JPS5819276B2 - 末端にフラクト−スを結合したオリゴ糖類の製造方法 - Google Patents

末端にフラクト−スを結合したオリゴ糖類の製造方法

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JPS5819276B2
JPS5819276B2 JP53026017A JP2601778A JPS5819276B2 JP S5819276 B2 JPS5819276 B2 JP S5819276B2 JP 53026017 A JP53026017 A JP 53026017A JP 2601778 A JP2601778 A JP 2601778A JP S5819276 B2 JPS5819276 B2 JP S5819276B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固定化したシクロデキストリングルカノトラ
ンスフェラーゼ(E、C,2,4,1゜19)に、液化
澱粉とフラクトースまたはシュクロースとを含有する混
合溶液を接触反応せしめることを特徴とする末端にフラ
クトースを結合したオリゴ糖類の製造方法に関するもの
である。
シクロデキストリスグルカノトランスフェラーゼは、例
えば特開昭47−20373号公報、特開昭50−63
189号公報、特開昭50−88290号公報、Han
s Bender 、 Arch。
Microbiol、 、 Vol、 111 、第2
71〜’282頁(1977年)などに示されているよ
うに、バチルス・マセランス、バチルス・メガテリウム
、バチルス・サーキュランス、バチルス・ポリミキサ、
バチルス・ステアロサーモフィラスなどのバチルス属、
クレーブシーラ・ニューモニアエナトのクレーブシーラ
属などの細菌によって生産されることが知られている。
また、シクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ
溶液を、液化澱粉とフラクトースまたはシュクロースと
を含有する混合溶液に作用させて、フラクトースまたは
シュクp−スヘグルコース残基を転移反応させ末端に7
ラクトースを結合したグリニオ9ゴ糖類の製造方法も知
られている。
(例えば、特開昭47−20373号公報参照)さらに
、このようにして得られるオリゴ糖類が、甘味料として
広範囲の用途を持っていること、消化吸収されながらシ
ュクロースとは違って虫歯を起しにくい新しいタイプの
甘味料であることも特開昭50−12272号公報、特
公昭49−40949号公報、特公昭49−40950
号公報などにより知られている。
本発明者らは、この有用なオリゴ糖類の製造方法につい
て研究した結果、シクロデキストリングルカノトランス
フェラーゼ水溶液が液化澱粉とフラクトニスまたはシュ
クロースとを含有する混合溶液に作用して、末端に7ラ
クトースを結合したオリゴ糖類を生成するまでの複雑な
反応には、次に示す3つの反応が少なくとも起っている
ことを明らかにした。
すなわち、 反応■:液化澱粉からシクロデキストリンを生成する反
応。
反応II:反応Iで生じたシクロデキストリンから、フ
ラクトースまたはシュクロースへグル コース残基を転移する反応。
反応■:液化澱粉から、直接フラクトースまたはシュク
ロースへグルコース残基ヲ転移ス る反応。
である。
本発明者らは、末端にフラクトースを結合したオリゴ糖
類を効率よく製造するためには、反応I、反応■による
遠回シの転移反応は不利であって、液化澱粉からフラク
トースまたはシュクロースへ直接反応させる反応■の方
法が効果的である点に着目して、その転移反応を有利に
