JPS63213501A - ペクチンの製造法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明はバチルス属に屈する微生物を利用して、ペク
チンを構成成分として含有する植物からペクチンを単離
する方法に関する。ペクチンは、高等植物に高含量で含
有されている、食品、医薬品、化粧品の原料に用いられ
る産業上有用な多糖類である。

（ロ）従来の技術と問題点 従来、ペクチンの製造は、ペクチンを構成成分とする植
物組織をキレート剤、酸などの存在下で熱抽出を行うこ
とにより行われてきた。しかしながら、このような方法
では、ペクチンの単離が困難で、用いる装置ヤ残漬の処
理にも種々の問題があった。

上記問題点を改善する方法として、ペクチンを構成成分
とする植物組織に作用してペクチンを遊離する活性を有
する酵素を産生ずる微生物が見出され、かかる微生物ま
たはその培養液もしくはその処理物を、前記植物組織に
作用させて、ペクチンを遊離させて採取する方法が提案
されている（特公昭５５−４６１５７号、同６１−５０
９６１号）。しかしこれらの方法に用いられている微生
物が産生するペクチン遊＋ｍｓ索のプロトペクチナーゼ
は、ペクチンを植物組織から遊離するだけでなく、いず
れも一旦遊離されたペクチンを限定分解する酵素であっ
た（発酵と工業、第３７巻、９２８〜９３８頁、　１９
７９年参照）。すなわち、ペクチンを遊離する活性（ブ
ロトベクチーゼ活性）と遊離のペクチンを分解する活性
（ポリガラクチュロナーゼ活性）を有していた。従って
ペクチンが遊離されているときに、遊離されたペクチン
の分解が併行しておこり、ペクチンの収率を高めるべく
酵素反応を充分に行うとペクチンの分解がおこり品質が
低下する問題点がある。

（ハ）問題点を解決するための手段と作用この発明の発
明者は、上記問題点を改善するために鋭意研究の結果、
ペクチンを構成成分とする植物に作用してペクチンを遊
離するが、遊離のペクチンを実質的に分解しない酵素を
産生ずる一群の微生物を見出し、この発明に到達した。

すなわちこの発明は、バチルス属に属し植物組織よりペ
クチンを遊離する活性をもつがペクチンを分解する活性
を実質的にもたない微生物、またはその培養液もしくは
その処理物を、ペクチンを構成成分として含有する植物
組織に作用させて該組織からペクチンを遊離させ、採取
することを特徴とするペクチンの製造法を提供するもの
である。

この発明に用いる微生物はバチルス属に属し、具体例を
挙げれば次のとおりである。

バチルス・サブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　５ｕｂｔｉ
ｌｉｓ＞、バチルス・アミロリクエファシェンス （Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅ
ｎｓ　）　、バチルス・セレウス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　
ｃｅｒｅｕｓ＞　、バチルス・サーキュランス（８ａｃ
ｉｌｌｕｓ　ｃｉｒｃｕｌａｎｓ　）　、バチルス・コ
アギユランス（Ｂ　ａｃｉｌｌｕｓ　ｃｏａｇｕｌａｎ
ｓ　）、バチルス・ファームス（Ｂ　ａｃｉｌｌｕｓ　
ｆｉｒｍｕｓ）、バチルス・リケニホルミス（Ｂ　ａｃ
ｉ　ｌ　Ｉｕｓｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｉｉｓ　）　、バ
チルスΦプミルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｐｕｍｉｌｕｓ
　）　、バチルス・マセランス（Ｂ　ａｃｉｌｌｕｓ　
ｍａｃｅｒａｎｓ）　、およびこれらの菌株に類似する
菌、並びにこれらの変異株である。

上記した［これら菌株に類似する」とは、ペクチン遊離
活性をもつがペクチンを分解する活性を実質的にもたな
い細菌学的に性質が類似するものをいう。また「これら
の変異株」とは具体的に例示した菌株およびそれに類似
する菌を化学的または物理的な手段により人工的に変異
させたものおよび自然に変異したものを含む。人工的に
変異さす手段は、当該分野で公知のものを利用すること
ができる。

