JPH0686475B2 - 新規なステビオール配糖体及びその製造方法 - Google Patents

新規なステビオール配糖体及びその製造方法

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JPH0686475B2
JPH0686475B2 JP3073603A JP7360391A JPH0686475B2 JP H0686475 B2 JPH0686475 B2 JP H0686475B2 JP 3073603 A JP3073603 A JP 3073603A JP 7360391 A JP7360391 A JP 7360391A JP H0686475 B2 JPH0686475 B2 JP H0686475B2
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弘 鈴木
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、新規なステビオール
配糖体及びその製造方法に関する。
【0002】近年、人工甘味料であるサッカリン、ズル
チン、チクロ等が安全性の点から一般食品への利用が禁
止、又は規制される傾向にある。一方では、近年砂糖の
採り過ぎによる健康上の影響が問題にされはじめたこと
から、それらの問題がより少ない天然甘味料の開発が熱
望されている。
【0003】これに対して、南米パラグアイ原産のキク
科植物であるステビアから得られるステビオシド、レバ
ウデイオシド−A及び中国南部、広西、広東地方に野生
するバラ科、キイチゴ属の灌木である甘葉懸鈎子の葉か
ら得られるルブソシドはそれぞれ高甘味度の天然甘味料
である。これらステビオール配糖体の構造式(A)、
(B)を図1、図2に示す。
【0004】このステビオール配糖体は砂糖と異なり、
低カロリーの甘味料であり、しかも甘味度は114 〜242
倍と高く、砂糖に替わる甘味料として注目されている
が、その甘味質には各々差があるものの、苦み、嫌味が
あり、更には残身が長く尾を引くという欠点があり、こ
れらの味質を改善するための研究が進められている。
【0005】例えば、ステビオール配糖体に転移酵素で
糖を転移させ、それらの欠点を改善する方法であり、具
体的には、シクロデキストリングルカノトランスフェラ
ーゼによるα−グルコシルステビオシド( 特公昭57-187
79号) 、β−グルコシル転移酵素によるβ−グルコシル
ステビオシド( 特開昭58-78562号) 、β−ガラクトシル
転移酵素によるβ−ガラクトシルステビオシド( 特開昭
58-94367号) 、β−ガラクトシル転移酵素、α−グルコ
シル転移酵素、最後にβ−ガラクトシダーゼを使用する
3段反応によりステビオール配糖体の13位のみにα−グ
ルコピラノースを転移させたα−グルコシルルブソシ
ド、α−グルコシルステビオシド( 特開平2-131592号)
、α−ガラクトシル転移酵素によるα−ガラクトシル
ルブソシド(特開平2-238890号) 等数多くの方法が提案
されている。
【0006】一方、本願発明者らは先にアルスロバクタ
ー・エスビーK-1(微工研寄託 菌寄第10736 号) が生産
するβ−フラクトフラノシダーゼを使用し、ステビオー
ル配糖体の19位のカルボキシル基にエステル結合してい
るβ−グルコシル基に選択的にβ−フラクトフラノース
が転移する方法ことを見出した( 特願平1-234675号)。
【0007】また、ミクロバクテリウム・エスピーH-1
(微工研寄託 菌寄第11428 号) の生産するβ−フラク
フラノダーゼによりレバウデイシド−Aの19位のカルボ
キシル基にエステル結合しているグルコシル基に選択的
にβ−フラクトフラノースが転移する方法を見出した(
特願平2-152842号) 。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、研究者
の間ではルブソシド及びステビオシドの13位のグルコシ
ル基にβ−フラクトフラノースを転移させることによ
り、より高甘味、高味質のものが得られることが期待さ
れていたが、このような構造のステビオール配糖体は天
