KR100371670B1 - 말토헥사오스및말토헵타오스생성아밀라아제와그제조방법및용도 - Google Patents

말토헥사오스및말토헵타오스생성아밀라아제와그제조방법및용도 Download PDF

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Abstract

전분에 작용시키면 말토헥사오스와 말토헵타오스들 주로 생성하나 말토헵사오스 보다 저분자의 올리고당과 말토헥사오스를 실질적으로 가수분해하지 않는 신규의 아밀라아제를 제공한다. 이 아밀라아제는 알칼리게네스 (Alcaligenes) 속 (屬) 의 미생물로 부터 제조할 수 있고 비교적 높은 최적온도와 열안정성과, 비교적 넓은 범위의 최적 pH 와 pH 안정성을 가지고 있다. 이 아밀라아제를 사용하여 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스 고함유 당조성물 또는 말토헥사이톨및/또는 말토헵타이톨 고함유 당조성물을 공업적 규모로 쉽게 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 당 조성물을 각종 음식물, 화장품 및 의약품에 사용할 수 있다.

Description

말토헥사오스 및 말토헵타오스 생성 아밀라아제와 그 제조 방법 및 용도
본 발명은 신규의 말토헥사오스 및 말토헵타오스 생성 아밀라아제와 그 제조 방법 및 용도에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전분으로 부터 말토헥사오스와 말토헵타오스를 주로 생성하는 말토헥사오스 및 말토헵타오스 생성 아밀라아제(이하, 간단히 " 아밀라아제 " 라 함) 와 그 제조 방법과, 이 아밀라아제를 생산하는 미생물과, 이 아밀라아제에 의해 제조된 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스 함유 당조성물 또는 말토헥사오스와 말토헵타오스를 수소 첨가하여 수득되는 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨 함유 당조성물 및 이들 당류를 함유하는 조성물에 관한 것이다.
전분에 특수 아밀라아제를 작용시켜 말토오스와 말토테트라오스 등의 말토올리고당을 특이하게 제조 하는 방법은 공업적 규모로 채용되고 있고 식품, 의약품 등의 각종 조성물 제조 공정에 널리 이용되고 있다. 말토헥사오스와 말토헵타오스 등의 말토올리고당을 다량 함유하는 당류에 대한 수요가 증가되고 있는데, 그 이유는 말토올리고당 중에서도 비교적 낮은 분자량의 것들이 상당히 저감미를 가지며 소화 및 흡수가 잘되기 때문이다.
전분에 작용시킬 경우 비교적 다량의 말토헥사오스를 생성하는 미생물 유래의 효소 또는 아밀라아제는 알려져 있지만 말토헵타오스 이상의 말토올리고당을 생성하는 아밀라아제는 전혀 알려진바 없다.
전분으로 부터 말토헥사오스를 주로 생성하는 아밀라아제를 그 작용에 따라 대체로 두가지로 구분할 수 있는데 , 그 한가지는 전분 물질을 가수분해하여 비환원성의 사슬 말단으로 부터 연속 말토헥사오스 단위를 제거하는 엑소 타입(exo-type) 말토헥사오스 생성 아밀라아제 즉 말토헥사오히드톨라아제(maltohexaohydrolase) (EC 3.2.1.98), 이고 다른 한가지는 엔도 타일 (endo- type)말토헥사오스 생성 아밀라아제, 즉 엔도 타일 α-아밀라아제 (EC 3.2.1.1) 인데, 엔도 타일 α-아밀라아제는 내부 전분질 당 사슬에 작용하여 말토헥사오스를 비교적 다량으로 생성한다.
kainuma 등은 문헌 [FEBS Letters, Vol. 26, pp. 281 ~ 285 (1972)] 에서 비교적 낮은 최적 온도와 열적 특징이 있는 엑소 타입 말토헥사오스 생성 아밀라아제를 세포내에서 생성하는 아에로박터 아에로게네스 (Aerobacter aerogenes)종 (種) 의 미생물에 대해 보고하고 있으나, 이것은 공업적으로 사용하기에는 내열성 (heat tolerance) 이 부족하다.
J.F.Kennedy 등은 문헌 [Starch, Vol, 31, pp. 235 ∼ 241 (1979) ] 에서 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) 종의 미생물은 엔도 타입 말토헥사오스 생성 아밀라아제를 생성한다고 보고하고 있고, Takahashi 는 문헌 [Agricultural and Biological Chemistry, Vol, 46, pp. 1539 ∼ 1547 (1982) ] 에서 바실러스 서어쿨란스 (Bacillus circulams) G-6 의 미생물이 이러한 아밀라아제를 생성한다고 보고 하고 있다. Taniguchi는 문헌 [Denpun Kagaku(Starch Science), Vol, 29, pp. 107 ~ 116 (1982)] 에서 바실러스 서어쿨란스 F-7종의 미생물이 이러한 아밀라아제를 생성한다고 보고하고 있고, Hayashi 등은 문헌 [Agricultural and Bioligical Chemistry, Vol. 52, pp. 443 ∼ 448 (1988) 에서바실러스sp. H-167 종의 미생물이 이러한 아밀라아제를 생성한다고 보고하고 있다. 이제까지 알려진 바로서는 이러한 미생물들로 부터 생성된 이들 아밀라아제 중에서바실러스 서어쿨란스G-6,바실러스 서어쿨란스F-2 및바실러스sp. H-167 등의 유래의 것들은 전분으로 부터 말토헵사오스를 건조 고형분 기준 (d.s.b.) 으로 약 25 ~ 30 w/w % (여기서 " w/w % "는 이후부터 " % "로 나타냄)의 최대 수율로 생성하지만 말토헥사오스를 생성하지는 못하고, 또한 이들은 효소반응의 진행에 따라 말토헥사오스를 가수분해하여 말토오스와 말토테트라오스를 생성한다.
바실러스 서브틸리스종의 미생물 유래의 아밀라아제에 대해 살펴보자면 이들은 전분으로 부터 말토헥사오스를 불과 약 25 % 정도만 생성할 뿐이고 말토헥사오스를 가수분해하지는 못한다. 이러한 아밀라아제는 전분 당화조건에서 비교적 다량의 저분자 올리고당을 생성하나 말토헥사오스를 만족스럽게 고수율로 생성하지 못하고, 또한 이들은 미생물로 부터 다량으로 쉽게 얻을 수 없기 때문에 말토헥사오스 고함유 당류의 공업적 생산에는 적합하지 않다.
문헌[Agricultural and Biological Chemistry, Vol. 42,pp. 259 ~ 267 (1978) ] 에 의하면 맥아로 부터 제조한 정제 α-아밀라아제는 전분에 작용시킬 경우 효소반응의 초기단계에서 주로 말토헥사오스와 말토헥사오스를 생성한다고 보고하고 있고, 또한 생성된 말토헥사오스와 말토헥타오스는 효소반응의 진행에 따라 거의 완전히 분해되어 말토오스와 말토테트라오스 등의 저분자 올리고당을 생성하므로 전분으로 부터 말토헥사오스와 말토헵타오스를 주성분으로 하는 당화 생성물을 제조하기가 어렵다.