進める方法を鋭意研究した。
その結果、シクロデキストリングルカノトランスフェラ
ーゼを公知の方法で固定化したところ、もとの溶性(n
ative )酵素と比較して固定化酵素は、蛋白質量
当りの糊精化活性が大幅に低下するのに対して、α−シ
クロデキストリン分解活性はほとんど低下しないか、む
しろ増大することを見いだし、さらにこの固定化酵素を
液化澱粉とフラクトースまたはシュクロースとを含有す
る混合溶液に接触せしめたところ、フラクトースまたは
シュクロースへの転移活性が大幅に増大して、末端に7
ラクトースを結合したグルコオリゴ糖類が極めて容易に
生成することを見出した。
すなわち、シクロデキスト9ングルカノトランスフエラ
ーゼを公知である担体結合法、架橋法、包括法などの固
定化方法によって固定化することによって、その酵素の
蛋白質量当シに示す糊精化活性が約10〜30%と大幅
に低下するのに対して、α−シクロデキストリン分解活
性は約80〜130%とほとんど低下しないかむしろ増
加すると言う現象を発見したのである。
その上、この固定化酵素を液化澱粉と7ラクトースまた
はシュクロースとを含有する同じ組成の基質に対して、
α−シクロデキスト9ン分解活性で同量、同条件で作用
させたところ、もとの溶性酵素を使用した場合よりも、
固定化酵素を使用した場合の方が酵素蛋白質量当りにお
ける転移反応の速度が異常に大きくなる現象をも見いだ
したのである。
すなわち、シクロデキスト9ングルカノトランスフエラ
ーゼを固定化することによって、酵素蛋白質量当りの末
端にフラクトースを結合したグルコオリゴ糖類の生成速
度が大幅に増大する事実を見いだしたのである。
換言すれば、固定化したシクロデキストリングルカノト
ランスフェラーゼを使用すると、末端にフラクトースを
結合したグルコオリゴ糖類の同じ生成率(本明細書では
この生成率を転移率で示す。
)を得るに必要な酵素蛋白質量が溶性酵素の場合の約1
/1.5〜115にも減少し得るのである。
さらに、本発明をより詳細に説明する。
本発明で使用するシクロデキストリングルカノトランス
フェラーゼ(E、C,2,4,1,19)は、本酵素の
生産能を有する微生物、例えばバチルス属、クレブシー
ラ属などに属する細菌を炭素源、窒素源、ミネラル、ビ
タミンなどを含有する栄養培地に増殖させ、生成するシ
クロデキストリングルカノトランスフェラーゼを公知の
方法で採取すればよい。
例えば、培養液から菌体を分離し、この菌体から抽出し
た酵素を含有する上清、または酵素を含有する培養液上
清を採取してもよく、必要ならば公知の精製方法、例え
ば塩析、透析、澱粉への吸着、脱着、ゲル沢過、イオン
交換クロマトグラフィーなどを用いて精製してもよい。
このようにして得た溶性酵素を固定化させる方法として
は、担体結合法、架橋法、包括法などの公知の固定化方
法を自由に利用できる。
また、担体としては、セルロース、澱粉、寒天、アルギ
ン酸ソーダ、ゼラチンなどの天然高分子、またはそれら
の誘導体、或はポリアクリルアミド、ポリエチレングリ
コール、ポリアミノポリスチレン、ポリビニルアルコー
ルなどの合成高分子などの有機物や、粘土、アルミナ、
ガラス、セラミック、ステンレスなどの有機物などを採
用することができる。
固定化の方法は、常法に従ってシクロデキストリングル
カノトランスフェラーゼの安定pH、例えばpH約4〜
10、安定温度、例えば約70℃以下の範囲で行えばよ
い。
このようにして得られた固定化酵素に、液化澱粉とフラ
クトースまたはシュクロースとを含有する混合溶液を回
分法で、または連続法で接触反応させれば、末端にフラ