またバチルス属に属する微生物で、ペクチンを遊離する
がペクチンを実質的に分解しない酵素を産生ずるｌｌｌ
菌は新株であっても、かかる酵素を産生ずる限り、この
発明に含まれる。

この発明に用いる好ましい微生物としては、いずれも財
団法人発酵研究所（ＩＮＳＴ［ＴＵＴＥＦＯＲＦＥＲＭ
ＥＮＴＡＴＩＯＮ、０８ＡＫＡ）に寄託された次の微生
物が挙げられる。なおＩＦＯの番号は寄託番号を示す。

１）ハチ／レス−？７チｌＪスＩＦ０　３１０８，３１
３４゜３３３６．３５１３．１２１１２，１２１１３．
１２２１０，１３７１９，１３７２１゜１４１１７およ
び１４１４０ ２）バチルスφアミロリクエファシェンスＩ　Ｆ　０　
１４１４１ ３）バチルス・セレウス　Ｉ　Ｆ　Ｏ３００２および４
）バチルス・サーキュランス　ＩＦｏ　　１３６３２５
）バチルス・コアギユランス　Ｉ　Ｆ　０　１２５８３
６）バチルス・フ７−ムス■Ｆｏ３３３０１）バチルス
・リケニホルミス　Ｉ　Ｆ　０　　１４２０６８）バチ
ルス・プミルス　Ｉ　Ｆ　０　　１２０８７９）バチル
ス・マセランス　Ｉ　Ｆ　Ｏ３４９０これら゛の微生物
のなかで特に好ましいの゛は、バチルス・サブチリス　
Ｉ　Ｆ　Ｏ１２１１３および同１３７１９である。

この発明の方法によって植゛物組織からペクチンを遊離
させるに当っては、上記微生物を直接処理すべき植物組
織に接種して、常法に従って静置。

撹拌１通気培養等を行うか、または上記微生物の培養に
よって得られる培養液またはその処理物を該植物組織に
作用させるか何れであってもよい。

上記微生物の培養、すなわち種培養において用いられる
培地は、特に制限されず、バチルス属の微生物の培養に
従来汎用されている各種栄養源を添加した培地のいずれ
も使用できる。汎用される培地には、ペプトン、カゼイ
ン加水分解物、酵母エキス、ブドウ糖、あるいは、場合
によっては、リン酸塩、マグネシウム塩、カリウム塩な
との無ｆ！ｓ塩類も適当に添加することができる。また
、種培養培地として、植物組織によってはそれだけを加
熱滅菌するだけで何らの栄養源の添加をも必要とせずに
用いることができる。特に柑橘類の果皮は有利な培地で
ある。

上記の培地での微生物の培養条件は、目的とする酵素の
生産量が最大となるよう適宜に決定されるが、通常２０
〜３７℃、１０〜５０時間培養される。培養は振盪、静
置１通気撹拌、あるいは固体培養のいずれでもよい。か
かる培養により、国体が増殖し、また菌体外に酵素が産
生される。培養液はそのまま、あるいは濃縮物や精製酵
素液の形のような処理物でも利用できる。この濃縮物は
、必要によって濾過処理した培養液を緩和な条件下で、
例えば、低温低圧下で水を蒸発させるかあるいは限外濾
過膜を用いて濃縮すれば得られる。また精製酵素液は、
培養液を濾過し、濃縮し、硫安添加による分別沈澱を繰
り返すか、または培養液を濾過し、その濾液をＣＭ−セ
ファデックス吸脱着カラムクロマトグラフィ及びセファ
デックスＧ−７５ゲル濾過に付すことによっても得るこ
とができる。

この発明の方法における作用機序は、前記微生物から生
産された酵素が、植物組織中に滲入し、ペクチン質こと
に水不溶性のプロトペクチンに作用し、水溶性のペクチ
ンを生成させ、植物組織外に遊離させるものと考えられ
る。

