JPH114700A - イソマルト− オリゴサッカライドに富んだシロップを生成する方法 - Google Patents
イソマルト− オリゴサッカライドに富んだシロップを生成する方法Info
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Abstract
ロップの生成方法 【手段】 本発明に、イソマルト- オリゴサッカライド
の生成方法を記載する。この方法は再使用可能なキャリ
ヤー上に固定化された酵素を使用することから成る。キ
ャリヤーはアニオン交換体が好ましい。でんぷん加水分
解の変換に使用される酵素はトランスグルコシダーゼ及
びプルラナーゼであり、これらの酵素は共- 固定化され
る。更に、キャリヤー/酵素複合は架橋によって強化さ
れる。
Description
ゴサッカライドシロップの生成方法に関する。この方法
は、再使用可能なキャリヤー上に固定化された酵素を使
用することを包含する。更に本発明は、再使用可能なキ
ャリヤー上に固定化された酵素の使用によって得られる
シロップに関する。
プは、かなりの量の分枝状オリゴサッカライド、たとえ
ばイソマルトース、パンノース、イソマルトトリオー
ス、イソマルトテトラオース、ニゲロース、コジビオー
ス、イソパノース及び高度に分枝されたオリゴサッカラ
イドを含有する。この製品は目的とする用途によって粉
末で又は液状形で販売される。可能な用途は食品領域に
あり、たとえば −調味料(マヨネーズ、ヴィネガー、スープベース等
々)、 −菓子類(キャンディ、チューインガム、チョコレー
ト、アイスクリーム、シャーベット、シロップ、パ
テ)、 −果物及び野菜の加工食品(ジャム、マーマレード、フ
ルーツソース、ピックルス)、肉又は魚加工食品(ハ
ム、ソーセージ等)、 −ベーカリー製品(パン、ケーキ、クッキー)、 −前もって調理された食品(サラダ、ゆでた豆等々)、 −カン詰め及びビン詰め食品、飲料(コーヒー、ジュー
ス、ネクター、炭酸飲料、レモネー ト、コーラ)、 −インスタント食品(インスタントコーヒー、インスタ
ントケーキベース等々) 更に、イソマルト- オリゴサッカライドシロップを、動
物のえさ及びペットフード中の成分として加えることが
できる。非食品用途領域は化粧料及び医療品(たばこ、
口紅、歯みがき粉、内服薬等々)である。
経口的に摂取される時には、ヒト及び動物の健康を一般
に増加させることに関係していることはこの何年間の間
知られている。オリゴサッカライドの主たる作用は、大
腸中で多数のビフィドバクテリア(bifidbacteria) 及び
ラクトバシリ(Lactobacilli)を増加し、腐敗細菌の濃度
を下げることである。ビフィドバクテリアは、病原体の
生長を酸形成によって又は抗微生物活性によって抑制す
るいくつかの健康促進性質と関連がある。これらはまた
多種の作用効果、たとえば免疫システム(抗腫瘍性)の
調節、トリグリセリド及びコレステロールのレベルの低
下、ビタミン(B群)の産生、血中アンモニア濃度の減
少、転移の予防、抗微生物治療後の通常良好なフローラ
の回復、消化酵素の産生、抗生物質に関連する副作用の
減少と関係がある(Kohmoto T.,Fukui F., Takaku H.,
Machida Y.,等、Bifidobacteria Microflora, 7(2)(198
8), 61-69 ; Kohmoto K., Tsuji K.,Kaneko T. Shiota
M.,等、Biosc. Biotech.Biochem., 56(6)(1992), 937-9
40 ;Kaneko T. Kohmoto T., Kikuchi H., FukuiF.,
等、Nippon NqgeikagakuKaishi, 66(8)(1992), 1211-12
20, Park J-H, Jin-Young Y., Ok-Ho S., Hyun- Kyung
S., 等、Kor. J. Appl. Microbiol. Biotechnol.,20(3)
(1992),237-242).イソマルト- オリゴサッカライドは、
D- グルコシルトランスフエラーゼ(E.C.2,4,
1.24,トランスグルコシダーゼ、α- グルコシダー
ゼ)を用いてトランスグルコシル化反応によって合成さ
れる。この酵素は、α- D−グルコオリゴサッカライド
とのインキュベーションで加水分解反応も転移反応も触
媒作用を発揮する。転移は最もしばしば6−OH(グル
コース分子の6位のヒドロキシル基)に起こり、D- グ
ルコースからイソマルトースを又はマルトースからパノ
ースを生成する。この酵素はまたD- グルコースの2−
OH又は3−OHに転移し、コジビオース又はニゲロー
スを生成するか又は4−OHに戻ってマルトースを再生
成する。トランスグルコシダーゼ反応の結果として、マ
ルトオリゴサッカライドはイソマルト- オリゴサッカラ
イドに変換され、これはα- D- 1,6- グルコシド架
橋によって連結されたグルコース分子の比較的高い割合
を含有するオリゴサッカライドのクラスを生じる。A.
ニガー(A. niger)からのトランスグルコシダーゼは低い
DPを有するオリゴサッカライドにしか作用しない(Mc
Cleary B.V.,Gibson T.S.,Carbohydrate Research 185
(1989)147-162 ; BensonC.P.,Kelly C.T.,Fogarty W.
M.,J.Chem. Tech. Biotechnol., 32(1982)790-798; Paz
ur J.H.,Tominaga Y.,DeBrosse C.W.,Jackman L.M.,Ca
rbohydrale Research, 61(1978)279-290).イソマルト-
オリゴサッカライドは種々の方法で得ることができる。
たとえば高い乾燥固体濃度、すなわち60〜80%での
グルコースシロップをグルコアミラーゼで処理して、主
にDP2のイソマルト- オリゴサッカライドの生成を生
じる。他の例はプルラナーゼを液化でんぷんに添加し、
マルトースシロップを分枝化し、ショ糖をデキストリン
スクラーゼで処理して達成されるマルトース転移であ
る。
生成は非連続法で行われると報告されている。通常の生
成法(特開昭61−212296号公報、Showa Sangyo
Co.Ltd.) によればコーン、ジャガイモ又はタピオカで
んぷんの30%dsスラリーを熱安定なα- アミラーゼ
で6〜10DE液化物に液化することから始まる。この
液化物をpH5及び60℃にし、β- アミラーゼ及びト
ランスグルコシダーゼを加え、糖化を48〜72時間続
ける。糖化期間の最後に、シロップを濾過し、活性炭及
びイオン交換体を用いて精製する。最後に純粋な生成物
をほぼ80%dsに濃縮する。(Takaku H., Handbook
of amylases and related enzymes,Ed.The Amylase Res
earch society of Japan,Pergamon,Oxford,(1988), 215
-217).使用されるβ- アミラーゼは大豆 又は小麦から
生じ、トランスグルコシダーゼは、ほとんどの場合真菌
類、好ましくはアスペギルスニガー(Aspergillus nige
r) から由来する。
アミラーゼ及びトランスグルコシダーゼの混合物を用い
るでんぷん加水分解物の変換(特開昭41−48693
号公報、Nippon Corn Starch KK)及び分枝状オリゴサッ
カライドを生成するためにトランスグルシダーゼと共に
PD3又はPD4を生じるα- アミラーゼを生じるDP
3又はDP4を用いる高DP3又はDP4シロップへの
でんぷん(特開昭31−87390、Gunei,Kagaku Kog
yo) を包含する。
めの可溶性酵素系に多くの注目がよせられているが、こ
の様なことは固定化酵素の分野に見あたらない。特開昭
63−109790号公報(Showa Sangyo Co.) には、
固定化トランスグルコシダーゼ複合体をイソマルト- オ
リゴサッカライドの生成に使用することが開示されてい
る。この複合体はトランスグルコシダーゼの存在下にグ
ルタルアルデヒドでゼラチンを架橋して生成される。得
られた複合体は、低い機械安定性を有し、かつ固定カラ
ムへの輸送が起りうる前に粉砕されなければならない。
かなりの不均質の反応のゆえに、酵素はキャリヤー材料
内に均一に分配されない。このことが妨害された反応速
度をもたらし、最大量のイソマルト- オリゴサッカライ
ドを得ることなく最終生成物を生じる。別の欠点は、キ
ャリヤーが再使用できないことである。酵素活性の消失
後、経済的にかつ生態学的に好ましくない溶液である複
合体全体を廃棄しなければならない。
書には、グルコースとフルクトースから出発するイソマ
ルトースの生成法が記載されている。この明細書に、こ
の方法に再使用できるキャリヤーを使用することは開示