クトースを結合したグルコオリゴ糖類を容易に製造でき
るのである。
この際、グルコシル基の供与体である澱粉の種類は何れ
でもより、トウモロコシ、小麦などからの地上澱粉であ
っても、サツマイモ、ジャガイモなどからの地下澱粉で
あっても自由に利用できるまた、液化澱粉は、とのらの
澱粉を酸まだはα−アミラーゼで処理して調整されるD
、E 、約3〜40のものが通常使用される。
液化澱粉重量に対するフラクトース、5シユクロースな
どのケトースからなる受容体重量の比は、固形物当り約
0.2〜5が適している。
フラクトース、シュクロースなどの受容体は単一化合物
であっても、異性イ6糖や転化糖などのような混合化合
物であってもよい。
また、この受容体と供与体とを合わせた基質濃度は、約
10〜50w/w%が適している。
また基質溶液に約10 ’M 10−2Mのカルシ
ウム塩を共存させることは、シクロデキストリングルカ
ノトランスフェラーゼを安定化させる上で好ましい。
また、反応条件としては、シクロデキストリングルカノ
トランスフエラー論が安定で、しかも充分に反応し得る
条件、例えばpH約5〜10.温度約30〜70℃の範
囲内で選ばれるのが好ましい。
さらに、使用酵素量は、後に述べるα−シクロデキスト
リン分解活性で液化澱粉固形物グラム当シ約1〜too
oo単位、反応時間は約0.1〜100時間などが通常
選ばれる。
このように接触反応させて得られた末端にフラクトース
を含有するオリゴグルコ糖類を含有する水溶液は、公知
の方法で精製濃縮してシラツブ状の甘味料とし、さらに
乾燥粉末化して粉末状の甘味料として、各種の飲食物、
栄養物、嗜好物などのせ味付に、その他経口医薬品、歯
みがき、うがい薬などの化粧品、保健薬などのせ味付や
矯味剤などとして自由に用いることができる。
この甘味料は、非結晶性であって、適度の粘度を有して
おシ、体内において消化吸収されるにも力・かわらず、
シュクロースとは違って虫歯を起しにぐい特徴を有して
いる。
本発明に用いるシクロデキストリングルカノトランスフ
ェラーゼの活性表示は次の通シとする。
糊精化活性 0、55 w/w%可溶性澱粉(酢酸緩衝液でpH5,
5に緩衝化)4.5rnlに酵素液0.5fnlを加え
、40℃で10分間反応させた後、その反応液から0、
5r111をとって、0.01Ml2−Kr溶液4mに
加え、さらに水を加えて全体を20ゴとする。
この溶液の660 nmの透過率を1係増加させる酵素
量を1単位とした。
α−シクロデキストリン分解活性 1w/w%α−シクロデキストリン2−および2、5
w / w%シュクロース2rIllに酵素液0.51
nlを加え、40℃で一定時間反応させた後、その反応
液から0.5dをとって市販の結晶グルコアミラーゼ溶
液0.1yd(5単位、)を加え、40℃で1時間反応
させ、α−シクロデキストリン以外のα−1,4グリコ
シド結合を持つオリゴ糖類をグルコースに加水分解した
後、5.その量をネルソンーンモジー法で定量した。
α−シクロデキストリン分解活性1単位は、この条件で
α−シクロデキストリンを1分間に1μmole分解す
る酵素量とする。
以下、実施例で具体的に説明する。
実験 1 シクロデキストリングルカノトランスフェラーゼの調製 フスマ 1 w/w q6、コーンステイープ9カー1
w/v%、ドライイースト 0.5w/v%、ポリペプ
トン 1w/v%、硫安 0.25wv%、可溶性澱粉
4w/v%、尿素 0.1 vi/ v%、炭酸力化
シウム 1. Ow/ v %を含む渡体培地を常法に
従って調製し、これにバチルス・メガテリウム T5
FERM−P 4935を植菌し、37℃で60時
間通気攪拌培養した。
