JPS63109789A - オリゴ糖の製造法 - Google Patents
オリゴ糖の製造法Info
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- JPS63109789A JPS63109789A JP61253857A JP25385786A JPS63109789A JP S63109789 A JPS63109789 A JP S63109789A JP 61253857 A JP61253857 A JP 61253857A JP 25385786 A JP25385786 A JP 25385786A JP S63109789 A JPS63109789 A JP S63109789A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/38—Chemical stimulation of growth or activity by addition of chemical compounds which are not essential growth factors; Stimulation of growth by removal of a chemical compound
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
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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。
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、ビフィドバクテリウム菌増殖促進因子である
オリゴ糖を製造する方法に関するものである。
オリゴ糖を製造する方法に関するものである。
従来の技術
一般式Ｇａ１−（Ｇａｌ）ｎ−Ｇｌｃ （但し式中Ｇａ
ｌはガラクトース残基、Ｇｌｃはグルコース残基、ｎは
１〜４の整数を、それぞれ表わす）で示されるオリゴ糖
（以下、単にオリゴ糖という）は、母乳オリゴ糖の主要
構成成分であり、且つヒト腸内に生息する有用細菌・ビ
フイドバクテリツム菌の増殖促進因子として有用なもの
である。
ｌはガラクトース残基、Ｇｌｃはグルコース残基、ｎは
１〜４の整数を、それぞれ表わす）で示されるオリゴ糖
（以下、単にオリゴ糖という）は、母乳オリゴ糖の主要
構成成分であり、且つヒト腸内に生息する有用細菌・ビ
フイドバクテリツム菌の増殖促進因子として有用なもの
である。
上記オリゴ糖の従来の製造法としては、乳糖に７スベル
ギルス・オリゼのβ−ガラクトシダーゼを作用させる方
法（特公昭５８−２０２６６号公報）が代表的なもので
ある。この製法は、温度２０〜５０℃、乳糖濃度的１０
〜５０％、ｐＨ３〜８、酵素濃度１〜１００単位／瞳１
を推奨反応条件とする。
ギルス・オリゼのβ−ガラクトシダーゼを作用させる方
法（特公昭５８−２０２６６号公報）が代表的なもので
ある。この製法は、温度２０〜５０℃、乳糖濃度的１０
〜５０％、ｐＨ３〜８、酵素濃度１〜１００単位／瞳１
を推奨反応条件とする。
上記乳糖濃度の上限は、アスペルギルス・オリゼのβ−
ガラクトシダーゼの作用適温と関係がある。すなわち、
乳糖は溶解度があまり高くなく、用いるβ−ガラクトシ
ダーゼの作用適温の範囲内では５０％程度しか水に溶解
させることができない。
ガラクトシダーゼの作用適温と関係がある。すなわち、
乳糖は溶解度があまり高くなく、用いるβ−ガラクトシ
ダーゼの作用適温の範囲内では５０％程度しか水に溶解
させることができない。
一明が解 しようとするｒ照点
