JPS62205793A - 新規なオリゴ糖及びその製造方法 - 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】 皇呈上象剋里光國 本発明は、新規なオリゴ糖及びその製造方法に関する。

本発明に係るオリゴ糖は腸内細菌として有益なビフィド
バクテリウム菌の増殖促進因子としての有用性を有する
ものである。

従来亘及五煎皇量 ビフィドバクテリウム菌（以下ビフィズス菌と称する）
は、ヒトの腸管内に生育し腸内の腐敗性細菌の増殖に対
して拮抗的作用を示して腐敗生成物の生成を抑制する等
生理的に有用な菌種であることが知られている。

しかし、ビフィズス菌は乳幼児の腸管内には多数生育し
ているが、成人になるに伴いその生育が著しく低下する
ので、近年、ビフィズス菌の増殖を促進する物質（以下
ビフィズス増殖因子と称する）について多くの研究がな
され、種々のビフィズス増殖因子が提案されている。

例えば、Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミン、酵母抽出物
、ムチン、ラクチュロースおよび高分子量のポリペプチ
ド等がビフィズス増殖因子として知られている。

而して、最近、腸内におけるビフィズス菌の生育にとっ
て最も重要な因子は糖類であるとの認識が高まり、各種
のオリゴ糖をビフィズス増殖因子として利用することの
研究が盛んになってきている。

Ｈがｉしようとする課 本発明者は、上述した状況に鑑み、ビフィズス増殖因子
としてのオリゴ糖について検討した結果、優れたビフィ
ズス菌の増殖促進作用を示す新規なオリゴ糖を見出し、
本発明をなすに至った。

したがって、本発明は、ビフィズス菌の増殖促進作用を
有する新規なオリゴ糖及びその製造方法を提供すること
を口約とする。

以下本発明の詳細な説明する。

光皿至且底 本発明の特徴は、ｉ）下記式（１）で示される０−α−
Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−〇−β−Ｄ、ガラ
クトピラノシルー（１−４）−Ｄ−グルコース；及びｉ
ｉ）デンプン、水飴およびマルトースから成る群から選
択されるものの１種と乳糖又は乳糖含有物との混合物に
、α−グルコシダーゼを作用させて上記式（１）で示さ
れるオリゴ垢を製造する方法にある。

本発明に係るオリゴ糖は下記のとおりの物理的および化
学的性質を有する。

■分子量 質量分緯計による測定で分子量５０４を示し、その測定
結果からみて、本オリゴ糖は３分子のヘキソースから成
るａｍであることが確認された。

■構成糖 本オリゴ糖をｌＮ−１１ＣＩ　により　１００℃の温度
で２時間加水分解して得られる生成糖のモル比が、グル
コース：ガラクトース＝２：１であることから、零オリ
ゴ垢は２分子のグルコースと１分子のガラクトースとか
ら成ることが確認された。

■構成糖の結合様式 本オリゴ糖をメチル化することにより、２，３．６−ト
リー〇−メチルー〇−グルシトールと、２，４．６−ト
リー〇−メチルー〇−ガラクチトールの２種のアルジト
ールアセテートが検出されプこことに基づいて解析した
。

それによると、グルコースと乳糖の結合位置は、２．４
．６−　トリー〇−メチルーＤ−ガラクチトールのアセ
チル化部分として示される。

すなわち、第１位の炭素はグルコースとβ１→４結合し
てラクトースを形成し、第５位の炭素はピラノース環を
形成し、第３位の炭素はグルコースと結合していること
から、グルコースと乳糖のガラクトースがα〜（１−３
）結合していることを示している。

■溶解性 水に易溶性であり、アセトン、アルコール、クロロホル
ム、およびベンゼンに不溶性である。ただし、含水アル
コールには易溶性である。

■呈色反応 アニリン・ジフェニルアミン反応　　　陽性アムモニア
・硝酸銀反応　　　　　　　陽性２．３．５−　）リフ
ェニルテトラゾリウム〜苛性ソーダ反応　　　　　　　
　　　　陽性ニンヒドリン反応　　　　　　　　　　陰
性０色９周 乾燥粉末化したものは白色を呈する。

■酸性、塩基性並びに中性の別 中性を示す。

課　を１￥ンするための 本発明に係るオリゴ糖は下記方法により製造し得る。

出発物質として下記のものが用いられる。

１）デンプンと乳糖又は乳糖含有物との混合物。

２）水飴（粉末水飴を含む）と乳糖又は乳糖含有物との
混合物。

３）マルトースと乳糖又は乳糖含有物との混合物。

ここで用いるデンプンは、α−１，４結合を有するアミ
ロースとα−１，６結合の枝分れを有するアミロペクチ
ンから構成されているものであるが、市販の可溶性デン
プンを用いることが好ましい。