されていない。更にその例中に、変換を行うための非固
定化酵素の使用しか示されていない。米国特許第393
5070号明細書には、少なくとも一部のデキストロー
スをレブロースに変換するでんぷん加水分解物の異性化
法が開示されている。この変換の後に、ベントナイト上
でトランスグルコシダーゼによる処理が行われる。ベン
トナイトは再使用可能なキャリヤーではない。更に出発
材料はデキストロース母液である。
nsulators Ltd.) 中に、SiO2 とMgOから成る多孔
性セラミック粒子上に固定された酵素を使用することが
記載されている。このセラミック粒子は再使用できな
い。特開昭62−278984(Daikin Kogyo KK) に、
細胞及び酵素から成る共-固定化物の使用が開示されて
いる。この生成物も再使用できない。
- オリゴサッカライドシロップを生成する方法に関し、
その際トランスグルコシダーゼの固定化に再使用できる
キャリヤーを用いてトランスグルコシダーゼによってで
んぷん加水分解物を酵素変換する。でんぷん加水分解物
は4〜70、好ましくは20〜60のDEを有するシロ
ップである。
換樹脂であり、トランスグルコシダーゼは吸着によって
樹脂上に固定化されるのが好ましい。もう1つの本発明
の観点は、他の酵素をトランスグルコシダーゼで共- 固
定化(co-immobilized) し、この他の酵素はたとえばプ
ルラナーゼ又はα- アミラーゼである。多数の酵素は一
緒に同一キャリヤー上に固定化することもできる。この
ことが2つの酵素変換工程を別々にすることを可能にす
る。
ー/酵素複合は、1種又はそれ以上の架橋剤との反応に
よって強化されることである。40%より多い、好まし
くは45%より多いイソマルト- オリゴサッカライドを
含有するイソマルト- オリゴサッカライドシロップの連
続生成法を示す。この値は、少なくとも3ベット容量/
時間の流動速度及び少なくとも25日間で達成される。
ト- オリゴサッカライドシロップを精製することであ
る。すなわちクロマトグラフィー法によって又は濾過に
よって更に処理する。本発明の他の点は、イソマルト-
オリゴサッカライドシロップの生成の間及びその後甘味
が増加することである。これは甘味料の添加によって又
はグルコースイソメラーゼ又はヒドロラーゼを用いる更
なる酵素変換によって行われる。これによってグルコー
スがフルクトースに変換される。この酵素変換を、トラ
ンスグルコシル化と同時に又はその次に行うことができ
る。
シロップを生成する方法に於て、再使用できるキャリヤ
ーを酵素固定化に使用して、トランスグルコシダーゼ又
は同等の活性を有する酵素によってでんぷん加水分解物
を酵素変換する、上記方法に関する。でんぷん加水分解
物は4〜70、好ましくは20〜60のDEを有する。
でんぷん加水分解物は、従来公知の方法に従って得られ
る。
用できる。本発明の目的で、“再使用できる”なる言葉
は、キャリヤー材料が無傷のまま酵素又は酵素活性のな
い状態であることを意味する。その際キャリヤー材料を
酵素で再負荷し、再使用することもできる。キャリヤー
の洗浄はたとえば酸性又は塩基性溶液で洗滌して行うこ
とができ、これをバッチ中で又はカラム中で行ってよ
い。塩を添加するのが有利である。他の可能性は、たん
白質分解酵素の使用である。もう1つの手段は材料の加
熱である。
が好ましい。この様な材料は、セルロースを主体とす
る。他のより好ましいキャリヤーは、弱塩基性基を有す
るキャリヤーをベースとするポリアクリレート又はポリ
スチレンであり、キャリヤー、たとえば DuoliteTM A
568(Rohm 及び Haas)をベースとするフエノールホル
ムアルデヒドが好ましい。
ランスグルコシダーゼを吸着によって、すなわち非共有
状態で樹脂上に固定化するのが好ましい。これは不活性
酵素を容易に除去させ及び新鮮な酵素で引き続いて再負
荷される。下記例中に(特に例11中に)酵素がキャリ
ヤーから容易に除去されることを示す。キャリヤーの再
負荷は、複合体活性の完全な回復をもたらす。これは、
キャリヤー材料がかなりの時間使用されてから代えられ
ることを意味する。
ルコシダーゼを固定化することを示す。30%dsマル
トースシロップの変換用カラム中にこの触媒を適用する
ことは、約3ベット値/時間の一定流動速度で生じたイ
ソマルト- オリゴサッカライドの全量が約40%であ
り、その処理が少なくとも約30日間安定であることを
示す。個々のイソマルト- オリゴサッカライドの量の小
さい変化が観察される。酵素の活性は主としてDP2−
DP6の範囲内である。グルタルジアルデヒドでの固定
化されたトランスグルコシダーゼの架橋を例2中に示
す。ジアルデヒドを最終濃度1%で使用する。その結果
(例2)は、酵素の架橋が、架橋せずに得られる酵素と
異なる組成を有するシロップ生成を生じることを示す。
グルコースの量は、特異的に増加する。イソマルト- オ
リゴサッカライドの全量は、約35%であり、5%の減
少はほとんど完全にパノースの減少によって生じたもの
とみなすことができる。
ランスグルコシダーゼで共- 固定化され、その様な他の
酵素はプルラナーゼ又はα- アミラーゼである。プルラ
ナーゼ又はα- アミラーゼは、比較的高いDPnフラク
ションを比較的小さいフラグメントに分解し、そのフラ
グメントはトランスグルコシダーゼの作用に近い。酵素
を同一キャリヤー上に一緒に固定化してもよいが、酵素
を別々に固定化することもできる。これは2つの酵素変
換工程を別々にすることを可能にする。α- アミラーゼ
及び(又は)プルラナーゼは、この様な場合トランスグ
ルコシダーゼと物理的に分けられる。たとえばトランス
グルコシダーゼの前に加える。この様な処理の利点は、
酵素の1つが使い果たされた場合、その代りにすべての
酵素を代える必要がなく、酵素の1つのみを替え、そし
てまた使い果たされていない他の酵素と共に固定され続
けることができることである。この様な別々の固定化を
例10中に記載する。
酵素を安定化するために生成された複合体上で行うこと
ができる。トランスグルコシダーゼとプルラナーゼ
(1:75(w/w)の共- 固定化は、次の複合体をも
たらす。これは30%dsマルトースシロップ上に適用
された時、はるかに低いグルコース含量及び増加された
DP3含量を有するイソマルト- オリゴサッカライドを
生じる。DPn含量は、プルラナーゼの活性のゆえに半
減する(例3)。イソマルト- オリゴサッカライドの量
は、約48%で始まるが、やがてこの値はかなり減少す
る。それ故に触媒は明らかに不安定である。パノースの
量は約18%である。
験が実施され、異なるイソマルト-オリゴサッカライド
スペクトルを生じる(例4)。複合体を安定化するため
に、共- 固定化された酵素/キャリヤー生成物を種々の
濃度でグルタルジアルデヒドで処理する。約0.1%よ
り多いジアルデヒドの使用は、著しく増加された安定性
を生じる。イソマルト- オリゴサッカライドの全量は、
約45%であり、流動速度が6ベット容量/時間に増加
された場合でさえこの値以上を維持する(例6)。例6
及び7中に、増加した安定性が0.25%及び1%グル
タルジアルデヒドともに用いて達成されるのを示す。
5%より多いイソマルト- オリゴサッカライドを含有す
るイソマルト- オリゴサッカライドシロップの連続生成
法を示すものである。この値は少なくとも3ベット容量
/時間の流動速度及び少なくとも25日間で得られる。
本発明のもう1つの観点に於て、イソマルト- オリゴサ
ッカライドシロップを精製することである。すなわちク
ロマトグラフィー法によって又は濾過によって更に処理
する。生成されたイソマルト- オリゴサッカライドシロ
ップをクロマトグラフィー法で又は限外- 又はナノ- 濾
過によって分別し、グルコースフラクションを除き、イ
ソマルト- オリゴサッカライド含量に富んだシロップが
この方法で得られる。
ッカライドシロップの生成の間及びその後甘味が増加す
ることである。これは甘味料の添加によって又はグルコ
ースイソメラーゼ又はヒドロラーゼを用いる更なる酵素
変換によって行われる。例8中に、イソマルト- オリゴ
サッカライドシロップをグルコースイソメラーゼカラム
を介して変換することを示す。このカラムは他のオリゴ
サッカライドに著しい影響を与えずにグルコースのフル
クトースへの変換を生じる。
含量を増加する他の方法は、生成されたイソマルト- オ
リゴサッカライドシロップをヒドロラーゼ(可溶又は固
定化された形で)で処理することである。このヒドロラ
ーゼは優先的に又は専らマルト- オリゴサッカライドを
加水分解し、イソマルト- オリゴサッカライドにほんの
僅かしか又は全く親和性を有さない。この様な酵素の例
はA.ニガー又は他の細菌類、たとえばアスペルギルス
sp.又はリゾプス(Rhizopus)sp.から得られるグル
コアミラーゼである。これは優先的にマルト- オリゴサ
ッカライドを加水分解する。(Manjunath P.,Shenoy B.
