソ
タイプのβ−1,3−グルカナーゼは、菌体外に生産する
酵素であるので、培養終了後、ロ過又は遠心分離して除
菌し、上清液を回収する。そして必要に応じて濃縮し、
硫安、硫酸ナトリウムによる塩析、又はアセトン、エタ
ノール、メタノール、イソプロパノールなどの有機溶剤
を加え、酵素を沈澱物として取得し、乾燥、保存する。
Enzymes having β-1,3-glucosyl transfer activity and exotype β-1,3-glucanases are enzymes that are produced outside the cells, so after culturing, filter or centrifuge to eliminate bacteria. , Collect the supernatant. And concentrate if necessary,
Ammonium sulfate, salting out with sodium sulfate, or an organic solvent such as acetone, ethanol, methanol, and isopropanol is added to obtain the enzyme as a precipitate, which is dried and stored.

本発明で好ましく用いられる前記DIC−108株からのβ−
1,3−グルコシル転移活性を有する酵素(SGTaseと称
す)及び同じくエキソタイプのβ−1,3−グルカナーゼ
(β−1,3−グルカナーゼFi IIと称す)の性質を次に示
す。
Β-from the DIC-108 strain preferably used in the present invention
The properties of an enzyme having a 1,3-glucosyl transfer activity (called SGTase) and an exotype β-1,3-glucanase (called β-1,3-glucanase Fi II) are shown below.

SGTase (1)作用: β−1,3−グルコシル糖化合物、例えばカードラン、ラ
ミナリン、パキマン、酵母細胞壁及びその部分分解物に
作用してエンドタイプの加水分解作用を示す。G(ラ
ミナリペンタオース)を基質とした時の主分解生成物は
とGである。(図−1,2参照)糖受容基質とし
て、ステビオール配糖体のステビオサイド、レバウディ
オサイドC、レバウディオサイドAのいずれが存在して
も糖転移作用を示す。
SGTase (1) Action: It acts on a β-1,3-glucosyl sugar compound such as curdlan, laminarin, pakiman, yeast cell wall and a partial degradation product thereof to show an endo-type hydrolysis action. The main decomposition products when G 5 (laminaripentaose) is used as a substrate are G 2 and G 3 . (See FIGS. 1 and 2) As a sugar-accepting substrate, any of steviol glycoside, stevioside, rebaudioside C, or rebaudioside A, exhibits a transglycosylation activity.

(2)作用pH範囲及び最適作用pH: pH3〜9の範囲で作用し、最適作用pHは6付近にある。
(図−3参照) (3)作用温度範囲及び最適作用温度: 約20℃〜約70℃まで作用し、最適作用温度は約65℃であ
る。(図−4参照) (4)熱安定性: 0.1Mリン酸緩衝液(pH6.0)中、1時間の熱処理により
活性は、約50%低下した。
(2) Working pH range and optimum working pH: It works in the range of pH 3 to 9, and the optimum working pH is around 6.
(See Fig. 3) (3) Working temperature range and optimum working temperature: It works from about 20 ℃ to about 70 ℃, and the optimum working temperature is about 65 ℃. (See FIG. 4) (4) Thermal stability: The activity was reduced by about 50% by heat treatment in 0.1 M phosphate buffer (pH 6.0) for 1 hour.

(5)精製方法 本酵素は培養ロ過液から硫安65%飽和で沈澱物として回
収後、DEAE−Sephadex A−25カラムクロマトグラフィー
(0.01Mトリス−HClバッファ−、pH7.5)を行い、食塩
濃度0.2Mで溶出される画分を集める。そして脱塩後CM−
Sephadex C−25カラムクロマトグラフィー(0.01M酢酸
バッファー、pH6.0)を行って未吸着画分を集め、再度D
EAE−Sephadex A−25カラムクロマトグラフィー(0〜
0.25Mのリニアグラディエント)により活性画分を集め
る。次いでG−100ゲルロ過クロマトグラフィーによ
り、ほぼ均一な酵素タンパク質を得る。
(5) Purification method This enzyme was recovered from the culture filtrate as 65% saturated ammonium sulfate and recovered as a precipitate, which was then subjected to DEAE-Sephadex A-25 column chromatography (0.01 M Tris-HCl buffer, pH 7.5). Collect the fractions eluted at a concentration of 0.2M. And after desalting CM-
Sephadex C-25 column chromatography (0.01 M acetate buffer, pH 6.0) was performed to collect the unadsorbed fractions, and then D
EAE-Sephadex A-25 column chromatography (0-
Collect active fractions with a 0.25 M linear gradient. Substantially homogeneous enzyme protein is then obtained by G-100 gel permeation chromatography.

(6)分子量: セファデックスG−100ゲルクロマトグラフィーによる
分子量は約27,000と推定された。
(6) Molecular weight: The molecular weight by Sephadex G-100 gel chromatography was estimated to be about 27,000.

