JPS61181390A - 酵素によるグリセライドの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は部分グリセライドリパーゼの存在下、脂肪酸ま
たは脂肪酸エステルとグリセロールを反応させて、乳化
剤、抗菌剤などとして有用なトリグリセライドを全く若
しくはほとんど含まないグリセライドを製造する方法に
関する。

従来の技術 リパーゼは脂肪または高級脂肪酸のエステルを加水分解
する酵素であるが、適当な条件のもとでは脂肪酸とグリ
セロールまたは脂肪酸とアルコールから加水分解の逆反
応によってグリセライドまたはエステルを生成すること
が知られている（Ｊ。

Ｇｅｎ、　Ａｐｐｌ、　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ、＋第１０
巻、第１３〜２２頁。

１９６４年、Ｐｒｏｃ、　ｒＶ　　ＩＦＳ：　Ｆｅｒｍ
ｅｎｔ、Ｔｅｃｈｎｏｌ、　Ｔｏｄａｙ、第３１５−３
２０頁、　１９７２年、特公昭５１−７７５４、特公昭
５７−２３５３５　、特開昭５９−１１８０９４、特開
昭５９−１１８０９５など）。これら先行技術で使用さ
れているリパーゼ、並びに一般に、最もよく知られてい
るリパーゼは、いわゆるトリアジルグリセロールリパー
ゼ（別名ニトリグリセライドリパーゼ）であり、この酵
素はトリグリセライドのみならずジグリセライドおよび
モノグリセライドにも、程度の差はあるものの特異性を
有する酵素である。このトリグリセライドリパーゼによ
り、前記逆反応によって生成されるグリセライドは、一
般にトリグリセライド、ジグリセライドおよびモノグリ
セライドの混合物であるか、または実質的にモノグリセ
ライドおよびジグリセライドから成る場合でも、そのモ
ノグリセライドの割合が低いという欠点がある。

モノグリセライドおよびジグリセライドは食品、化粧品
、医薬品などの乳化剤として法尻に使用されているが、
乳化剤としての能力はモノグリセライドの方がジグリセ
ライドよりもはるかに優れており、トリグリセライドの
存在は好ましくないとされている。一般に乳化剤として
使用されるグリセライドは、そのモノグリセライド含量
が約９０％以上であることが要求され、従って、従来は
グリセライド混合物を分子蒸留などに付してモノグリセ
ライド含量を高める操作が必要であった。

また、グリセライドのその他の用途として、特定のモノ
グリセライド（ラウリン酸モノグリセライド、カプリン
酸モノグリセライドなど）が食品などの抗菌剤、防腐剤
として利用されている。

本発明において使用される酵素としての部分グリセライ
ドリパーゼとは、モノグリセライドおよび／またはジグ
リセライドを特異的に加水分解するリパーゼを意味する
が、このような性質を有する酵素の存在は動物および微
生物の中にわずかに知られているに過ぎない。本発明に
おいて、特に好適に用いられるペニシリウム・サイクロ
ピウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ　　ｃｙｃｌｏｐｉｕ
ｍ＞の生産する部分グリセライドリパーゼ、それ自体は
本願出願前の文献に公知である（Ｊ、　Ｂｉｏｃｈｅｍ
、、第８７巻、第２０５−２１１頁、　１９８０年）。

この酵素は、モノグリセライドおよびジグリセライドに
特異性を有する酵素で、トリグリセライドに対する作用
は極めて低いという特徴を有する。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、乳化剤、抗菌剤などとして有用なトリグリセ
ライドを全く若しくはほとんど含まないグリセライドを
提供することを目的とする。また、本発明の好ましい態
様においては、生成グリセライド中のモノグリセライド
およびジグリセライドの割合を幅広く調節して、最も好
ましくは実質的にモノグリセライドのみより成るグリセ
ライドを製造することを目的とする。

問題点を解決するための手段、作用 本発明によれば、部分グリセライドリパーゼの存在下、
脂肪酸または脂肪酸エステルとグリセロールを適当な条
件下に反応させることによりトリグリセライドを全く若
しくはほとんど含まないグリセライドが生成される。