アスペルギルス・オリゼが生産したβ−がラクトシダー
ゼを用いる上記従来のオリゴ糖製造法は、他の起源のβ
−ガラクトシダーゼを用いる場合よりも短時間で高いオ
リゴ糖収率を与える点ですぐれているが、それでも、乳
糖がらオリゴ糖への転換率が最高２７％程度と低く、反
応効率が悪いことが問題であった。また、未反応の乳糖
や副生するガラクトース、グルコース等の単糖類な多量
に含む反応生成物からオリゴ糖だけを分離するのは難し
いため、オリゴ糖を利用する場合は上記反応生成物をほ
ぼそのまま利用することになるが、それは多くの場合に
無用の乳糖や単糖類を併用することになり、オリゴ糖を
添加した飲食物を高カロリーにしたり乳糖不耐症者にと
って摂取し難いものとする恐れがある。そのため、製品
の利用範囲や使用量が限定されるという不都合があった
。
ゼを用いる上記従来のオリゴ糖製造法は、他の起源のβ
−ガラクトシダーゼを用いる場合よりも短時間で高いオ
リゴ糖収率を与える点ですぐれているが、それでも、乳
糖がらオリゴ糖への転換率が最高２７％程度と低く、反
応効率が悪いことが問題であった。また、未反応の乳糖
や副生するガラクトース、グルコース等の単糖類な多量
に含む反応生成物からオリゴ糖だけを分離するのは難し
いため、オリゴ糖を利用する場合は上記反応生成物をほ
ぼそのまま利用することになるが、それは多くの場合に
無用の乳糖や単糖類を併用することになり、オリゴ糖を
添加した飲食物を高カロリーにしたり乳糖不耐症者にと
って摂取し難いものとする恐れがある。そのため、製品
の利用範囲や使用量が限定されるという不都合があった
。
さらに、上記従来の製法は、反応液の糖濃度が低いため
、反応終了後に雑菌汚染防止と製品輸送コスト低減のた
めの濃縮が必要で、それに要する熱エネルギーコストや
設備費が大きいという問題もあった。
、反応終了後に雑菌汚染防止と製品輸送コスト低減のた
めの濃縮が必要で、それに要する熱エネルギーコストや
設備費が大きいという問題もあった。
本発明は、β−ガラクトシダーゼを用いる従来のオリゴ
糖製造法における上述のような問題点を解決することを
目的とする。
糖製造法における上述のような問題点を解決することを
目的とする。
刑蓮点を解決するための 段
上記課題を解決するために本発明において採択された手
段は、乳糖にアスペルギルス・オリゼのβ−ガラクトシ
ダーゼを作用させてオリゴ糖を製造するに当り、酵素反
応液の初期乳糖濃度を５０〜９０％（ｗ／ｖ）とし、反
応温度を５５℃以上ただし反応液中におけるβ−ガラク
トシダーゼの失活温度以下の温度とすることを特徴とす
る。
段は、乳糖にアスペルギルス・オリゼのβ−ガラクトシ
ダーゼを作用させてオリゴ糖を製造するに当り、酵素反
応液の初期乳糖濃度を５０〜９０％（ｗ／ｖ）とし、反
応温度を５５℃以上ただし反応液中におけるβ−ガラク
トシダーゼの失活温度以下の温度とすることを特徴とす
る。
この製法は、７スベルギルス・オリゼのβ−がラクトシ
ダーゼが高濃度乳糖溶液中では通常の作用適温の上限を
こえる高い温度においても失活することなく乳糖からオ
リゴ糖への転移反応を触媒するという、本発明者らによ
る新規な知見に基づくものである。すなわち、本発明の
製法においては、上述のようなβ−がラクトシグーゼの
特異な性質が反応液を高温にして乳糖濃度を高（するこ
とを可能にし、同時に、結晶析出のおそれなしに乳糖濃
度を高くできることがβ−ガラクトシダーゼの失活を防
いでいる。
ダーゼが高濃度乳糖溶液中では通常の作用適温の上限を
こえる高い温度においても失活することなく乳糖からオ
リゴ糖への転移反応を触媒するという、本発明者らによ
る新規な知見に基づくものである。すなわち、本発明の