β−1,3−グルカナーゼFi II (1)作用: β−1,3−グルコシル糖化合物、例えばカードラン、ラ
ミナリン、パキマン、酵母細胞壁及びその部分加水分解
物に作用してエキソ型の加水分解作用を示すが、糖転移
作用は持たない。Gを基質としたときの主分解生成物
はグルコースとGである。(図−5参照) (2)作用pH範囲及び最適作用pH: pH3〜9まで作用し、最適作用pHは6である。(図−6
参照) (3)作用温度範囲及び最適作用温度: 約20℃〜約70℃まで作用し、最適作用温度は約60℃であ
る。(図−7参照) (4)熱安定性: 0.01M酢酸バッファー中では45℃、1時間の熱処理で完
全に失活するが、0.1Mリン酸バッファー中では60℃、1
時間の熱処理で約60%失活する。
β-1,3-glucanase Fi II (1) Action: β-1,3-glucosyl sugar compound such as curdlan, laminarin, pachyman, yeast cell wall and partial hydrolyzate thereof, and exo-type hydrolysis action , But has no transglycosylating action. When G 5 is used as a substrate, the main decomposition products are glucose and G 3 . (Refer to FIG. 5) (2) Working pH range and optimum working pH: pH 3 to 9 works, and optimum working pH is 6. (Fig. 6
(3) Working temperature range and optimum working temperature: It works from about 20 ℃ to about 70 ℃, and the optimum working temperature is about 60 ℃. (See Fig. 7) (4) Thermal stability: Completely inactivated by heat treatment at 45 ℃ for 1 hour in 0.01M acetate buffer, but at 60 ℃ in 0.1M phosphate buffer for 1 hour.
Deactivates by about 60% by heat treatment for a long time.

(5)精製方法: 本酵素は培養ロ過液から硫安65%飽和で沈澱物として回
収後、DEAE−Sephadex A−25カラムクロマトグラフィー
(0.01Mトリス−HClバッファー、pH7.5)を行い、塩化
ナトリウム濃度0.2Mで溶出される画分を集める。脱塩後
CM−Sephadx C−25カラムクロマトグラフィー(0.01M酢
酸バッファー、pH6.0)を行って塩化ナトリウム0.3M溶
液で溶出される画分を集め、次いでハイドロキシルアパ
タイトカラムクロマトグラフィーの0.2Mリン酸バッファ
ーで溶出される活性画分を集めることにより、ほぼ均一
なタンパク質を得ることができる。
(5) Purification method: This enzyme was recovered from the culture filtrate as a precipitate at 65% saturation with ammonium sulfate and then subjected to DEAE-Sephadex A-25 column chromatography (0.01 M Tris-HCl buffer, pH 7.5) to salify the enzyme. The fractions eluted at a sodium concentration of 0.2M are collected. After desalination
CM-Sephadx C-25 column chromatography (0.01M acetate buffer, pH 6.0) was performed to collect the fractions eluted with 0.3M sodium chloride solution, and then 0.2M phosphate buffer for hydroxyapatite column chromatography. A nearly uniform protein can be obtained by collecting the active fractions eluted.

(6)分子量: セファデックスG−100ゲルクロマトグラフィーによる
分子量は約44,000と推定された。
(6) Molecular weight: The molecular weight by Sephadex G-100 gel chromatography was estimated to be about 44,000.

本発明で用いる有機溶剤としては、ステビオサイドのレ
バウディオサイドAの転換率を高めるか、レバウディオ
サイドA以外のステビオサイド系甘味料化合物となるこ
とを阻害する働きを有するものであればいずれのもので
も良く、具体的にはアルコール類として例えばメタノー
ル、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコー
ル等が挙げられる。ケトン類としては、例えばアセト
ン、アルキルメチルケトン、ジエチルケトン、n−ブチ
ルエチルケトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
酢酸エステル類としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢
酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル等が挙げられる。
炭化水素類としては、例えばヘキサン等が挙げられる。
フタル酸エステル類としては例えばフタル酸ジメチル、
フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル等がある。グルコ
ール類としては、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、チオグリコール等がある。その他ジメチルスル
ホゴキサイド(DMSO)及びジオキサン2−メルカプトエ
タノールといった溶剤が用いられる。これらから選ばれ
る1種以上の有機溶剤は、容積比でステビオサイドとβ
−1,3−グルコシル等化合物とを含有する水溶液に対
し、1〜50%(V/V)、好ましくは2〜30%で用いられ
る。
As the organic solvent used in the present invention, any solvent having a function of increasing the conversion rate of rebaudioside A from stevioside or having a function of inhibiting a stevioside-based sweetener compound other than rebaudioside A from being formed For example, methanol, ethanol, propyl alcohol, butyl alcohol and the like can be mentioned as the alcohols. Examples of the ketones include acetone, alkyl methyl ketone, diethyl ketone, n-butyl ethyl ketone, methyl ethyl ketone and the like.
Examples of the acetic acid esters include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, amyl acetate and the like.
Examples of the hydrocarbons include hexane and the like.
Examples of phthalates include dimethyl phthalate,
Examples include diethyl phthalate and dibutyl phthalate. The glycols include ethylene glycol, propylene glycol, thioglycol and the like. Other solvents such as dimethylsulfogoxide (DMSO) and dioxane 2-mercaptoethanol are used. One or more kinds of organic solvents selected from these are stevioside and β in a volume ratio.
It is used in an amount of 1 to 50% (V / V), preferably 2 to 30%, with respect to an aqueous solution containing a compound such as -1,3-glucosyl.

次にこれらの酵素を用いて高転換率でステビオサイドを
レバウディオサイドAに転換する方法について説明す
る。
Next, a method for converting stevioside to rebaudioside A at a high conversion rate using these enzymes will be described.