본 발명자들은 전분으로 부터 말토헥사오스와 말토헵타오스를 주로 생성하는 신규의 아밀라아제를 추적하여 이러한 아밀라아제를 생성하는 미생물을 찾아냄으로써 목적을 달성하였다. 그 결과, 일본국의 Yamanashi의 Komagatake 근교의 토양으로 부터 분리한 알칼리게네스 (Alcaligenes) 또는알칼리게네스 라투수(Alcaligenes latus) D 2271 속 (屬) 에 속하는 신규의 미생물은 전분으로 부터 비교적 다량의 말토헥사오스와 말토헵타오스를 생성하는 신규의 아밀라아제(이하, 간단히 아밀라아제 라 함) 를 생성한다는 것을 발견였고, 이 아일라아제를 전분물질에 작용시킴으로써 말토헵사오스 및/또는 말토헥타오스 함유 당조성물의 제조 방법과 음식물, 화장품, 의약품 및 성형품 등의 각종 조성물율 확립함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 전분으로 부터 비교적 다량의 말토헵사오스와 말토헥타오스를 생성하지만 생성된 말토헵사오스와 말토헵타오스를 실질적으로 분해하지 아니하는 신규의 아밀라아제와, 이 아밀라아제를 사용하는 말토헵사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유한 당조성물의 제조 방법 및 이러한 당 조성물의 용도를 제공함에 있다.
본 발명의 신규의 미생물인 알칼리게네스 라투스 (Alcaligenes latus) D2271의 확인 시험 결과는 아래에 나와 있다. 그런데 , 이 확인 시험은 문헌[" 미생물의 분류와 동정 ", 長谷川武治編, 학회 출판 센터 , 동경 , 일본국 (1985년)] 에 기제된 방법에 준하여 하였다.
A. 세포 형태
(1) 감자 덱스트로오스 한천 배양, 27℃ :
통상 0.7 ~ 11.3 × 1.3 - 2.4 ㎛ 의 간균 (幹菌) ; 단독형 , 드물게는 쌍을 이루고 연쇄된 세포도 관찰됨 ; 운동성, 무포자 및 편모 ; 비항산성; 그램
양성 ; 폴리-β-히드록시 부티레이트를 축적함.
(2) 효모 엑스 및 맥아 액스 한천 배양, 37℃ :
배양 24 시간후의 세포크기는 0.5 ~ 1.0 × 1.3 ~ 2.4 ㎛ 이고 배양 72 시간후의 세포크기는 약 0.5 ~ 1.0 ~ 1.0× 1.0 ~ 2.52㎛ 로 존재함 ;
단독형 으로 존재함.
B. 배양적 성질
(1) 감자 덱스트로오스 한천 평판 배양 (37℃) 시 생성된 콜로니의 특징 :
형상 : 원형, 크기는 24시간 배양에서 직경 약 1 mm이고 96시간 배양에서 직경 약 3 ~ 4 mm;
주연 (周織) : 전연
융기 : 함요상 (Umbilicate)
광택 : 없음
표면 : 주름형상
색조: 불투명 , 백색 또는 황토색
(2) 효모 엑스-맥아 엑스 한천 평판 배양(37℃) 에서 생성된 콜로니의 특징:
형상 : 원형 , 크기는 96시간 배양에서 직경 약 3~5 mm
주연 : 전연
용기 : 반렌즈상
광택 : 있음
표면 : 평활
색조 : 백색 또는 크리임색
(3) 감자 덱스트로오스 한천 사면 배양 (37℃) 에서 생성된 콜로니의 특징 :
생육도 : 양호
형상 : 실 형상
(4) 효모 엑스-맥아 엑스 젤라틴 평판 천자 배양(37℃) 에서 생성된 콜로니의 특징 : 액화
C. 생리학적 성질
(1) 질산염의 환원 : 숙시네이트 배지에서 양성
(2) 탈질 반응 : 음성
(3) 메틸 레드 시험 : 음성
(4) VP시험 : 음성
(5) 인돌의 생성 : 음성
(6) 황화 수소의 생성 : 음성
(7) 전분의 가수분해 : 양성
(8) 시트르산의 이용 : 음성
(9) 무기 질소원의 이용 : 암모늄염과 질산염을 이용
(10) 색소의 생성 : 음성
(11) 우레아제 : 양성
(12) 옥시다아제 : 양성
(13) 카탈라아제 : 양성
(14) 생육의 조건 : pH 5 ∼ 8, 온도 10 ~ 41℃
(15) 산소에 대한 태도 : 호기성
(16) 탄소원의 이용과 산 생성의 유무 :
(17) 아미노산의 탈탄산 시험 (decarboxylase test) : L-리신, L-아르기닌 및 L-오르니틴에 대하여 음성 ;
(18) DNase : 음성 ;
(19) 3-케토락토오스의 생성 : 음성 ;
(20) DNA의 구아닌 (G)과 시토신 (C)의 합계 Mol % : 67 %.
이상의 균학적 성질에 의거하여 문헌 [Bergey' s Manual of Systematic Bacterioligy, Vol.1 (1984)] 을 참고로 하여 공지균과의 이동 (異同) 를 검토하였다. 그 결과, 이 미생물은알칼리게네스 라투스속 (屬)에 속하는 미생물인 것이 판명되었다.
이들 결과로 부터 본 발명자 등은 이 미생물을 "알칼리게네스 라투스(Alcaligenes latus) D227l ", 로 명명하여 1994년 2 월 23 일자로 일본국의 기탁 기관 [Fermentation Research Institute, Agency of Industrial Science and Tecnology, Ibaraki, Japan]에 기탁하였다. 동일자로 미생물의 기탁이 수탁번호 FERM BP-4578로 접수되었다.
본 발명에서는 상기 미생물 뿐만 아니라 알칼리게네스 라투스속에 속하고 본 발명의 아밀라아제 산생능을 가진 기타의 균주나 이들의 변이주등도 이용할 수 있다.
본 발명의 미생물의 배양에 사용하는 배지는 미생물이 생육할 수 있고 본 발명의 아밀라아제률 생산할 수 있는 것이면 좋고, 합성 배지와 천연 배지 어느것이라도 배지로 사용할 수 있다. 탄소원으로서는 미생물이 자화 (實化) 할 수 있는 물질이면 좋은데, 예컨대 말토오스, 덱스트린 및 전분 등의 당류와, 당밀 및 효모엑스등의 당함유 물질의 천연물도 사용할 수가 있다. 배지에서의 이들 탄소원의 농도는 탄소원의 종류에 따라 적절히 선택된다. 예를 들자면, 배양액의 전분의 농도는 건조 고형분 기준 (d.s.b.) 으로 통상 20 % 이하가 바람직하고, 균의 생육과 증식의 면에서는 5 % 이하가 바람직하다. 질소원으로서는 예컨대 암모늄염, 질산염 등의 무기 질소 화합물과, 예컨대 우레아, 옥수수 침지액, 카제인, 펩톤, 효모 엑스, 육 (肉) 엑스 등의 유기 질소 화합물이 사용된다. 또한, 무기 성분으로서는 예컨대칼슘 염, 마그네슘 염, 칼륨 염, 나트륨 염, 인산 염, 망간 염, 아연 염, 철 염, 구리염, 몰리브덴 염, 코발트 염 등이 적절히 사용된다.
본 발명에서 사용되는 미생물을 통상적으로 온도 약 10 ∼ 40℃, 바람직하게는 25℃ ~ 37℃, pH 약 5 ∼ 8, 바람직하게는 pH 6 ~ 7.5 에서 선택되는 조건에서 호기적으로 배양한다. 배양 시간은 미생물이 증식할 수 있는 시간이면 좋고, 바람직하게는 10시간 ~ 100시간이다. 그리고, 배양액의 용존산소 (DO : dissolved oxygen) 의 농도에는 특히 제한은 없으나 통상은 0.5 ~ 20 ppm 이 바람직하다. 따라서, 통기량을 조절하거나 교반하거나 산소를 사용하거나, 또한 배양조내의 압력을 높이는 등의 수단을 채용하여 용존 산소의 농도를 상기 범위내로 유지할 수 있다. 또한, 배양 방식은 회분 (batchwise) 배양 또는 연속 배양중 어느것이라도 좋다.
