KR100350844B1 - 네오트레할로오스구조를가진비환원성올리고당과그제조방법및용도 - Google Patents

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Abstract

(목적) 네오트레할로오스 구조를 가진 아래의 일반식의 신규의 비환원성 올리고당을 제공한다.
(구성) 이 올리고당은 네오트레할로오스 함유 수용액을 당전이 효소에 작용시켜 제조되는데, 우수한 안정성, 저감미도, 적당한 점성, 난 (難) 결정 석출성, 난 (難) 발효성 등의 특성을 가지고 있으므로 음식물, 화장품 및 의약품 등의 각종 조성물에 극히 유용하다.

Description

네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당과 그 제조 방법 및 용도
본 발명은 신규 당질과 그 제조 방법 및 용도, 더욱 상세하게는 β-D-올리고글루코실 α-D-글루코시드, α-D-올리고글루코실 β-D-글루코시드 또는 β-D-올리고글루코실 α-D-글루코시드로 나타내어지는 비환원성 올리고당과 그 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.
종래의 알려져 있는 몇가지의 비환원성 올리고당은 수크로오스, 에를로오스, 라피노오스, 멜레지토오스 및 케토오스 등에서 발견되는 바와 같이 글루코오스와 푸룩토오스가 α-1 및 β-2 결합한 타입, 즉 분자내에 수크로오스 구조를 가진 올리고당 ; 말티톨, 말토트리이톨 및 락티톨 등의 당 알코올 ; 및 글루코오스끼리 α-1 및 β-1 결합한 네오트레할로오스 등의 올리고당등이 알려져 있다. 그러나 분자내에 수크로오스 구조를 가진 올리고당은 그 α-1 및 β-2 결합의 안정성이 약하고, 특히 산성 용액중에서는 용이하게 분해하여 버린다. 따라서 식품등의 가공에는 많은 제한을 받게 된다. 또한 당 알코올은 고압하에서 수소 첨가하여 제조되는 것으로서 안정성이 우수하지만 인체내에서 소화, 흡수되기 어려워 대량 섭취했을 경우 설사를 유발하는 결점을 가지고 있다. 한편, 네오트레할로오스(α, β-트레할로오스) 는 그 자신 안정하고 그 취급이 용이하며 양질의 온화한 감미를 가지고 있다. 본 출원인이 일본국 특허 공개 제 176,490/92 호 공보 또는 특허 공개 제 252,973/93 호 공보에서 개시한 바와 같이 네오트레할로오스는 경구적 또는 비경구적으로 인체에 투여되어 독성, 부작용의 우려가 없이 양호하게 대사에 이용되어 생체에 대한 에너지 보급에 유리하게 이용할 수 있다. 더욱이 충치 유발균등에 의해 발효되기 어려우므로 충치를 유발하기 어려운 감미료로서도 이용할 수 있다. 이와 같이 네오트레할로오스는 우수한 특성을 가지고 있으나 점도 조성, 수분 활성의 조정을 위해 네오트레할로오스의 성질을 가진 고분자의 올리고당의 개발이 요망되고 있다.
본 발명은 분자내에 네오트레할로오스 구조를 가진 신규의 비환원성 올리고당과 그 제조 방법 및 용도를 제공한다.
본 발명자들은 이러한 비환원성 올리고당과 그 제조 방법을 확립하기 위해 네오트레할로오스를 구성하는 한쪽 또는 양쪽의 글루코실기에 새로이 당을 결합시키는 것에 착안하여 예의 연구를 하여왔다, 그 결과, 네오트레할로오스와 α-글루코실 당화합물을 함유하는 수용색에 당전이 효소를 작용시킴으로써 목적을 달성할수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다. 즉, 본 발명은 네오트레할로오스의 한쪽 또는 양쪽의 글루코실기에 새로이 글루코실기가 각각 1 개 내지 몇개 결합한 신규의 비환원성 올리고당과 그 제조 방법을 확립하는 것이며, 아울러 이 신규의 비환원성 올리고당이 안정성이 우수하고 무미 내지 저감미이며 경구 섭취하여 칼로리원으로서 이용되는 등의 특성을 이용하여 그 용도를 확립하는 것이다.
본 발명의 비환원성 올리고당은 화학적 방법으로 합성할 수도 있으나 공업적으로는 생화학 반응, 특히 네오트레할로오스와 α-글루코실 당화합물을 함유하는 수용액에 당전이 효소를 작용시킴으로써 생성시키는 것이 유리하다. 네오트레할로오스로서는 그 함량이 될 수 있는 한 높은 것이 바람직한데 일반적으로는 건조 고형물당 (d.s.b) 10 w/w % 이상의 시럽 또는 분말, 바람직하게는 50 w/w % 이상의 시럽 또는 결정성 분말, 더욱 바람직하게는 90 w/w % 이상의 결정성 분말 또는 결정이 적합하다. 그 제조 방법으로서는 본 출원인이 일본국 특허 공개 제 179,790/92 호 명세서에 개시한 바와 같이 락토네오트레할로오스에 β-갈락토시다아제를 작용시켜 네오트레할로오스를 생성시켜 이것을 채취하는 제조 방법이 용이하게 대량 생산할 수 있기 때문에 공업적 생산 방법으로서 극히 유리하다.
α-글루코실 당화합물로서는 예컨대 액화 전분, 호화 전분, 가용성 전분, 전분부분 분해물, 전분 당전이물 등의 전분질이 적절히 사용된다. 당전이 효소로서는 시클로말토덱스트린 글루카노트란스퍼라아제 (EC 2.4.1.19)를 사용하는 것이 가장 바람직하지만 필요에 따라서는 α-아밀라아제 (EC 3.2.1.1)를 사용할 수 있다.
시클로말토덱스트린 글루카노트란스퍼라아제를 사용할 경우에는 공지의 바실루속(Bacillus 屬), 클렙실라속 (Klebsiella 屬) 등에 속하는 미생물 유래의 효소를 적절히 사용할 수 있다. α-아밀라아제로서는 예컨대 바실루스속에 속하는 미생물 유래의 효소, 특히 당화형 α-아밀라아제가 사용된다.
당전이 반응은 본 발명의 비환원성 올리고당이 생성하는 방법이면 좋은데,사용하는 효소에 따라 적절히 선택한다. 예컨대 시클로말토덱스트린 글루카노 트란스퍼라아제와 α-아밀라아제를 사용할 경우에는 네오트레할로오스와 전분부분 분해물 등의 전분질을 함유하는 수용액에 작용시켜 전분질로 부터 네오트레할로오스의 글루코실기에 α-글루코실기를 전이시켜 본 발명의 비환원성 올리고당을 생성시키면 좋다. 이 경우에 있어서 네오트레할로오스에 대한 전분질의 중량비는 통상, 0.1 ~ 100배, 바람직하게는 0.2 ~ 20배가 적당하다.
