JPH078285A

JPH078285A - オリゴ糖の製造方法

Info

Publication number: JPH078285A
Application number: JP5182196A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Nishida; 清隆西田; Toshiro Ochiai; 敏郎落合
Original assignee: Nikken Chemicals Co Ltd
Current assignee: Nikken Chemicals Co Ltd
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1995-01-13

Abstract

(57)【要約】【目的】パノース等を含有するオリゴ糖を発酵により
製造することを目的とする。【構成】炭素源としてマルトースを主成分として含有
する培地にデバレオマイセス属に属するパノース生産能
を有する酵母、好ましくは、デバレオマイセス・ハンセ
ニーを接種し、好気的に培養して培地中にパノース等を
生成蓄積せしめ、これを採取することよりなる、発酵に
よるオリゴ糖の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマルトースを原料とし
て、発酵法によりパノース等を含有するオリゴ糖を安価
に製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パノースを含む分岐オリゴ糖は、ビフィ
ズス菌増強作用、結晶防止性、難老化性、保湿性などの
性質を有するほか、日本酒やみりんなどのコク味の重要
成分として注目され飲食物、医薬品等、広範囲に利用さ
れている。特にパノースは近年ストレプトコッカス・ミ
ュータンス（Streptococcus mutans）などの口腔内細菌
が生成する不溶性グルカンの原料基質にならないばかり
でなく、蔗糖からのこれらのグルカンが生成するのを阻
害し、更に虫歯の原因になる酸生成の基質にもならない
と言う、非う蝕性、抗う蝕性、非発酵性のオリゴ糖であ
ることがわかってきた。パノースは、水飴等に含まれる
天然物であることから従来より極めて安全なオリゴ糖の
１つと考えられてきたが、現在まで大量生産を安価な方
法で行うことが困難であったため極めて高価な試薬とし
て、各種アミラーゼの作用機構解明に利用されているに
過ぎない。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】従来、パノースを含
むオリゴ糖はアミロペクチン、グリコーゲンの部分水解
物より調製されることは広く知られていたが、そのパノ
ース含量は低く工業的生産を行うには不向きであった。
最近になり、バチルス・ステアロサーモフィルス（Baci
llus stearothermophilus）又は枯草菌（Bacillus subt
ilis）に由来するネオプルラナーゼを澱粉やプルランに
作用させパノースを含む澱粉糖や純度の高いパノースを
得る方法が検討されている。（特開平1ー171493号公報、
J.Ferment.Bioeng.vol73,No.3,198ー202.1992）しかし、これらの方法は高価なプルランを原料として用
いなくてはならないことや酵素の生産性が低いことなど
の理由で未だ工業的生産には至っていない。更に、前出
のネオプルラナーゼを澱粉等に作用させると、パノース
ではなく主としてイソパノース及び６²−Ｏ−α−マル
トシルマルトースが得られる（特開平5ー95768号公
報）。

【０００４】また、古くからカビの生産するトランスグ
ルコシダーゼ（Methods in Carbohydrate Chemistry Vo
l.１,p319〜324）を用いてマルトースからイソマルトー
スやパノースなどを調製する方法が知られており、これ
らを更に進めた研究がパノースについて特開昭63ー12269
6号公報で開示されている。同公報に開示されたトラン
スグルコシダーゼを用いたパノースの製造法は、原料と
して安価なマルトースや澱粉を用いることができ、工業
的生産に適した比較的良い方法ではあるが、生成したパ
ノースが減少しない様、反応の進行度合を厳密に制御し
なければならない点、酵素剤を別途用意しなければなら
ない点などに改良の余地が見られる。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上記の
ような従来法の欠点を改良するべく、種々検討した結
果、デバレオマイセス・ハンセニー（Debaryomyces han
senii）が炭素源としてマルトースが存在した場合、そ
れを利用してパノースを生成することを見い出し、更に
研究を重ねて本発明に到達した。即ち、本発明は従来法
と異なり、酵素剤の調製、反応条件の厳密な制御を必要
としない発酵によるパノース等を含むオリゴ糖の製造方
法に関する。

【０００６】更に詳しくは、本発明は、炭素源としてマ
ルトースを主成分として含有する培地にデバレオマイセ
スに属するパノース生産能を有する酵母を接種し、好気
的に培養して培地中にパノース等を生成蓄積せしめ、こ
れを採取することを特徴とする、発酵によるオリゴ糖の
製造方法に関する。