この培養液の上清は、糊精化活性で約40単位/−を示
した。
この上清を約3℃に冷却し、その容量の約1/2容の冷
アセトンを攪拌混合してわずかに生じた白濁を遠心分離
で除去した。
得られた上清20ノを3℃に保ち、硫安を30%飽和に
なるように加え、わずかに生じた白濁を除去しコンスタ
ーチ3001を加えてゆつくシ攪拌しつつ20分間保っ
て懸濁液を得た。
この懸濁液を、予qめコンネタ−チア00tど砂礫±5
00fIとを硫安の30%飽和水で洗浄して調製した濾
過層に通して、本酵素を吸着した澱粉を沖果した。
これを、さらにアセトン30v/v%冷水溶液で洗浄し
た後、M/ 30 Na2 HP 04で本酵素を脱
着溶溶出させた。
この溶出液に硫安を加えて、25%飽和と45係飽和と
の間に生じる白濁物を集めて精製酵素標品とした。
この酵素標品の糊精化活性による比活性は、培養液上清
の場合の約60倍であって、その活性収率は約65%で
あった。
実験 2 シクロデキストリングルカノトランスフェラーゼの固定
化 市販の臭化シアン活性化セファロース4B101(スエ
ーデン国、ファルマシア社)を10’Mの塩酸水溶液2
000−で洗浄する。
これに、予じめ実験1の方法で得た精製酵素標品を蛋白
質として100■と0.5 M塩化ナトリウムとを含む
0.1MpH8,3はう酸塩緩衝成約50−溶液を加え
て、室温下で攪拌しつつ反応させた。
得られた固定化酵素をF果した後、これをIM pH
9,0エタノールアミン水溶液200ゴに浸漬し、とき
どき攪拌しつつ2時間保った。
次いで、固定化さ五た酵素を済集して0.5M塩化ナト
リウムを含むpH4,0の酢酸緩衝液と0.5M塩化ナ
トリウムを含む0.1M pH8,3のほう酸塩緩衝
液とで交互に充分洗浄した。
このようにして固定化した酵素は、F液或は洗浄液中に
流出した酵素蛋白質量の測定結果から約50.8qであ
ることが判明した。
従って、酵素の固定化率は約50.8%であうた。
この酵素溶液の固型化にともなって、その活性の発現は
酵素蛋白質量と比例せずに著しく変化することがわかっ
た。
その結果を第1表に示す。これらの結果から、シクロデ
キストリングルカノトランスフェラーゼは、固定化する
ことによって酵素蛋白質量当りの糊精化活性が大幅に低
下するのに対し、α−シクロデキ艮トリン分解活性はむ
しろ増大すると言う新しい現象を見いだ゛した。
この原因は定かではないが、前述したシクロデキストリ
ングルカノトランスフェラーゼの反応I゛、反応■、反
応■のうち、固定化することによって特に反応■が促進
されていることが予想される。
なお、このようにして得られた固定化酵素は;もとの溶
性の酵素と比較して、約6〜8の安定pHが約5〜9に
拡大し、また約50℃の耐熱性温度は約55℃に上昇し
た。
実験 3 固定化されたシクロデキストリングルカノトランスフェ
ラーゼによる転移反応 各種り、E、の液化澱粉(供与体)5w/w%とシュク
ロース(受容体)5w/w%とを含有する混合基質溶液
5fnlずつに、実験1で得た溶−〇精製酵素、または
それを実験2の方法で固定化した酵素をα−フシクロデ
キスト9フ解活性(発現活性)で130単位(酵素蛋白
質量としては、溶性酵素の場合は約0.19〜、固定化
酵素の場合は約0,16■を使用した。
)ずつ加え、pH6,0、温度40℃で振とり反応させ
、経時的にサンプリングし、ペーパークロマトグラフィ
ーで分析してシュクロスへのグルコシル基の転移率を求
めた。
転移率(4)は、(グルコシル基の転移を受けた受容体
量)÷(基質に用いた全受容体量)X10’0+求めた
その結果を第1図、第2図にグラフとして示した。
すなわち、第1図は溶性の精製酵素を使用した場合にお