まず、β−1,3−グルコシル糖化合物として例えば0.1〜
30wt%のカードランあるいはこれを分解して得られたラ
ミナリペンタオースを含むラミナリオリゴ糖に対し、0.
1〜10wt%のステビオサイドを溶解させた液に、好まし
くは2〜30%(V/V)、より好ましくは5〜20%(V/V)
の例えばアルコール類もしくはケトン類等の有機溶媒、
例えば、アセトン、酢エチ、メチルエチルケトン、ヘキ
サン、DMSO、ジオキサン、チオグライコール、プロピレ
ングライコール、フタル酸メチル、メタノール、エタノ
ール等を添加し、β−1,3−グルコシル転移酵素(例え
ばSGTase)を作用させるか、更にエキソタイプのβ−1,
3−グルカナーゼと共に同時に作用させるか、又はβ−
1,3−グルコシル転移酵素による反応後、更にエキソタ
イプのβ−1,3−グルカナーゼを作用させる。この反応
により、ステビオサイドよりレバウディオサイドAへの
転換率は70〜100%となり、ステビオサイドのレバウデ
ィオサイドAへの反応収率は40%以上が得られる。
First, as a β-1,3-glucosyl sugar compound, for example, 0.1 to
For laminari oligosaccharides containing 30 wt% curdlan or laminaripentaose obtained by decomposing it, 0.
1 to 10 wt% stevioside dissolved in a solution, preferably 2 to 30% (V / V), more preferably 5 to 20% (V / V)
, An organic solvent such as alcohols or ketones,
For example, acetone, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, hexane, DMSO, dioxane, thioglycol, propylene glycol, methyl phthalate, methanol, ethanol, etc. are added to act on β-1,3-glucosyltransferase (for example, SGTase). Or exotype β-1,
Act simultaneously with 3-glucanase or β-
After the reaction with 1,3-glucosyltransferase, the exotype β-1,3-glucanase is further allowed to act. By this reaction, the conversion rate from stevioside to rebaudioside A becomes 70 to 100%, and the reaction yield of stevioside to rebaudioside A is 40% or more.

本発明の方法に用いるβ−1,3−グルコシル糖化合物と
しては、好ましく使用されるストレプトミセス・エスピ
ーDIC−108によってステビオサイドからレバウディオサ
イドAを生成するものであればいずれでも良いが、例え
ば、パキマン、カードラン、ラミナリン、酵母細胞壁又
は酵母細胞壁の部分加水分解物、ここで言う酵母とは、
例えばサッカロマイセス属、キャンディダ属、ピヒア
属、シゾサッカロマイセス属、トルロプシス属、ハイセ
ヌラ属等を言うものであり、更にリュウコシン(珪藻類
の細胞壁)、カロース(高等植物ハセオラス細胞壁)、
パラミロン(単細胞藻類の細胞壁)、リケナン(コケの
抽出物)、イネ科植物の種子胚乳より得られる糖類(こ
こで言うイネ科植物とはイネ、オオムギ、コムギ等を指
称する)、などのβ−1,3−グルコシル糖化合物含有物
が挙げられる。それらのうち好適なものとしては、パキ
マン、カードランやラミナリンが挙げられ、これらは入
手し易い点からもより好ましい。尚、カードランとは、
β−1,3−グルコシド結合を主体とする水不溶性のβ−
グルカンであり、その懸濁液を加熱するとかたい弾力性
のある熱不可逆性のゲルをつくる多糖の総称である。こ
のものは現在のところ微生物によってつくられたものが
市販されている。(Agr.Biol.Chem.,29,757.'65又は発
酵と工業36,2.,'78参照)。
The β-1,3-glucosyl sugar compound used in the method of the present invention may be any one as long as it produces rebaudioside A from stevioside by Streptomyces sp. DIC-108 which is preferably used. , Pakiman, curdlan, laminarin, yeast cell wall or partial hydrolyzate of yeast cell wall, and the yeast referred to here is
For example, Saccharomyces genus, Candida genus, Pichia genus, Schizosaccharomyces genus, Tolulopsis genus, Hysenula genus and the like, further refers to rheucosin (diatomaceous cell wall), callose (higher plant Haseolas cell wall),
Β- such as paramylon (cell wall of unicellular algae), lichenan (moss extract), saccharides obtained from seed endosperm of gramineous plants (the grasses referred to here are rice, barley, wheat, etc.) Examples include 1,3-glucosyl sugar compound-containing materials. Among them, preferable examples include pakiman, curdlan and laminarin, and these are more preferable because they are easily available. In addition, the card run is
Water-insoluble β-based on β-1,3-glucoside bonds
Glucan is a general term for polysaccharides that produce a hard elastic thermo-irreversible gel when their suspension is heated. As for this thing, what was made by the microorganism is marketed at present. (See Agr. Biol. Chem., 29, 757.'65 or Fermentation & Industry 36, 2., '78).

本発明で好ましく使用されるストレプトミセス・エスピ
ーDIC−108を培養した培養液及び菌体はバッチ式で反応
させてもよいし、公知の方法により菌体を固定化して連
続的に変換反応を行わせることもできる。
The culture broth and the microbial cells in which Streptomyces sp. DIC-108 preferably used in the present invention may be reacted in a batch system, or the microbial cells are immobilized by a known method to continuously perform a conversion reaction. It can also be done.