C.,Raghavendra Rao M.R.,Journal of AppliedBiochemi
stry, 5(1983),235-260 ; Meagher M.M., 等、Biotechn
ology andBioengineering, 34(1989),681-693 ; Pazur
J.H.,Kleppe K.,The Journal ofBiological Chemistry,
237(1962),1002-1006 ; Hiromi K.,Nitta Y., 等、Bio
chimica et Biophysica Acta, 302(1973),362-37).同一
のことがグルコアミラーゼを用いて行われる。その場
合、他のすべてのオリゴサッカライドを犠牲にしてデキ
ストロースの著しい生成がある。
stearothermophilus) から得られるα- D- グルコピラ
ノシダーゼのような酵素も適用することができる。この
酵素はイソマルト- オリゴサッカライドを加水分解する
能力はなく、イソマルト- オリゴサッカライドに富んだ
シロップ中に存在するマルト- オリゴサッカライドを分
解するにすぎない(Suzuki Y.,Shinji M.,Nobuyki E.,Bi
ochimica etBiophysica Acta, 787(1984),281-289).マ
ルトーゼと呼ばれる他のα- D- グルコシダーゼも使用
することができる。たとえばイーストから得られるマル
ターゼはマルトースを加水分解し、より低い程度のマル
トトリオースを生じるにすぎない(Kelly C.T.,Fogarty
W.M.,Process Biochemistry, May/June (1983),6-12)。
への加水分解の後、シロップにクロマトグラフィー法で
又はナノ- 又は限外- 濾過でイソマルト- オリゴサッカ
ライドを強化することができる。
y 等の方法によって測定する(McCleary B.V.,Gibson T.
S.,Carbohydrate Research, 185(1989), 147-162) 。メ
チル -α- D- グルコピラノシドをトランスグルコシダ
ーゼの存在下にpH5.0、60℃で10分間反応さ
せ、それによってD- グルコースに変換する。D- グル
コースを測定し、活性を国際単位で表わす。1国際単位
(U)は1分あたり1マイクロモルのグルコシド結合を
切断するのに必要な酵素の量である。プルラナーゼ活性
を、Lappalainen 等の方法によって測定する(Lappalain
en A.,Niku-Paavola M.-L.,Suortri T.,Poutanen K., S
tarch, 43(12)(1991),477-482)。プルラナーゼ活性を、
pH5、50℃で15分間プルランをプルラナーゼと反
応させることによって測定する。プルランを、DNS試
薬で比色的に定量されるオリゴサッカライドに加水分解
する。酵素活性を、マルトースの濃度と吸光度との関係
を表わす標準曲線から算出する。1単位は還元基1マイ
クロモルを生じるのに必要な酵素量であり、1分あたり
のマルトース当量として表わされる。 基質:例7及び8以外のすべての例で基質として使用さ
れるシロップは次のおおよその組成を有する: DP1 DP2 DP3 DP4 DP5 DP6 DP7 DP8 DP9 DP10 DP ≧11 3.4 48.1 20.8 1.2 1.1 1.6 2.7 3.2 2.4 1.0 14.5 これらの基質は、イソマルト- オリゴサッカライドの極
めて低い量を含有する。
キストリンの様な他の基質(デキストロース当量<20
を有するでんぷん加水分解生成物)の使用又はDP1−
DP20及びより高いDPnの種々の量から成るシロッ
プを除外しない。 オリゴサッカライド分析:基質と生成物の分析評価を、
Na+ 形及びRI検出で Shodex KS801カラムを備
えたHPLC上で実施する。この方法はDP1,DP
2,DP3,DP4及びDPn組成物を生じる。DP1
−DP10組成物をBio−Rad HPX42Aカラ
ムで測定する。個々のイソマルト- オリゴサッカライド
の定量を、高性能アニオン交換クロマトグラフィーによ
って、すなわちパルスアンペロメトリック検出器を有す
る Dionex Carbopac PA−1カラムを用いて実施す
る。 〔例1〕 固定化されたトランスグルコシダーゼ Duolite A568TM10mlを脱塩水で洗浄して、微粒
子を除去する。次いで樹脂をHClでpH3.5に調整
する。トランスグリコシダーゼL“アミノ"(液状調製
物、11.2mgたん白質/g酵素溶液、103TGU
/g酵素溶液)2gを加え、混合物を一晩室温で攪拌す
る。生じた複合体を脱塩水で洗浄し、二重ジャケット付
きガラスカラム中に50℃で入れる。pH4.2にされ
た30%dsマルトースシロップ(3.3%DP1,4
9.7%DP2,21.9%DP3,0.9%DP4,
24.2%DP≧5)3BV/h(ベット容量/時間)
の流動速度でカラムへポンプ送入する。カラム温度を5
0℃で保つ。カラムの出口で生成物をHPLCによって
分析する。表1に固定化されたトランスグルコシダーゼ
の作用によるサッカライド組成の変化を示す。 表 1 日数 BV/h DP1 DP2 DP3 DP4 DPn 1 3.0 33.7 23.1 13.5 8.4 21.3 4 2.9 29.6 25.4 15.7 7.8 21.5 5 2.9 33 23.7 13.9 8.8 20.6 6 2.9 32.4 23.6 14.2 8.6 21.2 7 3 32.9 23.7 14.1 8.5 20.8 8 3 32.1 23.8 14.5 8.5 21.1 9 2.8 32.1 23.7 13.9 8.1 22.2 10 3.2 30.3 23.5 14.5 8.5 23.2 11 3.0 31.2 23.7 14.5 8.2 22.4 12 3.0 37.8 24.2 12.9 6.8 18.3 15 2.9 30.9 24 14.7 8.2 22.2 16 2.9 30.8 23.7 15 8.2 22.3 17 3 30 23.7 15.3 8.2 22.8 18 3 29.5 23.5 15.9 8.5 22.6 19 3 29.5 23.5 15.7 8.4 22.9 22 2.9 29.6 24.1 15.8 8.3 22.2 23 3 29.4 23.4 15.8 8.4 23 24 2.9 29.4 23.6 16 8.3 22.7 25 3 29.1 23.6 16.1 8.4 22.8 26 3 29.2 23.4 16 8.4 23 29 2.9 28.8 23.5 16.4 8.3 23 30 3 28.4 23.2 16.7 8.6 23.1 31 2.9 28.1 23.2 17 8.5 23.2 表2に生成された種々のイソマルト- オリゴサッカライ