ける対照実験の結果であり、第2図は固定化酵素を使用
した場合における本発明の実験結果である。
これらの結果から明らかなように、同じα−シクロデキ
ストリン分解活性(発現活性)を使用した、換言すれば
固定化酵素を使用した方が少ない酵素蛋白質量による反
応条件であるにもかかわらず、第2図に示すように転移
率が約2倍に高くなると言う驚くべき現象を見いだした
のである。
実験2でも考察したように、この原因は定かではないが
、本実験の結果からシクロデキストリングルカノトラン
スフェラーゼを固定化することによって、特に前述した
シクロデキストリングルカノトランスフェラーゼの反応
■、すなわちグリコジル基の供与体である液化澱粉から
フラクトースまたはシュクロースなどの受容体に対する
グリコジル基の直接転移する反応をいちじるしく促進し
ていることが予想される。
また、使用酵素量と転移率とが比例関係にある状態、す
なわち転移率が20チの場合の、一定時間内にその転移
率を得るに□必要な酵素量を求めるために、実験3の方
法に準じて酵素量を変身て反応させたところ、固定化酵
素の場合における必要蛋白質量は、溶性酵素の場合の約
1/2でその目的を達成し得ることがわかった。
このことは、固定化することによってシクロデキストリ
ングルカノトランスフェラーゼは、酵素蛋白質量当シの
転移反応活性が大幅に増大するのである。
従って、従来よシも反応時間を大幅に短縮させることも
容易となった。
さらに、シクロデキストリングルカノトランスフェラー
ゼをほとんど失活させることなく酵素訴白質として高濃
度に固定化すること、すなわち得られる固定化酵素の約
0.1〜10 w/w q6も固定化させ得ることがわ
かったことから、この固定化酵素の重量当シの活性が高
く、混合基質溶液を短時間接触させるだけで、本発明の
目的を蓉易に達成し得ることがわかったのである。
従って、この固定化酵素を、例えばカラム状の反応容器
に詰めるなどして、連続反応させることも容易であり、
末端にフラクトースを結合したグルコオリゴ糖類を安価
に大量生産するのに極めて有利となった。
なお、第1図、第2図からも明らかなように、使用する
液化澱粉のり、E、が低い程より高い転移率が得られる
しかしながら、D、E、が約2未満となると液化澱粉が
極めて老化しやすくなり、かえって転移反応が進みにく
くなる。
また、液化澱粉のり、E、が高く40を越えるようにな
ると転移率が低く目的とする末端にフラクトースを結合
したグルコオリゴ糖の生産量が少なくなる。
次に、2〜3の実施例を示す。
実施例 I D、E、5の液化澱粉20w/w%とシュクロースLo
w/w%とを含有する混合液に、実験2で得た固定化酵
素をα−シクロデキストリン分解活性で液化澱粉ダラム
当り30単位加えてpH6,01温度50℃で48時間
ゆっくり攪拌しつつ回分法で反応させた。
反応液から固定化酵素を沖別したろ液の精製は極めて容
易で、通常の糖類の精製方法、すなわち活性炭にて脱色
した後、H型イオン交換樹脂とOH型イオン交換樹脂と
を使用して脱塩精製すれば充分であった。
次いで減圧濃縮し、水分が20係で、転移率約60チの
末端にフラクトースを結合したグルコオリゴ糖類のシラ
ツブを固形物換算で90チの収率で得た。
このシラツブはまろやかな甘味を有する高粘度のシラツ
ブであった。
また、この工程中、固定化酵素を沢別したp液から分け
たオリゴ糖類の溶液に、市販のα−アミラーゼ、□β−
アミラーゼを少量作用させたものから、同様に精製し、
濃縮して得たシラツブは、転移率においては先に得たシ
ラツブとほぼ同じであったけれども、粘度においては約
2/3に低下し取シ扱いが容易であった。