然物からも単離されておらず、また合成されたとの報告
も未だにない。
【0009】ところが、本願発明者らが新たに土壌より
分離したミクロバクテリウム・エスピー(Microbacteriu
m sp.)H-2(微工研寄託菌寄第12009 号) の生産するβ−
フラクトフラノシダーゼ(以下、転移酵素と記す)はス
テビオール配糖体であるルブソシド又はステビオシドと
β−フラクトシル糖化合物(以下、糖供与体と記す)と
を含有する水溶液又は懸濁液に作用させることにより、
各々の13位の水酸基にエーテル結合しているβ−グルコ
シル基、又はソホロシル基の非還元性末端のグルコシル
基に、及び各々の19位のカルボキシル基にエステル結合
しているグルコシル基にβ−フラクトフラノースが転移
し、新規なステビオール配糖体が得られることを見出し
た。
【0010】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は上記
知見に基づいてこの新規なステビオール配糖体、即ち
(1) ルブソシドの13位の水酸基にエーテル結合している
β−グルコシル基の6位にβ−フラクトフラノースが2
位の位置で結合したステビオール配糖体、(2) ルブソシ
ドの13位の水酸基にエーテル結合しているβ−グルコシ
ル基、及び19位のカルボキシル基にエステル結合してい
るβ−グルコシル基のそれぞれの6位にβ−フラクトフ
ラノースが2位の位置で結合したステビオール配糖体、
(3) ステビオシドの13位の水酸基にエーテル結合してい
るソホロシル基の非還元性末端のグルコシル基の6位
に、β−フラクトフラノースが2位の位置で結合したス
テビオール配糖体、及び(4) ステビオシドの13位の水酸
基にエーテル結合しているソホロシル基の非還元性末端
のグルコシル基、及び19位のカルボキシル基にエステル
結合しているβ−グルコシル基のそれぞれの6位に、β
−フラクトフラノースが2位の位置で結合したステビオ
ール配糖体を提案するものである。
【0011】この発明に係る物質は、具体的には蔗糖を
分解してそのフラクトシル基を各種の糖質や配糖体に転
移させる活性を有する転移酵素を糖供与体とルブソシド
又はステビオシドとの混合液に作用させることによって
得られ、その構造式は(C)、(D)、(E)、(F)
で表わされる(図3)。
【0012】このようにして得られた新規ステビオール
配糖体は、いずれも高甘味でまろやかな味質を有してお
り飲食物・医薬品等の甘味付けに好適である。
【0013】この反応に用いるステビオール配糖体は、
精製されたルブソシド又はステビオシドに限定されるこ
となく、甘葉懸鈎子又はステビアの抽出液、更に若干精
製した中間精製物でもよい。
【0014】この反応に用いる糖供与体は、蔗糖、ラフ
イノース、スタキオース等が使用される。
【0015】この反応系でのステビオール配糖体と糖供
与体を含む水溶液又は懸濁液は、ルブソシド又はステビ
オシドの濃度が約1 〜40%(W/W)、糖供与体の濃度が1 〜
50%(W/W)とし、かつルブソシド又はステビオシドに対す
る糖供与体の比率は用いる糖供与体によって異なるが、
0.1 〜50倍の範囲とし、好ましくは1 〜5 倍の範囲とす
る。
【0016】この反応に用いる酵素は、上記ミクロバク
テリウム・エスピー(Microbacterium sp.)H-2(微工研寄
託菌寄第12009 号) が生産する酵素のほかに、ルブソシ
ド又はステビオシドと糖供与体とを含む水溶液又は懸濁
液に作用させたとき、糖供与体を分解して、そのフラク
トシル基をルブソシド又はステビオシドの13位或は13位
及び19位のグルコシル基に転移させ、それぞれのフラク
トシル誘導体を生成するものであれば、何れも使用可能
である。
【0017】反応液のpHと温度は、通常pH4〜8、
温度は20〜70℃が適当である。使用酵素活性量は反応時
間と密接な関係があり、通常5 〜120 時間で反応が終了
する酵素活性量であるが、これに限定されるものではな
い。
【0018】以上のような方法により、反応させて得ら
れた液を吸着樹脂(商品名:ダイヤイオンHP-20、三菱化
成社製) によるクロマト及び高速液体クロマトグラフィ
