JPH0759585A - Production of pullulan oligosaccharide - Google Patents

Production of pullulan oligosaccharide

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JPH0759585A
JPH0759585A JP5206589A JP20658993A JPH0759585A JP H0759585 A JPH0759585 A JP H0759585A JP 5206589 A JP5206589 A JP 5206589A JP 20658993 A JP20658993 A JP 20658993A JP H0759585 A JPH0759585 A JP H0759585A
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JP
Japan
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pullulan
oligosaccharide
reaction
oligosaccharides
organic solvent
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JP5206589A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Karube
征夫 軽部
Takashi Morita
高志 森田
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Akebono Research and Development Centre Ltd
Original Assignee
Akebono Research and Development Centre Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a pullulan oligosaccharide, especially pullulan oligosacchhride having high polymerization degree by decomposing pullulan with an enzyme under specific condition. CONSTITUTION:Pullulan is brought into contact with a hydrolase capable of breaking the bond between glucose units constituting pullulan in a mixture of an organic solvent and water. A pullulan oligosaccharide having high polymerization degree unattainable in aqueous system can be produced by shifting the equilibrium of the reaction using an organic solvent system having high concentration.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プルランオリゴ糖の製
造法に関し、特に、高重合度のプルランオリゴ糖を製造
する方法を提供するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing pullulan oligosaccharides, and more particularly to a method for producing pullulan oligosaccharides having a high degree of polymerization.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、糖質が生理機能と関わりがあるこ
とが知られるようになり、研究が活発に行われている。
また、低齲蝕性のものや、腸内細菌叢を正常化する働き
をするもの、静菌作用を有するもの、あるいはサイクロ
デキストリンのように包接作用を有するものなど、種々
の作用を有するオリゴ糖が知られるようになり、食品工
業等に貢献している。
2. Description of the Related Art In recent years, it has become known that carbohydrates are associated with physiological functions, and research is actively conducted.
Also, oligosaccharides having various actions such as low caries, those that act to normalize the intestinal microflora, those that have a bacteriostatic action, and those that have an inclusion action such as cyclodextrin. Became known and contributed to the food industry.

【0003】このようなオリゴ糖は、直接醗酵生産物と
して得られるものもあるが、通常は多糖類の分解によっ
て製造されるものが多い。従来、多糖類の分解は、水系
での酵素分解、酸加水分解により行われている。
Some of such oligosaccharides can be directly obtained as a fermentation product, but many of them are usually produced by decomposing a polysaccharide. Conventionally, the decomposition of polysaccharides has been carried out by enzymatic decomposition or acid hydrolysis in a water system.

【0004】ところで、多糖類の一種であるプルラン
は、黒色酵母とよばれる不完全菌の一種であるAureobas
idium pullulans をスクロースや澱粉部分加水分解物な
どを炭素源とした培地で培養することにより得られる水
溶性の細胞外中性多糖である。その分子構造は、グルコ
ースの3量体であるマルトトリオースがα−1,6グリ
コシド結合により繰返し結合した直鎖状のグルカンであ
り、Aerobacterなどのプルラナーゼによって、α−1,
6結合が切断される。
By the way, pullulan, which is a type of polysaccharide, is Aureobas, which is a type of imperfect bacterium called black yeast.
It is a water-soluble extracellular neutral polysaccharide obtained by culturing idium pullulans in a medium containing sucrose or a partial hydrolyzate of starch as a carbon source. Its molecular structure is a linear glucan in which maltotriose, which is a trimer of glucose, is repeatedly bound by α-1,6 glycoside bonds, and α-1,
Six bonds are cleaved.

