JPS6346201A - 重分岐サイクロデキストリン、及びその製法 - Google Patents
重分岐サイクロデキストリン、及びその製法Info
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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】
[産業上の利用分野コ
本発明は、分岐サイクロデキストリンの枝部分が分岐マ
ルトオリゴ糖である重分岐すイクロデキトリンおよびそ
の製法に関する。
ルトオリゴ糖である重分岐すイクロデキトリンおよびそ
の製法に関する。
[従来の技術]
分岐サイクロデキストリンについては、高溶解性など優
れた物性のために、その製法、さらに利用開発が急速に
進められ、これまでに枝部分がグルコース、マルトース
などα−1,4グルカンである分岐サイクロデキストリ
ンが知られている。
れた物性のために、その製法、さらに利用開発が急速に
進められ、これまでに枝部分がグルコース、マルトース
などα−1,4グルカンである分岐サイクロデキストリ
ンが知られている。
これらは分岐サイクロデキストリン合成酵素を作用させ
るか、マルトース、マルトテトオースなどのα−1,4
グルカンとサイクロデキストリンを混合して枝切り酵素
に作用させて製造されている。
るか、マルトース、マルトテトオースなどのα−1,4
グルカンとサイクロデキストリンを混合して枝切り酵素
に作用させて製造されている。
また分岐サイクロデキストリンの枝部分がマルトシル基
以上のものではグルコアミラーゼ、α−アミラーゼの作
用を受は易く、かかる酵素の存在下でグルコシルサイク
ロデキストリンに変化ず“る性質があった。そこで、こ
れらの酵素に作用され難い分岐部分をもつ、分岐サイク
ロデキストリンがのぞまれていた。
以上のものではグルコアミラーゼ、α−アミラーゼの作
用を受は易く、かかる酵素の存在下でグルコシルサイク
ロデキストリンに変化ず“る性質があった。そこで、こ
れらの酵素に作用され難い分岐部分をもつ、分岐サイク
ロデキストリンがのぞまれていた。
最近特に安定な金属錯体の調製にパノースが有効である
ことが知ら1れ、亜鉛、カルシュラム、その他の金属ま
たは金属イオンがパノースのような分岐デキストリンと
サイクロデキストリンの共同作用によりさらに安定な錯
体を形成することが期待され、これらを混合して利用す
る方法も考えられるが、パノースなどの分岐デキストリ
ンとサイクロデキストリンが結合した重分岐サイクロデ
キストリンの要求も高まってきた。
ことが知ら1れ、亜鉛、カルシュラム、その他の金属ま
たは金属イオンがパノースのような分岐デキストリンと
サイクロデキストリンの共同作用によりさらに安定な錯
体を形成することが期待され、これらを混合して利用す
る方法も考えられるが、パノースなどの分岐デキストリ
ンとサイクロデキストリンが結合した重分岐サイクロデ
キストリンの要求も高まってきた。
しかし、これまで、このようなサイクロデキストリンは
知られておらず、ましてやその製法は全くなかった。
知られておらず、ましてやその製法は全くなかった。
[発明が解決しようとする問題点コ
従来、プルラナーゼなどの枝切り酵素の逆反応を用いて
マルトース、マルトトリオースなどとサイクロデキスト
リンからマルトシル−およびマルトトリオシル−サイ、
クロデキストリンなどが生成トリジとサイクロデキスト
リンから枝切り酵素の逆反応により重分岐サイクロデキ
ストリンが生成することは知られていなかった。
マルトース、マルトトリオースなどとサイクロデキスト
リンからマルトシル−およびマルトトリオシル−サイ、
クロデキストリンなどが生成トリジとサイクロデキスト
リンから枝切り酵素の逆反応により重分岐サイクロデキ
ストリンが生成することは知られていなかった。
本発明では、本反応が進行し、重分岐サイクロデキスト
リンが生成することを確認し、当該物質を新規なサイク
ロデキストリンとして得ることを目的とする。