ーにより、分画、分取した後、その画分を酵素による分
解、アルカリ分解及びメチル化分析により構造解析を行
なった結果、構造式(C)、(D)、(E)、(F)に
示すような構造であることを確認した(図3)。
【0019】
【発明の効果】以上要するに、この発明によれば高甘
味、高味質の甘味料としての適用が期待される新規なス
テビオール配糖体を提供することができる。
【0020】
【実施例】以下、実施例によりこの発明を具体的に説明
する。 実施例1 (1)酵素の調製 普通寒天培地にミクロバクテリウム・エスピー(Microba
cterium sp.)H-2(微工研寄託 菌寄第12009 号) を接種
し、30℃で2日間培養後、その1白金耳を取り、1%蔗
糖、0.3% 硝酸ナトリウム、0.1%リン酸−カリウム、0.05
% 硫酸マグネシウム、0.02% 塩化マンガン、0.05% 酵母
エキス(pH 7.0)の組成からなる液体培地(60ml 培地/500
ml容肩つきフラスコ)に植菌し、30℃で2日間振盪培養
した。培養終了後、培養液を遠心分離し、その上澄液を
粗酵素液として用いた。この上澄液は、1ml 当たり30単
位の酵素活性を有していた。 なお、酵素の活性測定法は
次の通りである。
【0021】5%蔗糖溶液(50mM リン酸緩衝液pH6.5)200
μl に適宜希釈した酵素液50μl を加え、40℃、10 分間
作用させた後、 Fキットで遊離するグルコース量を求め
た。なお、1単位は1分間に1μmol の蔗糖を分解する
酵素量とする。
【0022】(2)転移反応 乾燥甘葉懸鈎子の葉を粗砕し、温水を加えて抽出してか
ら濾過助剤を添加し充分攪拌後、その液を濾過して清澄
液とした。更にダイヤイオンHP-20 にて吸着させた後、
再結晶して純度97% のルブソシドを調製した。そのルブ
ソシド9g、 蔗糖200gを50mMリン酸緩衝液(pH6.5) に溶解
し、280ml とした後、(1)にて調製した転移酵素を2,500
単位添加し、50 ℃にて16時間反応させた。 反応後に酵素
を加熱失活させた溶液を吸着樹脂に吸着後、80% メタノ
ールで溶出し、未反応ルブソシドと転移反応生成物の混
合物を得た。この転移反応生成物を更に分取カラムにて
クロマト分画し、高純度の転移反応生成物( 試料No.1,
2,3) を得た(図4)。
【0023】(3) 構造解析 上述の方法で単離した試料No.1,2,3を転移酵素により加
水分解した結果、いずれも完全にフラクトースとルブソ
シドに分解され、その生成比はそれぞれ1:1,2:1,1:1 で
あった(図5参照)。次に各転移生成物を5%水酸化カリ
ウム水溶液で還流下にて100 ℃、1時間加熱して19位の
エステル結合を選択的に分解した後、得られた配糖体を
高速液体クロマトグラフィーで調べた。
【0024】試料No.1,2,3は、それぞれルブソシドの13
位の水酸基に糖残基が1,2,2 分子結合しているステビオ
ール配糖体であることが確認された。更に試料No.1,2,3
をメチル化分析(完全メチル化→酸加水分解→還元→ア
セチル化→ガスクロマトグラフィー)を行った。
【0025】試料No.1の1モルから1,3,4,6-テトラ−0
−メチル−フラクトース、2,3,4,6-テトラ−0-メチル−
グルコース、2,3,4-トリ−0-メチル−グルコースに由来
するメチル化糖のフラグメントがそれぞれ1モルずつ得
られた。
【0026】試料No.2からは1,3,4,6-テトラ−0-メチル
−フラクトース 2モル、2,3,4-トリ−0-メチル−グルコ
ースに由来するメチル化糖のフラグメントが2 モル得ら
れた。
【0027】また、試料No.3からは1,3,4,6-テトラ−0-
メチル−フラクトース、2,3,4,6-テトラ−0-メチル−グ
ルコース、2,3,4-トリ−メチル−グルコースに由来する
メチル化糖のフラグメントがそれぞれ1モルずつ得られ
た。
【0028】以上の結果から、試料No.1はルブソシドの
19位のカルボキシル基にエステル結合しているβ−グル
コシル基の6位にβ−フラクトフラノースが2位の位置
に結合したステビオール配糖体であることを確認した。
【0029】試料No.2は構造式(D)に示すようにルブ