ドを示す 表2 日数 BV/h デキスト マル マルト イソマル イソマルト ニゲ ロース トース トリオース トース トリオース ロース 5 2.9 33.0 4.2 1.0 15.6 9.4 3.9 8 3 32.1 4.4 1.3 15.8 9.1 3.7 9 2.8 32.1 4.2 1.0 15.6 9.1 3.8 16 2.9 30.8 4.8 1.1 15.7 9.0 3.2 19 3.0 29.5 5.1 1.3 15.1 9.4 3.3 23 3.0 29.4 5.3 1.4 15.6 8.3 2.5 26 3.0 29.2 5.6 1.3 15.2 8.8 2.6 31 2.9 28.1 6.4 1.8 14.7 8.1 2.1 パノース イソマルト イソ全量 DPn テトラオース 3.5 7.4 39.8 22.0 4.2 7.5 40.2 22.1 3.8 7.7 40.1 22.6 4.9 7.9 40.7 22.6 5.0 7.9 40.7 23.4 6.1 7.8 40.3 23.6 5.9 7.8 40.3 23.6 7.1 7.9 39.9 23.8 約40%のイソマルト- オリゴサッカライドの全量に加
えて、DPnフラクションはDP25を有する分枝状オ
リゴサッカライドの著しい量を含有する。全イソマルト
- オリゴサッカライド含量がやがて一定になるけれど
も、個々のイソマルト- オリゴサッカライドの生成で小
さい変化を注目することができる。
リゴサッカライドプロフィールの変化を示す。 表 3 基質 日数 22 23 25 26 29 30 31 BV/h 2.9 3.0 3.0 3.0 2.9 3.0 2.9 3.3 DP1 29.6 29.4 29.1 29.2 28.8 28.4 28.1 49.7 DP2 24.1 23.4 23.6 23.4 23.5 23.2 23.2 21.9 DP3 15.8 15.8 16.1 16.0 16.4 16.7 17.0 0.9 DP4 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 8.0 7.9 0.8 DP5 4.2 4.4 4.3 4.3 4.2 4.2 4.1 1.5 DP6 2.6 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.6 2.6 DP7 2.1 2.2 2.2 2.2 2.3 2.3 2.4 3.1 DP8 1.6 1.6 1.6 1.6 1.7 1.7 1.7 2.0 DP9 1.0 1.1 1.1 1.1 1.1 1.2 1.1 14.1 DP10+ 11.3 11.6 11.6 11.7 11.6 11.6 11.9 表3から、固定化されたトランスグルコシダーゼの作用
がDP2−6域にあることが明らかである。DP2及び
DP3分子のすべてがグルコースとDP4−6分子に変
換される。DP10+フラクションは実質上変化しな
い。 〔例2〕 グルタルジアルデヒドで処理された、固定化されたトラ
ンスグルコシダーゼ Duolite A568TM10mlを脱塩水で洗浄し、微粒子
を除く。樹脂を次いで1M Na2 CO3 0.3mlで
調整する。トランスグルコシダーゼL“アミノ"(液状調
整物、11.2mgたん白質/g酵素溶液、103TG
U/g酵素溶液)2gを加え、混合物を4時間室温で攪
拌する。5%グルタルジアルデヒド溶液(最終濃度1
%)5mlを加え、樹脂を一晩環境温度で攪拌する。生
じた複合体を脱塩水で洗浄し、50℃で二重ジャケット
付きガラスカラム中に入れるpH4.2にされた30%
dsマルトースシロップ(3.3%DP1,49.7%
DP2,21.9%DP3,0.9%DP4,24.2
%DP≧5)を、3BV/h(ベット容量/時間)の流
動速度でカラムヘポンプ送入する。カラム温度を50℃
で保つ。カラムの出口の生成物をHPLCで分析する。
表4に固定化されたトランスグルコシダーゼの作用によ
るサッカライド組成の変化を示す。 表 4 日数 BV/h DP1 DP2 DP3 DP4 DPn 1 2.9 40.1 21.8 10.5 6.7 20.9 4 2.9 39.2 22.2 10.8 6.8 21 5 3 38.5 21.8 10.8 6.9 22 6 3 39.3 22 10.8 6.8 21.1 7 3 39.2 21.8 10.6 7 21.4 8 3 38.4 21.7 10.7 6.9 22.3 11 3 38.8 22 10.8 7 21.4 12 3.0 39 22 10.7 7 21.3 13 3.0 38.1 22.2 11.2 7 21.5 14 2.9 38.5 22.2 11 7 21.3 15 2.9 38.8 22 10.9 7.0 21.3 18 2.9 38.3 22.2 11 7.1 21.4 19 3 38.1 22.2 11.1 7 21.6 この結果を表1の結果と比較すると、グルタルジアルデ
ヒドは固定化トランスグルコシダーゼの作用パターンを
変化させることが明白である。グルタルジアルデヒド処
理された複合体は例1に記載した複合体よりも多くのグ
ルコースを生じる。表5に生成された種々のイソマルト
- オリゴサッカライドを示す 日数 BV/h デキスト マル マルトト イソマル イソマルト ニゲ ロース トース リオース トース トリオース ロース 4 2.9 39.2 2.7 1.5 16.7 8.3 2.7 8 3 38.4 2.8 1.0 15.6 8.7 3.3 12 3 39.0 3.1 1.8 15.9 8.1 3.0 15 2.9 38.8 3.3 1.8 15.3 8.1 3.4 19 3 38.1 3.2 1.9 15.9 8.1 3.1 パノース イソマルト イソ全量 DPn テトラオース 1.0 6.8 35.6 21.0 0.9 6.9 35.5 22.3 0.9 7.0 34.8 21.3 1.0 7.0 34.8 21.3 1.0 7.0 35.2 21.6 イソマルト- オリゴサッカライドの量の減少は、未処理
TG複合体(表2)と比較した時に観察される。これは
グルタルジアルデヒド複合体中のパノースの比較的低い
産生に直接関係する。 〔例3〕 共- 固定化されたトランスグルコシダーゼ/プルラナー
ゼ(1) Duolite A568TM10mlを脱塩水で洗浄して、微粒
子を除去する。次いで樹脂をHClでpH3.5に調整
する。トランスグリコシダーゼL“アミノ"(液状調製
物、11.2mgたん白質/g酵素溶液、103TGU
/g酵素溶液)2gを加え、混合物を4時間、室温で攪
拌する。プルラナーゼ(Optimax L300 TM、Genencor
Int. 社、2.6mgたん白質/g酵素溶液、400P
U/g酵素溶液)15gを加え、固定化を一晩続ける。
生じた複合体を脱塩水で洗浄し、二重ジャケット付きガ
ラスカラム中に50℃で入れに。pH4.2にされた3
0%dsマルトースシロップ(3.3%DP1,49.