また、ここでいう“乳糖含有物”とは全乳、脱脂乳およ
びホエー等を意味する。

なお、乳糖ならびにマルトースは市販品をそのまま用い
ることができる。

本発明では、上記ｌ）乃至３）の各混合物を基質とし、
これにα−グルコシダーゼを作用させるが、ここで用い
る基質は、デンプン又は水飴を２〜１０重量％および乳
糖を３〜５０重量％含む混合水溶液として適用し、その
ｐＨを３〜７に維持してα−グルコシダーゼを作用させ
る。上記基質に対してα−グルコシダーゼは０．１〜２
００単位／　ｍ　Ｉｌの酵素濃度で作用させるとよく、
その際の反応温度は２０〜６０℃が適当である。

また、反応時間は、反応混合物中のオリゴ糖の収量に影
響するので、実験結果に基づいてコントロールすること
が好ましい。

また、本発明で用いるα−グルコシダーゼは、出発物質
中のデンプン、水飴並びにマルトースを加水分解して生
成したグルコース残基を乳糖へ転移する作用を有するも
のであって、このような加水分解作用および糖転移作用
を有するα−グルコシダーゼは、例えばソバやコメのよ
うな植物源から調製し得る。

因に、市販のα−グルコシダーゼ（酵母又はクロかびの
ような微生物由来のもの）について試験した結果では、
上記のような乳糖への糖転移作用はみられない。

すなわち、本発明による方法では、上述のようにして基
質にα−グルコシダーゼを作用させると、前記各出発物
質中のデンプン、水飴ならびにマルトースの加水分解に
より生成した糖が該出発物質中の乳糖へ転移して下記に
示すような反応様式により転移オリゴ糖が合成されるも
のと解し得る。

（Ｇｌｃ）　Ｉ、＋　Ｌａｃ　　　　　　　　　　　　
Ｇｌｃ−Ｌａｃα−グルコシダーゼ 上述のようにして基質にα−グルコシダーゼを作用させ
て得られる反応混合物は、反応終了後、９０’Ｃ以上の
温度で２〜３０秒加熱して酵素を失活させた後、そのま
ま濃縮して、乾燥して粉末化するか、更に必要に応じて
精製する。

この精製は反応混合物中のオリゴ糖の濃度を高めるため
に行うものであって、その精製手段には種々の方法が適
用できる。例えば反応混合物を、水で平衡化処理した活
性炭−セライトカラムに通して該反応混合物中のオリゴ
糖を活性炭に吸着させ、次いでアルコール水溶液でオリ
ゴ糖を溶出させるか、もしくは反応混合物にエタノール
等を加えて、未反応物質、例えばデンプン等を沈澱除去
した後、乾燥して粉末化する。

上述した方法により、目的とする式（Ｉ）のオリゴ糖が
えられるが、本オリゴ糖のほかに別の１種のオリゴ糖が
約１：１の割合で同時に生成されることが薄層クロマト
グラフィー（ＴＬＣ）により確認された。

この別の生成オリゴ糖はその性質および分析結果から〇
−β−Ｄ−ガラクトピラノシル（１−４）−［０−α−
Ｄ−グルコピラノシル−（１−２））−Ｄ−グルコース
（ｆｆ）であると判断される。

なお、本発明の方法により得られる上記２種の転移オリ
ゴ糖の混合物から、前記式（１）のオリゴ糖を分離する
には下記操作により行い得る。

上記２種の混合物の１％及びβ−ガラクトシダーゼ４０
０ｍｇ％の組成の混合液（ｐＨ５，０）５ｍｎを４０°
Ｃで３時間反応させた後、１００℃で１０分間加熱して
反応を停止する。得られた反応液をＴＬＣにより分析し
た結果、本発明のオリゴ糖（Ｉ）は分解されないが、上
記（ＩＩ）の別のオリゴ糖はβ−ガラクトシダーゼによ
りガラクトースとコジビオーズに分解されるので、該反
応液を高速液体クロマトグラフィーに付して（１）のオ
リゴ糖のピークを分取する。

上述のように、本発明の方法により生成される転移オリ
ゴ糖から式（１）のオリゴ糖を分離するには煩雑な１桑
作を必要とすることから、本発明では実用上、式（１）
のオリゴ糖を分離することなく、上記２種の転移オリゴ
糖から成る混合物をビフィズス促進因子として利用して
もよい。

すなわち、本発明に係るビフィズス菌の増殖促進剤は、
式（１）のオリゴ糖を含有しておればよく、したがって
、本発明の方法によって得られる反応混合物を上述のよ
うにして乾燥して粉末化したものをその活性成分として
適用することができる。