【0005】プルランは、不定形、非結晶の無味無臭の
白色粉末であり、我が国で澱粉同様に使用制限や表示義
務のない食品として取り扱われており、可食性フィルム
や易分解プラスチックなど幅広い実用化がなされてい
る。また、プルランはα−1,6グリコシド結合を含む
ことにより難消化性であり、イン・ビボにおけるビフィ
ズス菌増殖促進剤となることが報告されており(特開平
2−289520号公報)、その部分分解物であるプル
ランオリゴ糖も同様の性質があることが期待される。
Pullulan is an amorphous, non-crystalline, tasteless and odorless white powder, and is treated as a food in Japan without restriction of use or labeling, like starch, and is widely used in edible films and easily degradable plastics. Has been done. In addition, it has been reported that pullulan is indigestible by containing an α-1,6 glycoside bond and serves as an in-vivo growth promoter for bifidobacteria (JP-A-2-289520). It is expected that the degradation product, pullulan oligosaccharide, will have similar properties.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、種々
のオリゴ糖やその製法が知られるようになったきたが、
プルランオリゴ糖については殆ど報告されていない。
As mentioned above, various oligosaccharides and their production methods have come to be known.
Little is reported about pullulan oligosaccharides.

【0007】本発明は、上記観点からなされたものであ
り、プルランオリゴ糖、特に高重合度のプルランオリゴ
糖を製造することを目的としたものであり、プルランを
原料として、酵素分解によりプルランオリゴ糖を得る方
法を提供することを課題とする。
The present invention has been made from the above viewpoint, and is intended to produce pullulan oligosaccharides, particularly pullulan oligosaccharides having a high degree of polymerization. Pullulan oligosaccharides are enzymatically decomposed using pullulan as a raw material. It is an object to provide a method for obtaining sugar.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために種々研究を重ねた結果、プルランを有機
溶媒存在化で酵素分解することにより、高重合度のプル
ランオリゴ糖が生成することを見出し、本発明に至っ
た。
The inventors of the present invention have conducted various studies to solve the above problems, and as a result, enzymatically decompose pullulan in the presence of an organic solvent to produce pullulan oligosaccharides having a high degree of polymerization. The inventors have found that the above is the case and have reached the present invention.

【0009】すなわち本発明は、プルランを、プルラン
を構成するグルコース同士の結合を切断する加水分解酵
素を用いて分解することによりプルランオリゴ糖を製造
する方法であって、プルランと前記加水分解酵素とを、
有機溶媒と水との混合液中で共存させることを特徴とす
るプルランオリゴ糖の製造法である。
That is, the present invention is a method for producing pullulan oligosaccharides by decomposing pullulan with a hydrolase which cleaves bonds between glucoses constituting pullulan, wherein pullulan and the hydrolase are combined. To
It is a method for producing pullulan oligosaccharide, which is characterized in that it is allowed to coexist in a mixed liquid of an organic solvent and water.

【0010】尚、本明細書において、高重合度プルラン
オリゴ糖とは、主としてグルコースの6〜30量体程度
のものをいう。以下、本発明を詳細に説明する。
In the present specification, the high-polymerization degree pullulan oligosaccharide mainly refers to glucose of about 6 to 30 mer. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0011】上述したように、本発明の高重合度プルラ
ンオリゴ糖の製造法は、プルランを原料として、有機溶
媒と水との混合系で酵素分解を行うことからなる。ここ
で、原料となるプルランは、例えば、Aureobasidium pu
llulans をスクロースや澱粉部分加水分解物などを炭素
源とした培地で培養することにより得られる。また、市
販されているものを使用してもよい。
As described above, the method for producing a high degree of polymerization pullulan oligosaccharide of the present invention comprises enzymatically degrading pullulan as a raw material in a mixed system of an organic solvent and water. Here, pullulan as a raw material is, for example, Aureobasidium pu
It can be obtained by culturing llulans in a medium containing sucrose or a partial hydrolyzed starch as a carbon source. Moreover, you may use what is marketed.

【0012】酵素分解に用いる加水分解酵素は、プルラ
ンを構成するグルコース同士の結合を切断する酵素であ
り、例えばプラナーゼ、イソアミラーゼ、アミログリコ
シダーゼ等が挙げられるが、特に、プルラナーゼのよう
なα−1,6グリコシド結合を切断する酵素が好まし
い。
The hydrolase used for enzymatic decomposition is an enzyme that cleaves the bond between glucoses constituting pullulan, and examples thereof include planase, isoamylase, amyloglycosidase, and the like, and particularly α-1 such as pullulanase. An enzyme that cleaves a 6,6 glycosidic bond is preferred.