リンが生成することを確認し、当該物質を新規なサイク
ロデキストリンとして得ることを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
そこで本発明者らは、パノニス、α−アミラーゼ限界デ
キストリンなどの分岐デキストリンとサイクロデキスト
リンを混合し、枝切り酵素を作用させることにより分岐
デキストリンを枝にもつ重分岐サイクロデキストリンが
生成することを見い出し、本発明を完成上た。
キストリンなどの分岐デキストリンとサイクロデキスト
リンを混合し、枝切り酵素を作用させることにより分岐
デキストリンを枝にもつ重分岐サイクロデキストリンが
生成することを見い出し、本発明を完成上た。
本発明を以下に示す。
1)分岐サイクロデキストリンの枝部分が、分岐マルト
オリゴ糖である重分岐サイクロデキストリン。
オリゴ糖である重分岐サイクロデキストリン。
2)分岐マルトオリゴ糖または分岐マルトオリゴ糖を含
む糖混合物とサイクロデキストリンを混合して枝切り酵
素を作用させることを特徴とする重分岐サイクロデキス
トリンの製法。
む糖混合物とサイクロデキストリンを混合して枝切り酵
素を作用させることを特徴とする重分岐サイクロデキス
トリンの製法。
重分岐サイクロデキストリンとは枝部分が分岐マルトオ
リゴ糖である特殊な分岐サイクロデキストリンのことで
あり、パノース(62−α−グルコシルマルトース)、
63−α−グルコシルマルトトリオースなどの分岐マル
トオリゴ糖とサイクロデキストリンを混合して、枝切り
酵素と作用させたところ、分岐マルトオリゴ糖がサイク
ロデキストリンに1分子骨いたも・のが生成した。
リゴ糖である特殊な分岐サイクロデキストリンのことで
あり、パノース(62−α−グルコシルマルトース)、
63−α−グルコシルマルトトリオースなどの分岐マル
トオリゴ糖とサイクロデキストリンを混合して、枝切り
酵素と作用させたところ、分岐マルトオリゴ糖がサイク
ロデキストリンに1分子骨いたも・のが生成した。
枝部分としては例えば62−α−°グルコシルマルトー
ス、62−α−イソマルトシルマルトース、63−α−
グルコシルマルトトリオース、6m−α−グルコシルマ
ルトテトラオース及び6−α−グルコシルマルトテトラ
オースなどがある。
ス、62−α−イソマルトシルマルトース、63−α−
グルコシルマルトトリオース、6m−α−グルコシルマ
ルトテトラオース及び6−α−グルコシルマルトテトラ
オースなどがある。
反応条件は重分岐サイクロデキストリンの収率が最高に
なるように選択すべきであるが、例えばを基質総ff1
g当り80IUを加え3〜7日間の反応により20〜4
0%の重分岐サイクロデキストリンが得られた。得られ
た重分岐、サイクロデキストリンの構造については、当
該物質を5%以下の低濃度で枝切り酵素に作用させ、そ
の生成物を高速液クロ、ペーパークロマトにより検討し
た。その結果サイクロデキストリンと分岐マルトオリゴ
糖の組成比は1:1であり、重分岐サイクロデキストリ
ンの構造は1個のサイクロデキストリン環に1分子の分
岐マルトオリゴ糖がα−1,6結合したものであること
が判明した。
なるように選択すべきであるが、例えばを基質総ff1
g当り80IUを加え3〜7日間の反応により20〜4
0%の重分岐サイクロデキストリンが得られた。得られ
た重分岐、サイクロデキストリンの構造については、当
該物質を5%以下の低濃度で枝切り酵素に作用させ、そ
の生成物を高速液クロ、ペーパークロマトにより検討し
た。その結果サイクロデキストリンと分岐マルトオリゴ
糖の組成比は1:1であり、重分岐サイクロデキストリ
ンの構造は1個のサイクロデキストリン環に1分子の分
岐マルトオリゴ糖がα−1,6結合したものであること
が判明した。
この他、枝切り酵素の種類によっては、分岐デキストリ
ンを枝部分を2分子もつil1分岐分岐サイクロデキス
トリン成される可能性がある。
ンを枝部分を2分子もつil1分岐分岐サイクロデキス
トリン成される可能性がある。