이들 효소 반응은 통상적으로 온도 20 ~ 80℃ 및 pH 3 ~ 9 로 부터 선택되는 조건에서 반응시키면 좋고, 더욱이 효소 또는 이것을 함유한 미생물을 고정화하여 반복해서 이 반응에서 이용할 수도 있다. 그리고 위에 나온 당전이 반응중에서 보다 저렴한 α-글루코실 당화합물을 당공여체로 사용하여 제조할 있다는 것과 목적 당질인 β-D-올리고글루코실 α-D-글루코시드, α-D-올리고글루코실 β-D-글루코시드 또는 β-D-올리고글루코실 α-D-올리고글루코시드로 나타내어지는 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당의 생성율이 높다는 것등의 이유로 해서 일반적으로는 시클로말토덱스트린 글루카노트란스퍼라아제를 사용하는 반응이 바람직하다. 특히 보다 고온에서 작용시킬 수 있는 바실루스스테아로더어모필러스 (Bacillus Stearothermophillus) 유래의 효소가 반응액중의 전분질의 노화를 억제하고 미생물의 오염을 억제할 수 있으며 반응을 용이하게 진행시킬 수 있기 때문에 공업적으로 극히 유리하다. 이 경우에는 통상적으로 네오트레할로오스와, 예컨대 호화 전분, 액화 정분, DE 1 ~ 50 정도의 전분부분 분해물과, 아밀로덱스트린, 시클로덱스트린 등의 전분질을 함유하는 수용액에 시클로말토덱스트린 글루카노트란스퍼라아제를 전분질 1 g 당 0.1 단위 이상, 바람직하게는 1 ~ 100 단위 정도를 1 ~ 100 시간, 바람직하게는 4 ~ 70 시간 정도 작용시키면 네오트레할로오스의 한쪽 또는 양쪽의 글루코실기에 α-글루코실기가 각각 1 개 ~ 몇개 결합한 비환원성 올리고당, 예컨대 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토실 α-말토시드 (α-말토실 β-말토시드), β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β--글루코시드, β-말토트리오실 α-말토시드, α-말토트리오실 β-말토시드, β-말토트리오실 α-말토트리오시드 (α-말토트리오실 β-말토트리오시드), β-말토테트라오실 α-글루코시드, α-말토테트라오실 β-글루코시드, β-말토테트라오실 α-말토시드, α-말토테트라오실 β-말토시드, β-말토테트라오실 α-말토트리오시드, α-말토테트라오실 β-말토트리오시드, β-말토테트라오실 α-말토테트라오시드 (α-말토테트라오실 β-말토테트라오시드), β-말토펜타오실 α-글루코시드, α-말토펜타오실 β-글루코시드, β-말토펜타오실 α-말토시드, α-말토펜타오실 β-말토시드, β-말토펜타오실 α-말토트리오시드, α-말토펜타오실 β-말토트리오시드, β-말토펜타오실 α-말토테트라오시드, α-말토펜타오실 β-말토테트라오시드 및 β-말토펜타오실 α-말토펜타오시드 (α-말토펜타오실 β-말토펜타오시드) 등이 생성하는데, 이것을 채취하면 좋다. 필요하다면 다시 여기에 β-아밀라아제 (EC 3.2.1.2) 를 작용시키면 주로 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토실 α-말토시드 (α-말토실 β-말토시드), β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-말토시드, α-말토트리오실 β-말토시드 및 β-말토트리오실 α-말토트리오시드 (α-말토트리오실β-말토트리오시드)의 8 종류의 비환원성 올리고당을 축적시킨 다음 이들을 채취할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 당전이 반응 또는 당전이 반응과 가수 분해 반응에 의하여 생성되는 3 당류 이상의 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당함유 용액은 통상적으로 건조 고형물당 이것을 5 ~ 50 w/w % 정도 함유하고 있는데, 이것을 여과 정제하여 액상으로 이용하는 것도, 그리고 농축하여 시럽상으로 이용하는 것도, 더욱이 분무 건조, 진공 건조 등으로 건조하여 고상으로 이용하는 것도 마음데로이다.
일반적으로는 비교적 저분자의 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당의 특징을 살리기 위해 당전이 반응후 가수 분해하여 얻게 되는 3 당류, 4 당류 및 5 당류를 함유한 수용액을 다시 분리, 정제하여 3 당류, 4 당류 및 5 당류의 고함유물로 하여 이용된다. 그 분리, 정제 방법으로서는 예컨대 효모 발효법, 막여과법, 분별 침전법 및/또는 칼럼 크로마토그래피 등에 의해 협잡 당류를 분리 제거하는 통상적인 방법을 적절히 채용할 수 있다. 특히 일본국의 특허 공개 제 23,799/83 호 공보, 특허 공개 제 72,598/83 호 공보 등에 개시되어 있는 강산성 양이온 교환 수지를 사용하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 협잡 당류를 제거하여 4당류, 5 당류 및 6 당류의 비환원성 올리고당 고함유 획분을 채취하는 방법을 유리하게 실시할 수 있다. 이러한 크로마토그래피에 있어서 고정상 방식, 이동상 방식, 의사(擬似) 이동상 방식중의 어느 방식을 채용하여도 좋다. 그리고 필요하다면 이들 4 당류, 5 당류 및 6 당류를 각각 별도로 분리하여 채취할 수도 있다.
본 발명의 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당은 환원성을 나타내지 않고 극히 안정하며 무미내지 저감미를 가지고 있고 비결정성 내지 난 (難)결정성이다. 그리고 경구 섭취에 의해 소화 효소의 작용을 받아 체내에서 흡수되므로 칼로리원으로서도 유효하다. 더욱이 충치 유발균등에 의해 발효되기 어려우므로 충치를 유발하기 어려운 저감미 당질 재료로서도 이용할 수 있다. 또한 화학적으로 안정하여 당류와 갈변 반응을 일으키기 쉬운 아미노산, 올리고펩티드, 단백질 등과 공용할 수 있다. 더욱이는 활성을 상실하기 쉬운 생리 활성 물질등을 안정화 할 수 있음과 아울러 삼투압 조절성, 부형성, 광택부여성, 보습성, 점성, 기타당의 결정화 방지성, 난발효성, 전분의 노화 방지성등의 성질을 구비하고 있다.
분자내에 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당의 이들 여러가지 성질은 음료, 식품, 기호물, 사료, 이료 등의 음식물, 더욱이는 화장품, 의약품등의 제조에 유리하게 이용할 수 있다.
본 발명의 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당의 비교적 저분자의 것은 감미도가 낮기는 하지만 그대로 감미 부여를 위한 조미료로서는 사용할 수 있다. 필요한 경우에는 분말 시럽, 글루코오스, 프룩토오스, 말토오스, 수크로오스, 이성화당, 꿀, 메이플 슈거, 에리트리톨, 소르비톨, 디히드로칼콘, 스테비오시드, α-글리코실 스테비오시드, 레바우디오시드, 글리시리진, L-아스파르틸-L-페닐알리닌 메틸 에스텔, 사카린, 글리신 및 알라닌 등의 기타 감미료의 1 종 또는 2 종 이상의 적당량과 혼합하여 사용해도 좋고, 필요하다면 덱스트린, 전분, 락토오스 등과 같은 증량제와 혼합하여 사용할 수도 있다.
그리고 본 발명에 의한 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당 분말품은 그대로 또는 필요에 따라 증량제, 부형제, 결합제 등과 혼합하여 과립, 구상, 단봉상, 판상, 입방체, 정제 등 각종 형상으로 성형하여 사용할 수도 있다.