【0013】この酵素反応は液相で行ってもよいが、酵
素を不溶性担体に結合したいわゆる固定化酵素を用いて
行ってもよい。本発明においては、固定化法は特に問わ
ない。
This enzyme reaction may be carried out in the liquid phase, but it may also be carried out using a so-called immobilized enzyme in which the enzyme is bound to an insoluble carrier. In the present invention, the immobilization method is not particularly limited.

【0014】酵素反応に使用する有機溶媒としては、メ
タノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノー
ル、ブタノール等のアルコール類及びアセトン等のケト
ン類、シクロヘキサン、ドデカン等の炭化水素類が挙げ
られるが、本発明においては、特に親水性有機溶媒が好
ましく用いられる。
Examples of the organic solvent used in the enzymatic reaction include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol and butanol, ketones such as acetone, and hydrocarbons such as cyclohexane and dodecane. Especially, hydrophilic organic solvents are preferably used.

【0015】本発明においてプルランオリゴ糖を得るに
は、上記有機溶媒と水との混合系で酵素反応を行う。
尚、水は緩衝液であってもよい。有機溶媒の濃度は、5
〜60(v/v)% が好ましい。また、原料基質であるプ
ルラン濃度は、反応液に対して5〜30(w/v)% で
あることが、収率の点から好ましい。
To obtain pullulan oligosaccharide in the present invention, an enzymatic reaction is carried out in a mixed system of the above organic solvent and water.
The water may be a buffer solution. The concentration of organic solvent is 5
-60 (v / v)% is preferable. Further, the concentration of pullulan as a raw material substrate is preferably 5 to 30 (w / v)% with respect to the reaction solution from the viewpoint of yield.

【0016】使用する有機溶媒とその濃度は、酵素の種
類、得ようとする重合度により適宜設定する。酵素反応
は、用いる酵素の至適条件下で行うのが好ましいが、得
られるオリゴ糖の重合度を高くするためには、穏やかな
条件下で反応を行ってもよい。至適条件としては、例え
ば酵素にプルラナーゼを用いる場合には20〜50℃、
pH4.5〜8.0が挙げられる。
The organic solvent used and its concentration are appropriately set depending on the type of enzyme and the degree of polymerization to be obtained. The enzymatic reaction is preferably carried out under optimum conditions for the enzyme used, but the reaction may be carried out under mild conditions in order to increase the degree of polymerization of the oligosaccharide obtained. The optimum conditions are, for example, 20 to 50 ° C. when pullulanase is used as the enzyme,
pH 4.5-8.0 is mentioned.

【0017】反応条件、特に反応時間、プルランに対す
る酵素量等を変化させることにより、得ようとするプル
ランオリゴ糖の重合度を調整する。予め、HPLC(高
速液体クロマトグラフィー)等により、反応生成物を分
析し、条件を決定しておくとよい。
The degree of polymerization of the pullulan oligosaccharide to be obtained is adjusted by changing the reaction conditions, particularly the reaction time, the amount of enzyme for pullulan, and the like. It is advisable to analyze the reaction product and determine the conditions in advance by HPLC (high performance liquid chromatography) or the like.

【0018】反応生成物の中から希望の重合度のものを
得るには、ゲル濾過法やHPLCを用いて分取する。ま
た、上記のように、α−1,6グリコシド結合を切断す
る酵素を用いて製造されるプルランオリゴ糖は、グルコ
ースの3×n量体(nは整数)として得られるが、これ
をさらにアミログリコシダーゼ等で消化すると、異なる
組成のプルランオリゴ糖が得られる。
In order to obtain the desired degree of polymerization from the reaction products, it is separated by gel filtration or HPLC. Further, as described above, the pullulan oligosaccharide produced by using the enzyme that cleaves the α-1,6 glycoside bond is obtained as a glucose 3 × n monomer (n is an integer). When digested with glycosidase or the like, pullulan oligosaccharides having different compositions are obtained.