枝切り酵素によって桟付は作用を受ける分岐オリゴ糖の
構造は、その糖幹にマルトシル以上のα−1,4グルカ
ン鎖と、枝が還元末端以外のグルコース残基に付いてい
ることが必要であり、この他については同等制約を受け
ない。すなわち、パノシルパノース、61−α−マルト
シルマルトースも、枝切り酵素の分解作用は受けるもの
の、一部はサイクロデキストリン環に桟付けされる(分
岐マルトオリゴ糖部分にα−1,6結合が2個以上ある
サイクロデキストリンは多重分岐サイクロデキストリン
と呼び、重分岐サイクロデキストリンに含める)。以上
のことから、一般に桟付は作用を受ける糖の構造は −
−−−−Q−@ (0=グルコース残基、 の=還元末
端、−=a−1,4結合)であり、点線部分については
、その糖組成、結合様式には同等制限はなく、ざらにヒ
ドロキシエチル、カルボキシメチル、リン酸、アセチル
基などまたはこれらが付いた糖であってもよいと予想さ
れる。すなわち、本発明の方法で分岐サイクロデキスト
リン誘導体の製造も可能である。
構造は、その糖幹にマルトシル以上のα−1,4グルカ
ン鎖と、枝が還元末端以外のグルコース残基に付いてい
ることが必要であり、この他については同等制約を受け
ない。すなわち、パノシルパノース、61−α−マルト
シルマルトースも、枝切り酵素の分解作用は受けるもの
の、一部はサイクロデキストリン環に桟付けされる(分
岐マルトオリゴ糖部分にα−1,6結合が2個以上ある
サイクロデキストリンは多重分岐サイクロデキストリン
と呼び、重分岐サイクロデキストリンに含める)。以上
のことから、一般に桟付は作用を受ける糖の構造は −
−−−−Q−@ (0=グルコース残基、 の=還元末
端、−=a−1,4結合)であり、点線部分については
、その糖組成、結合様式には同等制限はなく、ざらにヒ
ドロキシエチル、カルボキシメチル、リン酸、アセチル
基などまたはこれらが付いた糖であってもよいと予想さ
れる。すなわち、本発明の方法で分岐サイクロデキスト
リン誘導体の製造も可能である。
枝切り酵素としては各種微生物起源のプルラナーゼ、イ
ソアミラーゼなどがあり、桟付けしたい分岐マルトオリ
ゴ糖の糖幹の長さにより選択すればよい。一般に短い糖
幹の分岐マルトオリゴ糖の桟付けにはプルラナーゼ、長
い糖幹の分岐マルトオリゴ糖の桟付けにはプルラナーゼ
、イソアミラーゼが利用できる。
ソアミラーゼなどがあり、桟付けしたい分岐マルトオリ
ゴ糖の糖幹の長さにより選択すればよい。一般に短い糖
幹の分岐マルトオリゴ糖の桟付けにはプルラナーゼ、長
い糖幹の分岐マルトオリゴ糖の桟付けにはプルラナーゼ
、イソアミラーゼが利用できる。
分岐マルトオリゴ糖の給源としては、パノースが有利で
あり、高濃度マルトースにグルコアミーゼまたはトラン
スグルコシダー°ゼを作用させた時反応初期に得られる
パノースが効率的に利用さ眠る。プルランにプルラナー
ゼとグルコアミラーゼ゛。
あり、高濃度マルトースにグルコアミーゼまたはトラン
スグルコシダー°ゼを作用させた時反応初期に得られる
パノースが効率的に利用さ眠る。プルランにプルラナー
ゼとグルコアミラーゼ゛。
の混合酵素を作用させれば63−α−グルコシルマルト
トリオースが大量に得られ、またモチトウモロコシ澱粉
にα−アミラーゼを強い反応条件下で作用させればその
限界デキストリンとして63−α−グルコシルマルトト
リオース、6−α−グルコシルマルトテトラオースが得
られる。さらにイソマルトースとグルコース、マルI・
−スまたはマルトトリオースを混合して、イソプルラナ
ーゼを作用させれば、その逆反応により各種の分岐マル
トオリゴ糖が得られると予想される。
トリオースが大量に得られ、またモチトウモロコシ澱粉
にα−アミラーゼを強い反応条件下で作用させればその
限界デキストリンとして63−α−グルコシルマルトト
リオース、6−α−グルコシルマルトテトラオースが得
られる。さらにイソマルトースとグルコース、マルI・
−スまたはマルトトリオースを混合して、イソプルラナ