이와 같이 하여 미생물을 배양한 후 수득되는 배양물로 부터 본 발명의 아밀라아제를 회수한다. 이 아밀라아제의 활성은 배양물의 균체외 배양액 및 균체의 어느쪽에도 나타는데, 균체외 배양액 및 균체를 조 (粗) 효소로 하여 채취하면 좋고, 그리고 배양물 전체를 조효소액으로 하여 사용하는 것도 가능하다. 균체외 배양액과 균체와의 분리에는 공지의 고액 분리법이 채용된다. 예컨대, 배양물 그 자체를 그대로 원심 분리하는 수단, 배양물에 이 균체보다도 큰 다른 고형물을 여과 조제로 하여 가한다거나 혹은 프리코우트함으로써 여과분리하는 수단, 평막 (平膜), 중공사막 (中空絲膜) 등의 막 여과등을 사용하는 막여과 분리 수단등을 적용할 수 있다. 균체외 배양액을 그대로 효소액으로 사용할 수가 있으나 바람직하게는 통상의수단으로 농축한 다음 사용한다. 예컨대 황산암모늄 염석법, 아세톤과 알코올을 이용하는 침전법, 평막, 중공사막 등의 막을 이용하는 막 농축법 등을 사용할 수 있다.
균체외 배양액 및 그 농축물을 공지의 방법으로 고정화 할 수도 있다. 예를 들자면, 이온 교환체에의 결합법, 수지와 막 등과의 공유결합 및 흡착법, 고분자 물질을 사용한 포접법 등을 채용할 수 있다.
이 조효소는 그대로 사용할 수 있으나 공지의 방법으로 다시 정제하여 사용할수도 있다. 한가지 예로서 배양액을 황산 암모늄으로 염석하여 미생물을 제거함으로써 제조한 조효소 표품 (權品)을 투석한 후 그 수득한 액을 농축함으로써 전기영동 처리에서 단일의 밴드 나타내는 효소를 제조할 수 있다. 농축액을 투석한 다음에는 " DEAE-TOYOPEARL?" 수지 (일본국의 Tosoh사 판매의 음이온 교환 수지) 를 사용한 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피, 이어서 " 부틸 TOYOPEARL?" 수지 [일본국의 Tosoh 사 판매의 소수성 (務水性) 수지] 를 사용한 소수 (豫水) 칼럼 크로마토그래피 , 및 페닐 " SUPERROSE?HR5/5 " (스웨덴국의 Pharmacia LKB Biotechnology AB제) 를 사용하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 연속적으로 정제하였다.
이와 같이 하여 얻게 되는 본 발명의 아밀라아제는 아래와 같은 물리화학적 성질을 가진다.
(1) 작용
전분에 작용시키면 말토헥사오스와 말토헵타오스를 주로 생성하나, 말토헥사오스 이하의 저분자 올리고당을 실질적으로 가수분해하지 않으며 말토헵타오스에 실질적으로 작용않음.
(2) 분자량
소디움 도데실 술페이트 폴리아크릴아미드 겔 전기영동법 (SDS-PAGE) 에 의하여 약 43,000± 3,000 돌턴;
(3) 등전점 (PI)
양쪽성 전해질을 사용하는 전기 영동법에서 약 7.6 ± 0.5 ;
(4) 최적 pH
칼슘이온 존재하에 약 5.0
(5) 최적 온도
칼슘이온 존재하에 약 70℃
(6) pH 안정성
칼슘이온 존재하에 약 4.5 ~ 10.5의 pH 범위에서 안정.
(7) 열적 안정성
칼슘이온 존재하에 약 60℃ 의 온도 이하에서 안정.
(8) 활성 촉진 및 안정화
칼슘이온 존재하에 활성이 촉진되어 안정화 됨.
(9) 저해
구리 이온, 납 이온, 아연 이온, 수은 이온 및 EDTA에 의해 저해됨.
본 발명의 아밀라아제의 활성은 다음과 같이 하여 측정한다. 20 mM인산 완충액 (pH 5.5, 1 mM CaC12 함유) 중의 0.3 w/v % 가용성 전분 용액 5 ㎖ 에 효소액을 0.2 ㎖ 가하고 40℃ 에서 10 분간 반응시킨 후 반응액을 0.5 ㎖ 샘플링하여 0.02 N 황산염 용액 15 ㎖에 가하여 반응을 정지시킨다. 이 반응액에 0.1 N 요오드 용액 0.2 ㎖ 를 가하여 교반하고 25℃ 에서 15 분간 방치한후 파장 660 nm 에서의 흡광도를 측정한다. 본 발명의 아밀라아제 활성 1 단위는 40℃ 에서 10 분간 반응시켰을때 가용성 전분 15 mg 의 요오드에 의한 발색을 소멸시키는 효소의 량으로 정의된다.
본 발명의 아밀라아제들 사용하여 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 당조성물을 제조할 경우에는 공업적인 견지에서 전분, 아밀로펙틴, 아밀로오스및 전분 가수분해물 등의 전분물질을 기질로서하여 작용시키면 좋다. 필요에 따라서는 전분 물질을 함유하는 음식물 제조의 경우에서는 본 발명의 아밀라아제를 이 음식물에 작용시켜 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 생성시킴으로써 전분 물질의 변성을 방지하고 그 저장기간을 연장할 수 있다.
본 발명의 아밀라아제를, 약 5 ~ 45% 의 전분물질용액에, 바람직하게는 여기에 염화 칼슘 등의 칼슘염을 농도 0.5 ∼ 50mM 정도 공존시킨 용액에 본 발명의 아밀라아제를 건조 고형분 기준으로 전분물질 1 g 당 약 0.5 ∼ 20 단위의 비율로 가한 다음 pH 3 ∼ 8 및 40 ∼ 90℃ 의 온도에서 1 ~ 100 시간 효소 반응시킨다.
반응 혼합물중에서 최고 가능한 함량의 말토헥사오스와 말토헵타오스를 얻자면 본 발명의 아밀라아제를 산 또는 α-아일라아제로 주의해서 제조한 전분 가수분해물에 작용시켜 될 수 있는 한 액화를 낮게, 즉 DE 10 이하, 바람직하게는 DE 5 이하로 유지해야 할 필요가 있다.
본 발명의 효소반응에 있어서, 말토헥사오스와 말토헵타오스를 함유하는 당 조성물과 이들의 내용물은 본 발명의 아밀라아제와 기타의 전물물질 관련 효소, 예컨대 시클로말토덱스트린 글루카노트란스퍼라아제 (EC 2. 4. 1. 19), α- 아밀라아제 (EC 3. 2. 1. 2), β-아말라아제 (EC 3. 2. 1. 2), 글루코아밀라아제 (EC 3. 2. 1. 3), α-글루코시다아제 (EC 3. 2. 1. 20), 풀룰라나아제 (EC 3. 2. 1. 14), 이소아밀라아제 (EC 3. 2. 1. 68) 및 말토테트라오스 생성효소 (EC 3. 2. 1. 60) 를 사용하면 쉽사리 변화되어 증가시킬 수 있다.
말토헥사오스와 말토헵타오스의 수율은 전분질 물질에 본 발명의 아밀라아제와 풀룰라나아제 및 이소아밀라아제를 함께 작용시키면 용이하게 증대시킬 수 있다. 생성된 당조성물을 말토헥사오스와 말토헵타오스를 건조고형분 기준으로 합계량으로 약 30 ~ 50% 함유하고 물질로 사용하고 당류와 덱스트린의 불순물을 분리함으로써 말토헥사오스와 말토헵타오스를 임의로 수득할 수 있다.