또한 본 발명에 의한 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당의 무미내지 저감미는 신맛, 짠맛, 떫은맛, 감칠맛, 쓴맛 등의 기타의 맛을 가진 각종 물질과 잘 조화하며, 내산성, 내열성도 크기 때문에 일반 음식물의 감미 부여, 정미 (呈味) 개량에, 그리고 품질 개량등에 유리하게 이용할 수 있다. 예컨대 본 발명의 비환원성 올리고당은 간장, 분말 간장, 된장, 분말 된장, 모로미 (미정제 간장), 히시오 (소금에 절인 채소와 혼합한 된장 소오스), 후리카케 (어육 분말 또는 김 분말), 마요네즈, 드레싱, 식초, 산바이주 (설탕, 간장, 식초를 섞은 소오스), 훈마츠-스시-수 (초밥용 식초 분말), 츄가노 모토 (중화 요리용 조미료), 텐츠유 (일본식 튀김 식품용 수우프), 멘츠유 (일본식면의 수우프), 소오스, 켓찹, 야구니쿠 노 타레 (일본식 불고기용 수우프), 커리 루우, 스튜우 프리믹스, 수우프 프리믹스, 다시 노 모토 (말린 가다랭이 맛의 조미료), 핵산계 조미료, 복합 조미료, 미린 (감미나는 술), 신미린 (합성 미린), 테이블 슈거, 커피 슈거 등 각종 조미료로서 유리하게 사용할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 비환원성 올리고당은 각종 일본식 과자류 [예 : 센베이 (쌀 크래커), 아라레 (찹쌀 크래커), 오코시 (기장과 쌀로 된 크래커), 떡, 만주 (팥 잼 넣은 만두), 우이로 (단맛의 쌀 젤리), 안 (팥 잼), 요캉 (단맛의 팥 젤리), 미즈 요캉 (연질의 아즈키 팥 젤리), 킹요쿠 (요캉의 일종), 젤리, 카스텔라, 아메다마 (일본식 토피)] ; 양과자류 [예 : 빵, 비스켓, 크래커, 쿠우키, 파이, 푸딩, 버터 크리임, 커스터드 크리임, 크리임 퍼프, 와플, 스폰지 케이크, 도우넛, 초콜렛, 츄잉 검, 카라멜, 캔디] ; 빙과류 [예 ; 아이스 크리임, 셔어벳] ; 시럽류 [예 : 과실의 시럽 절임, 빙수용 설탕 시럽] ; 페이스트류 [예 : 플라워 페이스트, 피이넛 페이스트, 푸루트 페이스트, 스프레드] ; 과실과 야채의 가공 식품류 [예 : 잼, 마아멀레이드, 시럽 절임 (과실), 당과 (糖果)] ; 절임류 [예 : 푸쿠진 즈께 (썰은 야채의 간장 절임), 베타라 츠케 (생무우 피클), 센마이 즈케 (썰은 무우 절임), 라쿄 즈케 (쪽파 절임)] ; 절임류의 프리믹스 [예 : 단무지 프리믹스, 절임 프리믹스] ; 축육 제품류 [예 : 햄, 소오세지] ; 어육제품 [예 : 어육햄, 어육 소오세지, 어묵, 치쿠와 (어묵의 일종), 튀김] ; 각종 진미류 [예 : 성게 내장젓, 오징어 내장젓, 가공된 다시마, 말린 오징어채, 미린으로 조미된 말린 복어] ; 츠쿠다니 (간장에 끓인음식) [예 : 김, 산채(山菜), 말린 오징어, 소어 (小魚), 조개] ; 부식물 [예 : 볶은 팥, 감자 샐러드, 다시마 말이] ; 우유 제품 ; 축육, 어육, 과실, 야채 등의 통조림, 병조림 ; 주류 [예 : 합성주, 소주, 와인, 양주 등] ; 청량 음료수 [예 : 커피, 홍차, 코코아, 주우스, 탄산 음료, 유산 음료, 유산균 음료 등] ; 즉석 식품 [예 : 푸딩믹스, 인스탄트 믹스, 즉석 시루코 (아즈키 팥 수우프와 떡으로 된 프리믹스), 즉석 수우프 믹스] ; 각종 음식물 [예 : 이유식, 치료식, 드링크제 등]에 대한 감미 부여, 맛 개량, 품질 개량 등에 유리하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 비환원성 올리고당은 가축, 가공, 꿀벌, 누에, 물고기 등의 사육 동물을 위한 사료, 이료 등의 기호성을 향상시킬 목적으로 사용할 수도 있다. 그 외의 담배, 치약, 입술 연지, 립 크리임, 내복액, 정제, 트로치, 간유 드롭, 구중 청량제, 구중 향제, 가아글제 등의 각종 고형물, 페이스트상, 액상 등으로하여 기호물, 화장품, 의약품 등의 각종 조성물에 대한 감미제로서 또는 정미 개량제, 교미제로서, 더욱이는 품질 개량제, 안정제 등으로서 유리하게 이용할 수 있다.
본 발명에 의한 트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당은 예컨대 비누, 스킨 크리임, 보디 샴푸, 헤어 크리임, 립 크리임, 피부 정화제, 육모제 등에 대한 안정제, 삼투압 조절제, 부형제, 보습 조절제, 점도 조절제, 품질 개량제등으로서 화장품 제조에 유리하게 사용할 수 있다.
더욱이 본 발명의 비환원성 올리고당은 각종 생리 활성 물질, 예를 들자면, 사이토카인류[예 : α-β-및 γ-인터페론, 종양 괴사 인자-α (TNF-α), 종양 괴사 인자-β (TNF-β), 대식 세포 유주 (遊走) 저지 인자, 콜로니 자극 인자, 트랜스퍼 팩터, 인터로이킨 II 등] ; 호르몬류 [예 : 인슐린, 성장 호르몬, 프롤락틴, 에리트로포이에틴, 난포 자극 호르몬 등] ; 백신류 [예 : BCG 백신, 일본 뇌염 백신, 홍역 백신, 폴리오 생백신, 천연두 백신, 파상풍 톡소이드, 반시뱀 항독소, 인간 면역 글로불린 등] ; 항생물질 [예 : 페니실린, 에리드로마이신, 클로람페니콜, 테트라아시클린, 스트렙토마이신, 황산 카나마이신 등] ; 비타민류 [예 : 티아민, 리보플라빈, L-아스코르브산, 간유, 카로티노이드, 에르고스테롤, 토코페롤 등] ; 효소류 [예 : 리파아제, 엘라스타아제, 우로키나아제, 프로테아제, 글루카나아제,등] ; 엑스류 [예 : 약용 인삼 엑스, 자라 엑스, 글로렐라 엑스, 로얄 젤리, 프로폴리스 엑스 등 ] ; 생균류 [예 : 바이러스, 유산균, 비피도스균, 효모 등]의 유효 성분, 활성의 안정제로서, 더욱이는 삼투압 조절제, 부형제, 경관 (經管) 영양제, 당의제, 시럽제 등으로서 의약품 제조에 유리하게 이용할 수 있다.
이상 설명한 음식물, 화장품, 의약품 등 각종 조성물에 본 발명의 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당을 함유시키는 방법은 그 조성물이 완성하기 까지의 공정에서 함유시키면 좋은데, 예를 들자면 혼화, 혼날, 용해, 융해, 침지, 침투, 살포, 도포, 피복, 분무, 주입, 고화 등 공지의 방법이 적절히 선택된다. 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당을 함유시키는 양은 이 비환원성 올리고당의 특성을 발휘할 수 있는 만큼의 양을 함유시키면 좋은데, 통상적으로 제품당 0.5 w/w % 이상, 바람직하게는 1 w/w % 이상 함유시키는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당에 대하여 실험에 따라 상세히 설명한다.