【0019】プルランオリゴ糖は、エタノール濃度が6
5%(V/V)以上ではほとんどが不溶性となるので、沈
澱物として遠心分離等により集積することが可能であ
る。さらに、適当な濃度に溶解してから必要に応じてゲ
ル濾過等で精製することができる。
The pullulan oligosaccharide has an ethanol concentration of 6
Since most of it becomes insoluble at 5% (V / V) or more, it can be accumulated as a precipitate by centrifugation or the like. Further, it can be purified by gel filtration or the like if necessary after being dissolved in an appropriate concentration.

【0020】[0020]

【作用】プルラナーゼは、プルランのα−1,6グルコ
シド結合を切断するエンド型の加水分解酵素であり、プ
ルランの分解反応が進むとマルトトリオースにまで分解
される。しかし、反応系の水の濃度が減少すると反応の
平衡が逆方向の転移又は合成に変化する。すなわち、高
濃度の有機溶媒系でこのような酵素反応を行わせること
により、反応の平衡をシフトさせ、水系では得られない
高重合度のオリゴ糖を得ることができるようになると推
定される。
Action Pullulanase is an endo-type hydrolase that cleaves the α-1,6 glucoside bond of pullulan, and is decomposed into maltotriose when the decomposition reaction of pullulan proceeds. However, when the concentration of water in the reaction system decreases, the equilibrium of the reaction changes to the reverse transfer or synthesis. That is, it is presumed that by carrying out such an enzymatic reaction in a high-concentration organic solvent system, the equilibrium of the reaction is shifted, and an oligosaccharide having a high degree of polymerization, which cannot be obtained in an aqueous system, can be obtained.

【0021】尚、本発明においては、反応を有機溶媒系
で行うことにより、雑菌等による汚染の心配がないの
で、滅菌処理操作、設備が不要である。
In the present invention, since the reaction is carried out in an organic solvent system, there is no fear of contamination by various bacteria, so that sterilization operation and equipment are unnecessary.

【0022】[0022]

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。尚、プ
ルランは、実施例1〜6においては、研究用試薬(和光
純薬工業株式会社製)を、実施例7では食品工業用(林
原株式会社製)を使用した。プルラナーゼは、プルラナ
ーゼ「アマノ」(天野製薬株式会社製;905U/m
l)を使用した。尚、1Uは、プルランを基質として、
これにpH6.0、40℃でプルラナーゼを作用させた
とき、1分間に1マイクロモルのグルコースに相当する
還元力の増加をもたらす酵素量である。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. As the pullulan, a research reagent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used in Examples 1 to 6, and a product for food industry (Hayashibara Corporation) was used in Example 7. Pullulanase is a pullulanase “Amano” (manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd .; 905 U / m
1) was used. In addition, 1U is a pullulan substrate,
This is the amount of the enzyme that causes an increase in the reducing power corresponding to 1 micromol of glucose per minute when pullulanase is allowed to act on this at pH 6.0 and 40 ° C.

【0023】また、以下の有機溶媒の濃度はV/V%で
あり、いずれも50mMリン酸緩衝液(pH6.0)と
の混合液である。反応生成物の分析は、反応後に90℃
で10分間加熱して酵素を失活させた後、HPLCによ
り行い、得られた反応生成物の総量(未反応基質を除
く)に対する各重合度のオリゴ糖の割合を算出した。
The concentrations of the following organic solvents are V / V%, and all of them are mixed solutions with 50 mM phosphate buffer (pH 6.0). The reaction product is analyzed at 90 ° C after the reaction.
After inactivating the enzyme by heating at 10 ° C. for 10 minutes, the reaction was performed by HPLC, and the ratio of the oligosaccharide of each polymerization degree to the total amount of the obtained reaction product (excluding unreacted substrate) was calculated.

【0024】HPLCは、ポンプにはLC-6AD、検出器に
は示差屈折率計 RID-6A、オーブンにはCTO-6A(以上、
島津製作所製)を用い、カラムは(株)トーソー製TSKg
el AMIDE80を使用し、オーブンの温度70℃で分析を行
った。
[0024] In HPLC, LC-6AD is used as a pump, differential refractometer RID-6A is used as a detector, and CTO-6A (above,
Shimadzu Corporation column, TSKg manufactured by Tosoh Corporation
The analysis was carried out using an el AMIDE80 at an oven temperature of 70 ° C.