본 발명에서 이용하는 분리방법의 예로서는 반투과성 막을 사용하는 방법 (일본국 특허공개 제 4,647/73호), 침전제를 사용하는 방법 (일본국 특허공개 제 102,854/74호) 및 강산성 양이온 교환수지를 사용하는 방법 (일본국 특허공개 제 148,794/84호) 을 임의로 이용할 수 있다. 이들 방법을 이용하면 건조 고형분 기준으로 순도가 90 % 이상인 말토헥사오스 고함유 당류와 말토헵타오스 고함유 당류를 제조할 수 있다. 특히 강산성 양이온 교환수지를 사용하는 방법을 공업적 규모로이용하여 협잡 당류를 제거하고 말토헥사오스 고함유 용액 및/또는 말토헵타오스 고함유 용액을 유리하게 제조할 수 있다. 이 경우에 있어서 고정상법, 이동상법 , 반이동상법 등의 중에서 어느 방법을 이용하여도 좋다.
효소반응 후의 반응 혼합물 또는 반응 혼합물로 부터 협잡 당류를 제거하여 수득한 용액을 통상의 방법으로 여과하고 원심분리하여 불용성 물질을 제거하고 수득한 용액을 활성탄으로 탈색하며 이온교환 수지 (H+형 및 OH-형) 로 탈염한후 농축하여 시럽상 제품을 얻는다. 필요에 따라서는 이 시럽상 제품을 분무건조법등으로 건조하여 분말상 제품을 얻을 수도 있다.
본 발명에 의하여 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 당조성물은 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 건조 고형분 기준으로 통상적으로 30 %이상, 바람직하게는 40이상 함유한다. 분말상 제품은 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스의 함량에 따라 그 성질이 달라지지만 이 제품은 실질적으로 비흡습성, 비고화성 및 자유 유동성을 가지고 있으므로 포장, 운송 및 저장시의 재료비와 인건비를 크게 절약할 수 있다.
수득한 분말상 제품은 실질적으로 비흡습성이고 비교적 높은 내열성과 안정성을 가지고 있으므로 제조하기가 극히 곤난하였던 분말상 혼합 감미료, 인스탄트 주우스 믹스, 인스탄드 수우프 믹스, 과립 및 정제 등에 있어서 증량제, 부형제, 보조제 및 분말상 기재로서 임의로 사용할 수 있다. 또한 분말상 제품은 밀가루, 옥수수 가루 및 전분 등의 분말형태의 제품의 일부 또는 전부를 이들로 대체함으로써 인스탄트 푸딩 믹스, 인스탄트 핫 케이크 믹스, 제과 원료, 빵 재료 및 식품재료 등에 서도 사용할 수도 있다. 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유한 높은 화학적 안정성을 가진 당 조성물은 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 당 조성물을 수소첨가하여 임의로 제조할 수 있다. 예를 들자면, 말토헥사오스 및 말토헵타오스를 함유하는 당 조성물을 건조 고형분 기준으로 약 40 ∼ 60 % 농도의 용액으로 제조하여 이 용액을 오토클레이브 처리하고 촉매인 라네이 니켈을 건조 고형분 기준으로 약 8 ∼ 10 % 의 양으로 첨가한 다음 교반하면서 90 ∼ 140℃ 로 가열한후 수소압을 20 ~ 150 kg/cm2 로 증가시켜 수소 첨가를 종료시킨다. 이어서, 라네이 니켈을 제거하고 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스 함유의 당 조성물 제조의 경우와 마찬가지로 탈색, 탈염, 정제 및 농축하여 시럽상 제품을 얻는다. 필요에 따라 시립상 제품을 분무건조하여 분말상 제품을 얻는다.
말토헥사이톨 및 말토헵타이톨을 함유하는 수득한 당조성물은 통상적으로 말토헥사이톨 및 말토헵타이톨을 건조 고형분 기준으로 30 % 이상의 양으로 함유한다. 고순도 말토헥사이톨 및/또는 말토헵 타이톨은 말토헥사오스와 말토헵타오스 제조의 경우와 마찬가지로 원료로서 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유하는 당 조성물로 부터 협잡 당류를 제거하는 획분으로 제조할 수 있다.
말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 위에 나온 당 조성물 또는 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유하는 당 조성물을 저감미료, 증량제, 점도 조절제, 보습제, 광택 부여제, 풍미보존제, 결정석출 방지제, 캔디의 점착 방지제 및 전분의 변성 방지제 등으로서 임의로 사용할 수 있다. 이들 당 조성물을 음식물, 사료, 화장품, 의약품, 및 성형물 등에 있어서 에너지 보급제 임의로 사용할수 있고, 또한 생활용품, 농림수산용품, 화공용품 및 화공 시약 등의 각종 조성물에 사용할 수도 있다.
말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 당 조성물 또는 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유하는 당 조성물은 비교적 낮은 감미를 가지고 있으나 이들을 그대로 감미 부여를 위한 조미료로서 사용할 수 있다. 필요하다면, 예컨대 분말 시럽 , 글루코오스, 말토오스, 수크로오스, 이성화당, 꿀, 메이플슈거, 소르비톨, 말티톨, 락티톨, 디히드로칼콘, 스테비오시드, α-글리코실스테비오시드, 레바우디오시드, 글리시리진, L-아스파르틸 L-페닐알라닌 메틸에스테르, 사카린, 글리신 및 알라닌 등과 같은 기타 감미료의 1종 또는 2종 이상의 적당량과 혼합해서 사용하여도 좋고, 또한 필요하다면 덱스트린, 전분, 락토오스 등과 같은 증량제와 혼합하여 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 당 조성물 또는 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유하는 당 조성물은 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 즉, (1)이들은 신맛, 짠맛, 떫은 맛, 단 맛, 쓴 맛 등의 기타 정미를 가진 각종 물질과 잘 조화하는 감미를 가지고 있으며, (2) 내산성과 내열성도 크다. 따라서 일반적인 음식물의 감미료, 맛 개선재 및 품질 개량제 등으로서 유리하게 이용할 수 있다.