実施例 2 コーンステイープリカー1w/v%、可溶性澱粉1w/
v係、硫安0.5 w/ v転炭酸カルシウム0.5
w/ v %を含む液体培地にバチルス・バセランスI
F03490を植菌し、温度37℃で3日間通気攪拌培
養した。
この培養液を遠心分離して得たシクロデキストリングル
カノトランスフェラーゼを含有する酵素液を実験2の方
法に従って精製した。
得られた酵素標品の糊精化活性による比活性は、培養液
上清の場合の約30倍に上昇しその活性収率は約70%
であった。
別に、約60℃に加熱して調製した約10w/w%のゼ
ラチン水溶液を約40℃に冷却した後、前記の酵素標品
を蛋白質濃度で約0’、5w/w係になるように添加し
て混合溶解した。
この溶液を予じめ4℃に冷却しておいたトルエン中に注
入してゼラチンをビーズ状に固まらせた後に沢果し冷n
−プロピルアルコールで洗浄し、さらに冷水で洗浄した
このようにして得たビーズ状の固形物10グを、2.5
w/w%ゲルタールアルデヒド水溶液150−中に浸漬
して室温のもとて30分間静置して包括架橋させた後、
大量の水で洗浄して過剰のゲルタールアルデヒドを除い
て固定化酵素とした。
p液、洗浄液中に蛋白質がほとんど検出されないことか
ら、固定化率はは12100%でろ、つた。
また、このようにして固定化した酵素の活性発現率は、
糊精化活性で約21%であシ、α−シクロデキスト9ン
分解活性で約102%であった。
また、実験3の方法に準じて転移率20%を得るに必要
な酵素蛋白質量を比較したところ、本固定化酵素の約1
/15であった。
この固定化酵素を直径と高さの比が1:3のカラムに詰
め、これにDE、10の液化澱粉15w/w%とフラク
トース10w/w%とを含有する混合溶液を温度50℃
pH6,0でS■2の流速で流し、1週間連続して反応
させたところ、転移率の低下はほとんど起らず約55%
であった。
得られた末端にフラクトースを結合したグルコオリゴ糖
類は、実施例1と同様に精製、濃縮し、凍結乾燥して粉
末化することにより、白色の粉末甘味料を固形物当り約
93チの収率で得た。
なお、本実施例の酵素を含有するゼラチン溶液を、公知
の方法によって、他の形状、他えば繊維、フィルム、チ
ューブなどに形成した固定化酵素にすることも容易であ
り、これらのどの形状の固定化酵素であっても、本実施
例のビーズ状をした固定化酵素の場合と同様に、末端に
フラクトースを結合したオリゴ糖類の製造に対して自由
に利用できる。
実施例 3 可溶性澱粉2w/v%、塩化アンモニウム0.5w/
v %、リン酸二カリ、ウム0.05w/v%%硫酸マ
グネシウム・7水塩0. O25w/ v % 、炭酸
カルシウム0.5w/v%を含む液体培地に、バチルス
・ステアロサーモフィラスTC−60(FERM P
A2222)を植菌し、50℃の温度で通気攪拌培
養をした。
この培養液を遠心分離して得たシクロデキストリングル
カノトランスフェラーゼを含有する酵素液を実験2の方
法に従って精製した。
得られた酵素標品の糊精化活性による比活性は、培養液
上清の場合の約50倍に上昇し、その活性収率は約90
係であった。
別に酸化アルミニウム(γ−AI203)粉末(粒径約
9.1〜0.5m)を、温度90℃の5w/w%硝酸水
溶液中に2時間保った後、蒸留水でよく洗浄し、さらに
メタノール、エーテルの順で洗浄して風乾し、得られる
活性化酸化アルミニラムラ10 v/v %、3−アミ
ノプロピルトリエトキシシランのトルエン溶液中で5時
間加熱還流して反応させた。
生成上た酸化アルミニウムアルキルアミンをF果してト
ルエン、エーテルの順で洗浄し、風乾した。