製法においては、上述のようなβ−がラクトシグーゼの
特異な性質が反応液を高温にして乳糖濃度を高（するこ
とを可能にし、同時に、結晶析出のおそれなしに乳糖濃
度を高くできることがβ−ガラクトシダーゼの失活を防
いでいる。
第１図は乳糖水溶液中におけるアスペルギルス・オリゼ
のβ−ガラクトシダーゼの失活温度を示し、失活温度は
乳糖濃度１こほぼ比例して高くなることがわかる。した
がって、本発明の製法における反応温度は、乳糖濃度が
高いほど高（することができる。
のβ−ガラクトシダーゼの失活温度を示し、失活温度は
乳糖濃度１こほぼ比例して高くなることがわかる。した
がって、本発明の製法における反応温度は、乳糖濃度が
高いほど高（することができる。
反応温度を高くして初期乳糖濃度を高くすることは、単
に反応装置利用効率の向上や製品濃縮費の低減を可能に
するにとどまらず、オリゴ糖収率の向上や反応時間の短
縮、さらには酵素使用量の節減に有効である。すなわち
、＠２図に示したように、最適反応温度を採用した場合
におけるオリゴ糖の収率（乳糖からオリゴ糖への転換率
）は反応液の初期乳糖濃度が高いほどよくなる。また、
第３図に示したように、初期乳糖濃度が同じ場合でも、
反応温度が高いほど、最高オリゴ糖収率に達するのに要
する反応時間が短縮され、また酵素量が少なくてすむ。
に反応装置利用効率の向上や製品濃縮費の低減を可能に
するにとどまらず、オリゴ糖収率の向上や反応時間の短
縮、さらには酵素使用量の節減に有効である。すなわち
、＠２図に示したように、最適反応温度を採用した場合
におけるオリゴ糖の収率（乳糖からオリゴ糖への転換率
）は反応液の初期乳糖濃度が高いほどよくなる。また、
第３図に示したように、初期乳糖濃度が同じ場合でも、
反応温度が高いほど、最高オリゴ糖収率に達するのに要
する反応時間が短縮され、また酵素量が少なくてすむ。
また、酵素反応を終わらせるため反応液を加熱して酵素
失活温度まで反応液温度を上昇させる際、あまり長時間
を要するとその間にオリゴ糖の分解反応が急激に進行し
、オリゴ糖収率の低下や変動を招き易いが、反応温度が
高い場合は酵素の失活温度に達するまでに要する加熱時
間が短くてすむので、反応生成物の組成が安定する。
失活温度まで反応液温度を上昇させる際、あまり長時間
を要するとその間にオリゴ糖の分解反応が急激に進行し
、オリゴ糖収率の低下や変動を招き易いが、反応温度が
高い場合は酵素の失活温度に達するまでに要する加熱時
間が短くてすむので、反応生成物の組成が安定する。
以上の事実を考慮し、本発明を実施する際は初期乳糖濃
度を５０〜９０％（ＩＩＩ／ｖ）の範囲でなるべく高（
し、その乳糖：ｇ１度において酵素が作用し得る最高の
温度またはそれに近い温度を採用してオリゴ糖収率が最
高になったとき反応を打切ることが望ましい。
度を５０〜９０％（ＩＩＩ／ｖ）の範囲でなるべく高（
し、その乳糖：ｇ１度において酵素が作用し得る最高の
温度またはそれに近い温度を採用してオリゴ糖収率が最
高になったとき反応を打切ることが望ましい。
ｐＨその池の反応条件は、従来の製法の場合と同様にし
て差支えない。また、反応原料としては、高純度４Ｌ糖
のほかにも、粗製乳糖や高率で乳糖を含有する物質、た
とえば付性ホエイ粉（乳糖含有率的７１％）、脱塩水エ
イ粉（乳糖含有率約７５％以上）などを用いることがで
きる。
て差支えない。また、反応原料としては、高純度４Ｌ糖
のほかにも、粗製乳糖や高率で乳糖を含有する物質、た
とえば付性ホエイ粉（乳糖含有率的７１％）、脱塩水エ
イ粉（乳糖含有率約７５％以上）などを用いることがで
きる。
反応生成物は、そのまま、あるいは適宜脱色精製、濃縮
、乾燥、その他飲食物とするのに必要な加工を施して、