ーゼを作用させれば、その逆反応により各種の分岐マル
トオリゴ糖が得られると予想される。
パノースを高濃度でプルラナーゼに作用させると、例え
ばパノシルパノースが生成され、パノ゛シルパノースは
イソプルラナーゼの作用を受けてイソマルトースとイソ
マルトシルマルトースに分解される可能性がある。
ばパノシルパノースが生成され、パノ゛シルパノースは
イソプルラナーゼの作用を受けてイソマルトースとイソ
マルトシルマルトースに分解される可能性がある。
6−α−イソマルトシルマルトースはマルトースとパノ
ースとからプルラナーゼの適合成反応により得られるマ
ルトシルパノースをグルコアミラーゼで処理してグルコ
ースのテトラマ一部分として得られる。
ースとからプルラナーゼの適合成反応により得られるマ
ルトシルパノースをグルコアミラーゼで処理してグルコ
ースのテトラマ一部分として得られる。
重分岐サイクロデキストリン製造用原料は上記のように
調製され、精製した分岐デキストリンから、グルコース
、マルトースなどを含む反応混合液まで各種精製段階で
のものが用いられる。
調製され、精製した分岐デキストリンから、グルコース
、マルトースなどを含む反応混合液まで各種精製段階で
のものが用いられる。
サイクロデキストリン原料としてはα、β、γ−サイク
ロデキストリンの混合物または単品、グルコース、マル
トースなどのオリゴ糖との混合物が考えられ、マルトー
ス以上の長鎖オリゴ糖またζよ厖びデキストリンが混在
する場合は、β−アミラーゼを添加して桟付は反応すれ
ばよい。
ロデキストリンの混合物または単品、グルコース、マル
トースなどのオリゴ糖との混合物が考えられ、マルトー
ス以上の長鎖オリゴ糖またζよ厖びデキストリンが混在
する場合は、β−アミラーゼを添加して桟付は反応すれ
ばよい。
このように各種原料から重分岐すイクロデキスンが得ら
れるが、その含有率は用いる原料によっても異なり、グ
ルコース、イソマルトース以外のマルトオリゴ糖の含量
によって分岐サイクロデキストリンの生成率が異なる。
れるが、その含有率は用いる原料によっても異なり、グ
ルコース、イソマルトース以外のマルトオリゴ糖の含量
によって分岐サイクロデキストリンの生成率が異なる。
したがって重分岐サイクロデキストリンを高収率で得る
には、目的の分岐デキストリンをより多く含有する糖液
を用いる方が有利である。例えば、アセトン、エタノー
ルなどの有機溶媒により3糖類以上の部分を沈澱させて
濃縮する、酵母によりグルコース、2糖類を資化除去す
る、カラムクロマトグラフィーで分岐デキストリンを分
離する、などの方法により、分岐デキストリン含量を高
めた糖液の使用が望ましい。
には、目的の分岐デキストリンをより多く含有する糖液
を用いる方が有利である。例えば、アセトン、エタノー
ルなどの有機溶媒により3糖類以上の部分を沈澱させて
濃縮する、酵母によりグルコース、2糖類を資化除去す
る、カラムクロマトグラフィーで分岐デキストリンを分
離する、などの方法により、分岐デキストリン含量を高
めた糖液の使用が望ましい。
[発明の効果コ
本発明によれば、新規な各種正分岐サイクロデキストリ
ンが効率的に得られ、これらのサイクロデキストリンの
枝部分はα−アミラーゼ、グルコアミラーゼの作用を受
けないか、受は難いので医薬基材として有利である。さ
らに枝部分とサイクロデキストリンの空洞の共同作用に
より包接効果の増大が期待されるので食品、化粧品その
他の工業分野でも巾広く利用できる新素材である。
ンが効率的に得られ、これらのサイクロデキストリンの
枝部分はα−アミラーゼ、グルコアミラーゼの作用を受
けないか、受は難いので医薬基材として有利である。さ
らに枝部分とサイクロデキストリンの空洞の共同作用に
より包接効果の増大が期待されるので食品、化粧品その
他の工業分野でも巾広く利用できる新素材である。
特に、重分岐サイクロデキストリンは従来のサイクロデ
キストリンに比較してさらに難消化性となり、ビフィダ
ス菌増殖因子、肥満防止など健康食品、特殊食品への用