실험
네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당의 제조와 그 물리 화학적 성질
실험 1 : 네오트레할로오스의 제조
실험 1-1 : 락토네오트레할로오스의 제조
시판의 락토오스 50 중량부와 덱스트린 (DE 8, 일본국 松谷 화학공업 (주)판매, 상품명 "PINE-DEX#1") 50 중량부를 물 150 중량부에 가열 용해하고, 이 용액을온도 60℃, pH 6.0 으로 조정하여 바실루스 스테아로더어모필러스 유래의 시클로말토덱스트린 글루카노트란스퍼라아제 (일본국의 주식회사 林原 생물화학 연구소 판매) 를 덱스트린 1 g 당 300 단위의 양으로 가하고 20 시간 반응시킨 다음 100℃ 에서 30 분간 가열하여 효소를 실활시켰다. 이 용액을 온도 55℃, pH 5.0 으로 하고 글루코아밀라아제 (일본국 Nagase 생화학 공업 (주) 제조, 상품명 "Glucozyme ")를 전분 부분 분해물 1g 당 15 단위의 양으로 가하고 16 시간 반응시킨 다음 100℃에서 15 분간 가열하여 효소를 실활시켰다. 이 용액에는 락토네오트레할로오스를 건조 고형물당 (d.s.b.) 약 24 w/w % 함유하고 있었다.
실험 1-2 : 네오트레할로오스의 제조
실험 1-1 의 방법으로 제조한 락토네오트레할로오스 함유 용액에 β-갈락토시다아제 (일본국 K·I 化成 공업 (주) 판매, 상품명 "Lactas LP") 를 가질 1g 당 10단위의 양으로 가하고 60℃ 에서 20 시간 반응시킨 다음 100℃ 에서 10 분간 가열하여 효소를 실활시켰다.
이 용액에는 네오트레할로오스를 건조 고형물당 약 16 w/w % 함유하고 있었다. 이 용액을 통상의 방법에 따라 활성탄으로 탈색하고 이온 교환 수지로 탈염하여 농도 약 60 w/w %로 농축하였다. 이 농축액을 강산성 양이온 교환 수지(일본국 Organo (주) 판매, 상품명 " CG600, Na+형 ")가 충전된 자켓부 스테인레스제 칼럼에 60℃ 의 온수와 더불어 SV 0.4 에서 공급하여 분획함으로써 네오트레할로오스 고함유 획분을 채취하였다. 이 획분은 건조 고형물당 (d.s.b.) 약 88 w/w %의 네오트레할로오스를 함유하고 있었다. 이 용액을 농도 약 75 w/w % 로 농축한 후 조정관 (助晶罐 : crystallizer) 에 넣고 종정(種晶) 으로서 네오트레할로오스 함수 결정을 약 2 w/w % 가하여 서서히 교반하면서 결정을 석출시키고, 수득한 매스키트 (massecuite) 를 분밀(分蜜) 하여 결정을 얻은 다음 이 결정에 소량의 물을 분무하여 세척함으로써 고순도의 결정을 얻었다.
실험 2 : 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당의 제조
실험 1의 방법으로 제조한 네오트레할로오스 50 중량부와 α-시클로덱스트린 (일본국의 주식회사 林原 생물화학 연구소 판매) 50 중량부를 물 150 중량부에 용해하고, 이 용액을 은도 55℃, pH 5.5 으로 하여 바실루스 스테아로더어모필러스 유래의 시클로말토덱스트린 글루카노트란스퍼라아제 (주식회사 林原 생물화학 연구소 판매) 를 α-시클로덱스트린 1g 당 50 단위의 양으로 가하고 17 시간 반응시킨 다음 100℃ 에서 30 분간 가열하여 효소를 실활시켰다.
이 용액을 온도 40℃, pH 5.5 로 조성하고 β-아밀라아제 (일본국의 Nagase 생화학 공업 (주) 판매, 상품명 "β-아밀라아제 #1500") 를 전분 부분 분해물 1 g당 20 단위의 양으로 가하고 18 시간 반응시킨 다음 100℃ 에서 15 분간 가열하여 효소를 실활시켰다. 이 용액에는 본 발명의 β-D-올리고 글루코실 α-D-글루코시드, α-D-올리고글루코실 β-D-글루코시드 및 β-D-올리고글루코실 α-D-올리고글루코시드로서 "물질 1", 물질 2", "물질 3", "물질 4", "물질 5", "물질 6", "물질 7" 및 "물질 8" 을 건조 고형물당 (d.s.b.) 각각 약 12 w/w %, 13 w/w %, 10 w/w %, 8 w/w %, 11 w/w %, 6 w/w %, 7 w/w % 및 3 w/w % 함유하고 있었다. 이 용액을활성탄으로 탈색하고 이온 교환 수지 (H+형 및 OH-형)로 탈염하여 농도 약 45 w/w % 로 농축한 다음 칼럼 크로마토그래피를 하여 물질 1, 2, 3, 4 및 5의 고함유 획분을 채취하였다. 칼럼 크로마토그래피용 수지는 강산성 양이온 교환 수지 (일본국의 Organo (주) 판매, 상품명 "XT-1016", Na+형) 를 사용하고, 내경 5.4 cm 의 자켓부 스테인레스제 칼럼에 물현탁상으로 충전하였다. 이 경우에 있어서 수지층 길이 5 m 의 칼럼 4 개를 접속하여 수지층 전체 길이를 약 20m 가 되게 하였다. 칼럼내 온도를 55℃ 로 유지하면서 원료인 당용액을 5 v/v % 가하고 여기에 55℃ 의 온수를 SV 0.3 의 유속으로 흘려 분획하여 물질 1, 2, 3, 4 및 5 의 고함유 획분을 채취하였다. 채취된 물질 1, 2, 3, 4 및 5의 고함유 획분을 다시 옥타데실 실리카겔을 담체를 한 분취용 액체 크로마토그래피 [분취용 칼럼으로서 YMC-Pack R-335-15 (일본국의 (주) YMC 판매) 를 사용하고, 용리액은 물을 사용하였음] 에서 처리하여 물질 1, 2, 3, 4 및 5 를 각각 96 w/w % (d.s.b.) 이상의 함유하는 고함유 획분을 채취한 다음 동결 건조하고 분말화하여 분말상의 물질 1, 2, 3, 4 및 5 의 고순도 표품 (標品) 을 얻었다.
실험 3 : 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당의 물리 화학적 성질
실험 2 의 방법으로 제조한 물질 1, 2, 3, 4 및 5의 고순도 표품을 시료로하여 그 물리 화학적 성질을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다.
(3) 자외선 흡수
5 가지 물질 모두가 특징적인 흡수를 나타내지 않음.
(4) 정색 반응
5 가지 물질 모두가 안트로-황산 반응에서 녹색을 나타내었고 페엘린 반응 및 요오드 반응은 음성.
(5) 구조
(a) 1 N-황산에 의해 가수 분해하면 물질 1 과 물질 2 는 표품 1 몰로 부터 D-글루토오스 3 몰을 생성하였다. 물질 3, 물질 4 및 물질 5 는 표품 1 몰로 부터 D-글루코오스 4 몰을 생성하였다.
(b) 글루코아밀라아제의 작용에 의해 물질 1 및 물질 2 는 글루코오스 1몰과네오트레할로오스 1 몰을, 그리고 물질 3, 물질 4 및 물질 5 는 글루코오스 2 몰과 네오트레할로오스 1 몰을 생성하였다.