この発明の方法によって植物組織から遊離されたペクチ
ンは、通常の方法によって単離することができる。例え
ば、上記のようにした処理液を濾過し、残漬を除去した
後、これに３倍容の水と混和性の有機溶媒、例えばエタ
ノールを添加するとペクチンが凝析する。これを集めて
前記と同様の有機溶媒、例えばエタノールで洗浄し、乾
燥することにより高純度のペクチンが得られる。こうし
て得られたペクチンは、前記のいずれの微生物を用いて
分離したものも分子量は約１１万以上であり、そしてこ
のペクチンは、従来の化学処理法と異なり、分子量分布
が狭く、天然のままに近いものである。ざらにこのペク
チンは、化学薬品の混入がなく、食品や医薬として用い
るのに好ましいものである。なお、得られるペクチンの
性質は原料の種類により多少異なる。

この発明は、上記のように、バチルス属に属する微生物
を利用して、植物組織から簡単に高収率。

高純度のペクチンを取得する方法に関するものであると
同時に、植物組織からのペクチンの除去あるいは、ペク
チンを含有する植物の抽出液の製造にも利用できるとい
う特徴ある方法である。

なお、本発明で処理対象とする植物組織は特に限定され
ず、安価でペクチン含量の多いもの程好ましい。温州ミ
カン、夏ミカン、レモン、グレープフルーツ、オレンジ
などの柑橘類がその例である。これら柑橘類の外果皮、
内果皮のいずれも原料として用いることができる。すな
わち、柑橘類から果汁を搾汁した残漬を用いることがで
きて、原料が安価であり、廃棄物の利用を兼ねることが
できる。この外ビートバルブ、西瓜、うり類などのよう
な果菜類の果皮なども好適な原料である。

この発明によれば、ペクチンを構成成分とする植物組織
に作用させる、微生物またはその培養液もしくはその処
理物に含まれる酵素は、従来知られているペクチンを遊
離させる酵素がペクチン自体を分解するのと異なり、遊
離するペクチンを実質的に分解しないので、植物組織に
充分作用させることによって、ペクチンを最高限に遊離
させ高収率でしかも高分子量のペクチンを得ることがで
きる。

次にこの発明を実施例によって説明するが、この発明を
限定するものではない。

〈二）実施例 第１表に掲げる各菌株を可溶性デンプン０．５％。

ｍ脂大５ｆＬ１９’Ｊ　５％、　　（ＮＨ４）　２　Ｐ
Ｏ２１％。

Ｃａ　Ｃ１２・２Ｈ２００，０１９６，Ｎｆｆ１工＄ス
０．０１％＜１１１４６．５）よりなる培地で、３７℃
、４０時間娠媛培養した。国体を除いた上澄を酵素源と
してレモン果皮から調製したプロトペクチン（Ａｇｒｉ
ｃ、　　Ｂｉｏｌ、　　Ｃｈｅａｐ、４６巻　、６６７
頁、　１９８２年に記載の方法でｙＩ製した）を基質と
して３７℃で反応させてペクチンを遊離させて、プロト
ペクチナーゼ活性を測定したところ第１表の結果を得た
。

なお、プロトペクチナーゼ活性は、Ａ　ｇｒｉｃ。

３　ｉｏｌ、Ｃｈｅｍ、　４６巻、６６１頁、（１９８
２年）に記載の方法により測定し、反応時間に１１！当
り１マイクロモルのガラクチュロン酸に相当するペクチ
ンを生成する活性をプロトペクチナーゼの１単位とした
。

第１表の結果からみて、バチルス属に属する広範囲のＩ
Ｉ菌が、ペクチン遊離活性を有することが分かる。

（以下余白） 注ニーはこの温度では生育しないことを示す次に上記上
澄をプロトペクチンとペクチンとに作用させてその時間
経過を調べた。

（１）プロトペクチン 上記のプロトペクチン２０■Ｏに、プロトペクチナーゼ
活性が１５ユニツトの前記培養上澄液を含有する酢酸緩
衝液（ｐＨ５，０）を３７℃で反応させて遊離ペクチン
量の時間経過を測定して第１図に示した。

α）ペクチン レモンより製造されたペクチン（和光純薬工業ＫＫ製）
の０．５％水溶液に、上記（１）と同じ上澄液を含有す
る酢酸緩衝液（Ｓ　５．０）を３７℃で反応させて、ペ
クチン分解活性の時間経過を測定して第１図に示した。