途が期待される。さらに盃分岐サイクロデキストリンの
特殊構造から、それ自体生理活性をもつことも考えられ
、金属または金属イオンの包接により強い生理活性を示
すことが期待され名。
キストリンに比較してさらに難消化性となり、ビフィダ
ス菌増殖因子、肥満防止など健康食品、特殊食品への用
途が期待される。さらに盃分岐サイクロデキストリンの
特殊構造から、それ自体生理活性をもつことも考えられ
、金属または金属イオンの包接により強い生理活性を示
すことが期待され名。
また製法により重分岐サイクロデキストリンを各種濃度
で含む製品が得られ、これらには原料として用いたサイ
クロデキリン、分岐デキストリン及びグルコース、マル
トースなどが含まれる。
で含む製品が得られ、これらには原料として用いたサイ
クロデキリン、分岐デキストリン及びグルコース、マル
トースなどが含まれる。
高純度の重分岐サイクロデキストリンは反応混合物をカ
ラムクロマトグラ・フィー、溶媒沈澱などの通常の精製
法で処理すれば得られる。
ラムクロマトグラ・フィー、溶媒沈澱などの通常の精製
法で処理すれば得られる。
[実施例]
次に本発明の実施例を示す。
実施例1
本発明者らが調製したパノース2.8gとα−サイクロ
デキストリン0.7gを4mlの水に溶解し、市販プル
ラナーゼ(N o v o社製、200pun/g)1
mlを加えてpH5,0,60°Cで7日間反応し、パ
ッジルーα−サイクロデキストリンの生成率42%を得
た。
デキストリン0.7gを4mlの水に溶解し、市販プル
ラナーゼ(N o v o社製、200pun/g)1
mlを加えてpH5,0,60°Cで7日間反応し、パ
ッジルーα−サイクロデキストリンの生成率42%を得
た。
なお、分析は高速液体クロマトグラフィーを用い、溶出
液60%アセトニトリル、流速1 m l /min、
カラム:ユニシル−N H:L 5 u、注入量:反応
液3μlの条件で行った。
液60%アセトニトリル、流速1 m l /min、
カラム:ユニシル−N H:L 5 u、注入量:反応
液3μlの条件で行った。
実施例2
α−サイクロデキストリ°ンをβ−サイクロデキストリ
ンに替えた以外は実施例1と同様にし、パッジルーβ−
サイクロデキストリンの生成率37%を得た。
ンに替えた以外は実施例1と同様にし、パッジルーβ−
サイクロデキストリンの生成率37%を得た。
実施例3
α−サイクロデキストリンをγ−サイクロデキストリン
に替えた以外は実施例1と同様にしパッジルーα−サイ
クロデキストリンの生成率48%を得た。
に替えた以外は実施例1と同様にしパッジルーα−サイ
クロデキストリンの生成率48%を得た。
実施例4
マルトースに市販トランスグルコシダーゼを作用させ、
グルコース26%、マルトース28%、イソマルトース
7%、パノース33%、マルトトリオース4%、イソマ
ルトトリオース2%を含む糖液を得た後、本糖液を80
%濃度に調整し、本うナーゼを加えて実施例1と同様に
反応し、α−サイクロデキストリンのパノシノし一α−
サイクロテストリンへの変換率13%を得た。
グルコース26%、マルトース28%、イソマルトース
7%、パノース33%、マルトトリオース4%、イソマ
ルトトリオース2%を含む糖液を得た後、本糖液を80
%濃度に調整し、本うナーゼを加えて実施例1と同様に
反応し、α−サイクロデキストリンのパノシノし一α−
サイクロテストリンへの変換率13%を得た。
本反応液はこのままでも製品化することができる。
実施例5
モチトウモロコシ澱粉をクライスターゼ(耐熱性α−ア
ミラーゼ、大和化成製、3000 〜40001tJ/
g、37℃)で液化し、糖濃度を75%にした後、新た
にクライスターゼを基質1g当たり400mg加え“、
基質終濃度10%、pH5,0,60℃て7日間反応し
限界デキストリンを12.8%の収率で得た。
ミラーゼ、大和化成製、3000 〜40001tJ/
g、37℃)で液化し、糖濃度を75%にした後、新た
にクライスターゼを基質1g当たり400mg加え“、