(c) 중수 (重水) 에 용해하여 핵자기 공명 장치 (Japan Electron Optics Laboratory Co., Ltd. 제의 GSX-400 형) 에서 내부 표준 물질로서 TSP[(CH3)3Si(CD3)2CO2Na]를 사용하여 탄소 핵자기 공명 분석 (13C-NMR)을 하였다. 물질 1 과 물질 2 는 탄소 원자 18 개분의13C 시그날을 나타내었다. 물질 3, 물질 4 및 물질 5 는 탄소 원자 24 개분의13C 시그날을 나타내었다. 문헌 [Klaus Bock et al.,Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry,Vol, 42, pp.192-225 (1984)]에 보고되어 있는 표준 물질인 네오트레할로오스, 말토오스 및 말토트리오스의 화학 이동 (chemical shift)로 부터 각 탄소를 표 1 에서와 같이 귀속하여 물질 1 은 0-α-D-글루코피라노실-(1→4)-β-D-글루코피라노실 α-D-글루코피라노시드, 물질 2는 O-α-D-글루코피라노실-(1→4)-α-D-글루코피라노실 β-D-글루코피라노시드, 물질 3은 O-α-D-글루코피라노실-(1→4)-0-α-D-글루코피라노실-(1→4)-β-D-글루코피라노실 α-D-글루코피라노시드, 물질 4 는 0-α-D-글루코피라노실-(1→4)-0-α-D-글루코피라노실-(1→4)-α-D-글루코피라노실 β-D-글루코피라노시드 및 물질 5 는 0-α-D-글루코피라노실-(1→4)-β-D-글루코피라노실 α-D-말토시드의 구조를 가진것으로판단되었다.
이상의 결과로 부터 물질 1, 2, 3, 4 및 5 의 구조는 각각 화학 구조식 1, 2, 3, 4 및 5 로 나타낼 수 있다. 이 구조로 부터 물질 1을 β-말토실 α -글루코시드, 물질 2를 α-말토실 β-글루코시드, 물질 3을 β-말토트리오실 α-글루코시드, 물질 4를 α-말토트리오실 β-글루코시드 및 물질 5 를 β-말토실 α-말토시드로 명명하였다.
따라서 이들 물질을 포함한 본 발명의 비환원성 올리고당은 아래와 같이 일반식으로 나타낼 수 있다.
실험 4 : 급성 독성 시험
실험 2의 방법으로 제조한 고순도 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드를 각각 마우스에 대해 경구 투여하여 급성 독성 시험을 하였다. 그 결과, β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드는 저독성의 물질로서 어느 것이나 투여 가능한 최대 투여량에 있어서도 사망예는 관찰되지 않았다. 따라서 정확한 값은 아니지만 그 LD50값은 각각 50 g/kg 이상이었다.
이하, 본 발명의 β-D-올리고글루코실 α-D-글루코시드, α-D-올리고글루코실 β-D-글루코시드 또는 β-D-올리고글루코실 α-D-올리고글루코시드로 나타내어지는 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당의 제조 방법을 실시예 A 에서, 그리고 이 비환원성 올리고당의 용도를 실시예 B에서 각각 설명한다.
실시예 A-1
실험 1의 방법으로 제조한 네오트레할로오스 1 중량부와 덱스트린 (DE 18, 일본국의 松谷 화학공업 (주) 판매, 상품명 " PINE-DEX#4 ") 2 중량부를 물 3.7 중량부에 가열, 용해하고 이 용액을 온도 60℃, pH 5.6 으로 조정하여 바실루스 스테아로더어모필러스 유래의 시클로말토덱스트린 글루카노트란스퍼라아제 (일본국의 주식회사 林原 생물화학 연구소 판매)를 덱스트린 1g 당 30 단위의 양으로 가하고 20 시간 반응시킨 다음 가열하여 효소를 실활시켰다. 이 용액을 통상의 방법에 따라 활성탄으로 탈색하고 이온 교환 수지 (H+형 및 OH-형) 로 탈염하여 정제한 다음 농축하여 농도 75 w/w % 의 시럽을 건조 고형물당 (d.s.b.) 약 92 w/w %의 수율로 얻었다. 이 제품은 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드 등의 비환원성 올리고당을 건조 고형물당 약 65 w/w % 함유하고 있고, 낮은 감미, 적당한 점도 및 보습성을 가지므로 각종 음식물, 화장품, 의약품 등의 각종 조성물의 제조에 유리하게 이용할 수 있다.
실시예 2
실험 1의 방법으로 제조한 네오트레할로오스 1 중량부와 α-시클로덱스트린(일본국의 주식회가 林原 생물화학 연구소 판매) 1.5 중량부를 물 4 중량부에 가열, 용해하고 온도 65℃, pH 5.6 으로 조정하여 실시예 A-1 의 경우와 동일한 시클로말토덱스트린 글루카노트란스퍼라아제를 α-시클로덱스트린 1g 당 20 단위의 양으로가하고 24 시간 반응시킨 다음 가열하여 효소를 실활시켰다. 이 용액을 온도 55℃, pH 5.6 으로 조정하고 β-아밀라아제 (일본국의 Nagase 생화학 공업 (주) 판매, 상품명 " β-아밀라아제 #1500 ") 를 고형물 1 g 당 20 단위의 양으로 가하고 16 시간 방응시킨 다음 가열하여 효소를 실활시켰다. 이어서 이 용액을 실시예 A-1 과 마찬가지로 정제, 농축하여 농도 75 w/w % 의 시럽을 건조 고형물당 (d.s.b.) 약 93% 의 수율로 얻었다. 이 제품은 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드 등의 비환원성 올리고당을 건조 고형물당 (d.s.b.) 약 50 w/w % 함유하고 있고, 실시예 A-1 의 경우와 마찬가지로 낮은 감미, 적당한 점도, 보습성을 가지므로 각종 음식물, 화장품, 의약품 등의 각종 조성물의 제조에 유리하게 이용할 수 있다.
실시예 A-3
농도 20 w/w %의 전분 현탁액에 α-아밀라아제(덴마크국의 Novo Nordisk Bioindustry (주) 판매, 상품명 "Termamyl 60L ")를 전분 고형물당 0.015 w/w % 가하고 95 ~ 100℃ 에서 가열하여 액화한 다음 가열하여 효소를 실활시켜 DE 3 의 액화 전분액을 얻었다. 이 액에 실험 1의 방법으로 제조한 네오트레할로오스를 건조 고형물당 (d.s.b.) 전분질과 동일한 양으로 가하여 용해하고, 55℃, pH 5.3 으로 조정한 후 이소아밀라아제 (일본국의 주식회사 林原 생물화학 연구소 판매) 를 전분 1 g 당 250 단위와 실시예 A-1 의 경우와 동일한 시클로말토덱스트린 글루카노트라스퍼라아제를 전분 1 g 당 30 단위 가하여 24 시간 반응시킨 다음 가열하여 효소를 실활시켰다. 이 용액에 물을 가하여 농도 약 25 w/w % 로 희석한 후 55℃, pH 5.3 으로 조정하고 β-아밀라아제를 고형물 1 g 당 20 단위 가하여 16 시간 반응시킨 다음 가열하여 효소를 실활시켰다. 이 용액을 실시예 A-1 과 마찬가지로 정제, 농축하여 농도 75 w/w % 의 시럽을 건조 고형물당 (d.s.b.) 약 90 % 의 수율로 얻었다. 이 제품은 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드 등의 비환원성 올리고당을 건조 고형물당 약 45 w/w % 함유하고 있고, 실시예 A-1 의 경우와 마찬가지로 낮은 감미, 적당한 점도, 보습성을 가지므로 각종 음식물, 화장품, 의약품 등의 각종 조성물의 제조에 유리하게 이용할 수 있다.
실시예 A-4
실시예 A-2 의 방법으로 제조한 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드 함유 원료 당액을 농축하여 농도 약 45 w/w % 로 하였다. 이 용액의 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드 등의 비환원성 올리고당의 함량을 높이기 위하여 분획용 수지로서 강산성 양이온 교환 수지 (미합중국의 Dow Chemical 사 판매, 상품명 "Dowex 50W-X4 ", Ca2+형) 를 사용한 이외는 실험 1 의 방법에 따라 칼럼 크로마토그레피를 하여 β-말토실 α글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드등의 비환원성 올리고당 고함유 획분을 채취하였다. 이들 시럽은 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드 등의 비환원성 올리고당을 건조 고형물당 약 80 w/w % 함유하고 있었다.