本発明の転移反応条件は、ステビオサイドとβ−1,3−
グルコシル糖化合物とを含有する水溶液に、ストレプト
ミセス・エスピーDIC−108の培養液、菌体、菌体処理
物、又はこれらより分離されたβ−1,3−グルコシル転
移活性を有する酵素を反応させればよい。反応に用いる
ステビオサイドは、精製ステビオサイドの場合、反応液
中のステビオサイドの濃度を約0.1〜約10重量%とし、
β−1,3−グルコシル糖化合物の濃度を約0.1〜約30重量
%とすればよい。これらの反応液のpHと温度はβ−1,3
−グルコシル転移活性を有する酵素が反応してレバウデ
ィオサイドAを生成させうる条件であればよいが、通常
pH3〜10好ましくはpH5〜8、温度20〜70℃好ましくは30
〜50℃が適当である。このようにしてレバウディオサイ
ドAを生成せしめた反応溶液は、そのままでも甘味料と
して使用できる。また必要に応じて、酵素あるいは菌体
を加熱失活させた後、スチレンとジビニルベンゼンの重
合吸着樹脂例えばダイヤイオンHP−20(商品名、三菱化
成社製)、アンバーライトXAD−2(商品名、オルガノ
社製)糖、又はイオン交換樹脂(例えばH型強酸性イオ
ン交換樹脂およびOH型弱塩基性イオン交換樹脂)を用い
て脱塩し、これを濃縮してシラップ状の甘味料とする
か、又は乾燥、粉末化して粉末状の甘味料とすることも
できる。
The transfer reaction conditions of the present invention are stevioside and β-1,3-
An aqueous solution containing a glucosyl sugar compound is reacted with a culture solution of Streptomyces sp. DIC-108, bacterial cells, treated cells, or an enzyme having a β-1,3-glucosyl transfer activity separated from these. Just do it. In the case of purified stevioside, stevioside used in the reaction has a concentration of stevioside in the reaction solution of about 0.1 to about 10% by weight,
The concentration of the β-1,3-glucosyl sugar compound may be about 0.1 to about 30% by weight. The pH and temperature of these reaction solutions are β-1,3.
-A condition under which an enzyme having a glucosyl transfer activity can react to generate rebaudioside A is usually
pH 3-10, preferably pH 5-8, temperature 20-70 ° C, preferably 30
~ 50 ° C is suitable. The reaction solution thus produced with rebaudioside A can be used as a sweetener as it is. In addition, if necessary, after inactivating the enzyme or bacterial cells by heating, styrene and divinylbenzene polymerization adsorption resin such as Diaion HP-20 (trade name, manufactured by Mitsubishi Kasei), Amberlite XAD-2 (trade name) , Organo) sugar, or ion-exchange resin (for example, H-type strongly acidic ion-exchange resin and OH-type weakly basic ion-exchange resin) for desalting, and concentrating this to obtain a syrupy sweetener. Alternatively, it may be dried or powdered to obtain a powdered sweetener.

更に脱塩した反応溶液を精製してレバウディオサイドA
を分離採取して甘味料とすることもできる。この際、濃
縮、乾燥、粉末化は公知の方法、例えば減圧濃縮、膜濃
縮、真空乾燥、噴霧乾燥等の各種方法が自由に用いられ
る。このようにして得られたレバウディオサイドAの甘
味度は、甘味度の測定条件によっても異なるが一般に
は、反応に用いたステビオサイドの固型物重量に見合う
甘味度に比べおよそ1.3倍強い。またその甘味の質は、
苦味や渋味等の嫌味がなく、まろやかな甘味であって砂
糖に似ており、残味の切れもよい。
Further, the desalted reaction solution was purified to obtain rebaudioside A.
It is also possible to separate and collect to obtain a sweetener. At this time, various methods such as concentration under reduced pressure, membrane concentration, vacuum drying, and spray drying can be freely used for concentration, drying, and pulverization. The sweetness of the rebaudioside A thus obtained varies depending on the measurement conditions of the sweetness, but is generally 1.3 times stronger than the sweetness corresponding to the weight of the solid product of stevioside used in the reaction. The quality of its sweetness is
It has no harshness such as bitterness or astringency, has a mellow sweetness similar to sugar, and has a good residual taste.

このレバウディオサイドAは、苦味、嫌味、アク味等が
全くない無臭、白色の粉末で水に可溶であるためステビ
オシド及びグリチルリチンの共存比率、又液体、粉末状
の条件下で任意に共存させることができる。また、レバ
ウディオサイドAは、サッカリン及びその塩類、サイク
ラミン酸ナトリウム、ジヒドロカルコン、アスパラテー
ム等の周知の合成甘味物質と共用してその呈味特性を有
効利用することが可能であり、これらの合成甘味物質の
1種又は2種以上に本化合物を添加使用すれば、合成甘
味物質特有の苦味、嫌味等の不快味を改良することが可
能となる。
This rebaudioside A is an odorless, white powder that has no bitterness, odor, taste, etc., and is soluble in water. Therefore, the coexistence ratio of stevioside and glycyrrhizin, and any coexistence under liquid or powdery conditions. Can be made. In addition, rebaudioside A can be effectively used in its taste characteristics by sharing it with well-known synthetic sweeteners such as saccharin and its salts, sodium cyclamate, dihydrochalcone, and asparatame. By adding and using the present compound to one or more synthetic sweeteners, it is possible to improve the unpleasant taste such as the bitterness and the unpleasant taste peculiar to the synthetic sweetener.