本発明で使用される部分グリセライドリパーゼとば、モ
ノグリセライドおよび／またはジグリセライドを加水分
解する性質を有し、トリグリセライドに対する特異性は
全く若しくはほとんど有しない酵素である。このような
酵素の例としては、ラット小腸、ブタ脂肪組織などの動
物臓器由来のモノグリセライドリパーゼまたはジグリセ
ライドリパーゼ、ペニシリウム・サイクロピウム（Ｐｅ
ｎｉｃｉｌｌｉｕｍ　　ｃｙｃｌｏｐｉｕｍ）　　ＡＴ
ＣＣ３４６１３由来のモノグリセライドおよびジグリセ
ライドに特異性を有する酵素などが挙げられる。とくに
好ましくは上記ペニシリウム属菌由来の酵素が用いられ
る。

上記ペニシリウム属菌株から部分グリセライドリパーゼ
を得るには、本菌株を通常の微生物の培養に用いられる
培地に増殖せしめ、培養物中に酵素を蓄積せしめ、これ
より採取することができる。

培養物から採取した酵素の純化は、公知の精製手段によ
り行うことができるが、本発明の目的にはあえて純粋の
状態にまで精製する必要はない。ただし、培養物中また
は粗製酵素中にトリグリセライドリパーゼが含まれる場
合にはそれを除去しなければならない。

本発明において、グリセライド合成の原料として用いら
れる脂肪酸および脂肪酸エステルとしては、炭素数４〜
２２の飽和または不飽和の脂肪酸およびそのメチル、エ
チル、プロピル、ブチル、ベンジル、アミル、ビニルな
どのエステル、並びにこれらの混合物が挙げられる。部
分グリセライドリパーゼの存在下、これらの脂肪酸また
は脂肪酸エステルとグリセロールを、水分含量約３０重
量％以下、温度２０〜５５℃において、１時間〜５日間
反応せしめることにより、トリグリセライドを全く若し
くはほとんど含まないグリセライドが生成される。部分
グリセライドリパーゼとしてペニシリウム・サイクロピ
ウムの酵素を使用した場合はトリグリセライドが全く生
成されないことが確認された。

生成されるグリセライド中のモノグリセライドおよびジ
グリセライドの割合は、反応の条件を適当に選択するこ
とにより幅広く調節することができる。即ち、全グリセ
ライドに占めるモノグリセライドの割合が約５０％（モ
ル比）から実質的に副生物を含まないところまで変える
ことが可能である。そのような条件とは、反応の時間、
酵素の使用量、原料の脂肪酸または脂肪酸エステルとグ
リセロールの使用割合、反応混合物中の水分含量などで
ある。

生成されたグリセライドは石油エーテルなどの有機溶媒
に抽出して、反応混合物より分離する。

得られたグリセライド中のモノグリセライド含量が十分
に高い場合にはそのまま乳化剤、抗菌剤として利用する
ことが可能であり、またモノグリセライド含量が低い場
合には分子蒸留などの手段によりその含量を高めた後に
利用することができる。

本発明によれば、前記したように、実質的にモノグリセ
ライドのみから成るグリセライドを生成することが可能
であるので、この場合にはモノグリセライドの含量を高
める操作は必要としない。なお、上記反応において、未
反応の原料は繰り返しグリセライド生成の反応に使用可
能である。

本発明法により得られたグリセライドの成分およびその
割合を分析した典型的な例を添付図面に示す。叩ち、反
応終了後の混合物中の油層成分をシリカゲルを用いた薄
層クロマトグラフィー／水素炎イオン化検出器（ＴＬＣ
／Ｆ　Ｉ　Ｄ　ｉ商品名：Ｉａｔｒｏｓｃａｎ　ＴＨ−
１０型、ヤトロン社製）により分析した。図面より明ら
かのように、グリセライド混合物中の成分はほとんどが
モノグリセライド（ＭＧ）であり、１，２−ジグリセラ
イド（Ｌ２−ＤＧ）および１，３−ジグリセライド（１
，３−Ｄ　Ｃ）はわずかであること、そしてトリグリセ
ライドは全く検出されないことが分かる。なお、ＦＡの
ピークは未反応の脂肪酸を表す。

以下に試験例および実施例を示して本発明の詳細な説明
する。ただし、グリセライドの分析および酵素の単位の
定義は次のとおりである。

グリセライドの成分およびその割合の分析は次のように
行った。反応混合物中の油層成分を石油エーテルに抽出
した後、調製用シリカゲル薄層プレー）　（ＰＬＫ５、
ワットマン社製）に供し、石油エーテル：ジエチルエー
テル：酢酸（８０：３０：１、容量比）で展開後、沃素
蒸気でスポットを検出した。各グリセライドに相当する
スポットを回収し、トリグリセライド分析用試薬組成物
（商品名：　Ｔｒｉｇｌｙｃｅｒｉｄｅ　Ｇ−ｔｅｓｔ
　Ｗａｋｏ、和光純薬社製）を用いてグリセライドを定
量した。各分子種の割合はモル比（％）で表示した。