7%DP2,21.9%DP3,0.9%DP4,2
4.2%DP≧5)3BV/h(ベット容量/時間)の
流動速度でカラムへポンプ送入する。カラム温度を50
℃で保つ。カラムの出口で生成物をHPLCによって分
析する。表6に、固定化されたトランスグルコシダーゼ
/プルラナーゼ複合体の作用によってサッカロイド組成
の変化を示す。
シダーゼ複合体と比較して、より少ないグルコースを生
成し、一方特にDP3ははるかに多い。更に、DPnフ
ラクションを、固定化されたプルラナーゼの作用のゆえ
に半減する。やがてデキストロース生成の減少が認めら
れる。これはこの複合体が高い安定性を有さないことを
示す。
リゴサッカライドを示す。 表7 日数 BV/h デキスト マル マルトト イソマル イソマルト ニゲ ロース トース リオース トース トリオース ロース 4 2.8 27.8 10.4 4.2 12.5 6.3 1.5 8 3 25.0 14.3 7.2 10.2 4.0 0.0 12 3 24.7 15.9 8.7 9.0 2.8 0.4 15 2.9 24.2 17.6 8.6 8.3 2.2 0.5 19 2.9 22.7 21.3 10.3 7.0 1.3 0.4 26 3 19.9 27.3 12.3 6.1 0.9 0.0 パノース イソマルト イソ全量 DPn テトラオース 16.5 11.8 48.5 9.0 17.5 11.1 42.8 10.7 18.0 10.8 40.9 9.8 18.7 9.9 39.5 10.1 17.5 8.7 35.0 10.8 14.4 8.8 28.0 12.5 表7から、イソマルト- オリゴサッカライド含量がやが
て減少するのが明白である。 〔例4〕 共- 固定化されたトランスグルコシダーゼ/プルラナー
ゼ(2) 例3中に記載された複合体との相異は、酵素キャリヤー
に対するトランスグルコシダーゼ活性/プルラナーゼ活
性の変化割合である。
浄して、微粒子を除去する、次いで樹脂をHClでpH
3.5に調整する。トランスグリコシダーゼL“アミ
ノ"(液状調製物、11.2mgたん白質/g酵素溶液、
103TGU/g酵素溶液)2gを加え、混合物を4時
間、室温で攪拌する。プルラナーゼ(Optimax L300
TM、Genencor Int. 社、2.6mgたん白質/g酵素溶
液、400PU/g酵素溶液)7.5gを加え、固定化
を一晩続ける。生じた複合体を脱塩水で洗浄し、二重ジ
ャケット付きガラスカラム中に50℃で入れる。pH
4.2にされた30%dsマルトースシロップ(3.3
%DP1,49.7%DP2,21.9%DP3,0.
9%DP4,24.2%DP≧5)3BV/h(ベット
容量/時間)の流動速度でカラムへポンプ送入する。カ
ラム温度を50℃で保つ。カラムの出口で生成物をHP
LCによって分析する。表8に、固定化されたトランス
グルコシダーゼ/プルラナーゼ複合体の作用によってサ
ッカロイド組成の変化を示す。 表 8 日数 BV/h DP1 DP2 DP3 DP4 DPn 1 2.6 30.9 26.8 20.1 10.6 11.6 2 3.0 29.3 26.1 21.7 11.4 11.5 3 3.0 29.5 25.9 22.5 11.2 10.9 6 3.0 30.7 26.4 22.5 10.7 9.7 7 3.0 28.7 25.1 23.5 10.9 11.8 8 3.0 28.5 24.8 23.8 10.6 12.3 9 3.1 28.7 24.7 24.0 10.8 11.8 10 3.1 28.1 24.4 24.2 10.8 12.5 13 2.9 27.4 24.0 25.0 10.6 13.0 14 3.0 27.0 23.8 23.0 10.5 15.7 15 3.0 26.4 23.5 26.1 10.6 13.4 16 3.0 26.2 23.5 26.4 10.4 13.5 19 3.0 25.4 23.8 27.0 10.1 13.7 21 3.0 25.0 23.8 27.2 10.0 14.0 22 3.0 24.6 24.1 27.5 9.7 14.1 23 3.0 23.8 24.6 27.6 9.5 14.5 26 3.0 23.0 25.7 27.6 9.0 14.7 トランスグルコシダーゼ/プルラナーゼ複合体が例3に
記載した複合体のように時間と共に性能を失うことが明
白である。
サッカライドを示す。 表9 日数 BV/h デキスト マル マルトト イソマル イソマルト ニゲ ロース トース リオース トース トリオース ロース 3 3.0 29.5 7.7 2.7 15.6 8.4 2.6 7 3.0 28.7 8.8 3.2 14.4 7.5 1.9 10 3.1 28.1 9.6 3.9 12.8 5.7 1.9 14 3.0 27.0 10.4 4.6 11.8 5.7 1.5 16 3.0 26.2 11.7 4.7 10.8 3.7 1.0 23 3.0 23.8 15.5 7.5 8.7 2.8 0.4 パノース イソマルト イソ全量 DPn テトラオース 11.4 10.1 48.1 12.0 12.9 9.8 46.4 12.9 14.6 9.8 44.9 13.5 15.1 9.6 43.7 14.2 18.0 9.4 42.8 14.5 17.3 8.5 37.7 15.5 表9中に記載された結果は、この複合体が時間と共にイ
ソマルト- オリゴサッカライドの量を減少させることを
示す。それ故にこの複合体は不安定であると結論づける
ことができる。 〔例5〕 種々の濃度で、グルタルジアルデヒドによって処理され
た、共- 固定化されたトランスグルコシダーゼ/プルラ
ナーゼ Duolite A568TM10mlを脱塩水で洗浄して、微粒
子を除去する。次いで樹脂を1M Na2 CO3 0.3
mlで調整する。トランスグリコシダーゼL“アミン"
(液状調製物、11.2mgたん白質/g酵素溶液、1
03TGU/g酵素溶液)2gを加え、混合物を4時間
室温で攪拌する。次いでプルラナーゼ(Optimax L30
0TM、Genencor Int. 社、2.6mgたん白質/g酵素
溶液、400PU/g酵素溶液)15gを加え、固定化
をもう4時間続ける。5%、2.5%、1.0%、0.
5%又は0.1%グルタルジアルデヒド溶液5mlを加
え、夫々1%、0.5%、0.2%、0.1%及び0.
02%グルタルジアルデヒド溶液を生じ、樹脂を一晩環
境温度で攪拌する。生じた複合体を脱塩水で洗浄し、二
重ジャケット付きガラスカラム中に50℃で入れる。p
H4.2にされた30%dsマルトースシロップ(3.
3%DP1,49.7%DP2,21.9%DP3,
0.9%DP4,24.2%DP≧5)3BV/h(ベ
ット容量/時間)の流動速度でカラムへポンプ送入す
る。カラム温度を50℃で保つ。カラムの出口で生成物
をHPLCによって分析する。
- オリゴサッカライド(=%イソマルトース+%ニゲロ
ース+%イソマルトトリオース+%パノース+%イソマ
ルトテトラオース)の生成を示す。図1から、グルタル
ジアルデヒド処理がトランスグルコシダーゼ/プルラナ
ーゼ複合体の性能を安定化するのに有効であることが明
らかである。 〔例6〕 0.2%最終濃度でグルタルジアルデヒドを用いて処理
された、共- 固定化トランスグルコシダーゼ/プルラナ
ーゼ トランスグルコシダーゼ/プルラナーゼ複合体を例5に
従って生成する。架橋を0.2%最終濃度でグルタルジ
アルデヒドを用いて行う。
シロップを流動速度3BV/h(ベット容量/時間)で
カラムへポンプ送入する。カラム温度を50℃で保つ。
カラム出口の生成物をHPLCで分析する。表10に、
固定化されたトランスグルコシダーゼの作用によるサッ
カライドの組成の変化を示す。 表 10 日数 BV/h DP1 DP2 DP3 DP4 DPn 1 2.8 39.6 27.9 16.4 8.8 7.3 2 2.8 39.2 28.1 16.7 8.8 7.2 3 3.1 38.4 28.2 17.2 9.0 7.2 6 2.9 39.1 28.4 17.0 8.8 6.7 7 3.0 38.4 28.3 17.1 8.8 7.4 8 3.0 38.6 28.3 17.0 8.7 7.4 9 3.0 38.5 28.3 17.0 8.8 7.4 10 3.0 38.0 28.2 17.2 8.8 7.8 13 2.9 38.2 28.2 17.0 8.8 7.8 14 3.0 37.3 28.3 17.1 8.9 8.4 15 3.0 37.4 28.3 17.2 8.9 8.2 16 3.1 37.5 28.3 17.1 8.9 8.2 19 3.0 36.7 28.5 17.4 9.0 8.4 20 3.0 36.7 28.1 17.4 9.1 8.7 21 3.0 36.8 28.1 17.4 9.0 8.7 22 3.0 36.6 28.3 17.6 9.0 8.5 23 3.0 36.1 28.3 17.8 9.1 8.7 26 2.9 36.2 28.3 17.8 9.0 8.7 27 3.0 36.4 28.2 17.4 9.1 8.9 表から明らかな様に、時間と共にデキストロースの最低