【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。本発明で
は、デバレオマイセス属に属するパノース生産能を有す
る酵母の代表例として、デバレオマイセス・ハンセニー
AHU-3269 （北海道大学農学部寄第３２６９号）及びデ
バレオマイセス・ハンセニー AHU-3425 （北海道大学農
学部寄第３４２５号）を挙げることができる。

【０００８】本菌株の培養は、炭素源、窒素源、ビタミ
ン類、無機塩類等を含む液体培地を用いて好気的条件下
に攪拌培養により実施することが望ましい。当該液体培
地の炭素源としてマルトース及びマルトースシラップ等
のマルトースを主成分として含有する糖質が使用される
が、これらの糖質中のマルトース純度は５０（Ｗ／Ｗ）
％以上のもの、特に８０（Ｗ／Ｗ）％以上のものを使用
するのが好ましい。また、これらの糖質は、通常、培地
中に固形分換算で２０〜５０（Ｗ／Ｖ）％、好ましくは
２０〜４０（Ｗ／Ｖ）％の濃度となる範囲で添加使用さ
れる。尚、以下の説明中で用いる％は、純度及び固形分
中の含有量等は重量（Ｗ／Ｗ）％を意味し、培地中にし
めるマルトース、酵母エキス等の含量（濃度）は容量
（Ｗ／Ｖ）％を意味する。

【０００９】窒素源としては、使用する菌株に利用可能
な窒素化合物、例えば酵母エキス、トリプトン、麦芽エ
キス、カザミノ酸、コーンスチープリカー、等が使用さ
れる。また硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、硝酸
アンモニウムなどのアンモニウム塩類や硝酸塩類なども
使用可能である。また、培地に加える無機塩類として
は、例えばリン酸、マグネシウム、カリウム、カルシウ
ム、鉄などの塩類が使用される。更に、必要に応じて酵
母の生育に必要な各種の有機物、無機物あるいは通常用
いられる消泡剤などを添加することができる。

【００１０】培養は、前記組成の液体培地に本菌体を直
接接種するか、または別に前培養によって得られる種培
養液を接種して行われる。この種菌培養液の調製は、例
えば常法により斜面培養した菌をマルトース３０％、酵
母エキス１％を含むｐＨ４〜６の液体培地に１白金耳接
種して２６〜３６℃の温度で２〜５日間培養することに
より行なわれる。本発明の培養は、微生物が生育しうる
範囲内、即ち２４〜４０℃、好ましくは２８〜３５℃の
培養温度で行われる。また、培地のｐＨは３．５〜７．
０、特に４．０〜６．０の範囲が好ましい。培養期間は
培養条件、使用する培地の種類及び炭素源である糖質の
濃度により異なるが、通常３〜１０日間程度である。

【００１１】本発明における培養は、培養液中のパノー
スの生成量が最高に達した時点で終了させることができ
るように、培養液中のパノース量を高速液体クロマトグ
ラフィー、薄層クロマトグラフィー等の周知の方法によ
り測定しながら行なうことが望ましい。培養液中に蓄積
されたパノース、マルトトリオース等を含むオリゴ糖
は、培養終了後常法によって培養液から精製される。即
ち、斯かる場合に当該分野において通常使用されている
周知の手段、例えば濾過、遠心分離、イオン交換又は吸
着クロマトグラフィー、溶媒抽出などの操作が必要に応
じて適宜組合せて用いられる。一例を挙げれば、培養液
から濾過、遠心分離などによって菌体を除去し、次いで
この液を活性炭で処理して着色物質などを除き、更にイ
オン交換樹脂により脱イオンした後、液を濃縮してパノ
ース等を含有するオリゴ糖のシロップとすることができ
る。又、本発明では、得られたシロップをゲル濾過、イ
オン交換樹脂カラムクロマトグラフィー、カーボンカラ
ムクロマトグラフィー等で処理し、更にパノース含量の
高いオリゴ糖を得ることができる。