ビフィドバクテリウム菌増殖促進作用がある甘味糖混合
物もしくは飲食物として利用することができる。もちろ
ん、これを精製オリゴ糖の製造に利用することら可能で
、乳糖や単糖類が少ないため容易に高純度のオリゴ糖を
得ることができる。
、乾燥、その他飲食物とするのに必要な加工を施して、
ビフィドバクテリウム菌増殖促進作用がある甘味糖混合
物もしくは飲食物として利用することができる。もちろ
ん、これを精製オリゴ糖の製造に利用することら可能で
、乳糖や単糖類が少ないため容易に高純度のオリゴ糖を
得ることができる。
ス隻例
以下、実施例を示して本発明を説明する。
実施例 １
食品グレードの乳糖８０ｇと水４８ｍ１とを混合し、沸
Ｂ浴中で還流下に加熱して８０％ｗ／ｖの乳糖溶液１０
０ｍ１を得た。
Ｂ浴中で還流下に加熱して８０％ｗ／ｖの乳糖溶液１０
０ｍ１を得た。
これを６５°Ｃの温浴に入れて浴温と同温度まで冷却し
たのちアスペルギルス・オリゼのβ−ガラクトシダーゼ
（ラクターゼＹ−４００，株式会社ヤクルト本社製品）
８００単位（０，５ｍｌの水に溶解し５０°Ｃに調温）
を加え、そのまま４時開反応させた。その後、反応液を
９０°Ｃに２０分間加熱して酵素を失活させた。反応液
の糖組成を高速液体クロマトグラフィーによ１）調べた
ところ、オリゴ糖３１％、三糖類４３％、単糖類２６％
であった。
たのちアスペルギルス・オリゼのβ−ガラクトシダーゼ
（ラクターゼＹ−４００，株式会社ヤクルト本社製品）
８００単位（０，５ｍｌの水に溶解し５０°Ｃに調温）
を加え、そのまま４時開反応させた。その後、反応液を
９０°Ｃに２０分間加熱して酵素を失活させた。反応液
の糖組成を高速液体クロマトグラフィーによ１）調べた
ところ、オリゴ糖３１％、三糖類４３％、単糖類２６％
であった。
発明の効果
以上詳述したところからすでに明らかなように、本発明
によれば、 ■ オリゴ糖含有率が高く且つ糖組成が安定した反応生
成物が得られる。
によれば、 ■ オリゴ糖含有率が高く且つ糖組成が安定した反応生
成物が得られる。
■ 反応に要するβ−〃ラクトシグーゼの量が少なくて
すむ。
すむ。
■ オリゴ糖収率の向上により、製造設備の利用効率が
向上する。
向上する。
■ 反応終了後に反応液を濃縮するために必要な熱エネ
ルギーが少なくてすむ。
ルギーが少なくてすむ。
など、顕著な効果が奏される。
ｆ５１図：乳糖濃度とβ−ガラクトシダーゼ失活温度と
の関係を示すグラフ 第２図：乳糖濃度とオリゴ糖収率との関係を示すグラフ
第３図：反応時間とオリゴ糖収率との関係を示すグラフ
（初期乳糖濃度８０％ｗ／ｖ）
の関係を示すグラフ 第２図：乳糖濃度とオリゴ糖収率との関係を示すグラフ
第３図：反応時間とオリゴ糖収率との関係を示すグラフ
（初期乳糖濃度８０％ｗ／ｖ）
Claims (1)
- 乳糖にアスペルギルス・オリゼのβ−ガラクトシダーゼ
を作用させて一般式Ｇａｌ−（Ｇａｌ）ｎ−Ｇｌｃ（但
し式中Ｇａｌはガラクトース残基、Ｇｌｃはグルコース
残基、ｎは１〜４の整数を、それぞれ表わす）で示され
るオリゴ糖を製造するにあたり、酵素反応液の初期乳糖
濃度を５０〜９０％（ｗ／ｖ）とし、反応温度を５５℃
以上ただし反応液中におけるβ−ガラクトシダーゼの失
活温度以下の温度とすることを特徴とするオリゴ糖の製
造法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61253857A JPS63109789A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | オリゴ糖の製造法 |
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