【0025】以下において、G3、G6は、グルコース
の3量体、6量体を表す。
In the following, G3 and G6 represent glucose trimers and hexamers.

【0026】[0026]

【実施例1】プルラン1g、プルラナーゼ希釈液(91
U/ml)1ml、エタノール3ml、リン酸緩衝液6
mlを混合し、50℃の恒温槽中で、マグネチックスタ
ーラを使用して緩やかに撹拌しながら反応を行った。比
較例1として、エタノールの代わりにリン酸緩衝液を加
えて同様に反応を行った。
Example 1 Pullulan 1 g, pullulanase diluent (91
U / ml) 1 ml, ethanol 3 ml, phosphate buffer 6
ml was mixed, and the reaction was carried out in a constant temperature bath at 50 ° C. with gentle stirring using a magnetic stirrer. As Comparative Example 1, a phosphate buffer solution was added instead of ethanol, and the same reaction was performed.

【0027】経時的に反応液から一定量を分取し、反応
生成物の分析を、グルコース3量体及び6量体以上のプ
ルランオリゴ糖について行った。加えたプルランの重量
に対するプルランオリゴ糖の重量の百分率(%)を、プ
ルランオリゴ糖への変換率とした。結果を表1に示す。
また、全生成物についての変換率を図1に示す。
A certain amount of the reaction solution was sampled over time, and the reaction products were analyzed for glucose trimer and hexamer and higher pullulan oligosaccharides. The percentage (%) of the weight of pullulan oligosaccharide with respect to the weight of added pullulan was taken as the conversion rate to pullulan oligosaccharide. The results are shown in Table 1.
In addition, the conversion rate for all products is shown in FIG.

【0028】[0028]

【表1】 また、実施例について、380時間反応後の生成物(3
量体〜54量体)への変換率を図2に示す。図中の横軸
は、グルコースを1とした生成物の重合度を表す。
[Table 1] In addition, regarding the example, the product (3
FIG. 2 shows the conversion rate from the monomer to the monomer. The horizontal axis in the figure represents the degree of polymerization of the product with glucose as 1.

【0029】この結果から、水系での反応生成物は大部
分が3量体(マルトトリオース)であるが、エタノール
含有系では反応時間の経過と共に6量体以上のプルラン
オリゴ糖が増加するのがわかる。
From these results, most of the reaction products in the water system are trimers (maltotriose), but in the ethanol-containing system, the amount of pullulan oligosaccharides of hexamers or more increases with the passage of reaction time. I understand.

【0030】[0030]

【実施例2】実施例1で得られた140時間反応後の反
応液に、アミログルコシダーゼ(シグマ社製)を12U
/mlとなるように、又はα−アミラーゼを10U/m
lとなるように添加し、室温で1時間反応後、HPLC
で生成物を分析した。アミログルコシダーゼ処理した結
果を図3に示す。図3から明らかなように、アミログル
コシダーゼ処理後には、グルコースの3×n量体(nは
整数)は完全に消化され、新たなプルランオリゴ糖が生
成した。また、プルランオリゴ糖は、α−アミラーゼに
よって分解されず、難消化性であることが予想される。
更に、アミログルコシダーゼ処理されたプルランオリゴ
糖は、より難消化性の強いオリゴ糖であると考えられ
る。
Example 2 12 U of amyloglucosidase (manufactured by Sigma) was added to the reaction solution obtained in Example 1 after 140 hours of reaction.
/ Ml or 10 U / m of α-amylase
The reaction mixture was added so that the concentration became 1 and reacted at room temperature for 1 hour, followed by HPLC.
The product was analyzed by. The results of amyloglucosidase treatment are shown in FIG. As is clear from FIG. 3, after the amyloglucosidase treatment, the glucose 3 × n monomer (n is an integer) was completely digested, and new pullulan oligosaccharide was produced. Further, pullulan oligosaccharide is not degraded by α-amylase and is expected to be indigestible.
Furthermore, the amyloglucosidase-treated pullulan oligosaccharide is considered to be a more resistant oligosaccharide.