본 발명의 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 당 조성물을 또는 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유하는 당 조성물은 예컨대 간장, 분말간장, 된장, 분말 된장, 정제술, 정제 간장, 어육 조미품, 마요네즈, 드레싱, 식초,산바이 주(설탕, 간장, 식초로 된 소오스), 초밥용 본말 식초, 츄가노 모토(중화 요리용 인스탄트 믹스), 텐츠유 (일본식 튀김 식품용 소오스), 멘츠유(일본식 버어미셀리용 소오스), 소오스, 켓찹, 배추 겉절임용 프리믹스, 야구니쿠노타레 (일본식 불고기용 소오스), 커리 루우, 인스탄트 스튜우 믹스, 인스탄트 수우프 믹스, 다시노 모토 (인스탄트 스톡 믹스), 헥산 조미료, 복합 조미료, 미린(감미나는 술), 신미린 (합성 미린), 테이블 슈거, 커피 슈거 등 각종 조미료로서 유리하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 당 조성물 또는 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유하는 당 조성물은 예컨대 각종 일본식 과자류 [예 : 센베이 (쌀 크래커), 아라레모치(입방체의 쌀떡), 오코시 (기장과 쌀로 된 케이크), 모치(쌀풀), 만주 (판 잼 넣은 만두), 우이로 (단맛의 젤리), 안 (팥 잼), 요캉 (단맛의 팥 젤리), 미즈 요캉 (연질의 아즈키 팥 젤리), 킹요쿠 (요캉의 일종), 젤리, 파오드 카스텔라, 아메다마 (일본식 토피)] ; 양 과자류 [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 폐이스트, 푸루트 페이스트, 스프레드] ; 과실과 야채의 가공 식품류 [예 : 잼, 마아멀레이드, 시럽 즈케 (과실 피클류), 토카 (당과)] ; 절임 및 절임 제품 [예 : 푸쿠진 즈께 (적색의 무우 피클), 베타라 츠케 (통무우 피클), 센마이 즈케 (썰은 무우 절임), 라쿄 즈케 (파절임) ] ; 축육 제품류 [예 :햄, 소오세지] ; 어육제품 [예 : 어육햄, 어육소오세지, 어묵, 치쿠와 (어묵의 일종), 튀김] ; 각종 진미류 [예 :성게 내장젓, 오징어젓, 가공된 다시마, 말린 오징어채, 미린으로 조미된 말린 복어] ; 츠쿠다니 (간장에 끓인 음식) [예 : 김, 산채, 말린 오징어, 소어 (小魚), 조개] ; 평상시 식품 [예 : 볶은 팥, 감자 샐러드, 다시 말이] ; 우유 제품 ; 통조림, 병조림 [예 :축육, 어육, 과실, 야채 등의] ; 주류 [예 :합성주, 와인, 양주 등] ; 청량 음료수 [예 : 커피, 차, 코코아, 주우스, 탄산 음료, 유산 음료, 유산균 음료 등] ; 즉석 식품 [예 : 인스탄트 푸딩 믹스, 인스탄트 핫 케이크 믹스, 즉석 시루코, 즉석 수우프 믹스] ; 각종 음식물 [예 : 이유식, 치료식, 드링크제, 펩티드 식품, 냉동 식품 등] 에 대한 감미 부여, 맛 개량, 품질 개량 등에 유리하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 당 조성물 또는 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유하는 당 조성물은 가축, 가금, 꿀벌, 누에, 물고기 등의 사육 동물을 위한 사료, 이료 등의 기호성을 향상시킬 목적으로 사용할 수 있다. 그외에 담배, 치약, 입술 연지, 립 크림, 내복약, 정제, 트로치, 간유 드롭, 구중 청량제, 구중 향제, 가아글제, 화장품 또는 의약품 등, 각종 고형물, 페이스트상, 액상 등의 기타 각종 제품에 있어서 감미제로서 또는 정미 개량제, 더욱이는 품질 개량제 등으로서 유리하게 이용할 수 있다.
본 발명의 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 당 조성물 또는 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유하는 당 조성물은 유효성분, 활성 등을 상실하기 쉬운 각종 생리 활성 물질 또는 이것을 함유한 건강 식품, 의약품 등에 품질 개량제와 안정제로서 유리하게 사용할 수 있다.
이러한 생리활성 물질의 예를 들자면, 림포카인류 [예 : α-β- 및 γ-인터페톤, 종양괴사 인자-α (TNF-α), 종양 괴사인자-β (TNF-β), 대식세포 유주(遵走) 저지인자, 콜로니 자극 인자, 트랜스퍼 팩터, 인터로이킨 2 등] ; 호르몬류[예 : 인슐린, 성장 호르몬, 프롤락틴, 에리트로포이에틴, 란세포 자극 호르몬, 태반 호르몬 등] ; 생물제제 [예 : BCG 백신, 일본 뇌염 백신, 홍역 백신, 폴리오생백신, 천연두 백신, 파상풍 톡소이드, 유구열도산 반시뱀 항사독소, 인간 면역글로불린 등] ; 항생물질 [에 : 페니실린, 에리드로마이신, 클로람폐니콜, 태트라사 이클린, 스트렙토마이신, 황산 카나마이신 등] ; 비타민류 [예 : 티아민, 리보플라빈, L-아스코르브산, 간유, 카로티노이드, 에르고스테롤, 토코페롤 등] ; 효소류 [예 : 라파아제, 엘라스타아제, 우로키나아제, 프로테아제, β-아밀라아제, 이소아밀라아제, 글루카나아제, 락타아제 등] ; 엑스류 [예 : 약용 인상 엑스, 자라 엑스, 글로렐라 엑스, 알로에 엑스, 프로폴리스 엑스 등] ; 생균류 [예 : 바이러스, 유산균, 효모 등] ; 기타 생리활성 물질 [예 :로얄젤리 등] 등이 있다. 본 발명의 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 당 조성물 또는 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유하는 당 조성물을 사용함으로써 위에 나온 생리활성 물질들을 그 유효 성분, 활성을 상실함이 없이 안정하고도 고품질의 건강 식품이나 의약품 등으로 용이하게 제조할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 당 조성물은 경구 또는 비경구 투여되는 음식물, 화장품 및 의약품 등에 임의로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 생활용품, 농림수산용품, 화공 시약 및 화학공업 원료 등에도 임의로 사용할 수 있다. 이상 설명한 각종 제품에 본 발명의 말토헥사오스 및/또는 말토헥타오스를 함유하는 당 조성물 또는 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유하는 당 조성물을 함유시키는 방법은 그 제품이 완성되기 까지의 공정에서 함유시키면 좋은데, 예를 들자면 혼화, 용해, 융해, 침지, 침투, 살포, 도포, 피복, 분무, 주입, 고화 등 공지의 방법이 적절히 선택된다. 그 이들 당 조성물의 첨가량은 사용되는 조성물에 따라 달라지나, 말토헥사오스, 말토헵타오스, 말토헥사이톨 및 말토헵타이톨에 대하여 건조 고형분 기준으로 통상적으로 0.1 % 이상, 바람직하게는 0.5 %이상 함유시키는 것이 바람직하다. 이하 실험에 의하여 그 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
실험 1
효소의 제조
가용성 전분 2.0 w/v %, 펩톤 0.5 w/v %, 효모 엑스 0.1 w/v % 인산나트륨 2 수화물 0.06w/v %, 2 인산 칼륨 0.1 w/v %, 황산 마그네슘 7수화물 0.05 w/v %, 탄산 칼슘 0.5 w/v % 및 물로 된 액체 배지 100ml 씩을 500 ㎖ 용량의 삼각 플라스크에 넣고 오토클레이브에서 121℃에서 15 분간 멸균하고 냉각한 다음,알칼리게네소 라투수D2271 (FERM BP-4578)을 접종하고, 37℃, 200 r.p.m. 에서 20 시간 회전, 진탕 배양한 것을 종배양액으로 하였다. 용량 30 ℓ 의 퍼어멘터 (fermenter) 에 종배양의 경우와 동일한 조성의 배지 약 20 ℓ 씩을 넣고 멸균 후 냉각하여 온도 37℃ 로 한 후 종배양액 1v/v %을 접종하고 온도 37℃ 에서 유지하면서 약 24시간 통기 교반 배양하였다. 배양액의 약 19 리터 를 원심 본리하여 약 18 리터의 대배양 상청액을 얻어 그 아밀라아제 활성을 측정한 결과 약 58 단위/㎖ 의 활성이 나타난다.
실험 2
효소 정제
실험 1 에서 얻은 배양액 상청액을 UF 멤브레인 여과하여 아밀라아제 1,200 단위/㎖를 함유한 농축된 효소액을 약 800 ㎖ 얻었다. 수득한 효소 농축액 300 ㎖ 을 5 mM 염화 칼슘 함유의 10 mM Tris-HC1 완충액 (pH 8.0) 에 대해 24시간 투석한 다음 원심분리하여 불용성 물질을 제거하였다. 수득한 투석 상청액 400 ㎖ 을 " DEAE-TOYOPEARLR650 " 이온교환 수지 100 ㎖을 사용한 칼럼에서 칼럼 크로마토그래피를 하였다.