また、レバウディオサイドAを賦形剤、希釈剤、吸着剤
的に使用されている砂糖、果糖、ブドウ糖、乳糖、水
飴、デキストリン、デンプン等の周知の糖類甘味に添加
使用することにより、甘味が増強され、従来の使用量よ
りも、大幅にその使用量を削減することが可能となる。
更に本化合物をソルビット、マルチトール、マンニトー
ル、キシリトール等の砂糖よりも甘味度が低い低カロリ
ー甘味物質に添加使用すれば甘味物質の長所を損なうこ
となく甘味を増強することが出来、良質の低カロリー甘
味料が得られる。
In addition, rebaudioside A is used as an excipient, diluent, adsorbent, sugar, fructose, glucose, lactose, starch syrup, dextrin, starch, etc. Is increased, and it is possible to significantly reduce the usage amount compared to the conventional usage amount.
Furthermore, if this compound is used by adding it to a low-calorie sweetener such as sorbitol, maltitol, mannitol, xylitol, which has a lower sweetness than sugar, it is possible to enhance the sweetness without impairing the advantages of the sweetener, and it is a high-quality low-calorie sweetener. A sweetener is obtained.

レバウディオサイドAはこの様に一般食品及びダイエッ
ト食品、医薬、医薬部外品、煙草、飼料等の甘味源とし
て使用できることはいうまでもない。
It goes without saying that rebaudioside A can be used as a sweetening source for general foods and diet foods, medicines, quasi drugs, cigarettes, feeds and the like.

例えば、しょう油、粉末しゅう油、みそ、粉末みそ、も
ろみ、マヨネーズ、ドレッシング、食酢、三杯酢、粉末
すし酢、中華の素、天つゆ、めんつゆ、ソース、ケチャ
ップ、焼肉のタレ、カレールー、シチューの素、スープ
の素、ダシの素、複合調味料、みりん、新みりん、テー
ブルシラップ等の各種の調味料、せんべい、あられ、お
こし、餅類、まんじゅう、ういろう、あん類、羊かん、
水羊かん、ゼリー、カステラ、飴等の各種和菓子、パ
ン、ビスケット、クラッカー、クッキー、パイ、プリ
ン、バタークリーム、カスタードクリーム、シュークリ
ーム、ワッフル、スポンジケーキ、ドーナツ、チョコレ
ート、チューインガム、キャラメル、キャンデー等の各
種洋菓子、アイスクリーム、シャーベット、アイスキャ
ンデー等の氷菓、果実のシロップ漬、水飴等のシロップ
類、フラワーペースト、ピーナッツペースト、フルーツ
ペースト等のペースト類、ジャム、マーマレード、シロ
ップ漬、糖菓などの果実、野菜の加工食品類、福神漬、
千枚漬、らっきょう漬等の漬物類、ハム、ソーセージ等
の畜肉製品類、食肉ハム、魚肉ソーセージ、カマボコ、
チクワ、天ぷら等の魚肉製品、ウニ、イカの塩辛、さき
するめ、ふぐのみりん干等の各種珍味類、のり、山菜、
するめ、小魚、貝等で製造されるつくだ煮類、煮豆、ポ
テトサラダ、コンブ巻等のそう菜食品、魚肉、畜肉、果
実、野菜のビン詰、缶詰類、合成酒、果実酒、洋酒等の
酒類、コーヒー、ココア、ジュース、炭酸飲料、乳酸飲
料、乳酸菌飲料等の清涼飲料水、プリンミックス、ホッ
トケーキミックス、即席ジュース、即席コーヒー、即席
しるこ等即席飲食品等の各種飲食物、嗜好物の甘味付に
使用できる。その他、医薬品及び医薬部外品としては練
歯みがき、口紅、リップクリーム、内服薬、トローチ、
肝油ドロップ、口中清涼剤、口中香錠、うがい薬等への
甘味剤として使用することも自由に行いうる。
For example, soy sauce, powdered soy sauce, miso, powdered miso, moromi, mayonnaise, dressing, vinegar, three cups vinegar, powdered sushi vinegar, Chinese cabbage, tempura soup, noodle soup, sauce, ketchup, grilled meat sauce, curry roux, stew sauce, soup A variety of seasonings such as daikon, dashi, mixed seasonings, mirin, new mirin, table syrup, rice crackers, hail, rice cakes, steamed buns, uiro, bean paste, sheep can,
A variety of Japanese sweets such as water sheep can, jelly, castella, candy, bread, biscuits, crackers, cookies, pies, pudding, butter cream, custard cream, cream puffs, waffles, sponge cakes, donuts, chocolate, chewing gum, caramel, candy, etc. Western confectionery, ice cream, sorbet, ice candy and other frozen desserts, fruit syrup pickles, starch syrup and other syrups, flower paste, peanut paste, fruit paste and other pastes, jam, marmalade, syrup pickles, confectionery and other fruits and vegetables Processed foods, Fukujinzuke,
Pickles such as Senmai-zuke and Rakkyo-zuke, meat products such as ham and sausage, meat ham, fish sausage, kamaboko,
Chikuwa, tempura and other fish meat products, sea urchin, salted squid, sardines, various delicacies such as dried puffer fish, seaweed, wild vegetables,
Tsukudani stew, boiled beans, potato salad, kelp rolls, and other soybean foods made of sardines, small fish, shellfish, fish meat, meat, fruits, vegetables in bottles, canned foods, synthetic liquor, fruit liquor, western liquor, etc. Soft drinks such as alcoholic beverages, coffee, cocoa, juice, carbonated drinks, lactic acid drinks, lactic acid bacteria drinks, pudding mix, hot cake mix, instant juice, instant coffee, instant food and drink such as instant shiruko, etc. Can be used for sweetening. Other pharmaceuticals and quasi-drugs include toothpaste, lipstick, lip balm, internal medicine, troches,
It can also be freely used as a sweetener for liver oil drops, mouth cooling agents, mouth sachets, mouthwashes and the like.