本発明において用いられる酵素の単位は次のように定義
される。２．５ｎ＋Ｍｐ−ニトロフェニルラウリン酸お
よび２．０％トリトンＸ　−１００を含む５゜ｌ酢酸緩
衝液（ｐＨ５，６）　０．９５−と酵素液０．０５ｍｔ
’を混合し、３７℃において１５分間インキュベートし
た後、アセトン２．０−を添加して反応を停止する。

次いで、反応で遊離したｐ−ニトロフェノールの量を４
１Ｑｎｍにおける吸光度の強度から求める。酵素活性は
、上記反応において１分間に１マイクロモルのｐ−ニト
ロフェノールを遊離せしめる酵素の量を１単位とした。

試験例１　部分グリセライドリパーゼの調製米［２％お
よびコーン・ステイープ・リカー１．５％より成る培地
（ｐＨ６，０）にペニシリウム・サイクロピウムＡＴＣ
Ｃ３４６１３を接種し、２６℃において通気、攪拌下、
２日間培養した。得られた培養液より菌体をろ別した後
、ろ液を限外ろ過により濃縮した。次いで、この濃縮液
をＤＥＡＥ−セファロースＣＬ−６Ｂ　（ファルマシア
社製）　ヲ用いたクロマトグラフィーに付し、共存する
トリグリセライドリパーゼを分離除去し、精製部分グリ
セライドリパーゼ標品を得た。この標品はモノグリセラ
イドおよびジグリセライドを加水分解するが、トリグリ
セライドに対する作用は全く有しないことが確認された
。

試験例２　反応時間と生成グリセライドの組成オレイン
酸１．７７ｇ　、グリセロール８．０ｇ、ペニシリウム
・サイクロピウムの部分グリセライドリパーゼ０．２ｍ
ｌ！（５単位）および水０．３５ｍ１！を混合して、攪
拌しながら、４０℃において反応を行った。

反応開始後、８．２４．４８．７２および９６の各時間
に反応混合物を採取し、生成グリセライド中のモノグリ
セライド、ジグリセライドおよびトリグリセライドの分
析を行った。第１表に示すように、グリセライド中のモ
ノグリセライドの割合は７０％以上に達し、特に８時間
目のサンプルはほとんどがモノグリセライドであった。

一方、トリグリセライドの生成は何れの時間の反応混合
物にも認められなかった。

第１表 試験例３　酵素使用量と生成グリセライドの組成試験例
２において、酵素の使用量を種々変化させ、４０℃、２
０時間反応せしめた。第２表に示すように、酵素の使用
量が少ない程、モノグリセライド含量が高かった。一方
、トリグリセライドの生成は全（認められなかった。

第２表 試験例４　原料のグリセロール／脂肪酸の割合と生成グ
リセライドの組成 試験例２において、原料のオレイン酸とグリセロールの
割合（モル比）を種々変化甘さ、４０℃において２０時
間反応せしめた。第３表に示すように、グリセロール／
オレイン酸の割合が小さい程、モノグリセライドの含量
が高かった。一方、トリグリセライドの生成は全く認め
られなかった。

第３表 実施例１ オレイン酸１．７７ｇ、グリセロール８．０ｇおよびペ
ニシリウム・サイクロピウムの部分グリセライドリパー
ゼ０．２ｍ（５単位）を混合して、３０℃において２０
時間反応を行った。オレイン酸の消費量は４７％であっ
た。生成したグリセライドを石油エーテルに抽出し、そ
の成分を分析したところ、全グリセライドに占めるモノ
オレインの割合は９８．４％であり、ジオレインのそれ
は１．６％であった。

一方、トリオレインは検出されなかった。

実施例２ オレイン酸０．４４ｇ　、グリセロール９．５ｇおよび
ペニシリウム・サイクロピウムの酵素０．２ｍｅ（５単
位）を混合し、４０℃において２０時間反応せしめた。

オレイン酸の消費量は７５％であり、また生成したグリ
セライドの割合は、モノオレイン８８．２％、ジオレイ
ン１１．８％、トリオレイン０％であった。

実施例３ オレイン酸１．７７ｇ、グリセロール８．０ｇ、ペニシ
リウム・サイクロピウムの酵素０．０５−（５，５単位
）および水０．０５−を混合し、３０℃において２０時
間反応せしめた。生成したグリセライドの割合は、モノ
オレイン９４．９％、ジオレイン５．１％、トリオレイ
ン０％であった。