본 발명의 아밀라아제는 이온교환 수지에 흡착되지 않으므로 비흡착 획분에서 활성이 검출되었다. 목적의 효소 활성을 가진 획분을 한데 모아 0.5 M 황산 암모늄 함유의 동일한 완충액에 대하여 투석하였다. 수득한 투석액을 원심 분리하여 불용성 물질을 제거하고 수득한 상청액을 소수성 겔인 " 부틸 TOYOPEARLR650 " 100 ㎖ 가 충전된 칼럼에서 소수성 칼럼 크로마토그래피를 하였다. 겔에 흡착된 효소를 0.5 M 에서 부터 0 M 까지의 직선 기울기 완충액으로 칼럼으로 부터 용출시켜 효소활성을 가진 획분을 화수하였다. 수득한 획분을 "페닐 SEPERROSERHR5/5 " 를 사용하는 소수성 칼럼 크로마토그래피로 처리하여 효소 활성을 가진 획분을 회수하였다.
위에서 수득한 정제 효소의 수율은 배양 상청액에 대하여 약 25 % 이었고 그비활성은 약 1,860 단위/mg 단백질이었다. 소 혈청 알부민을 표준으로 사용 하여 Lowry법으로 단백질의 양을 측정하였다. 7.5 w/v %를 폴리아크릴아미드 겔을 사용하여 전기영동 처리하여 정제 효소의 순도를 측정한 결과 단백질 밴드가 단 하나만이 나타났는데 , 이로 부터 이 효소가 비교적 순도가 높은 전지영동 적으로 균일한 효소인 것이 판명되었다.
실험 3
효소의 성질
실험 3의 방법으로 수득한 아밀라아제를 10 w/v % 소디움 도데실 술페이트 폴리아크릴아미드 겔을 사용하는 전기 영동법으로 처리하고, 단백질 분자량 마아커(marker) (일본국의 Japan Bio-Rad Laboratory주식회사 판매 ) 와 비교하여 이 효소의 분자량을 측정한 결과 분자량 약 43,000 ± 3,000 돌턴이었다.
정제 아밀라아제를 2 w/v % "AMPHOLINE"(스웨덴국의 Pharmacia LKB Biotechnoligy AB사 제) 를 함유하는 폴리아크릴아마드 겔을 사용하여 전기영동법으로 처리한 후, 수득한 겔의 pH를 측정하여 이 효소의 등전점 (pI) 을 구한 결과, 등전점은 약 7.6 ± 0.5 이었다.
이 효소의 활성에 미치는 온도의 영향과 pH의 영향을 효소활성 측정 방법에 준하여 염화 칼슘 존재하에 조사하였다. 그 결과는 제 1 도와 제 2 도에 각각 나와 있다. 효소의 최적온도는 약 70℃부근, 최적 pH는 약 5.0 이었다.
이 효소의 열적 안정성은 효소 용액을 5 mM염화 칼슘 함유의 20 mM아세트산 완충액 (pH 7.0) 중에서 각 온도에서 1시간 유지하고 완충액을 냉각한 후 각 완충충액에 잔존하는 효소 활성을 측정함으로써 구하였다. 그리고, 효소의 pH 안정성은 이 효소 를 각기 상이한 pH의 20 mM 아세트산 완충액 중에서 40℃ 에서 1시간 유지한 후 pH를 6.0로 조정하고 각 완충액중에 잔존하는 효소 활성을 측정함으로써 구하였다. 각각의 결과는 제 3도 와 제 4 도에 나와 있다. 이 효소의 열적 안정성은 약 60℃부근까지 안정하였고, pH안정성은 약 4.5 ~10.5 이었다. 그리고 이 효소는 전분 가수분해 활성을 나타내지 않으나 기질을 함유하는 용액중에서 칼슘 의존성이 비교적 큰 아밀라아제이다. 이 효소의 활성은 1 mM구리 이온, 납 이온, 아연 이온 또는 수은 이온 존재하에 또는 10 mM EDTA 존재하에 저해되었다.
실험 4
전분에 대한 활성
5 mM 염화 칼슘을 함유한 20 mM 아세트산 완충액(pH 5.5) 중에서의 최종 농도가 2 w/v %인 가 용성 전분에 실험 2에서 얻은 정제 아밀라아제를 전분 1 g당 50 단위 가하고 40℃ 에서 효소반응 시킨 다음 일정 시간 간격마다 반응액을 샘플링하여 각 샘플을 100℃ 에서 10 분간 가열하여 잔존 효소를 실활하였다. 수득한 반응액에 대해 가수분해 속도, 불루우 밸류 및 당 조성을 분석하였다.
가수분해 속도는 안트론-황산 반응법으로 반응 혼합물중의 총당함량을 정량하고, 반응 혼합물중의 환원당의 함량을 글루코오스로 환산하여 소모기-넬슨법으로 정량한 다음 총당함량에 대한 환원당의 비율을 구함으로써 측정하였다. 블루우밸류는 반응 혼합물 0.1 ㎖ 을 0.05 N 황산 수용액 15 ㎖ 에 가하고 혼합한후 0.1 N 요오드 용액 0.2 ml을 가하여 발색시켜 660 nm에서의 상대 흡광도를 측정함으로써 요오드 발색도를 구하고 반응 시간 0 에서의 초기 요오드 발색도에 대한 각각의 반응 시간에서의 각각의 반응액의 요오드 발색도의 백분율을 구함으로써 측정하였다.
당 조성은 먼저 반응 혼합물을 탈염한 다음 탈염액에 대하여 고속 액체 크로마토그래피 (이하,간단히 " HPLC "라 함)로 분석하였다. 이 분석에 사용된 시스템과 조건은 CCPD 시스템 [일본국의 Tosoh 사제의 HPLC 장치], MCI GEL CKO4SS (10 mm x 200 mm) [일본국의 Mitsubishi Chemical 사 판매의 분석용 칼럼], 유속 0.2 ㎖/min (용리액) 및 시차 굴절계 (검출기) 등이었다. 그 결과는 표 1 및 표 2 에 나와 있다.
표 1
표 2
표 1 의 결과로 부터 명백한 바와 같이 본발명의 아밀라아제는 환원속도가 전분의 가수분해 속도 증가분 보다 크기때문에 , 그리고 말토오스, 말토트리오스 등의 저분자량의 올리고당은 그 양이 적더라도 효소반응 시작때부터 발견되기 때문에 엔도 타입 아밀라아제인 것으로 판명되었다. 더욱 상세하게는 아노머 (anomer)타입의 생성물은 아노머 타입 선광도를 측정한 결과 α-형인 것으로 확인 되었기 때문에 이에 따라 이 아밀라아제는 엔도 타입 α-아밀라아제인 것으로 판명 되었다.
표 2 의 결과로 부터 명백한 바와 같이 본발명의 전분 가수분해 효소는 신규의 α-아일라아제로서 , 효소반응 진행에 따라 생성량을 증가시키는 한편 효소반응 시간을 길게 하더라도 생성량은 감소하지 않으며 효소반응 개시때 부터 기타 올리고당 이외의 다량의 말토헥사오스와 말토헵타오스가 생성하였다는 사실로 인해 전분에 작용시킬 경우 말토헥사오스와 말토헵타오스를 본질적으로 생성하는 효소형이다. 전분으로 부터의 말토헥사오스와 말토헵타오스의 총수율은 건조 고형분 기준으로 약 45 % 이다.