(効果) 本発明によれば、従来の方法に比べて高変換率でステビ
オサイドをレバウディオサイドAに変換できるので生産
性が高く、工業的に優れた方法である。
(Effect) According to the present invention, stevioside can be converted to rebaudioside A at a higher conversion rate than the conventional method, and thus the method has high productivity and is an industrially excellent method.

以下に、本発明の方法およびそれによって得られる甘味
料について実施例により具体的に説明するが、以下の%
は重量基準とする。
Hereinafter, the method of the present invention and the sweetener obtained by the method will be specifically described with reference to Examples.
Is based on weight.

実施例1〜3 (1)SGTase及びβ−1,3−グルカナーゼFi IIの調製 ストレプトミセス・sp.DIC−108(微工研菌寄第6593
号)を酵母エキス0.2w/v%、ポリペプトン0.2w/v%MgSO
・7H0 0.1w/v%、KHPO0.2w/v%からなる倍地3
5に植菌し、同時に別殺菌したカードラン350gを加え
て70Jarにて35℃で40時間通気撹拌培養した。得られ
た培養液23を遠心分離してその上清液を硫安0.65飽和
で塩析し、SGTaseとβ−1,3−グルカナーゼFi IIを含有
する粗酵素標品(I)を得た。(I)よりSGTaseとβ−
1,3−グルカナーゼFi IIを分離、精製するには、(I)
を0.01M Tris−HClバッファー(pH7.5)にて溶解し、同
バッファーにて透析し脱塩後、同バッファーで平衡化し
たDEAE−セファデックスA−25(330ml Vol)カラムに
吸着させ、0.2M NaCl溶液で溶出される画分470mlを得
る。次いで0.01M酢酸バッファーで透析後、CM−セファ
デックスC−25(250ml vol)によるカラムクロマトグ
ラフィーを行うと、未吸着区分にSGTaseが、そして0.3M
NaCl溶液溶出区分にβ−1,3−グルカナーゼFi IIが得
られる。SGTaseの画分800mlを、さらに透析脱塩後、再
びDEAE−セファデックスA−25(100ml vol)に吸着さ
せ、0〜0.25Mの食塩にて直線濃度勾配法にて溶出を行
い、SGTase画分100ml(prot.44mg)を得た。このときの
活性は約5,800Uであった。これをさらに濃縮後G−100
ゲルロ過クロマトグラフィー(φ45×1800mm)により精
製することにより単一酵素を得ることができるが、本発
明においてはゼルロ過以前の精製酵素で充分行いうる。
またβ−1,3−グルカナーゼFi II画分170ml(prot.50.2
mg)をさらにハイドロキシルアパタイトカラムクロマト
グラフィー(vol.200ml)を行い、0.18Mのリン酸バッフ
ァーで溶出することにより、電気泳動的に単一な酵素を
得ることができるが、本発明においては、ハイドロキシ
ルアパタイトカラムクロマト以前の精製酵素において充
分行いうる。なおこの時のβ−1,3−グルカナーゼFi II
の活性は約6,000Uであった。
Examples 1 to 3 (1) Preparation of SGTase and β-1,3-glucanase Fi II Streptomyces sp. DIC-108 (Microtechnology Research Institute, Microbiology Contribution No. 6593)
No.) yeast extract 0.2w / v%, polypeptone 0.2w / v% MgSO
4 · 7H 2 0 0.1w / v %, K 2 HPO 4 times locations 3 consisting of 0.2 w / v%
Inoculation was carried out on 5 and 350 g of curdlan which had been separately sterilized was added at the same time, and culturing was performed with aeration and stirring at 70 Jar at 35 ° C for 40 hours. The obtained culture solution 23 was centrifuged, and the supernatant was salted out with 0.65 saturated ammonium sulfate to obtain a crude enzyme preparation (I) containing SGTase and β-1,3-glucanase Fi II. From (I), SGTase and β-
To isolate and purify 1,3-glucanase Fi II, (I)
Was dissolved in 0.01 M Tris-HCl buffer (pH 7.5), dialyzed with the same buffer to desalting, and adsorbed on a DEAE-Sephadex A-25 (330 ml Vol) column equilibrated with the same buffer to give 0.2 Obtain 470 ml of fraction eluted with M NaCl solution. Next, after dialyzing with 0.01 M acetate buffer, column chromatography with CM-Sephadex C-25 (250 ml vol) was carried out.
Β-1,3-glucanase Fi II is obtained in the NaCl solution elution zone. After 800 ml of SGTase fraction was dialyzed and desalted again, it was adsorbed to DEAE-Sephadex A-25 (100 ml vol) again and eluted with a linear concentration gradient method using 0-0.25 M sodium chloride to obtain the SGTase fraction. 100 ml (prot.44 mg) was obtained. The activity at this time was about 5,800 U. After further concentrating this, G-100
A single enzyme can be obtained by purifying by gel filtration chromatography (φ45 × 1800 mm), but in the present invention, the purified enzyme before Zero filtration can be sufficiently used.
Also, 170 ml of β-1,3-glucanase Fi II fraction (prot.
mg) is further subjected to hydroxyapatite column chromatography (vol. 200 ml) and eluted with 0.18 M phosphate buffer to obtain a single enzyme electrophoretically, but in the present invention, It can be sufficiently performed with a purified enzyme before the hydroxyapatite column chromatography. At this time, β-1,3-glucanase Fi II
The activity was about 6,000 U.