【0031】[0031]

【実施例3】35%エタノール系における至適酵素濃度
を検討した。プルラン10%及び適宜希釈したプルラナ
ーゼを含む反応液1mlを、20℃の恒温槽に入れ、2
4時間静置した。反応生成物を分析した結果を図4に示
す。
Example 3 The optimum enzyme concentration in a 35% ethanol system was examined. 1 ml of a reaction solution containing 10% pullulan and appropriately diluted pullulanase was placed in a thermostat at 20 ° C.
Let stand for 4 hours. The result of analysis of the reaction product is shown in FIG.

【0032】この結果から、上記条件では、酵素濃度が
10U/mlをピークとしてグルコース6量体以上のプ
ルランオリゴ糖が得られ、この濃度を越えると3量体へ
の分解が進むことがわかる。
From these results, it is understood that under the above conditions, pullulan oligosaccharides having a glucose hexamer or higher with an enzyme concentration peaking at 10 U / ml are obtained, and above this concentration, decomposition into trimers proceeds.

【0033】[0033]

【実施例4】次に、エタノール濃度がプルランオリゴ糖
の収率に与える影響を調べた。プルラン10%、終濃度
9.1U/mlのプルラナーゼ、0〜50%のエタノー
ルを含む反応液を、20℃の恒温槽に入れて静置するこ
とにより反応を行った。22時間後及び43時間後の反
応生成物を分析した結果を、各々図5(a)、(b)に
示す。
Example 4 Next, the influence of the ethanol concentration on the yield of pullulan oligosaccharide was examined. A reaction solution containing 10% pullulan, pullulanase at a final concentration of 9.1 U / ml, and 0 to 50% ethanol was placed in a thermostat bath at 20 ° C. and allowed to stand to carry out the reaction. The results of analyzing the reaction products after 22 hours and 43 hours are shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), respectively.

【0034】この結果から、上記条件下では、最も高い
変換率でグルコース6量体以上のプルランオリゴ糖が得
られるエタノールの濃度は、反応22時間では30%、
反応43時間では40%であり、そのときの変換率は各
々約60%、約80%に達した。
From these results, under the above-mentioned conditions, the ethanol concentration at which pullulan oligosaccharides having a glucose hexamer or higher were obtained at the highest conversion rate was 30% in 22 hours of reaction.
It was 40% in 43 hours of reaction, and the conversion rates at that time reached about 60% and about 80%, respectively.

【0035】さらに、エタノール40%存在下で43時
間反応を行った場合のプルランオリゴ糖の組成を図6に
示す。この条件では、非常に高い収率で6量体以上のプ
ルランオリゴ糖が得られることが明らかである。
Further, FIG. 6 shows the composition of pullulan oligosaccharide when the reaction was performed for 43 hours in the presence of 40% ethanol. It is clear that under these conditions, a hexamer or higher pullulan oligosaccharide can be obtained in a very high yield.

【0036】[0036]

【実施例5】本発明により得られるプルランオリゴ糖の
回収方法を検討した。実施例4のエタノール30%を含
む22時間反応液に、99.5%エタノールを緩やかに
撹拌しながら添加した。添加量の増加とともに、透明な
反応液が次第に白濁し、沈殿物が生成した。
Example 5 A method for recovering pullulan oligosaccharide obtained by the present invention was examined. 99.5% ethanol was added to the reaction liquid containing 30% ethanol of Example 4 for 22 hours while gently stirring. As the amount of addition increased, the transparent reaction solution gradually became cloudy and a precipitate was formed.

【0037】このようにして反応液のエタノール濃度が
65%及び77%となるようにエタノールを添加した
後、室温(20℃)で緩やかに3時間撹拌し、反応液を
濾過して沈殿物を得た。この沈殿物を凍結乾燥器等を用
いて完全に乾燥させ、白色の粉末を得た。
After adding ethanol so that the ethanol concentration of the reaction solution became 65% and 77% in this way, the mixture was gently stirred at room temperature (20 ° C.) for 3 hours, and the reaction solution was filtered to form a precipitate. Obtained. This precipitate was completely dried using a freeze dryer or the like to obtain a white powder.