실험 5
기질 특이성
아밀로오스, 아밀로펙틴, 글리코겐, α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린,γ-시클로덱스트린, 풀룰란, 덱스트란, 글루코오스, 말토오스, 말토트리오스, 말토태트라오스, 말토펜타오스, 말토헥사오스 또는 말토헵타오스 2 w/w % 의 최종농도를 가진 기질에 실험 2 에서 제조한 정제 아밀라아제를 건조 고형분 기준으로 기질1 g 당 50 단위 가하고, 이 혼합물을 40 ℃, pH 5.5 에서 5 mM 염화칼슘 존재하에 2 시간 반응시켰다. 효소 반응 전후에 이 반응 혼합물을 " KIESEL GEL 60 "(독일 E. Merck사 판매의 20 × 20 cm 알루미늄판) 을 사용하는 박층 크로마토그래피 처리하여 기질인 당류에 효소가 작용하였는지를 조사하였다. 1-부탄올 : 피리딘 : 물 = 6 : 4 : 1 (체적비) 의 전개 용매를 사용하여 주위온도에서 TCL를 전개하였다. 메탄올중의 20 v/v % 황산 용액을 판에 분무하고 110℃ 에서 10 분간 판을 가열하여 발 색하였다.
그 결과, 본발명의 아밀라아제는 가용성 전분과 마찬가지로 기질인 아밀로오스, 아밀로펙틴 및 글리코겐에 작용시켰을때 말토헥사오스와 말토헵타오스를 주로 생성하였으나, 가수분해 물로서의 말토헥사오스와 글루코오스를 약간 생성했다 하더라도 말토헥타오스에는 실질적으로 작용하지 않았고, α-시클로덱스트린 β-시클로덱스트린 γ-시클로덱스트린 , 플룰란, 덱스트단, 글루코오스, 말토오스, 말토트리오스, 말토테트라오스, 말토펜타오스 및 말토헥사오스에는 작용하지 않았음을 알 수 있다.
실험 6
급성 독성 시험
실시예 A-7의 방법으로 제조한 말토헥사오스 또는 말토헵타오스 고함유 당분말과 실시예 A-8의 방법으로 제조란 말토헥사이톨 또는 말토헵타이톨 고함유 시럽을 각각 마우스에 경구투여하여 이들의 급성독성 시험을 하였다. 그 결과, 이들 당은 비교적 저독성이었고 최고 가능한 투여량에서도 사망예는 없었다.
따라서 정확하지 않지만 이들 당의 LD50값은 50 g/kg이상이었다.
다음의 실시예 A는 본발명의 아밀라아제의 제조방법, 이 아밀라아제를 사용하여 제조된 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 함유하는 당조성물 및 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 함유하는 당조성물의 제조방법을 설명하는 것이다. 그리고 실시예 B는 이들 당을 1 종 이상 함유하는 조성물을 설명하는 것이다.
실시예 A-1
실험 1 의 방법에 따라알칼리게네스 라투스D2271 (FERM BP-4578) 의 종 배양액을 실험 1 에서 사용한 것과 동일한 배지에 접종하고 피머멘터 중에서 통기 교반 조건하에 30℃ 에서 30 시간 배양하였다. 수득한 상청액중에 존재하는 아밀라아제의 활성은 배양액 1 ml 당 66 단위이었다. 이 배양액을 MF 멤브레인으로 여과하고, 여액을 UF 멤브레인으로 농축하여 본발명의 아밀라아제를 약 130 단위/㎖ 함유하는 효소 농축액을 초기 배양액의 활성에 대해 약 82 % 의 수율로 얻었다.
실시예 A-2
자전분 5 % 현탁액 (pH 5. 5) (d.s.b.) 을 가열하여 호화하고 70℃로 냉각하여 염화 칼슘을 가하여 0.02 % 로 한다 음 실시예 A-1 의 아밀라아제를 2 단위/전분 g혼합하고 20 시간 액화하여 당화하였다. 수득한 혼합물을 120℃ 에서 20분간 오토클레이브하여 잔존 효소를 실활하고 냉각하여 활성탄으로 탈색한 다음 여과하고 H 형 및 OH 형 이온교환 수지로 탈염하여 정제하고 농축하여 75 % 시럽을 원료에 대해 약 95 %의 수율 (d.s.b.) 로 얻었다.
이 제품은 건조 고형분 기준으로 말토헥사오스를 24.2 %, 말토헵타오스를 17.7 % 함유하였고 감미도는 수크로오스의 약 15 % 이었다. 이 제품은 음식물, 화장품, 의약품 및 성형물 등의 각종 조성물에 있어서 저감미료, 형상 부여제 , 점도 조절제 , 보습제 , 광택 부여제 , 접착제 , 풍미 부여제 , 결정석출 방지제 및 캔디의 점착 방지제로 사용할 수 있다.
실시예 A-3
감자전분 10 %현타액 (pH 4.5) (d.s.b) 을 가열하여 호화하고 50℃ 로 냉각하여 이소 아밀라아제 (일본국의 林原생물화학 연구소 판매) 를 1000 단위/전분 g혼합하고 20시간 효소 반응시켰다. 반응 혼합물을 pH 5.2 로 조정하고 오토클레이브에서 120℃에서 10분간 처리한 다음 70℃로 냉각하고 염화 칼슘을 혼합하여 농도 0.02 % (d.s.b.) 로 한후 실시예 A-1 에서 제조한 아밀라아제 5단위/전분 g (d.s.b.) 를 혼합하고 8시간 액화 및 당화하였다. 반응액을 120℃에 서 20 분 오토클레이브 처리하고 냉각하여 실시예 A-2 와 마찬가지로 정제하고 농축하여 농도가 75 %인 시럽을 원료에 대해 약 93 %수율 (d.s.b.)로 얻었다. 이 당 조성물은 건조 고형분 기준으로 클루코오스 중합도가 5 이하 인 올리고당을 40. 3 %, 말토헥사오스를 27. 3 %, 말토헵타오스를 19. 2 %, 그리고 글루코오스 중합도가 8 이상인 덱스트린을 13. 2 %함유하였다. 실시예 A-2 와 마찬가지로 이 제품은 비교적 저감미 및 낮은 당함량의 감미료로서 음식물, 화장품, 의약품 및 성형물 등의 각종 조성물에 임의로 사용할 수 있다.
실시예 A-4
옥수수 전분 33 % 현탁액 (d.s.b.) 을 탄산칼슘과 혼합하여 최종농도 0. 1 % (d.s.b.) 로 하고 이 혼합물을 pH 6.0 으로 조정하여 " TERMAMYL R 60 L " (덴마크국의 Novo Industri A/S판매의 α-아밀라아제 ) 을 건조 고형분 기준으로 전분 1 g당 0. 2 % 가하여 혼합한 다음 95℃ 에서 15분간 효소반응시켰다. 반응 혼합물을 120℃ 에서 30 분간 오토클레이브 처리하고 50℃ 로 냉각하여 아소아밀라아제 (일본국외 林原생물화학 연구소 판매 ) 500 단위/g 전분 및 실시예 A-1 에서 제조한 본발명의 아밀라아제 1.8단위/g전분을 가해 혼합하고 40시간 효소 반응시켰다. 반응 혼합물을 실시예 A-2와 마찬가지로 가열하고, 냉각, 정제, 농축한 후 분무건조하여 말토헥사오스와 말토헵타오스를 함유하는 수분함량 2 % 이하의 분말상 조성물을 건조 고형분 기준으로 약 90 %의 수율로 얻었다 .