本発明による弐（１）のオリゴ零店は、ビフィズス菌の
種類に関係なく生体内で顕著な増殖促進作用を示すもの
であって、例えばビフィドバクテリウム・ブリーベ、ビ
フィドバクテリウム・ロンガム、ビフィドバクテリウム
・ビフィダム、ビフィドバクテリウム・インファンテイ
ス、ビフィドバクテリウム・アドレスセンテス等の大腸
内定着性のビフィズス菌に対して活性を示す。

したがって、本発明による上記オリゴ塘は、乾燥粉末の
形態でそのままで適用し得るが、粉乳や醗酵孔のような
飲食物に添加して用いてもよく、更には経口薬剤の一成
分として適用することも可能である。

以下に実施例を示して、本発明およびその効果を具体的
に説明する。

実施例１ 可溶性テンフン５０ｇト乳［２００ｇ　ヲ、７００ｇ（
７）温水に溶解し、この混合溶液に１Ｍ酢酸緩衝液を加
えてｐＨ５，０に調整した後、ソバから調製したα−グ
ルコシダーゼを２００−Ｑ！−位加え、４０℃で３時間
反応させた。

上記反応により得られた反応混合物を１００℃で３０秒
間加熱して反応を停止させ、該反応混合物に冷却後、エ
タノール２りを加えて未反応のデンプンを沈澱させて分
離、除去した。

得られた上澄を減圧濃縮した後、直径１０ｃｍ、高さ２
０ｃｍの活性炭−セライトカラムに通して上記反応混合
物中のオリゴ糖を吸着させた。

次いで上記カラムに十分量の水を流して上記反応におい
て副生じた単糖類を溶出した後、上記吸着したオリゴ塘
を、５％エタノール水溶液１０β、次いで５０％エタノ
ール水溶液１０１で順次溶出した。

得られた５０％エタノール水溶液の溶出区分を減圧濃縮
後、凍結乾燥して白色のオリゴ糖粉末５ｇを得た。この
オリゴ糖は、弐（Ｉ）のオリゴ糖（ＧＩｃα１−３Ｇａ
ｌβ１−４ＧＩｃ）　　と０−β−Ｄ−グルコピラノシ
ル−（１→４）−（０−α−Ｄ−グルコピラノシル−（
１→２）〕−〕〇−グルコースＧａ　ｌβ１−＝４−　
（Ｇｌｃα１−＝２）　−Ｇｌｃ）の約１：１から成っ
ていた。

実施例２ 実施例１においてソバ由来のα−グルコシダーゼに代え
て市販のコメ由来のα−グルコシダーゼを用いるほかは
、実施例１に記載したと同様の手順でオリゴ糖粉宋を得
た。

得られたオリゴ糖は、式（１）で示されるオリゴ糖を４
０重■％と、Ｇａｌβ１−４−　（Ｇ１ｃα１−２）　
−Ｇｌｃで示されるオリゴ糖６０重量％を含んでいた。

実施例３ 本例は、本発明によるオリゴ糖のビフィズス菌増殖促進
の効果を示したものである。

試験方法 実施例１により得られたオリゴ糖粉末を供試試料として
用いた。

生後６ケ月以内のカニクイザルの３匹から成る群をそれ
ぞれ試験動物として用い、各群に最初乳糖を５重量％宛
添加した市販の育児用粉乳を３週間与えた後、これらの
群の一群には上記試料のオリゴ塘粉末を５重量％添加し
た育児用粉乳を、他の群には乳糖を５重量％添加した育
児用粉乳をそれぞれ引続き３週間与えた。その間各群の
サルの糞便を採取して糞便中のビフィズス菌を測定した
。

結果は添付図に示すとおりである。

図にみられるとおり、本発明によるオリゴ糖を添加した
育児用粉乳を与えた群では、試験開始３週間目（すなわ
ち、オリゴ糖投与開始）からビフィズス菌の増殖が著し
くなり、乳糖のみを添加した育児用粉乳を与えた対照群
の約４倍の比率の増加となった。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明によるオリゴ糖のビフィズス菌増殖促進効
果を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） で示されるＯ−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）
   −Ｏ−β−Ｄ−ガラクトピラノシル−（１→４）−Ｄ−
   グルコースから成るオリゴ糖。
2. （２）デンプン、水飴およびマルトースから成る群から
   選択されるものの１種と乳糖又は乳糖含有物との混合物
   に、乳糖への糖転移作用を有するα−グルコシダーゼを
   作用させることを特徴とする上記式（ I ）で示される
   オリゴ糖の製造方法。
3. （３）α−グルコシダーゼはソバ又はコメ由来の加水分
   解作用及び乳糖への糖転移作用を有するものである特許
   請求の範囲第（２）項記載の製造方法。