실시예 A-5
실시예 A-4 의 방법으로 제조한 고순도의 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드를 함유하는 시럽상 원료 당액을 농축하여 농도 약 50 w/w % 로 하였다. 이용액을 실험 2에서와 마찬가지의 옥타데실 실리카 겔을 담체로 한 분취용 액체 크로마토그래피를 하여 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드 고함유 획분을 각각 채취하였다.
이들 시럽은 각각 고순도의 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드를 건조 고형물당 약 97 w/w % 함유하고 있었다.
실시예 A-6
실시예 A-5의 방법으로 제조한 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드의 고순도 시럽을 각각 24 시간 동결 건조 하였다.
수득한 건조물을 분쇄기에서 분쇄하여 수분 약 0.9 w/w % 의 분말을 건조 고형물당 약 95 w/w % 의 수율로 얻었다.
실시예 A-7
실시예 A-4 의 방법으로 제조한 β-말토실 α-글루코시드, α-말토실 β-글루코시드, β-말토트리오실 α-글루코시드, α-말토트리오실 β-글루코시드 및 β-말토실 α-말토시드 등의 비환원성 올리고당의 고순도 시럽을 24 시간 동결 건조하였다. 수득한 건조물을 분쇄기에서 분쇄하여 수분 약 1.1 w/w % 의 분말을 건조 고형물당 약 96 w/w % 의 수율로 얻었다.
실시예 B-1 : 과립상 감미료
실시예 A-6 의 방법으로 제조한 고순도 α-말토실 β-글루코시드 분말 1 중량부에 α-글리코실 스테비오시드 (일본국의 東洋精糖 주식회사 판매, 상품명 "α G Sweet ") 0.05 중량부를 균일히 혼합하여 과립 성형기에서 과립상 감미료를 제조하였다.
이 감미료는 감미의 질이 우수하고 수크로오스의 약 2 배의 감미도를 가지며 감미도당 칼로리는 수크로오스의 약 1/2로 저하되어 있다. 이 감미료는 칼로리 섭취를 제한하고 있는 비만자, 당뇨병자 등을 위한 저칼로리 음식물 등에 대한 감미부여에 적당하다. 또한 이 감미료는 충치 유발균에 의한 산의 생성이 적고 불용성실시예 B-2 : 하아드 캔디
농도 55 w/w % 수크로오스 용액 100 중량부에 실시예 A-1 의 방법으로 제조한 비환원성 올리고당 함유 시럽 30 중량부를 가열 혼합한 다음 감압하에 수분 함유량 2 w/w % 이하가 될 때까지 가열, 농축하고 여기에 시트르산 1 중량부와 적당량의 레몬향료 및 착색료를 가하여 혼화해서 통상의 방법에 따라 성형하여 제품을 제조하였다. 이 제품은 깨물기와 맛이 우수하고 수크로오스의 결정석출도 없는 고품질의 하아드 캔디이다.
실시예 B-3 : 딸기 잼
신선한 딸기 150 중량부, 수크로오스 60중량부, 말토오스 20 중량부, 실시예 A-4 의 방법으로 제조한 비환원성 올리고당 함유 시럽 40 중량부, 펙틴 5 중량부 및 시트르산 1 중량부를 포트중에서 바짝 졸인 것을 병에 넣어 포장하였다. 이 제품은 풍미와 색조가 모두 우수한 잼이다.
실시예 B-4 : 락트산 드링크
탈지 우유 10 중량부를 80℃ 에서 20 분간 살균하고 40℃ 로 냉각해서 여기에 스타아터 (starter) 0.3 중량부를 가하고 약 37℃ 에서 10 시간 발효시켰다. 수득한 발효액을 균질화하고 실시예 A-6 의 방법으로 제조한 α-말토실 β-글루코시드 함유 분말 4 중량부, 수크로오스 1 중량부 및 이성화당 2 중량부를 가하여 70℃에서 유유지하여 살균하였다. 이것을 냉각하고 여기에 적당량의 향료를 가하여 병에 넣어 제품을 얻었다.
이 제품은 풍미와 감미가 신맛과 잘 조화하는 고품질의 락트산 드링크이다.
실시예 B-5: 가당 연유
원유 100 중량부에 실시예 A-3 의 방법으로 제조한 비환원성 올리고당 함유 시럽 3 중량부와 수크로오스 1 중량부를 용애하고플레이트 히이터에서 가열 살균한 다음 농도 약 70 w/w% 로 농축하고 무균 상태에서 통조림하여 제품을 얻었다.
이 제품은 온화한 감미로서 풍미도 좋아서 유유아(乳幼兒) 식품, 과실, 커피, 코코아, 차 등의 조미료로 유리하게 이용할 수 있다.
실시예 B-6 : 분말 쥬우스
분무 건조에 의해 제조한 오렌지 과즙 분말 33 중량부에 대하여 실시예 A-6의 방법으로 제조한 고순도 β-말토실 α-말토시드 분말 50 중량부, 수크로오스 10 중량부, 무수 시트르산 0.65 중량부, 말산 0.1 중량부, L-아스코르브산 0.1 중량부, 시트르산 나트륨 0.1 중량부, 풀룰란 0.5 중량부 및 분말 향료 적당량을 잘 혼합, 교반하고 분쇄하여 미분말로 한 후 이것을 유동층 조립기(造粒機)에서 배풍 온도 40℃ 로 하여 여기에 실시예 A-4 의 방법으로 제조한 비환원성 올리고당 고함유 시럽을 바인더로 하여 분무해서 30 분간 조립 (造粒)하고, 계량, 포장해서 제품을 얻었다.
이 제품은 천연 과즘 함유율이 약 30 w/w% 인 분말 쥬우스이고 이미(異味), 이취 (異臭) 가 없고, 흡습고결도 없어 장기간 안정하였다.
실시예 B-7 : 초콜렛
카카오 페이스트 40 중량부, 카카오 버터 10 중량부, 수크로오스 30 중량부 및 실시예 A-6 의 방법으로 제조한 고순소 β-말토실 α-말토시드 분말 20 중량부를 혼합한 다음 리파이너 (refiner) 를 통과시켜 입자 크기를 작게 분쇄하고 콘체 (conche) 에서 50℃ 에서 2 일간 반죽하였다. 반죽도중 혼합물에 레시틴 0.5 중량부를 가하여 충분히 혼합하여 분산시켰다. 이어서 이 혼합물을 온도 조절기로 31℃ 로 조절하여 버터가 응고하기 직전에 모울드속에 부어 넣고 진동기로 탈기한 다음10℃ 의 냉각 터널속으로 20 분 동안 통과시켜 완전히 고화시켰다. 이것을 탈형하여 포장해서 제품을 얻었다.
이 제품은 색깔, 광택 및 텍스쳐가 우수하며 흡습성이 없고 입속에서 원활하게 녹아 적당한 감미와 향기를 발휘한다.
실시예 B-8 : 츄잉검
검 베이스 3 중량부를 유연하게 될 정도로 가열 용융하고 여기에 수크로오스 4 중량부와 실시예 A-6 의 방법으로 제조한 고순도 α-말토트리오실 β-글루코시드 분말 3 중량부를 가하고 적당량의 향료와 착색료를 혼합한 후 통상의 방법에 따라 로울러에서 혼합하여 성형, 포장함으로써 제품을 얻었다. 이 제품은 텍스쳐와 풍미가 모두 양호한 츄잉검이다.