ペクチン分解活性は、Ａ　ｇｒｉｃ。

Ｂｉｏｌ、　　Ｃｈｅｗ、　４６巻、６６７頁、　１９
８２年に記載の方法で測定した。

第１図に示した結果からみて、上記上澄液が含有するプ
ロトペクチナーゼはペクチン遊離活性を有するがペクチ
ン分解活性をもたないことは明らかである。

なお第１表に挙げた微生物から産生されたプロトペクチ
ナーゼも、すべてペクチン分解活性をもたないことが確
認された。

実施例２ バチルス・サブチリス　ＩＦＯ１２１１３とＩ　Ｆ　Ｏ
１３７１９を可溶性デンプン０．５％。

（ＮＨ４）２　ＰＯ２１％、Ｃａ　Ｃ１２・２Ｈ２００
，０１％、酵母エキス０．０１％（ＰＨ６，５）よりな
る培地中で２４時間（３０℃）培養し、培養濾液１００
１１を２．５ｇの温州ミカン果皮（乾量）と混合し、６
０℃で２４時間反応させた。その上澄を濾過で集め３倍
容のエチルアルコールと混じて生成したペクチンを集め
乾燥し、ペクチンを得た。このペクチン標品の収量と性
質を第２表に示した。上記のように６０℃のような高温
で充分反応させて高収量で高分子口のペクチンが得られ
た。

（以下余白） 第２表 温州ミカン外果皮よりプロトペクチナーゼを用いて抽出
したペクチンの性質 ′ＫＯ，１％のペクチンを１％のへキサメタリン酸ナト
リウムの溶液に溶解したものについて測定した。

”　Ｓｍ１ｔ　ａｎｄ　Ｂｒｙａｎｔ［Ｊ、Ｆｏｏｄ　
５ｃｉｅｎｃｅ、３２＠１９７頁（１９８７）：の方法
による。

実施例３ バチルス・サブチリス　ＩＦＯ１２１１３を実施例１に
用いた培養液の可溶性デンプンの代りにデキストリンを
加えた培地で３０℃、４０時間培養した。

この培養濾液を酵素液とし、その４０ユニツトを第３表
に掲げる起源のプロトペクチン１ｇを含む液（ＰＨ５，
０）　５０ｘｌに加え、３１℃で１時間反応させた。

その際遊離したペクチンの口を第３表に示す。

（以下余白） 第３表 プロトペクチナーゼによる種々の起源のプロトペクチン
からのペクチンの抽出 友１」しＬ バチルス・サブチリス　ＩＦＯ１２１１３を実施例１に
用いた培地のリン酸アンモニウムの代りにペプトン０．
５％を加えた培地で３０℃、３６時間培養した。この培
養濾液を酵素液として、レモンより調製したプロトペク
チン１０ｇを含む反応液（ＰＨ５，０）　　１００ｙｆ
に加え３７℃で反応させ、遊離したペクチンの母とその
分子量を経時的に測定し第２図に示した。

第２図の結果からみて、遊離したペクチンが分解されて
いないことは明らかである。

（ホ）発明の効果 この発明によれば、ペクチンを構成成分とする植物組織
より、高分子量のペクチンを簡便に高収率で得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例におけるプロトペクチナ
ーゼ含有の培養上澄液を、プロトペクチンとペクチンに
作用させた場合の遊離ペクチン聞とペクチン分解活性の
時間的経過を示すグラフ図、第２図はこの発明の一実施
例におけるプロトペクチナーゼ含有の培養上澄液を、プ
ロトペクチンに作用させた場合の遊離ベクチンロと遊離
ペクチンの分子量の時間経過を示すグラフ図である。 代理人　　弁理士　　野　河　信太部 第　２　図 手続補正書

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、バチルス属に属し植物組織よりペクチンを遊離する
   活性をもつがペクチンを分解する活性を実質的にもたな
   い微生物、またはその培養液もしくはその処理物を、ペ
   クチンを構成成分として含有する植物組織に作用させて
   該組織からペクチンを遊離させ、採取することを特徴と
   するペクチンの製造法。