JPH0746991A - グルコビオースの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 食品その他の素材として広く利用が期待さ
れ、大量生産が困難であったグルコビオ−ス（コージビ
オースまたはニゲロース）を単工程で得る新規な製造法
を提供すること。 【構成】 シュークロースとグルコース、グルコース−
１−リン酸とグルコース、グルコース−１−リン酸とシ
ュークロース、またはシュークロースに、シュークロー
スホスホリラーゼを作用させ、コージビオースまたはニ
ゲロースなどグルコビオ−スを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品、その他の素材と
して広く利用が期待される、グルコビオ−ス（ｇｌｕｃ
ｏｂｉｏｓｅ）特にコージビオース、ニゲロースの新規
な製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コージビオースは、Ｏ−α−Ｄ−Ｇ−
（１→２）−α−Ｄ−Ｇ、ニゲロースは、Ｏ−α−Ｄ−
Ｇ−（１→３）−α−Ｄ−Ｇ（Ｇはグルコース）の構造
を有している。従来、これらのグルコビオ−スの製造法
としては、天然物から抽出する方法、有機合成による方
法、糖質関連酵素の合成反応による方法が知られてい
る。

【０００３】天然物からの抽出する方法としては、例え
ば、澱粉酸糖化物から得る方法［Ｋ．Ａｓｏ 等著、日
本農芸化学会雑誌，ｖｏｌ．２９．８５６−８６１（１
９５５）］、麹汁から得る方法［Ｋ．Ｍａｔｓｕｄａ
著、日本農芸化学会雑誌，ｖｏｌ．３３．７１９−７２
３（１９５９）］、蜂蜜から得る方法［Ｔ．Ｗａｔａｎ
ａｂｅ 等著、日本農芸化学会雑誌，ｖｏｌ．３３．１
０５４−１０５８（１９５９）］、またはビ−ルから得
る方法［Ｋ．Ａｓｏ 等著、日本農芸化学会雑誌，ｖｏ
ｌ．３５．１０７３−１０７８（１９６１）］などが知
られている。

【０００４】また、有機合成による方法としては、五十
嵐らの方法（Ｋ．Ｉｇａｒａｓｈｉ等著、Ｃａｒｂｏｈ
ｙｄｒ．Ｒｅｓ．，ｖｏｌ．３９．３４１−３４３（１
９７５））、竹尾らの方法（Ｋ．Ｔａｋｅｏ 等著、Ｃ
ａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒｅｓ．，ｖｏｌ．１４５．３０７
−３１１（１９８６））、（Ｋ．Ｔａｋｅｏ 等著、Ｃ
ａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒｅｓ．，ｖｏｌ．２２４．１１１
−１２２（１９９２））などが知られている。

【０００５】糖質関連酵素の合成反応による方法として
は、ビ−ル酵母α−グルコシダーゼを利用する方法
（Ｓ．Ｃｈｉｂａ 等著、Ａｇｒｉｃ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈ
ｅｍ．，ｖｏｌ．２６．７８７−７９３（１９６
２））、蕎麦α−グルコシダーゼを利用する方法（Ｍ．
Ｔａｋａｈａｓｈｉ 等著、Ａｇｒｉｃ．Ｂｉｏｌ．Ｃ
ｈｅｍ．，ｖｏｌ．３３．１３３９−１４１０（１９６
９））、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｓｐ．由来α−
グルコシダーゼ、及び Ｒｈｉｚｏｐｕｓ ｓｐ．由来
グルコアミラーゼを利用する方法（Ｈ．Ｆｕｊｉｎｏｔ
ｏ 等著、Ａｇｒｉｃ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，ｖｏ
ｌ．５２．１３４５−１３５１（１９８８））などが知
られている。