実施例４ ラウリン酸１．７７ｇ　、グリセロール８．０ｇ、ペニ
シリウム・サイクロピウムの酵素０．２ｍｅ（５単位）
および水０．３５−を混合し、４０℃において２０時間
反応せしめた。ラウリン酸の消費量は３０％であり、ま
た生成したグリセライドの割合は、モノラウリン９５．
８％、ジラウリン４．２％、トリラウリンＯ％であった
。

実施例５ 実施例４において、ラウリン酸に代えて、カプリン酸を
用い同様に操作したところ、カプリン酸の消費量は４０
．９％であり、また生成したグリセライドの割合は、七
ツカプリン９５．２％、シカプリン４．８％、トリカプ
リン０％であった。

実施例６ ラウリン酸ビニル１．７７ｇ、グリセロール８．Ｏｇお
よびペニシリウム・サイクロピウムの酵素０．５５ｍｅ
　（４１，３単位）を混合し、４０℃において２０時間
反応せしめた。生成したグリセライドの割合は、モノラ
ウリン９６．２％、ジラウリン３．８％、トリラウリン
０％であった。

実施例７ カブリン酸ビニル１．７７ｇ　、グリセロール８．０ｇ
、ペニシリウム・サイクロピウムの酵素０．２−（５単
位）および水０．３５−を混合し、４０℃において２０
時間反応を行った。生成したグリセライドの割合は、七
ツカプリン９５．９％、シカプリン４．１％、トリカプ
リンθ％であった。

実施例８ ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、カプリル
酸またはカプロン酸の１．７７ｇとグリセロール８．０
ｇ、ペニシリウム・サイクロピウムの酵素０．２＋ｎｅ
（５単位）および水０．３５−を混合し、それぞれ４０
℃において２０時間反応を行った。生成したグリセライ
ドは、はとんどがモノグリセライドであり、ジグリセラ
イドは痕跡程度にしか生成されず、またトリグリセライ
ドは全く検出されなかうた。

発明の効果 本発明によれば、脂肪酸または脂肪酸エステルとグリセ
ロールよりトリグリセライドを全く若しくはほとんど含
まないグリセライドの製造法が提供される。本発明の好
ましい態様によれば、実質的にモノグリセライドのみよ
り成るグリセライドの製造法が提供される。本発明法に
よって得られたグリセライドは、そのまま或いはそのモ
ノグリセライド含量を高めた後、乳化剤、抗菌剤などと
して使用可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明法により生成されたグリセライドの分析
例を表す図であり、図中ＭＧはモノグリセライド、１．
２−ＤＣは１．２−ジグリセライド、１．３−ＤＣは１
．３−ジグリセライド、ＦＡは脂肪酸をそれぞれ意味す
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　部分グリセライドリパーゼの存在下、脂肪酸または
   脂肪酸エステルとグリセロールを反応させてトリグリセ
   ライドを全く若しくはほとんど含まないグリセライドを
   生成せしめることを特徴とする酵素によるグリセライド
   の製造法。 ２　グリセライドがモノグリセライドとジグリセライド
   の混合物である特許請求の範囲第１項記載の酵素による
   グリセライドの製造法。 ３　グリセライドが実質的にモノグリセライドのみより
   成る特許請求の範囲第１項記載の酵素によるグリセライ
   ドの製造法。 ４　次の条件 （１）反応の時間、 （２）部分グリセライドリパーゼの使用量、（３）原料
   の脂肪酸または脂肪酸エステルとグリセロールの割合 をそれぞれ適当に選択することにより生成グリセライド
   中のモノグリセライドおよびジグリセライドの割合を調
   節する特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の酵
   素によるグリセライドの製造法。 ５　部分グリセライドリパーゼがモノグリセライドリパ
   ーゼおよび／またはジグリセライドリパーゼである特許
   請求の範囲第１項記載の酵素によるグリセライドの製造
   法。 ６　ペニシリウム・サイクロピウム（Ｐｅｎｉｃｉ−ｌ
   ｌｉｕｍ　ｃｙｃｌｏｐｉｕｍ）由来のモノグリセライ
   ドおよびジグリセライドに特異性を有するリパーゼを使
   用する特許請求の範囲第５項記載の酵素によるグリセラ
   イドの製造法。