실시예 B-9 : 커스타드 크리임
옥수수 전분 100 중량부, 실시예 A-3 의 방법으로 제조한 비환원성 올리고당 함유 시럽 100 중량부, 말토오스 80 중량부, 수크로오스 20 중량부 및 식염 1 중량부를 충분히 혼합하고 계란 280 중량부를 가하여 교반하였다. 여기에 끓인 우유 1000 중량부를 교반하면서 서서히 가한 후 교반하면서 계속 가열하여 옥수수 전분이 완전히 호화하여 전체가 반투명하게 되었을 때 가열을 중지하고 냉각하여 적당량의 바닐라 향료를 가하고 계량, 충전, 포장하여 제품을 얻었다.
이 제품은 평활한 광택과 온화한 감미를 가지며 맛이 좋다.
실시예 B-10 : " 우이로-노-모토 " (즉석 " 우이로 ")
쌀가루 90 중량부에 옥수수 전분 20 중량부, 실시예 A-7 의 방법으로 제조한고순도 비환원성 올리고당 분말 120 중량부 및 풀룰란 4 중량부를 균일히 혼합하여 " 우이로-노-모토 (uiro-no-moto) " 를 제조하였다. 이것을 적당량의 분말 녹차 및 물과 혼련하고 용기에 나누어 넣어 60 분간 증기찜하여 " 분말 녹차 우이로 " 를 제조하였다.
이 제품은 평활한 광택, 구미와 풍미 모두가 양호하고 전분의 노화도 효과적으로 억제되어 장기간 보존할 수 있다.
실시예 B-11 : 밀키 로우션
폴리옥시에틸렌 베헤닐 에테르 0.5 중량부, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 테트라올레에이트 1 중량부, 친유성 글리세롤 모노스테아레이트 1 중량부, 베헤닐 알코올 0.5 중량부, 아보카도 오일 1중량부, 실시예 A-5 의 방법으로 제조한 고순도 β-말토실 α-글루코시드 및 고순도 α-말토실 β-글루코시드 함유 시럽 3.5 중량부, α-글리코실 루틴 1 중량부 및 적당량의 비타민 E 와 방부제를 통상의 방법으로 가열 용해하고, 여기에 1,3-부틸렌글리콜 5 중량부, 카르복시비닐 폴리머 0.1 중량부 및 정제수 85.3 중량부를 가하고 호모지나이저(homogenizer) 에서 에멀젼화하여 밀키 로우션 (milky lotion)을 제조하였다.
이 제품은 보습성이 있는 밀키 우션이어서 햇빛 그을음 방지제, 피부 색백제로서 유리하게 사용할 수 있다.
실시예 B-12 : 스킨 크리임
폴리옥시에틸렌 글리콜 모노스테아레이트 2 중량부, 자기 유화형 글리세린 모노스테아레이트 5 중량부, α-글리코실 루틴 2 중량부, 실시예 A-7 의 방법으로제조한 고순도 비환원성 올리고당 분말 4 중량부, 유동 파라핀 1 중량부, 글리세롤 트리옥타네이트 10 중량부 및 적당량의 방부제를 통상의 방법에 따라 가열 용해하였다. 여기에 1,3-부틸렌 글리콜 5 중량부 및 정제수 66 중량부를 가하여 호모지나이저로 에멀젼화하고, 향료를 적당량 가하여 교반 혼합하여 스킨 크리임을 제조하였다.
이 제품은 퍼짐성이 좋은 크리임으로서 고품질의 햇빛 그을음 방지제, 피부정화제, 피부 색백제 등으로서 유리하게 이용할 수 있다.
실시예 B-13 : 치약
제 2 인산 칼슘 45 중량부, 라우르산 나트륨 1.5 중량부, 글리세린 25 중량부, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 라우레이트 0.5 중량부, 실시예 A-3 의 방법으로 제조한 비환원성 올리고당 함유 시럽 15 중량부, 사카린 0.02 중량부 및 방부제 0.05 중량부를 물 13 중량부와 혼합화하여 치약을 제조하였다.
이 제품은 광택과 세정력이 우수하여 치약으로 적당하다.
실시예 B-14 : 경관 영양제 (經管 營養劑)
실시예 A-6 의 방법으로 제조한 고순도 α-말토트리오실 β-글루코시드 분말 20 중량부, 글리신 1.1 중량부, 글루탐산 나트륨 1 중량부, 락트산 칼슘 0.4 중량부, 탄산 마그네슘 0.1 중량부, 티아민 0.01 중량부 및 리보플라빈 0.01 중량부로 된 조성물을 제조하고, 이 조성물 24 g 씩을 라미네이트 알루미늄제 소형 팩 (pack) 에 넣고 가열 밀봉 (heat-seal) 하여 제품을 얻었다.
이 제품의 팩 하나를 물 300 ~ 500 ㎖ 에 용해한 후 비강 (nasal cavity),위 또는 장에다 영양 보급액으로 해서 경관 방법으로 투여하여 사용한다.
이 제품은 사람뿐만 아니라 가축등에 비경구적 영양 보급액으로서도 유리하게 사용할 수 있다.
실시예 B-15 : 경관 영양제
실시예 A-6 의 방법으로 제조한 고순도 α-말토트리오실 β-글루코시드 분말 580 중량부, 건조 난황 190 중량부, 탈지 우유 209 중량부, 식염 4.4 중량부, 염화 칼륨 1.85 중량부, 황산 마그네슘 4 중량부, 티아민 0.01 중량부, 아스코르브산 나트륨 0.1 중량부, 비타민 E 0.6 중량부 및 니코틴 아미드 0.04 중량부로 된 조성물을 제조하고, 이 조성물 25 g 씩을 소형 라미네이트 알루미늄제 팩에 충전하고 가열 밀봉하여 제품을 얻었다.
이 제품의 팩 하나를 물 약 150 ~ 300 ㎖ 에 용해한 후 비강, 위 또는 장에 영양 보급액으로 하여 경관 방법으로 투여하여 사용한다.
실시예 B-16 인터페론 액제
인간의 천연형 인터페론-γ 제품 (일본국 (주) 林原 생물화학 연구소 제조, Cosmo Bio (주) 판매) 을 통상의 방법에 따라 고정화 항인데페론-γ 항체 칼럼에다가하여 이 제품에 함유된 인간의 천연형 인터페론-γ 를 흡착시키고, 안정제인 소혈청 알부민을 함유한 완충액을 칼럼에 가한 다음 과잉량의 알부민을 제거한 후, 흡착된 인간의 천연형 인터페론-γ를 실시예 A-5 의 방법으로 제조한 고순도 β-말토실 α-말토시드를 7 w/w% 함유하는 생리 식염수를 사용하여 생리 식염수의 pH를 변화시키면서 칼럼을 통과시켜 용출하였다. 이 용출액을 정밀 여과하고 여액을 바이알 속에 멸균 충전, 밀봉함으로써 1 ㎖ 당 인간의 천연형 인터페론-γ를 105단위 함유하는 인터페론 액제를 제조하였다.
이 액제는 하루에 성인 1 인당 1 ~ 20 ㎖ 를 경구 또는 비경구 투여하여 바이러스성 질환, 알레르기성 질환, 류머티즘, 당뇨병, 악성 종양 등의 치료에 유리하게 이용할 수 있다. 이 액제는 본 발명의 β-말토실 α-말토시드가 안정제로서 작용하므로 4℃ ~ 25 ℃ 에서 20 일간 방치하더라도 그 초기 활성을 장기간 잘 유지한다.