【０００６】

【発明が解決しょうとする課題】このように、グルコビ
オ−スの製造法としては、各種の方法が知られている
が、天然物から抽出する方法は、天然素材における目的
物の含有量が非常に少ないため、安定して大量に供給で
きない問題点を有し、有機合成による方法は、工程が複
雑で労力と時間を有し、また糖質関連酵素の合成反応に
よる方法は、糖反応生成物の生成率が低い問題点を有す
る。このようにコージビオース、ニゲロースの製造法は
いくつか知られているが、シュークロースホスホリラー
ゼを用い、転移反応によりコージビオース、ニゲロース
を効率良く、合成した例は知られていない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、糖質関連
酵素を用いて、効率よくグルコビオ−スを得る方法を開
発するため種々検討を重ねた結果、シュークロースとグ
ルコース、グルコース−１−リン酸とグルコース、グル
コース−１−リン酸とシュークロースまたは、シューク
ロースに、シュークロースホスホリラーゼを作用させる
ことによって、著量のコージビオース、ニゲロースを効
率よく取得できることを見出し、この知見に基いて本発
明を完成した。即ち、本発明はシュークロースとグルコ
ース、グルコース−１−リン酸とグルコース、グルコー
ス−１−リン酸とシュークロースまたは、シュークロー
スに、シュークロースホスホリラーゼを作用させ、グル
コビオースを生成蓄積せしめ、これを採取することを特
徴とするグルコビオ−スの製造法である。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。先ず、本
発明を実施するためにはシュークロースとグルコース、
グルコース−１−リン酸とグルコース、グルコース−１
−リン酸とシュークロースまたは、シュークロースに、
シュークロースホスホリラーゼを作用させる。そして、
いずれかの組合せで水に溶解して、混合液を調製する。
水に対する上記基質成分の添加量は、全体として重量％
濃度で５〜１００％、更に望ましくは２０〜８０％であ
る

【０００９】次に、本発明で用いるシュクロースホスホ
リラーゼは、代表的な反応として無機リンの存在下でシ
ュークロースに作用してグルコース−１−リン酸とフラ
クトースを生成する、またはこの逆反応を触媒する酵素
である。

【００１０】そして、その起源としては例えばロイコノ
ストック・メセンテロイデス（Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ
ｍｅｓｅｎｔｅｒｏｉｄｅｓ）、シュードモナス・サ
ッカロフィラ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓａｃｃｈａ
ｒｏｐｈｉｌａ）、シュードモナス・パトリファシエン
ス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔｒｅｆａｃｉｅｎ
ｓ）、クロストリジウム・パステイリアナム（Ｃｌｏｓ
ｔｒｉｄｉｕｍ ｐａｓｔｅｕｒｉａｎｕｍ）、アセト
バクター・キシリナム（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｘｙ
ｌｉｎｕｍ）、プルラリア・プルランス（Ｐｕｌｌｕｌ
ａｒｉａ ｐｕｌｌｕｌａｎｓ）等のものが知られてい
る〔バイオテクノロジー・アンド・バイオエンジニアリ
ング（Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂｉｏｅｎｇ．，）Ｖｏ
ｌ．２９，Ｐｐ８−１５，１９８７参照〕が、これらに
限定されるものではない。

【００１１】また、上記混合液に対するシュークロース
ホスホリラーゼの添加量は、基質の総重量１グラム当た
り１単位以上、望ましくは３０〜２００単位である。

【００１２】なお、１単位とは特開平３−４７８５「シ
ュークロースホスホリラーゼの製造法」に記載の方法に
従って求めたものである。

【００１３】また、酵素反応のｐＨは５．０〜８．５、
望ましくは７．０〜８．０であり、また温度は２０〜５
０℃、望ましくは３５〜４５℃であり、また時間は１〜
４０時間、望ましくは１５〜３０時間である。

【００１４】このようにして得られた反応液から、コー
ジビオース、ニゲロースの分離採取は、反応終了液を、
そのまま、または予め未反応のシュークロースを適宜の
分解酵素、例えばインベルターゼにより分解除去した
後、適宜の分離手段を採用すれば良い。分離手段として
は、活性炭、ゲル慮過、或いはイオン交換樹脂を利用し
て、容易に且つ効率良く回収することが可能である。こ
れらは単独、または組合わせることにより目的とするコ
ージビオース、ニゲロースを分離することができる。例
えば、活性炭樹脂（武田薬品工業社製、白鷺）を充填し
たカラムに通液し、次いで水を通液して単糖（グルコー
ス、フラクトース）等を除去し、次いでエタノールの濃
度勾配溶液を通液することによって、目的とするコージ
ビオース、ニゲロース画分を取得する。

【００１５】

【本発明の効果】本発明によれば、シュークロースとグ
ルコース、グルコース−１−リン酸とグルコース、グル
コース−１−リン酸とシュークロースまたは、シューク
ロースに、シュークロースホスホリラーゼを作用させる
という、極めて簡単な操作によって、食品、その他の素
材としての利用が期待されるコージビオース、ニゲロー
スを効率よく得ることができる。