【００１２】次に、本発明を実施例により詳しく説明す
る。実施例１（ａ）種培養の調製グルコース３０（Ｗ／Ｖ）％、酵母エキス（ディフコ社
製、以下同じ）１．０（Ｗ／Ｖ）％、寒天１．５（Ｗ／
Ｖ）％から成る斜面培地にデバレオマイセス・ハンセニ
ー AHU-3269菌株の菌体を塗布し、３０℃で２日間静置
培養して種培養を得る。（ｂ）本培養マルトース３０（Ｗ／Ｖ）％（純度９９．０（Ｗ／Ｗ）
％）、酵母エキス１．５（Ｗ／Ｖ）％を含む液体培地５
０ｍｌを５００ｍｌ容量の三角フラスコ入れ、１２０
℃、１５分間オートクレーブ滅菌する。上記（ａ）で調
製したデバレオマイセス・ハンセニー AHUー3269菌株を
一白金耳宛植菌し、３０℃、２２０ｒｐｍで４日間培養
を行なった。培養終了後、高速液体クロマトグラフィー
（ＨＰＬＣ）にて培養液の糖組成を調べた。その結果を
以下に示す。

【００１３】培養液の糖組成（固形分当りの含有量％）５糖以上の分岐糖４．６分岐４糖１．４マルトトリオース９．１パノース５．９マルトース７６．５グルコース０．６その他１．９

【００１４】実施例２マルトース３０％（純度９９．０％）、コーンスチープ
リカー５％を含む液体培地５０ｍｌを５００ｍｌ容量の
三角フラスコ入れ、１２０℃、１５分間オートクレーブ
滅菌する。実施例１（ａ）で調製したデバレオマイセス
・ハンセニーAHUー3269菌株を一白金耳宛植菌し、３０
℃、２２０ｒｐｍで４日間培養を行なった。培養終了
後、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）にて培養
液の糖組成を調べた。その結果を以下に示す。

【００１５】培養液の糖組成（固形分当りの含有量％）マルトトリオース８．２パノース４．６マルトース７８．７グルコース２．０その他６．５

【００１６】実施例３（ａ）種培養の調製グルコース３０％、酵母エキス１．０％、寒天１．５％
から成る斜面培地にデバレオマイセス・ハンセニー AHU
ー3425菌株の菌体を塗布し、３０℃で２日間静置培養し
て種培養を得る。（ｂ）本培養マルトース３０％（純度９９．０％）、酵母エキス１．
５％を含む液体培地５０ｍｌを５００ｍｌ容量の三角フ
ラスコ入れ、１２０℃、１５分間オートクレーブ滅菌す
る。上記（ａ）で調製したデバレオマイセス・ハンセニ
ー AHU-3425菌株を一白金耳宛植菌し、３０℃、２２０
ｒｐｍで４日間培養を行なった。培養終了後、高速液体
クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）にて培養液の糖組成を
調べた。その結果を以下に示す。

【００１７】培養液の糖組成（固形分当りの含有量％）５糖以上の分岐糖４．７分岐４糖４．１マルトトリオース１３．８パノース６．１マルトース５８．７グルコース０．９その他１１．７

【００１８】実施例４マルトース３０％（純度９９．０％）、コーンスチープ
リカー５％を含む液体培地５０ｍｌを５００ｍｌ容量の
三角フラスコ入れ、１２０℃、１５分間オートクレーブ
滅菌する。実施例１（ａ）と同様に調製したデバレオマ
イセス・ハンセニー AHUー3425菌株を一白金耳宛植菌
し、３０℃、２２０ｒｐｍで４日間培養を行なった。培
養終了後、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）に
て培養液の糖組成を調べた。その結果を以下に示す。

【００１９】培養液の糖組成（固形分当りの含有量％）５糖以上の分岐糖０．５分岐４糖３．３マルトトリオース２１．１パノース９．９マルトース６２．７グルコース１．１その他１．４

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、培地の炭素源として比
較的安価なマルトースを使用し、高濃度の培地にデバレ
オマイセス属に属するパノース生産能を有する酵母を接
種し、発酵によりパノース等を含有するオリゴ糖を安価
に製造することができる。よって、本発明は、パノース
等を含有するオリゴ糖を工業的に製造する上で極めて有
益な方法である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素源としてマルトースを主成分として含
有する培地にデバレオマイセス属に属するパノース生産
能を有する酵母を接種し、好気的に培養して培地中にパ
ノース等を生成蓄積せしめ、これを採取することを特徴
とする、発酵によるオリゴ糖の製造方法。
【請求項２】デバレオマイセス属に属する酵母がデバレ
オマイセス・ハンセニーである請求項１記載のオリゴ糖
の製造方法。