基質終濃度10%、pH5,0,60℃て7日間反応し
限界デキストリンを12.8%の収率で得た。
本反応液にアセトンを3.5倍量加え、その沈澱物とし
てグルコース、マルトース、マルトトリオース、6−α
−グルコシルマルトトリオース、その他の分岐デキスト
リンをおの、おの11.29.5.31.25%含む糖
混合液を得た。
てグルコース、マルトース、マルトトリオース、6−α
−グルコシルマルトトリオース、その他の分岐デキスト
リンをおの、おの11.29.5.31.25%含む糖
混合液を得た。
本糖液に総糖量の4分の1のα−サイクロデキストリン
を加え、糖濃度70%とし、総糖ff11g当り100
IUの市販プルラナーゼを加えて実施例1と同様に反応
し、α−サイクロデキストリンの6−α−グルコシルマ
ルトトリオシル−α−ザイクロデキストリンへの変換率
10%を得た。
を加え、糖濃度70%とし、総糖ff11g当り100
IUの市販プルラナーゼを加えて実施例1と同様に反応
し、α−サイクロデキストリンの6−α−グルコシルマ
ルトトリオシル−α−ザイクロデキストリンへの変換率
10%を得た。
実施例6
実施例6と同様の基質を用(−1総糖ff11g当り1
000IUの市販イソアミラ゛−ゼを加え、I)H3,
8,40°C12日間反応して、63−α−グルコシル
マルトトリオース及びこれより大分子の分岐デキストリ
ンの枝をもつ重分岐サイクロデキストリンを得た。
000IUの市販イソアミラ゛−ゼを加え、I)H3,
8,40°C12日間反応して、63−α−グルコシル
マルトトリオース及びこれより大分子の分岐デキストリ
ンの枝をもつ重分岐サイクロデキストリンを得た。
第1図は主たる重分岐サイクロデキストリンの構造を示
し、丸印はグルコース残基、二重丸印はサイクロデキス
トリン、横棒はα−1,4結合、亭シルーサイクロデキ
ストリン、Illは6−α−グルコシルマルトトリオシ
ル−サイクロデキストリンである。 第2図はパノースとα−サイクロデキストリンから生成
したパッジルーα−サイクロデキストリンの溶出曲線を
示す。 第 1 口 第 2121 溶出時間(分) 手続主甫正書(自発) 昭和62年9月18日
し、丸印はグルコース残基、二重丸印はサイクロデキス
トリン、横棒はα−1,4結合、亭シルーサイクロデキ
ストリン、Illは6−α−グルコシルマルトトリオシ
ル−サイクロデキストリンである。 第2図はパノースとα−サイクロデキストリンから生成
したパッジルーα−サイクロデキストリンの溶出曲線を
示す。 第 1 口 第 2121 溶出時間(分) 手続主甫正書(自発) 昭和62年9月18日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、分岐サイクロデキストリンの枝部分が分岐マルトオ
リゴ糖である重分岐サイクロデキストリン。 2、分岐サイクロデキストリンの枝部分が6^2−α−
グルコシルマルトース、6^2−α−イソマルトシルマ
ルトース、6^3−α−グルコシルマルトトリオース、
6^3−α−グルコシルマルトテトラオース、及び6^
4−α−グルコシルマルトテトラオースのうちから選ば
れたものである特許請求の範囲第1項に記載の重分岐サ
イクロデキストリン。 3、環部分がα、β、γ−サイクロデキストリンである
特許請求の範囲第1項に記載の重分岐サイクロデキスト
リン。 4、分岐マルトオリゴ糖または分岐マルトオリゴ糖を含
む糖混合物とサイクロデキストリンを混合して枝切り酵
素を作用させることを特徴とする重分岐サイクロデキス
トリンの製法。 5、分岐サイクロデキストリンの枝部分が分岐マルトオ
リゴ糖である特許請求の範囲第4項の製法。 6、環部分がα、β、γ−サイクロデキストリンである
特許請求の範囲第4項に記載の製法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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