【００１６】以下、実施例を示して本発明をより具体的
に説明する。

【実施例１】シュークロース２００ｍｇとグルコース２
００ｍｇを１ｍｌの１００ｍＭ ＭＥＳ（ｐＨ６．９）
緩衝液に溶解し、これにシュークロースホスホリラーゼ
（キッコーマン社製）３０単位を添加し、４２℃１５時
間反応させ、糖化合物生成反応を行い、次いで、１００
℃、５分間加熱処理して酵素反応を停止し酵素反応処理
液を得た。この反応終了液の高速液体クロマトグラフィ
ー（ＨＰＬＣ）分析の結果を図１に示す。

【００１７】図１の結果から、反応終了液には、グルコ
ース、フラクトース、シュークロース以外にコージビオ
ース、ニゲロースが含まれていることが確認できた。そ
してまた、ＨＰＬＣのピ−ク面積の測定により、コ−ジ
ビオ−スは３８．９１ｍｇ、ニゲロ−スは２１．５ｍｇ
含まれていることが判明した。

【００１８】［ＨＰＬＣ分析の条件］ カラム；Ｈｉｂａｒ ＬｉＣｈｒｏｓｏｒｂ ＮＨ2
、内径 ４．０ｍｍ、長さ ２５０ｍｍ 流速；１ｍｌ／分 移動相；アセトニトリル：水＝８０：２０ 検出波長；ＲＩ

【００１９】

【実施例２】シュークロース２００ｍｇを１ｍｌの１０
０ｍＭ ＭＥＳ（ｐＨ６．９）緩衝液に溶解し、これに
シュークロースホスホリラーゼ（キッコーマン社製）３
０単位を添加し、４２℃１５時間反応させ、糖化合物生
成反応を行い、次いで、１００℃、５分間加熱処理して
酵素反応を停止し酵素反応処理液を得た。この反応終了
液のＨＰＬＣ分析の結果を図２に示す。図２の結果か
ら、反応終了液には、グルコース、フラクトース、シュ
ークロース以外にコージビオース、ニゲロースが含まれ
ていることが確認できる。そしてまた、ＨＰＬＣのピ−
ク面積の測定により、コ−ジビオ−スは７．８２ｍｇ、
ニゲロ−スは６．２１ｍｇ含まれていることが判明し
た。

【００２０】

【実施例３】グルコース２００ｍｇとグルコース−１−
リン酸２００ｍｇを１ｍｌの１００ｍＭ ＭＥＳ（ｐＨ
６．９）緩衝液に溶解し、これにシュークロースホスホ
リラーゼ（キッコーマン社製）３０単位を添加し、４２
℃１５時間反応させ、糖化合物生成反応を行い、次い
で、１００℃、５分間加熱処理して酵素反応を停止し酵
素反応処理液を得た。この反応終了液のＨＰＬＣ分析の
結果を図３に示す。図３の結果から、反応終了液には、
グルコース以外にコージビオース、ニゲロースが含まれ
ていることが確認できる。そしてまた、ＨＰＬＣのピ−
ク面積の測定により、コ−ジビオ−スは６．４５ｍｇ、
ニゲロ−スは３．７６ｍｇ含まれていることが判明し
た。

【００２１】

【実施例４】シュークロース２００ｍｇとグルコース−
１−リン酸２００ｍｇを１ｍｌの１００ｍＭ ＭＥＳ
（ｐＨ６．９）緩衝液に溶解し、これにシュークロース
ホスホリラーゼ（キッコーマン社製）３０単位を添加
し、４２℃１５時間反応させ、糖化合物生成反応を行
い、次いで、１００℃、５分間加熱処理して酵素反応を
停止し酵素反応処理液を得た。この反応終了液のＨＰＬ
Ｃ分析の結果を図４に示す。図４の結果から、反応終了
液には、グルコース、フラクトース、シュークロース以
外にコージビオース、ニゲロースが含まれていることが
確認できる。そしてまた、ＨＰＬＣのピ−ク面積の測定
により、コ−ジビオ−スは４．２３ｍｇ、ニゲロ−スは
２．０７ｍｇ含まれていることが判明した。