限の減少しか観察されない。表11に、生じた種々のイ
ソマルト- オリゴサッカライドを示す。 表11 日数 BV/h デキスト マル マルトト イソマル イソマルト ニゲ ロース トース リオース トース トリオース ロース 3 3.1 38.4 4.8 2.2 19.5 10.9 3.9 7 3.0 38.4 5.0 2.1 19.6 11.2 3.7 10 3.0 38.0 5.2 1.2 19.3 7.2 3.7 14 3.0 37.3 5.3 1.8 19.0 9.9 4.1 16 3.1 37.5 5.0 1.5 19.9 10.0 3.4 20 3.0 36.7 5.1 1.6 19.5 11.7 3.6 23 3.0 36.1 5.4 1.8 19.8 11.2 3.1 27 3.0 36.4 5.5 1.1 19.6 11.1 3.0 28 6.2 28.4 7.3 2.7 16.6 9.3 2.0 30 6.0 26.0 8.6 1.4 14.1 7.6 2.3 31 8.7 21.4 10.9 5.8 11.7 6.9 1.1 パノース イソマルト イソ全量 DPn テトラオース 4.1 8.3 46.7 7.9 3.9 8.1 46.5 8.1 8.8 8.1 47.1 8.3 5.4 8.2 46.5 9.1 5.6 8.2 47.0 8.9 4.0 8.3 47.1 9.5 4.8 8.4 47.3 9.4 5.2 8.4 47.4 9.6 8.8 9.8 46.5 15.1 13.3 10.0 47.2 16.8 12.0 10.1 41.7 20.2 表11中に示された結果は、3BV/hでの46%イソ
マルト- オリゴサッカライドの安定な生成をこの複合体
で得られることを実証する。〜6BV/hへの流動速度
の増加は、生じたデキストロースの含量を減少させる。
一方生じたイソマルト- オリゴサッカライドの量は一定
に保たれる。〜9BV/hへの流動速度の更なる増加
は、生じたイソマルト- オリゴサッカライドの量を減少
させる。表12中に、時間と共に生じたシロップのオリ
ゴサッカライド分布の変化を示す。
カライドが基質に対してDP6−7以下の範囲中に見い
出されることが分る。その際オリゴサッカライドの実質
的部分(23.5%)は6より多いDPを有する。例1
中に記載された複合体(表3)と比較した場合、共- 固
定化されたプルラナーゼの作用はDP10+フラクショ
ンを著しく減少させることがまさに明白である。 〔例7〕 1.0%最終濃度及び種々の流動速度でグルタルジアル
デヒドを用いて処理された共- 固定化されたトランスグ
ルコシダーゼ/プルラナーゼ Duolite A568TM10mlを脱塩水で洗浄し、微粒子
を除く。樹脂を次いで1M Na2 CO3 0.3mlで
調整する。トランスグルコシダーゼL“アミノ"(液状調
整物、11.2mgたん白質/g酵素溶液、103TG
U/g酵素溶液)2gを加え、混合物を4時間室温で攪
拌する。
TM、Genencor Int. 社、2.6mgたん白質/g酵素溶
液、400PU/g酵素溶液)15gを加え、固定化を
もう4時間続ける。5.0%グルタルジアルデヒド溶液
5mlを加え、1%グルタルジアルデヒド溶液を生じ、
次いで樹脂を一晩、環境温度で攪拌する。生じた複合体
を脱塩水で洗浄し、二重ジャケット付きガラスカラム中
に50℃で入れる。pH4.2にされた30%dsマル
トースシロップ(3.3%DP1,49.7%DP2,
21.9%DP3,0.9%DP4,24.2%DP≧
5)3BV/h(ベット容量/時間)の流動速度でカラ
ムへポンプ送入する。カラム温度を50℃で保つ。カラ
ムの出口で生成物をHPLCによって分析する。表13
に、固定化されたトランスグルタシダーゼの作用による
サッカライド組成の変化を示す。 表 13 日数 BV/h DP1 DP2 DP3 DP4 DPn 1 3.1 38.1 27.5 16.5 9.0 8.9 2 3.0 38.4 27.7 16.4 8.9 8.6 3 3.0 38.7 27.7 16.4 8.9 8.3 6 3.0 39.0 27.8 16.3 8.8 8.1 7 3.0 39.0 27.6 16.2 8.6 8.6 9 3.1 38.3 27.6 16.3 8.7 9.1 10 3.0 38.3 27.6 16.2 8.6 9.3 13 3.0 38.4 27.6 16.1 8.5 9.4 14 3.0 37.9 27.6 16.2 8.7 9.6 15 3.0 37.9 27.6 16.2 8.7 9.6 16 3.0 37.8 27.6 16.2 8.6 9.8 19 3.0 37.5 27.6 16.3 8.7 9.9 20 3.0 37.4 27.5 16.4 8.8 9.9 21 3.0 37.5 27.5 16.3 8.7 10 22 3.0 37.1 27.6 16.5 8.8 10 23 3.0 36.3 27.5 16.8 8.9 10.5 26 3.0 36.1 27.4 16.8 8.9 10.8 27 3.0 36.1 27.8 16.5 8.9 10.7 28 5.7 28.4 25.6 19.0 10.2 16.8 29 6.0 27.4 25.1 19.3 10.4 17.8 30 6.0 27.4 25.1 19.5 10.4 17.6 31 8.5 23.2 23.3 21.8 10.8 20.9 32 8.7 23.0 23.4 22.0 10.8 20.8 33 9.4 22.1 22.7 22.7 10.9 21.6 表13から、多くのデキストロースが3BV/hで生成
されるのが明らかである、一方DPnフラクションは基
質に比べて大いに減少する。6−9BV/hに流動速度
を増加すると、グルコース生成は減少し、同時に残存D
Pn含量が増加する。
ダーゼの作用によるサッカライド組成の変化を示す。 表14 日数 BV/h デキスト マル マルトト イソマル イソマルト ニゲ ロース トース リオース トース トリオース ロース 3 3.0 38.7 4.6 2.2 19.2 10.7 3.9 7 3 39.0 4.6 2.0 19.2 10.9 3.8 10 3 38.3 5.2 0.9 18.1 6.9 4.3 14 3 37.9 5.0 1.4 18.4 10.0 4.2 16 3 37.8 4.8 1.7 19.3 9.6 3.5 23 3 36.3 5.0 1.4 19.3 11.5 3.2 28 5.7 28.4 6.1 2.3 17.3 9.8 2.3 29 6 27.4 6.3 2.2 16.7 9.4 2.1 30 6 27.4 7.0 2.8 15.4 8.9 2.7 31 8.5 23.2 8.3 3.6 13.2 8.1 1.8 32 8.7 23.0 8.6 3.8 13.2 8.0 1.6 33 9.4 22.1 8.7 4.0 12.6 7.3 1.3 パノース イソマルト イソ全量 DPn テトラオース 3.5 8.2 45.5 9.0 3.3 7.9 45.2 9.3 8.5 8.0 45.7 9.9 4.8 7.9 45.3 10.4 4.8 8.0 45.3 10.4 3.9 8.2 46.2 11.2 6.9 9.3 45.6 17.7 7.7 9.6 45.5 18.6 7.9 9.5 44.3 18.5 10.1 9.8 43.0 21.9 10.2 9.9 42.9 21.7 11.4 4.3 36.9 28.2 表14中に示されたデータから、3BV/hで約45−
46%イソマルトサッカライドが得られることが証明さ
れる。流動速度を6BV/hに増加すると、イソマルト
- オリゴサッカライドの量は低下する。9BV/hでイ
ソマルト- オリゴサッカライド生成の減少が認められ
る。 〔例8〕 グルコースイソメラーゼ変換によるイソマルト- オリゴ
サッカライドシロップの甘味の増加 この例中に、得られたグルコールの一部をフルクトース
に変換してイソマルト- オリゴサッカライドの甘味を増
加する処理を示す。
シロップ(pH7.8、60%d、200ppmMg
2 + )を、3−4.5BV/hで固定化されたグルコー
スイソメラーゼ複合体(50℃で温度自動調整されてい