ソシドの13位の水酸基にエーテル結合しているβ−グル
コシル基及び19位のカルボキシル基にエステル結合して
いるβ−グルコシル基のそれぞれの6位にβ−フラクト
フラノースが2位の位置で結合したステビオール配糖体
と決定した。
【0030】また、試料No.3は構造式(C)に示すよう
に13位の水酸基にエーテル結合しているβ−グルコシル
基の6位にβ−フラクトフラノースが2位の位置で結合
したステビオール配糖体であると構造決定した。
【0031】実施例2 (1)転移反応 純度97% のステビオシド(丸善化成社製)9g、 蔗糖150g
及び実施例1にて調製した転移酵素2,000 単位とする他
は、実施例1の(2)と同じ条件で反応させた。この反
応液を実施例1の(2)と同じ方法で精製・分画し、高
純度の転移反応生成物(試料No.4,5,6) を得た(図
6)。
【0032】(2)構造解析 上述の方法で単離した試料N0.4,5,6について実施例1の
(3)と同じ方法で構造を調べた結果、試料No.4はステ
ビオシドの19位のカルボキシル基にエステル結合してい
るβ−グルコシル基の6位にβ−フラクトフラノースが
2位の位置で結合したステビオール配糖体であると構造
決定した。
【0033】試料No.5は構造式(F)に示すように、ス
テビオシドの13位の水酸基にエーテル結合しているソホ
ロシル基に非還元性末端のグルコシル基及び19位のカル
ボキシル基にエステル結合しているβ−グルコシル基の
それぞれの6位にβ−フラクトフラノースが2位の位置
で結合したステビオール配糖体であると構造決定した。
【0034】また、試料No.6は構造式(E)に示すよう
に、ステビオシドの13位の水酸基にエーテル結合してい
るソロホシル基の非還元性末端のグルコシル基の6位に
β−フラクトフラノースが2位の位置で結合したステビ
オール配糖体と構造決定した。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、ルブソシドの構造式(A)
【図2】図2は、ステビオシドの構造式(B)
【図3】図3は、この発明に係る新規なステビオール配
糖体の構造式(C)、(D)、(E)、(F)
【図4】図4は、実施例1の(2)で得られた転移生成
物のクロマトグラフィー
【図5】図5は、実施例1で単離した内試料No.3の加水
分解生成物のクロマトグラフィー
【図6】図6は、実施例2の(1)で得られた転移生成
物のクロマトグラフィー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ルブソシドの13位の水酸基にエーテル結
    合しているβ−グルコシル基の6位にβ−フラクトフラ
    ノースが2位の位置で結合したステビオール配糖体。
  2. 【請求項2】 ステビオシドの13位の水酸基に結合して
    いるソホロシル基の非還元性末端のグルコシル基の6位
    にβ−フラクトフラノースが2位の位置で結合したステ
    ビオール配糖体。
  3. 【請求項3】 ルブソシドの13位の水酸基にエーテル結
    合しているβ−グルコシル基及び19位のカルボキシル基
    にエステル結合しているβ−グルコシル基のそれぞれの
    6位にβ−フラクトフラノースが2位の位置で結合した
    ステビオール配糖体。
  4. 【請求項4】 ステビオシドの13位の水酸基にエーテル
    結合しているソホロシル基の非還元性末端のグルコシル
    基及び19位のカルボキシル基にエステル結合しているβ
    −グルコシル基のそれぞれの6位にβ−フラクトフラノ
    ースが2位の位置で結合したステビオール配糖体。
  5. 【請求項5】 ルブソシド又はステビオシドと、β−フ
    ラクトシル糖化合物とを含有する水溶液又は懸濁液にミ
    クロバクテリウム・エスビー(Microbacterium sp.)H-2
    (微工研寄託 菌寄第12009 号)の生産するβ−フラク
    トフラノーシダーゼを作用させることを特徴とするステ
    ビオール配糖体の製造方法。
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