실시예 B-17 : 종양 괴사 인자 액제
인간의 천연형 종양 괴사 인자-α 제품 (일본국의 (주) 林原 생물화학 연구소제조, Cosmo Bio (주) 판매) 을 통상의 방법에 따라 고정화 항종양 괴사 인자-α 항체 칼럼에다 가하여 이 제품에 함유된 인간의 천연형 종양 괴사 인자-α 를 흡착시키고, 안정제인 소혈청 알부민을 함유한 완충액을 칼럼에 가한 다음 과잉량의 알부민을 제거한 후, 흡착된 인간의 천연형 종양 괴사 인자-α 을 실시예 A-5 의 방법으로 제조한 고순도 β-말토실 α-글루코시드를 10 w/w% 함유하는 생리식염수를 사용하여 생리 식염수의 pH를 변화시키면서 칼럼을 통과시켜 용출하였다. 이 용출액을 정밀 여과하고 여액을 바이알속에 멸균 충전, 밀봉함으로써 1 ㎖ 당 인간의 천연형 종양 괴사 인자-α를 104단위 함유하는 액제를 제조하였다.
이 액제는 하루에 성인 1 인당 1 ~ 20 ㎖ 를 경구 또는 비경구 투여하여 바이러스성 질환, 알레르기성 질환, 류머티즘, 당뇨병, 악성 종양 등의 치료에 유리하게 이용할 수 있다. 이 액제는 본 발명의 β-말토실 α-글루코시드가 안정제로서 작용하므로 4℃ ~ 25℃ 에서 20 일간 방치하더라도 그 초기 활성을 장기간 잘 유지한다.
실시예 B-18 : 인터페론 정제 (tablet)
인간의 천연형 인터페론-α 제품 (일본국의 (주) 林原 생물화학 연구소 제조, Cosmo Bio (주) 판매)을 통상의 방법에 따라 고정화 항인터페론-α 항체 칼럼에다 가하여 이 제품에 함유된 인간의 천연형 인터페론-α 를 흡착시키고, 안정제인 소혈청 알부민을 함유한 완충액을 칼럼에 가한 다음 과잉량의 알부민을 제거한 후, 흡착된 인간의 천연형 인터페론-α 을 실시예 A-5 의 방법으로 제조한 고순도 β-말토트리오실 α-글루코시드를 5 w/w% 함유하는 생리 식염수를 사용하여 생리 식염수의 pH를 변화시키면서 칼럼을 통과시켜 용출하였다. 이 용출액을 정밀 여과하고 여액을 약 20 배량의 무수 결정 말토오스 분말 (일본국의 (주) 林原 상사 판매, 상품명 " Finetose T ")에 가하여 탈수, 분말화한 다음, 이 분말을 타정기에서 타정하여 1 정 (약 200 mg) 당 인간의 천연형 인터페론-α 를 약 150 단위 함유하는 정제를 제조하였다.
이 제품은 설하정 (舌下錠) 등으로 하여 하루에 성인 1 인당 1 ~ 10 정 정도를 경구 투여하여 바이러스성 질환, 알레르기성 질환, 류머티즘, 당뇨병, 악성 종양 등의 치료에 유리하게 이용할 수 있다. 특히, 근년에 와서 환자수가 급증하고 있는 에이즈 환자의 치료제로서 유리하게 이용할 수 있다. 이 제품은 첨가된 본 발명의 β-말토트리오실 α-글루코시드와 무수 결정 말토오스가 함께 안정제로서 작용하므로 실온에서 방치하더라도 그 초기 활성을 장기간 잘 유지한다.
이상의 설명으로 부터 명백한 바와 같이 본 발명의 비환원성 올리고당은 β-D-올리고글루코실 α-D-글루코시드, α-D-올리고글루코실 β-D-글루코시드 또는 β-D-올리고글루코실 α-D-올리고글루코시드의 일반식으로 나타내어지며 네오트레할로오스 구조를 분자내에 가진 비환원성 올리고당으로서 극히 안정하고 물에 쉽사리 용해하는 물질이며 양질로서 저감미를 가지고 있다. 그리고 본 발명의 비환원성 올리고당은 화학적으로 안정하고, 갈변 반응을 쉽게 일으키는 아미노산, 올리고펩티드, 더욱이는 유효 성분, 활성을 쉽사리 상실하는 생리 활성 물질등을 안정화할 수 있는 성질을 가지고 있다. 더욱이 본 발명의 비환원성 올리고당은 삼투압 조절성, 부활성 (賦活性), 광택 부여성, 보습성, 점성, 기타 당의 결정화 방지 특성, 난발효성 및 전분 물질의 노화 방지 특성 등의 성질을 가지고 있다.
이들 특성으로 인하여 음식물, 화장품, 의약품 등의 각종 조성물 제조에 유리하게 사용할 수 있어서 이 기술분야에 큰 기여를 할 수 있다.
따라서 본 발명에 의한 β-D-올리고글루코실 α-D-글루코시드, α-D-올리고글루코실 β-D-글루코시드 또는 β-D-올리고글루코실 α-D-올리고글루코시드의 일반식으로 나타내어지는 네오트레할로오스 구조를 가진 비환원성 올리고당 및 그 제조 방법과 용도의 확립은 음식물, 화장품 및 의약품 등의 분야에 있어서 산업적인 의의가 극히 크다.

Claims (9)

  1. 아래의 일반식을 가진 비환원성 올리고당.
    위의 식에서 n과 m은 각각 0 내지 5의 정수이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 비환원성 올리고당이 β-D-말토실 α-D-글루코시드, α-D-말토실 β-D-글루코시드, β-D-말토트리오실 α-D-글루코시드, α-D-말토트리오실 β-D-글루코시드 및 β-D-말토실 α-D-말토시드로 된 군으로 부터 선택되는 1종 또는 2 종 이상인 비환원성 올리고당.
  3. (a) 네오트레할로오스와 α-글루코실 당화합물을 함유하는 수용액에 당전이 효소를 작용시키거나, 또는 당전이 효소를 작용시킨 후 가수 분해 효소를 작용시켜 비환원성 올리고당을 생성시키고,
    (b) 상기 비환원성 올리고당을 채취하는 것을 특징으로 하는 제 1 항의 비환원성 올리고당의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 당전이 효소가 시클로말토덱스트린 글루카노트란스퍼라아제 또는 α-아밀라아제인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, (a) 단계에는
    (가) (a) 단계에서 수득한 상기 비환원성 올리고당과 기타의 당질을 함유하는 당혼합 용액을 강산성 양이온 교환 수지 또는 옥타데실 실리카 겔을 사용하는 칼럼 크로마토그래피 처리하고,
    (나) 수득한 비환원성 올리고당 고함유 획분을 채취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 비환원성 올리고당은 β-D-말토실 α-D-글루코시드, α-D-말토실 β-D-글루코시드, β-D-말토트리오실 α-D-글루코시드, α-D-말토트리오실 β-D-글루코시드 및 β-B-말토실 α-D-말토시드로 된 군으로 부터 선택되는 1종 또는 2 종인 제조 방법.
  7. 담체와 제 1 항의 비환원성 올리고당을 함유하는, 저감미도 및 낮은 충치 유발성의 식품.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 비환원성 올리고당을 건조 고형물당 0.5 w/w % 이상, 100 w/w % 미만 함유하는 것을 특징으로 하는 저감미도 및 낮은 충치 유발성의 식품.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 비환원성 올리고당이 β-D-말토실 α-D-글루코시드, α-D-말토실 β-D-글루코시드, β-D-말토트리오실 α-D-글루코시드, α-D-말토트리오실 β-D-글루코시드 및 β-D-말토실 α-D-말토시드로 된 군으로부터 선택되는 1종 또는 2 종 이상인 저감미도 및 낮은 충치 유발성의 식품.
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