【００２２】

【実施例５】シュークロース２００ｍｇとグルコース６
００ｍｇを１ｍｌの１００ｍＭ ＭＥＳ（ｐＨ６．９）
緩衝液に溶解し、これにシュークロースホスホリラーゼ
（キッコーマン社製）３０単位を添加し、４２℃３３時
間糖化合物生成反応を行い、各反応時間において、反応
液の一部をサンプリングし、ＨＰＬＣにて糖濃度を分析
した。その結果を図５に示す。図５の縦軸に示された糖
濃度は、反応液中の各糖のＨＰＬＣのピーク面積より算
出した重量％で表した。

【００２３】なお比較のため、グルコース２００ｍｇを
１ｍｌの１００ｍＭ ＭＥＳ（ｐＨ６．９）緩衝液に溶
解し、これにシュークロースホスホリラーゼ（キッコー
マン社製）３０単位を添加し、４２℃１５時間反応さ
せ、糖化合物生成反応を行い、次いで、１００℃、５分
間加熱処理して酵素反応を停止し酵素反応処理液を得た
が、この反応終了液のＨＰＬＣ分析では、コージビオー
ス、ニゲロースは検出できなかった。

【００２４】また、比較のため、グルコース−１−リン
酸２００ｍｇを１ｍｌの１００ｍＭＭＥＳ（ｐＨ６．
９）緩衝液に溶解し、これにシュークロースホスホリラ
ーゼ（キッコーマン社製）３０単位を添加し、４２℃１
５時間反応させ、糖化合物生成反応を行い、次いで、１
００℃、５分間加熱処理して酵素反応を停止し酵素反応
処理液を得たが、この反応終了液のＨＰＬＣ分析では、
コージビオース、ニゲロースは検出できなかった。

【００２５】

【本発明の効果】以上の結果より、グルコ−スにシュ−
クロ−スホスホリラ−ゼを作用させる、あるいはグルコ
−ス−１−リン酸にシュ−クロ−スホスホリラ−ゼを作
用させても、コ−ジビオ−ス或いはニゲロ−スを得るこ
とはできないが、シュークロースとグルコースの混合溶
液にシュークロースホスホリラーゼを作用させるとき
は、反応時間の経過とともに、コージビオース、ニゲロ
ースが著量生産されていくことが判る。従来、ニゲロー
スに関しては、これを含有してなる人体の体調調節機能
を有する食品素材が提案されている［特開平３−２２９
５８（１９９１）］。コージビオースもその構造から類
推し、同様な効果が期待されるが、本発明によれば、こ
れまで大量生産が困難であったコージビオースとニゲロ
ースが一段階で生産され、食品素材、その他に広く利用
できるものと期待される。また目的に応じて、精製品か
ら、これら二成分を主として含む製品、各種糖との混合
物の形でも製品化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 シュークロ−スとグルコースにシュークロー
スホスホリラーゼを作用させ、得られた反応終了液の高
速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分析の結果を示
す。

【図２】 シュークロースにシュークロースホスホリラ
ーゼを作用させ、得られた反応終了液の高速液体クロマ
トグラフィー（ＨＰＬＣ）分析の結果を示す。

【図３】 グルコースとグルコース−１−リン酸にシュ
ークロースホスホリラーゼを作用させ、得られた反応終
了液の高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分析の
結果を示す。

【図４】 シュークロースとグルコース−１−リン酸に
シュークロースホスホリラーゼを作用させ、得られた反
応終了液の高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分
析の結果を示す。

【図５】シュークロースとグルコースにシュークロース
ホスホリラーゼを作用させたときの、コージビオース、
ニゲロース等の経時的生成蓄積量の変化を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀内 達雄 千葉県野田市野田339番地 キッコーマン 株式会社内 (72)発明者 関根 廣 千葉県野田市野田339番地 キッコーマン 株式会社内 (72)発明者 日下部 功 茨城県新治郡出島村大字男神238−55

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シュークロースとグルコース、グルコー
   ス−１−リン酸とグルコース、グルコース−１−リン酸
   とシュークロースまたは、シュークロースに、シューク
   ロースホスホリラーゼを作用させ、グルコビオースを生
   成蓄積せしめ、これを採取することを特徴とするグルコ
   ビオ−スの製造法。
2. 【請求項２】 グルコビオ−スがコージビオースまたは
   ニゲロースである請求項１に記載のグルコビオ−スの製
   造法。