この酸化アルミニウムアルキルアミン(m体)1000
グをpH7,0の0.1Mリン酸塩緩衝液で緩衝化した
1、25w/w%ゲルタールアルデヒド水溶液に浸漬し
、室温のもとて1時間静置した後、沢果して充分に水洗
した後、これを先きに調整した酵素標品100グを含有
するpH6,0の0.1M酢酸塩緩衝液に加え、温度8
℃で16時間静置して固定化させた。
このようにして得た固定化酵素は、水で洗浄した後、次
の転移反応に利用した。
F液、洗浄液に流出した蛋白質量から算出される固定化
率は約75チであった。
またこのようにして得た固定化酵素の活性発現率は糊精
化活性で約17チであシ、α−シクロデサスト9ン分解
活性で約125%であった。
また、実験3の方法に準じて転移率20チを得るに必要
な酵素蛋白質量を比較したところ、本固定化酵素は固定
化前の酵素の約1/3であった。
この固定化酵素を直径と高さの比が1:10であるカラ
ムに詰め、これにり、E、8の液化澱粉20v/w係と
シュクロース20w/wチおよび10−3Mの塩化カル
シウムとを含有する混合溶液をpH6,0、温度65℃
でSV4の流速で7週間連続して反応させたところ、転
移率の低下はほとんど起らず約60%であった。
得られた末端にフラクトースを結合したグルコオリゴ糖
類は、実施例1と同じように精製、濃縮し、噴霧乾燥し
て粒径のよくそろった白色でまろやかな甘味を釘する粉
末1士味叫を固形物当り約91係の収率で得た。
実施例 4 多孔性ガラス粉末(米国Bio−Rad社製、商品名B
io −Glas 500 )を実施例3の高純度酸化
アルミニウムに代えて実施例3と同様に処理することに
よシ多孔性ガラスアルキルアミン粉末を調整し、次いで
この502を実験2で得た酵素標品3グを含むゲルター
ルアルデヒド水溶液に浸漬して固定化酵素を得た。
涙液、洗浄液に流出した蛋白質量から算出される固定化
率は約80%であった。
また、その活性発現率は糊精化活性で約11%であり、
α−シクロデキストリン分解活性で約108%であった
また、実験3の方法に準じて転移率20チを得るに必要
な酵素蛋白質量を比較したところ、本固定化酵素は固定
化前の酵素の約1/2であった。
この固定化酵素を直径と高さの比が1:8であるカラム
に詰め、これにり、E、20の液化澱粉20w/w%と
グルコース異性化糖(グルコース約12w/w%とフラ
クトース約8w/w%とを含む)20w/w%とを含有
する混合溶液をpH゛6.5、温度50℃でSV2の流
速で5週間連続して反応させたところ、転移率はフラク
トースに対して約45チでほぼ一定であった。
′得られた末端にフラクトースを結合したグ
ルコオリゴ糖類は、実施例1と同様に精製、濃縮し、真
空乾燥して粉末化し、白色でまろやかな甘味を有する粉
末甘味料を固形物当り約95%の収率で得た。
実施例 5 実施例4で調製した多孔性ガラスアルキルアミン粉末(
担体)501をp−ニトロベンゾイルクロ9ド501、
トリエチルアミン80−、クロロホルム1170mから
なる溶液中で5時間加熱し還流した。
次いで、この担体をクロロホルム、エーテ化の順で洗浄
し、風乾した後、5w/w%ハイドロサルファイドナト
リウム水溶液中で4時間沸騰させ、水洗した。
得られたアリルアミノ化多孔性ガラスを2N−塩酸水溶
液1000m/中に加え、水浴中で0℃に保ちつつ攪拌
しながら固形の亜硝酸ソーダ5vを添加させて反応させ
た。
反応後、担体を沖果し、過剰の酸と亜硝酸ソーダを氷水
で洗浄除去してジアゾ化した多孔性ガラスアリルアミン
粉末を得た。
この粉末40fI−を、予じめ調整しておいた実施例3
で得た酵素―品1w/w%を含有する H8,5の0.