【0038】上記で得られた粉末を一定量の水に再溶解
させ、HPLCにより各重合度のプルランオリゴ糖の組
成を調べ、反応直後に調べた組成と比較することによ
り、各重合度毎の回収率を算出した。結果を図7に示
す。この結果から、エタノールの終濃度が65%では、
重合度21(マルトトリオースの7量体)以上のプルラ
ンオリゴ糖が沈澱物として90%以上回収でき、また、
エタノールの終濃度が77%以上では、重合度12以上
のプルランオリゴ糖が沈澱物として90%以上回収でき
た。
The powder obtained above was redissolved in a certain amount of water, the composition of pullulan oligosaccharide of each polymerization degree was examined by HPLC, and the composition was examined immediately after the reaction to compare with the composition examined immediately after the reaction. The recovery rate was calculated. The results are shown in Fig. 7. From this result, when the final concentration of ethanol is 65%,
Pullulan oligosaccharides having a degree of polymerization of 21 (maltotriose heptamer) or more can be recovered as a precipitate in an amount of 90% or more.
When the final concentration of ethanol was 77% or more, 90% or more of pullulan oligosaccharide having a degree of polymerization of 12 or more could be recovered as a precipitate.

【0039】[0039]

【実施例6】次に、有機溶媒の種類を変えて、プルラン
オリゴ糖の製造を行った。プルラン10%、終濃度9.
1U/mlのプルラナーゼ、終濃度30%の各種有機溶
媒を含む反応液を、20℃の恒温層中に静置することに
より反応を行った。18時間反応後のプルランオリゴ糖
の組成を調べた。
Example 6 Next, pullulan oligosaccharides were produced by changing the type of organic solvent. Pullulan 10%, final concentration 9.
The reaction was carried out by allowing a reaction solution containing 1 U / ml of pullulanase and various organic solvents having a final concentration of 30% to stand in a constant temperature layer at 20 ° C. The composition of pullulan oligosaccharide after the reaction for 18 hours was examined.

【0040】結果を図8に示す。この結果から、極性
(親水性)の高い有機溶媒ほどグルコース6量体以上の
プルランオリゴ糖への変換率が高いことがわかる。
The results are shown in FIG. From these results, it can be seen that the more polar (hydrophilic) an organic solvent is, the higher the conversion rate of glucose hexamer or more into pullulan oligosaccharide is.

【0041】[0041]

【実施例7】食品工業用のプルランを用いて、プルラン
オリゴ糖を大量製造した実施例を説明する。
Example 7 An example of mass production of pullulan oligosaccharides using pullulan for the food industry will be described.

【0042】プルランとして、食品工業用プルラン
(「プルランPF20」林原株式会社製)を用いた。こ
のプルランを10%、エタノール30%、終濃度9.1
U/mlのプルラナーゼを含む反応液300mlを50
0mlの三角フラスコに入れ、撹拌しながら20℃で2
0時間反応を行った。このときの反応液中のプルランオ
リゴ糖の組成を図9に示す。
As the pullulan, pullulan for the food industry (“Pullulan PF20” manufactured by Hayashibara Co., Ltd.) was used. This pullulan was 10%, ethanol 30%, final concentration 9.1.
50 ml of a reaction solution containing U / ml pullulanase
Place in a 0 ml Erlenmeyer flask and stir at 20 ° C for 2
Reaction was carried out for 0 hours. The composition of pullulan oligosaccharide in the reaction solution at this time is shown in FIG.