る)によって放出する。異性化の結果を表15に示す。 表 15 日数 BV/h フルクトース DP1 DP2 DP3 基質 0 19.4 29.2 38 1 4.3 8.8 13.9 31.1 35.6 2 4.0 8.8 13.1 31.0 36.7 3 3.4 9.0 11.3 29.9 38.2 4 3.3 9.1 11.5 30 38.1 表15中の結果は、9%フルクトース型オリゴサッカラ
イドシロップを容易を生成されることを示す。当然9%
以外のフルクトース含有率のイソマルト- オリゴサッカ
ライドシロップも得ることができる。
イド組成が異性化処理の間ほとんど変らないことが証明
される。 表16 フルク デキスト マル マルチ マルトト イソマル イソマルト トース ロース トース ロース リオース トース トリオース 基質 0.0 19.4 19.7 0.0 5.5 9.5 3.8 生成物 8.5 11.7 20.4 0.0 9.0 9.6 3.5 ニゲ パノース イソマルト イソ全量 ロース テトラオース 0.0 28.6 10.0 52.0 0.0 25.8 9.3 48.2 〔例9〕 ヒドロラーゼ変換によるイソマルト- オリゴサッカライ
ドシロップの甘味の増加 この例中に、イソマルト- オリゴサッカライドシロップ
へのヒドロラーゼ──この場合 A. niger から得られる
グルコアミラーゼ──の作用を示す。イソマルト- オリ
ゴサッカライドに富んだシロップ(80%ds、pH
4)を、〜1BV/hで固定化されたグルコアミラーゼ
複合体によって放出する。
17中に示す。 DP1 DP2 DP3 DP4 DP5 DP6 DP7 DP8 DP9 DP10 DP11+ 基質 22.1 23.7 23.3 9.6 4.2 2.3 1.9 1.7 1.1 0.6 9.4 生成物 39.7 20.4 15.8 7.2 3.3 1.9 1.5 1.0 0.8 0.5 7.8 明らかにデキストロースを生じる。一方オリゴサッカラ
イドは減少する。イソマルト- オリゴサッカライドの含
量の変化を、表18中に示す。 表18 デキスト イソマル ニゲ マル パノース イソマルト ロース トース ロース トース トリオース 基質 22.1 13.7 0.9 9.1 11.3 5.7 出口IGA 39.7 14.9 1.5 4.0 7.0 6.4 マルトト イソマルト マルトテ イソ全量 DPn リオース テトラオース トラオース 6.3 6.5 3.1 38.1 21.3 2.4 5.3 2.0 35.0 16.9 表18から、マルトース、マルトトリオース、マルトテ
トラオース及びDPnフラクションの著しい量が崩壊し
てグルコースとなることが実証される。
様により低いds、たとえば30%dsで行うことがで
きる。 表 19 日数 基質 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 BV/h IMO シロップ 8.3 8.7 9.5 9.6 11.2 11.8 13 14.2 15.2 15.6 16.4 DP1 27.3 41.8 40.8 39.8 39.1 39.2 38.7 37.7 36.6 36.5 35.8 35.6 DP2 26.2 24.8 25.1 25.3 25.4 25.4 25.5 25.5 26.0 25.9 26.0 26.0 DP3 22.3 19.7 19.9 20.1 20.3 20.2 20.3 20.5 20.6 20.7 20.6 20.6 DP4 10.5 7 7.3 7.6 7.7 6.7 7.7 8.0 8.2 8.3 8.5 8.6 DP5 4.5 2.5 2.6 2.7 2.7 3.2 2.9 3.1 3.1 3.2 3.3 3.4 DP6 2.0 0.9 1 1.0 1.1 1.3 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.3 DP7 1.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.5 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 DP8 0.9 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 DP9 0.6 0.2 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 DP10 0.3 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 DP11+ 4.0 2.3 2.4 2.3 2.5 2.6 2.7 2.7 2.7 2.8 3.0 2.9 日数 12 13 14 15 18 19 20 21 BV/h 1.3 2.3 2.3 2.4 2.3 リサイクル リサイクル リサイクル DP1 49.1 48.9 49.1 48.9 48.6 59.9 64.9 67.9 DP2 24.3 24.4 24.3 24.4 24.4 24.8 24.4 23.6 DP3 16.9 16.9 16.9 17.0 17.0 9.4 7.5 6.3 DP4 5.2 5.3 5.2 5.3 5.3 2.8 1.8 1.4 DP5 2.0 1.9 1.8 1.8 1.9 1.5 0.8 0.6 DP6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.4 0.2 0.1 DP7 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 DP8 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.0 0.0 DP9 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.0 0.0 0.0 DP10 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.0 0.0 0.0 DP11+ 1.6 1.7 1.7 1.7 1.7 0.9 0.3 0.0 日数 22 25 26 27 BV/h リサイクル 1.3 0.8 0.9 DP1 69.4 50.9 54.4 54.5 DP2 22.7 24.4 24.5 24.5 DP3 5.7 15.7 13.6 13.5 DP4 1.2 4.7 4.1 4.0 DP5 0.8 1.9 1.5 1.5 DP6 0.3 0.5 0.4 0.4 DP7 0.0 0.2 0.2 0.2 DP8 0.0 0.1 0.1 0.1 DP9 0.0 0.0 0.1 0.1 DP10 0.0 0.0 0.0 0.0 DP11+ 0.0 1.6 1.0 1.2 表19から流動速度の減少がDPnフラクションの更な
る分解を導くことが明らかに示される。このことを表2
0中に例示する。 表 20 日数 BV/h DP1 DP2 DP3 DP4 DPn imo 基質 27.3 26.2 22.3 10.5 13.7 1 8.3 41.8 24.8 19.7 7.5 6.2 2 8.7 40.8 25.1 19.9 7.7 6.5 3 9.5 39.8 25.3 20.1 8.1 6.7 4 9.6 39.1 25.4 20.3 8.2 7.0 5 11.2 39.2 25.4 20.2 8.2 7.0 6 11.8 38.7 25.5 20.3 8.3 7.2 7 13 37.7 25.5 20.5 8.5 7.8 8 14.2 36.6 26 20.6 8.9 7.9 9 15.2 36.5 25.9 20.7 8.9 8.0 10 15.6 35.8 26 20.6 9.3 8.3 11 16.4 35.6 26 20.6 9.3 8.5 12 1.3 49.1 24.3 16.9 5.4 4.3 13 2.3 48.9 24.4 16.9 5.5 4.3 14 2.3 49.1 24.3 16.9 5.5 4.2 15 2.4 48.9 24.4 17.0 5.5 4.2 18 2.3 48.6 24.4 17.0 5.6 4.4 19 リサイクル 59.9 24.8 10.1 3.0 2.2 20 リサイクル 64.9 24.4 7.5 1.9 1.3 21 リサイクル 67.9 23.6 6.3 1.5 0.7 22 リサイクル 69.4 22.7 5.7 1.4 0.8 25 1.3 50.9 24.4 15.7 5.1 3.9 26 0.8 54.4 24.5 13.6 4.3 3.2 27 0.9 54.5 24.5 13.5 4.3 3.2 流動速度を調整することによってあまりにも多量のイソ
マルト- オリゴサッカライドを加水分解することなく、
DPnフラクションの最大量を分解することができる。