1M炭酸塩緩衝液4000−に加えて、0℃で5時間ゆ
つクシ攪拌しつつ固定化反応させた。
、反応後、水で充分洗浄して次に示す転移反応に用いた
E液、洗浄液中の蛋白質量から算出される固定化率は約
68チであった。
また、その活性発現率は糊精化活性で9%であシ、α−
シクロデキストリン分解活性で98ヂであった。
また、実験3の方法に準じて転移率20チを得るに必要
な酵素蛋白質量を比較したところ、本固定化酵素は固定
化前の酵素の約1/3であった。
この固定化酵素を直径と高さの比が1:10であるカラ
ムに詰め、これにり、E、5の液化澱粉10w/wチと
シュクロース30w/w%および10−3Mの塩化カル
シウムとを含有する混合溶液をpH6,0,温度65℃
でSv3の流速で5週間連続して反応させたところ、途
中で転移率の低下はほとんど起らず約25%であった。
得られた末端にフラクトースを結合したグルコオリゴ糖
類はJ実施例1と同様に精製、濃縮し、水分的L7w/
w%め非結晶性で甘味の強いシララフ搭固形物当ち約9
4%の収率で得た。
【図面の簡単な説明】
図において之第1図は対照である溶性のシクロデキスト
リングルカノトランスフェラーゼを用いた場合の実験結
果を示すグラフ、第2図は本発明の固定化したシクロデ
キストリングルカノトランスフェラーゼを用いた場合の
実験結果を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 固定化したシクロデキストリングルカノトランスフ
    ェラーゼに、液化澱粉とフラクトースまたはシュクロー
    スとを含有する混合溶液を接触反応せしめることを特徴
    とする末端にフラクトースを結合したオリゴ糖類の製造
    方法。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4338398A (en) * 1979-03-20 1982-07-06 Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo Immobilization of starch degrading enzymes
US4454161A (en) * 1981-02-07 1984-06-12 Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo Process for the production of branching enzyme, and a method for improving the qualities of food products therewith
DE3422247A1 (de) * 1984-06-15 1985-12-19 Pfeifer & Langen, 5000 Köln Gluco-oligosaccharid-gemisch und verfahren zu seiner herstellung
JPS6214792A (ja) * 1985-07-10 1987-01-23 Meiji Seika Kaisha Ltd フラクトオリゴ糖高含有物の製造法
US5002759A (en) * 1989-07-25 1991-03-26 Colgate-Palmolive Company Oligosaccharide inhibition of Streptococcus pyogenes adhesion
JP2832848B2 (ja) * 1989-10-21 1998-12-09 株式会社林原生物化学研究所 結晶2―O―α―D―グルコピラノシル―L―アスコルビン酸とその製造方法並びに用途
JP2834871B2 (ja) * 1990-08-07 1998-12-14 塩水港精糖株式会社 フラクトース含有オリゴ糖の製造法
FI904124A (fi) * 1990-08-20 1992-02-21 Alko Ab Oy Oligosackaridblandning och foerfarande foer dess framstaellning.
FI103207B (fi) * 1996-08-27 1999-05-14 Sune Backlund Immobilisoidun entsyymin sisältävä geeli
US20040052915A1 (en) * 2002-09-13 2004-03-18 Carlson Ting L. Use of low glycemic index sweeteners in food and beverage compositions
AU2005223688A1 (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Cargill, Incorporated Low glycemic sweeteners and products made using the same
BRPI0608080B1 (pt) * 2005-02-15 2017-11-21 Cargill Incorporated Processes for manufacture of syrup and food or drink, syrup and composition of food or drink
EP3688006A1 (en) * 2017-09-26 2020-08-05 Renmatix, Inc. Process for hydrolysis of oligosaccharides

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE758662A (fr) * 1969-11-09 1971-05-10 Hayashibara Ken Fabrication de sirops d'oligo-glucosylfructoses
BE759062A (fr) * 1969-11-17 1971-05-17 Hayashibara Ken Production d'aliments et de boissons edulcorees
JPS5622520B1 (ja) * 1970-02-24 1981-05-26
JPS5512231B1 (ja) * 1971-03-02 1980-03-31
JPS4940950A (ja) * 1972-08-24 1974-04-17
JPS4940949A (ja) * 1972-08-24 1974-04-17
US3923598A (en) * 1973-03-19 1975-12-02 Rikagaku Kenkyusho Process for producing cyclodextrins
JPS5012272A (ja) * 1973-06-01 1975-02-07
JPS5327791B2 (ja) * 1973-10-02 1978-08-10
US4135977A (en) * 1974-06-20 1979-01-23 Rikagaku Kenkyusho Process for production of cyclodextrin

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DE2909093C2 (ja) 1988-01-07
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GB2019406A (en) 1979-10-31

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