ここで言うSGTaseの酵素活性1単位とは、pH7.0、0.1M
のリン酸バッファー中で0.5%のステビオサイドと2%
のカードランを作用させ、それに適量の酵素を加えて水
で5.0mlとし、45℃で反応させる。この条件で1時間に
1μMのレバウディオサイドAを生成させる酵素量を言
う。
One unit of enzyme activity of SGTase here is pH 7.0, 0.1M
0.5% stevioside and 2% in phosphate buffer
Curdlan of No.3 is allowed to act, and an appropriate amount of enzyme is added to it to make 5.0 ml with water, and the mixture is reacted at 45 ° C. The amount of enzyme that produces 1 μM rebaudioside A per hour under these conditions.

またβ−1,3−グルカナーゼFi IIの酵素活性1単位と
は、0.01Mのリン酸バッファー(pH6.0)にラミナリペン
タオース1%を懸濁させ、それに適量の酵素を加えて水
で5.0mlとし45℃で反応させる。この条件で1時間に1mg
のグルコースに相当する還元力を生成する酵素量を言
う。
In addition, 1 unit of β-1,3-glucanase Fi II enzyme activity means that 1% of laminaripentaose is suspended in 0.01M phosphate buffer (pH 6.0), an appropriate amount of enzyme is added to it, and water is added. Make it 5.0 ml and react at 45 ℃. 1mg per hour under these conditions
It refers to the amount of enzyme that produces the reducing power corresponding to glucose.

(2)転換反応(レバウディオサイドAの選択的生成反
応) ステビオサイド(純度98%)10g、ラミナリペンタオー
ス(純度95%)40g、先に調製したSGTase20単位、及び
β−1,3−グルカナーゼFi II 1,000単位を0.01Mリン酸
バッファー(pH6.0)1に溶解し、同時に酢酸エチル1
00mlを添加し、40℃で16時間反応させた。その後、90℃
で10分間加熱し、酵素を失活させた。この溶液を合成吸
着樹脂ダイヤイオンHP−20にS.V.=2で通し、ステビオ
サイド類を吸着させた後、95%エタノールで脱着した。
脱着液のエタノールを減圧留去した後、強酸性イオン交
換樹脂であるアンバーライト−IR−120B(H型、商品
名、ロームアンドハース社製品)、弱塩基性イオン交換
樹脂であるアンバーライト−IRA−93(OH型、商品名、
ロームアンドハース社製品)にS.V.=2で通して脱塩し
た。ついでこれを70℃以下で減圧濃縮し、真空乾燥して
粉末のレバウディオサイドA(BebAと略記する)6.70g
及びステビオサイド(Stvと略記する)を3.10g得た。
(2) Conversion reaction (selective formation reaction of rebaudioside A) Stevioside (purity 98%) 10 g, laminaripentaose (purity 95%) 40 g, SGTase 20 units prepared previously, and β-1,3- Dissolve 1,000 units of glucanase Fi II in 0.01M phosphate buffer (pH 6.0) 1 and at the same time add ethyl acetate 1
00 ml was added and reacted at 40 ° C. for 16 hours. Then 90 ℃
The enzyme was inactivated by heating for 10 minutes. This solution was passed through a synthetic adsorption resin Diaion HP-20 at SV = 2 to adsorb steviosides, and then desorbed with 95% ethanol.
After the ethanol of the desorption solution was distilled off under reduced pressure, Amberlite-IR-120B (H type, trade name, manufactured by Rohm and Haas Company), which is a strongly acidic ion exchange resin, Amberlite-IRA, which is a weakly basic ion exchange resin. -93 (OH type, product name,
It was desalted by passing it through SV = 2 through Rohm and Haas company product). Then, this was concentrated under reduced pressure at 70 ° C. or lower and dried in a vacuum to obtain powder of rebaudioside A (abbreviated as BebA) 6.70 g.
And 3.10 g of stevioside (abbreviated as Stv) were obtained.

比較例1 実施例1のβ−1,3−グルカナーゼFi II及び酢酸エチル
をそれぞれ除いて反応させた以外は全く同様の操作を行
ったところ、得られたStvとRebAは表−1のようであっ
た。
Comparative Example 1 The same operation as in Example 1 was carried out except that β-1,3-glucanase Fi II and ethyl acetate were removed, and the obtained Stv and RebA were as shown in Table 1. there were.

実施例4 実施例1及び実施例3で用いた酢酸エチルの代わりにア
セトン15%(V/V)を用いた以外は実施例1及び3と全
く同様の操作を行った。その結果、SGTaseとアセトン併
用でRebA3.8g、Stv5.1gであり,SGTase、Fi IIとアセト
ン併用でRebA6.4g及びStv3.2gが得られた。転換率は各
々78%、94%、反応収率は各々38%、64%であった。
Example 4 The same operation as in Examples 1 and 3 was performed except that 15% (V / V) of acetone was used instead of the ethyl acetate used in Examples 1 and 3. As a result, RebA 3.8 g and Stv 5.1 g were obtained by using SGTase and acetone together, and RebA 6.4 g and Stv 3.2 g were obtained by using SGTase, Fi II and acetone together. The conversion rates were 78% and 94%, respectively, and the reaction yields were 38% and 64%, respectively.