(表21) 表21 日数 BV/h デキスト イソマル ニゲ マル パノース イソパ ロース トース ロース トース ノース 基質 2.8 0.4 0.0 49.7 0.2 0.2 imo シロップ 27.3 18.4 1.8 5.9 9.1 0.4 1 8.3 41.8 19.6 2.0 3.2 8.7 0.1 2 8.7 40.8 19.5 2.0 3.5 8.9 0.1 3 9.5 39.8 19.5 2.0 3.8 9.1 0.1 5 11.2 39.2 19.4 2.0 4.1 9.2 0.1 6 11.8 38.7 19.4 2.0 4.1 9.1 0.1 7 13.0 37.7 19.1 1.9 4.5 9.0 0.1 8 14.2 36.6 19.0 2.0 5.0 9.0 0.1 9 15.2 36.5 19.0 2.0 4.9 9.1 0.1 10 15.6 35.8 19.0 1.9 5.1 9.0 0.1 11 16.4 35.6 18.8 2.0 5.3 9.2 0.1 13 2.3 48.9 20.4 2.1 1.9 6.5 0.1 14 2.3 49.1 20.4 2.0 1.8 6.5 0.0 15 2.4 48.9 20.7 2.0 1.8 6.7 0.0 18 2.3 48.6 20.5 2.1 1.9 6.5 0.2 25 1.3 50.9 20.4 2.3 1.7 5.5 0.1 26 0.8 54.4 20.6 2.4 1.6 3.9 0.1 27 0.9 54.5 20.6 2.4 1.6 3.9 0.0 日数 イソマルト マルトト グルコシル- イソマルト マルトテ トリオース リオース マルトトリオース テトラオース トラオース 0.0 20.0 0.1 0.0 0.9 10.5 2.1 5.7 1.7 3.2 1 10.4 0.5 2.7 3.1 1.3 2 10.4 0.5 2.9 3.2 1.3 3 10.4 0.5 3.1 3.2 1.3 5 10.2 0.7 2.7 2.8 1.1 6 10.5 0.7 4.0 2.1 1.6 7 10.8 0.7 3.3 3.5 1.2 8 10.9 0.6 1.0 5.3 1.9 9 11.0 0.6 1.0 5.5 1.8 10 10.7 0.8 3.7 3.5 1.3 11 10.4 0.9 1.2 5.2 2.2 13 9.9 0.4 1.1 3.3 1.0 14 10.0 0.4 1.0 3.3 0.9 15 9.9 0.4 1.1 3.3 1.0 18 10.0 0.4 1.1 3.3 0.9 25 9.1 1.0 0.9 3.8 0.0 26 8.5 1.0 0.6 3.5 0.0 27 8.5 1.1 0.6 3.4 0.0 日数 イソ全量 DPn 0.9 25.7 47.8 13.7 1 46.6 6.7 2 47.0 6.9 3 47.4 7.2 5 46.4 8.5 6 47.1 7.8 7 47.6 8.3 8 47.3 8.6 9 47.6 8.6 10 48.0 9.1 11 46.9 9.2 13 43.4 4.5 14 43.3 4.5 15 43.5 4.4 18 43.5 4.7 25 42.1 4.3 26 39.6 3.4 27 39.3 3.5 〔例10〕 固定化されたプルラナーゼ、次いで固定化されたトラン
スグルコシダーゼ A)固定化されたプルラナーゼの調製 Duolite A568TM10mlを脱塩水で洗浄して、微粒
子を除去する。次いで樹脂を1M Na2 CO3 0.1
5mlで調整する。Optimax 300L(Genencor)7.5
gを加え、次いでグルタルジアルデヒド上澄み溶液(2
5%w/v)0.008mlを加える。混合物を一晩環
境温度で穏やかに攪拌する。生じた複合体を脱塩水で洗
浄し、二重ジャケット付きガラスカラム中に50℃で入
れに。pH4.2にされた30%dsマルトースシロッ
プを最初の流動速度6BV/h(ベット容量/時間)で
カラムを通してポンプ送入する。カラム温度を50℃で
保つ。複合体の脱分枝化活性を表22中に明らかに示
す。脱分枝化されたマルトースシロップを固定化された
トランスグルコシダーゼ複合体によってB)に記載する
様に放出する。
子を除去する。次いで樹脂を1M Na2 CO3 0.1
5mlで調整する。トランスグルコシダーゼL“Amano"
1gを加え、次いでグルタルジアルデヒド溶液(25%
w/v)0.008mlを加える。混合物を一晩環境温
度で穏やかに攪拌する。生じた複合体を脱塩水で洗浄
し、二重ジャケット付きガラスカラム中に50℃で入れ
る。プルラナーゼ複合体によって生成されたシロップを
最初の流動速度6BV/h(ベット容量/時間)でカラ
ムを通してポンプ送入する。カラム温度を50℃で保
つ。イソマルト- オリゴサッカライドシロップの生成
を、表23中に示す。
微粒子を除去する。次いで樹脂を1M Na2 CO
3 0.3mlで調整する。トランスグリコシダーゼL
“アミノ"(液状調製物、11.2mgたん白質/g酵素
溶液、103TGU/g酵素溶液)1gを加え、混合物
を4時間室温で攪拌する。次いでプルラナーゼ(Optimax
L300TM、Genencor Int. 社、2.6mgたん白質/
g酵素溶液、400PU/g酵素溶液)15gを加え、
固定化をもう4時間続ける。1.0%グルタルジアルデ
ヒド溶液5mlを加え、0.2%グルタルジアルデヒド
溶液を生じ、樹脂を一晩、環境温度で攪拌する。生じた
複合体を脱塩水で洗浄し、二重ジャケット付きガラスカ
ラム中に50℃で入れる。pH4.2にされた30%d
sマルトースシロップを流動速度10BV/h(ベット
容量/時間)でカラムを通してポンプ送入する。カラム
温度を50℃で保つ。
マルト- オリゴサッカライドを30日間生成し続ける。 B)次いで複合体をビーカーに移し、水洗して、砂糖及
び微粒子を除去する。樹脂のpHを1.5にし、樹脂を
1時間60℃で攪拌する。次いでpHをNaOHで1
2.5に上げ、pHを12.5に保ちながら攪拌を1時
間続ける。その後複合体を脱塩水で洗浄し、微粒子を除
く。 c)処理Aを再生樹脂上でくり返す。同一量の酵素を固
定化し、新しい複合体はA)に記載した様に同一流動速
度で43−45%イソマルト- オリゴサッカライドシロ
ップを生成する。
イソマルトース+%ニゲロース+%イソマルトトリオー
ス+%パノース+%イソマルトテトラオース)を複合体
の寿命と架橋に使用されたグルタルジアルデヒドの量の
関数として示す。
Claims (9)
- 【請求項1】 イソマルト- オリゴサッカライド含有シ
ロップを生成する方法に於て、でんぷん加水分解物をト
ランスグリコシダーゼによって酸素変換し、そして再使
用可能なキャリヤーをトランスグリコシダーゼの固定化
に使用することを特徴とする、上記方法。 - 【請求項2】 でんぷん加水分解物が4〜70、好まし
くは20〜60のDEを有する、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 キャリヤーがアニオン交換樹脂であり、
トランスグリコシダーゼをこの樹脂上に吸着によって固
定化する、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 他の酵素を、トランスグルコシダーゼと
共に共固定化し、上記他の酵素がプルナラーゼ及びα-
アミラーゼより成る群から選ばれ、上記共固定化を1種
又はそれ以上の別個のキャリヤーによって実施する、請
求項1記載の方法。 - 【請求項5】 キャリヤー/酵素複合を架橋剤との反応
によって更に強化する、請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 架橋剤がグルタルジアルデヒドである、
請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 イソマルト- オリゴサッカライドシロッ
プが40%より多く、好ましくは45%より多くのイソ
マルト- オリゴサッカライドを含有し、そしてこの値が
少なくとも3ベット容量/時間の流動速度で、少なくと
も25日間で達成される、請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 イソマルト- オリゴサッカライドシロッ
プを更に精製する、すなわちクロマトグラフィー法によ
って又は濾過によって処理する、請求項1ないし7のい
ずれかに記載の方法。 - 【請求項9】 イソマルト- オリゴサッカライドシロッ
プの生成の間又はその後に、甘味を甘味料の添加で又は
グルコースイソメラーゼ又はヒドロラーゼによる更なる
酵素変換で増加する、請求項1記載の方法。
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