【0043】反応終了後、99%エタノールを終濃度が
60%となるように加え、室温で3時間緩やかに撹拌し
た。これを濾紙(TOYO Filter paper No.6)で濾過し、
沈殿物を得た。この沈殿物を凍結乾燥器で24時間乾燥
させ、白色粉末21.5gを得た。最終的なプルランオ
リゴ糖の収率は原料に対し71.1%であった。
After completion of the reaction, 99% ethanol was added to a final concentration of 60%, and the mixture was gently stirred at room temperature for 3 hours. Filter this with filter paper (TOYO Filter paper No.6),
A precipitate was obtained. This precipitate was dried in a freeze dryer for 24 hours to obtain 21.5 g of a white powder. The final yield of pullulan oligosaccharide was 71.1% based on the raw material.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明は、多糖類を親水性有機溶媒と水
との混合系で酵素分解を行うこととしたことにより、プ
ルランオリゴ糖を効率よく製造することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, pullulan oligosaccharides can be efficiently produced by enzymatically decomposing a polysaccharide in a mixed system of a hydrophilic organic solvent and water.

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

【図1】 反応時間とプルランオリゴ糖の収率との関係
を示す図。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between reaction time and pullulan oligosaccharide yield.

【図2】 反応液中の各重合度のプルランオリゴ糖の組
成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing the composition of pullulan oligosaccharides having various degrees of polymerization in a reaction solution.

【図3】 反応液中の各重合度のプルランオリゴ糖の組
成を示す図。
FIG. 3 is a view showing the composition of pullulan oligosaccharides having various degrees of polymerization in a reaction solution.

【図4】 酵素濃度がプルランオリゴ糖の組成に与える
影響を示す図。
FIG. 4 is a graph showing the influence of enzyme concentration on the composition of pullulan oligosaccharide.

【図5】 エタノール濃度がプルランオリゴ糖の組成に
与える影響を示す図。
FIG. 5 is a graph showing the influence of ethanol concentration on the composition of pullulan oligosaccharides.

【図6】 反応液中の各重合度のプルランオリゴ糖の組
成を示す図。
FIG. 6 is a view showing the composition of pullulan oligosaccharides having various degrees of polymerization in a reaction solution.

【図7】 各重合度のプルランオリゴ糖の回収率を示す
図。
FIG. 7 is a view showing a recovery rate of pullulan oligosaccharides of each polymerization degree.

【図8】 有機溶媒の種類とプルランオリゴ糖の収率と
の関係を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the type of organic solvent and the yield of pullulan oligosaccharide.

【図9】 反応液中の各重合度のプルランオリゴ糖の組
成を示す図。
FIG. 9 is a view showing the composition of pullulan oligosaccharides having various degrees of polymerization in a reaction solution.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プルランを、プルランを構成するグルコ
ース同士の結合を切断する加水分解酵素を用いて分解す
ることによりプルランオリゴ糖を製造する方法であっ
て、プルランと前記加水分解酵素とを、有機溶媒と水と
の混合液中で共存させることを特徴とするプルランオリ
ゴ糖の製造法。
1. A method for producing pullulan oligosaccharides by degrading pullulan using a hydrolase that cleaves a bond between glucoses constituting pullulan, wherein pullulan and the hydrolase are A method for producing pullulan oligosaccharide, which comprises allowing the solvent to coexist in a mixed solution of water.
【請求項2】 前記加水分解酵素がα−1,6グリコシ
ド結合を切断する酵素である請求項1記載のプルランオ
リゴ糖の製造法。
2. The method for producing pullulan oligosaccharide according to claim 1, wherein the hydrolase is an enzyme that cleaves an α-1,6 glycoside bond.
【請求項3】 前記有機溶媒が、親水性有機溶媒である
請求項1又は2記載のプルランオリゴ糖の製造法。
3. The method for producing pullulan oligosaccharide according to claim 1, wherein the organic solvent is a hydrophilic organic solvent.
【請求項4】 前記有機溶媒の濃度が、5〜60(V/
V)%である請求項1〜3のいずれか一項に記載のプル
ランオリゴ糖の製造法。
4. The concentration of the organic solvent is 5 to 60 (V /
V)% is the manufacturing method of the pullulan oligosaccharide according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一項に記載の方
法により得られるプルランオリゴ糖を、さらにアミログ
リコシダーゼで消化することを特徴とするプルランオリ
ゴ糖の製造法。
5. A method for producing pullulan oligosaccharide, which comprises further digesting the pullulan oligosaccharide obtained by the method according to any one of claims 1 to 4 with amyloglycosidase.
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