実施例5 実施例1及び同3の酢酸エチルの代わりにメチルエチル
ケトン10%(V/V)を用いた以外は実施例1及び同3と
全く同様の操作を行った。その結果、SGTaseとメチルエ
チルケトン併用でRebA3.8g、Stv5.0gであり、SGTase、F
i IIとメチルエチルケトン併用でRebA6.0g及びStv3.8g
が得られた。転換率は各々76%、96%、反応収率は、各
々38%、60%であった。
Example 5 The same operation as in Examples 1 and 3 was performed except that 10% (V / V) of methyl ethyl ketone was used instead of the ethyl acetate in Examples 1 and 3. As a result, SGTase and methyl ethyl ketone combined use RebA 3.8g, Stv 5.0g, SGTase, F
RebA 6.0g and Stv 3.8g when combined with i II and methyl ethyl ketone
was gotten. The conversion rates were 76% and 96%, respectively, and the reaction yields were 38% and 60%, respectively.

実施例6 実施例1及び同3の酢酸エチルの代わりにエタノールを
用いた以外は実施例1及び同3と全く同様の操作を行っ
た。その結果、SGTaseとエタノール併用でRebA3.6g、St
v5.0gであり、SGTase、Fi IIとエタノール併用でRebA6.
0g、Stv4.3gが得られた。転換率は各々72%、95%で、
反応収率は各々36%、60%であった。
Example 6 The same operation as in Examples 1 and 3 was performed except that ethanol was used instead of ethyl acetate in Examples 1 and 3. As a result, SGTase and ethanol were used together with RebA3.6g, St
v5.0g, RebA6 with SGTase, Fi II and ethanol.
0g and Stv 4.3g were obtained. The conversion rates are 72% and 95% respectively,
The reaction yields were 36% and 60%, respectively.

実施例7 実施例1のステビオサイドの代わりにステビア甘味料
(Stv58%、RebA14%、RebC10%)10gを用いた以外は実
施例1と全く同様の操作を行ったところ、Stv22%、Reb
A56%、RebC2%のステビア甘味料が得られた。
Example 7 The same operation as in Example 1 was carried out except that 10 g of stevia sweetener (Stv 58%, RebA 14%, RebC 10%) was used instead of stevioside of Example 1, and Stv 22%, Reb
A stevia sweetener of A56% and RebC2% was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図−1はラミナリペンタオースの高速液体クロマトグラ
フィー(HLC)のチャートを示し、図−2は、SGTase反
応後のラミナリペンタオースのHLCチャートを示す。図
−3はSGTaseの作用pHと活性との関係を示すグラフであ
り、図−4はSGTaseの作用温度と活性との関係を示すグ
ラフである。図−5は、β−1,3−グルカナーゼFi II反
応後のラミナリペンタオースのHLCチャートを示す。図
−6はβ−1,3−グルカナーゼFi IIの作用pHと活性との
関係を示すグラフであり、図−7は、β−1,3−グルカ
ナーゼFi IIの作用温度と活性との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 1 shows a high-performance liquid chromatography (HLC) chart of laminaripentaose, and FIG. 2 shows an HLC chart of laminaripentaose after the SGTase reaction. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the action pH and activity of SGTase, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between the action temperature and activity of SGTase. FIG. 5 shows an HLC chart of laminaripentaose after β-1,3-glucanase Fi II reaction. Figure 6 is a graph showing the relationship between the action pH and activity of β-1,3-glucanase Fi II, and Figure 7 shows the relationship between action temperature and activity of β-1,3-glucanase Fi II. It is a graph shown.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】β−1,3−グルコシル糖化合物とステビオ
サイドとを含有する水溶液に微生物の生産するβ−1,3
−グルコシル転移活性を有する酵素を作用させてステビ
オサイドをレバウディオサイドAに転換反応させるのに
際し、該水溶液中に有機溶媒及び/又はエキソタイプの
β−1,3−グルカナーゼを共存もしくは別途作用させて
転移反応をさせることを特徴とするレバウディオサイド
Aの製造法。
1. A β-1,3 produced by a microorganism in an aqueous solution containing a β-1,3-glucosyl sugar compound and stevioside.
-When reacting an enzyme having a glucosyl transfer activity to convert stevioside to rebaudioside A, an organic solvent and / or an exotype β-1,3-glucanase is allowed to coexist or act separately in the aqueous solution. A method for producing rebaudioside A, which comprises carrying out a rearrangement reaction by means of a reaction.
【請求項2】反応液中に存在させる有機溶媒が、アセト
ン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ヘキサン、ジメ
チルスルホオキサイド(DMSO)、ジオキサン、チオグラ
イコール、プロピレングライコール、フタル酸メチル、
メタノール、エタノールから選ばれる1種以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレバウディ
オサイドAの製造法。
2. The organic solvent present in the reaction solution is acetone, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, hexane, dimethyl sulfoxide (DMSO), dioxane, thioglycol, propylene glycol, methyl phthalate,
The method for producing rebaudioside A according to claim 1, which is one or more selected from methanol and ethanol.
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