이 당 조성물은 글루코오스 중합도가 5 이하인 올리고당을 38. 8 %, 말토헥사오스를 26. 7 %, 말토헵타오스 15. 7 %, 및 글루코오스 중합도가 8 이상인 덱스트린 18. 8 %로 되어 있었다. 실시예 A-2 와 마찬가지로 이 제품은 저감미 및 낮은 당함량의 감미료로서 음식물, 화장품, 의약품 및 성형물 등의 각종 조성물에 임의로 사용할 수 있다.
실시예 A-5
실시예 A-3 의 방법으로 제조한 말토헥사오스 및 말토헵타오스 함유의 당조성물을 강산성 양이온 교환수지를 사용하는 칼럼 크로마토그래피 처리하여 분획해서 말토헥사오스와 말토헵타오스 함량을 증가시켰다. 즉, 이 당조성물을 농축하여 55 w/w % 용액으로 하여 원당액으로 하였다. " DIAION SK 104 " (일본국의 Mitsubishi Chemical 사 판매의 수지, K+형, 가교도 4 %) 를 자켓부 스테인레스강제 칼럼 (내경 5.4 cm) 4 개에 충전하여 이들 칼럼을 직열로 연결하여 겔층 길이를 20 m 되게 하였다. 이 칼럼을 가열하여 칼럼 내부 온도 60℃ 로 하고 이 온도를 유지하면서 7 v/v % 의 당액을 통과시킨다음 이 칼럼에 60℃ 의 온수를 SV (공간속도) 0.12 의 유속으로 공급하여 당액을 분획 함으로써 말토헥사오스 35 % 이상 또는 말토헵타오스를 25 % 이상을 함유하는 획분을 채취하였다. 이들 획분을 한데모아 실시예 A-2 와 마찬가지로 정제하고 농축하여 말토헥사오스와 말토헵타오스 고함유 시럽상 당 조성물을 원당액에 대해 건조 고형분 기준으로 약 50 % 의 수율로 얻었다. 이 제품은 건조 고형분 기준으로 말토헥사오스 약 45 % 와 말토헵타오스들 약 31 % 을 함유하였고 감미도는 수크로오스의 약 10 % 미만이었다. 실시예 A-2 와 마찬가지로 이 제품은 저감미와 낮은 당함량의 감미료로서 음식물, 화장품, 의약품및 성형물 등의 각종 조성물에 임의로 사용할 수 있다.
실시예 A-6
실시예 A-5 의 방법으로 제조한 말토헥사오스와 말토헵타오스 고함유의 시럽상 당조성물을 분무 건조하여 수분 함량이 약 2 % 이하 이고 말토헥사오스와 말토헵타오스 고함유의 시럽상 당 조성물을 건조고형분 기준으로 약 98 % 의 수율로 얻었다. 실시예 A-2 와 마찬가지로 이 제품은 저감미 및 낮은 당함량의 감미료로서 음식물, 화장품, 의약품 및 성형물 등의 각종 조성물에 임의로 사용할수 있다.
실시예 A-7
실시예 A-5 의 방법으로 제조한 말토헥사오스와 말토헵타오스 고함유의 당조성물을 50 % 용액으로 하여 이것을 원당액으로 사용하였다. " DIAION SK 104 "(일본국의 Mitsubishi Chemical 사 판매의 강산성 양이온 교환수지 K+형) 를 분획용 수지로 사용하고 실시예 A-5 와 마찬가지로 칼럼에 충전하였다. 이 칼럼을 가열하여 칼럼 내부 온도 60℃로 하고 이 온도를 유지하면서 이 칼럼에 5 v/v %의 당액을 가한후 60℃ 의 온수를 통과시켜 당액을 분획함으로써 건조 고형분 기준으로 말토헥사오스 80 % 이상 함유 획분과 말토헵타오스 70 % 이상 함유 획분을 따로따로 회수하였다. 이들 획분을 각각 한데 모아 정제하고 농축한후 분무건조하여 말토헥사오스 고함유의 분말상 당 조성물과 수분 함량 약 2 % 이하인 말토헵타오스 고함유 분말상 당 조성물을 건조 고형분 기준으로 각각 약 30 % 및 약 20 % 의 수율로 얻었다.
말토헥사오스 고함유의 분말상 당 조성물의 순도와 말토헵타오스틀 고함유의 분말상 당 조성물의 순도는 건조 고형분 기준으로 각각 약 89 % 와 약 81 % 이었고 이들의 감미도는 수크로오스의 10 % 이하이었다. 실시예 A-2 와 마찬가지로 이 제품은 저감미와 낮은 당함량의 감미료로서 음식물, 화장품, 의약품 및 성형체 등 각종 조성물에 임의로 사용할 수 있다.
실시예 A-8
실시예 A-3 의 방법으로 제조한 말토헥사오스와 말토헵타오스 함유의 시럽상 당 조성물을 50 % 용액으로 한 다음 오토클레이브에 넣고 10 % 라네이 니켈을 촉매로 가해 혼합하여 교반하면서 90 ∼ 125℃ 로 가열한 다음 수소압을 20 ~100 kg/㎠ 로 증가시켜 수소 첨가 반응을 종료시켰다. 이어서 라네이 니켈을 반응 혼합물로 부터 제거하고 실시예 A-2 와 마찬가지로 반응 생성물을 정제하고 농축하여 말토헥사이톨과 말토헵타이톨을 함유하는 수분 함량 25 % 의 당 조성물을 원료 시럽 고형물당 약 90 % 의 수율로 얻었다.
이 제품은 건조 고형분 기준으로 말토헥사이톨 27 % 과 말토헵타이톨 19 % 를 함유하고 감미도는 수크로오스의 약 20 %이었다. 이제품은 저감미와 낮은 당함량의 감미료로서 그리고 보디 부여제 , 점도 조절제 , 보습제 , 광택 부여제 , 접착제 , 풍미 부여제 , 결정석출 방지제 및 캔디의 점착 방지제로서 각종 식품에 임의로 사용할 수 있다.
실시예 A-9
실시예 A-5의 방법으로 제조한 말토헥사오스와 말토헵타오스 고함유 당 조성물을 실시예 A-8의 방법으로 수소 첨가하고 정제하여 농축함으로써 말토헥사이톨과 말토헵타이톨 고함유의 50 % 당액을 제조하였다. 이 당액을 실시예 A-7 의 방법에 따라 강산성 양이온 교환수지를 사용하는 칼럼 크로마토 그래피 처리하여 말토헥사이톨 80 %이상 함유 획분과 말토헵타이톨 70 %이상 함유 획분을 별도로 회수한 다음 각각 한데모아 정제하고 농축하여 말토헥사이톨 고함유 당 시럽과 말토헵타이톨 고함유 당시럽을 얻었는데 이들 두가지의 농도는 약 75 %이었고, 그 수율은 건조 고형분 기준으로 각각 약 30 %와 약 20 %이었다. 수득한 당시럽의 순도는 각각 약 90 %및 약 82 % (d.s.b.)이었고 감미도는 수크로오스의 10 %이하이었다. 실시예 A-2 와 마찬가지로 이 제품은 저감미도와 낮은 당함량의 감미료로서 음식물, 화장품, 의약품 및 성형체 등 각종 조성물에 사용할 수 있다.
실시예 B-1
감미료
실시예 A-2 의 방법으로 제조한 말토헥사오스 및 말토헵타오스를 함유하는 시럽상 당 조성물 1 중량부와 " G Sweet " (일본국의 東洋精機주식회사 판매의 αG-글리코실 스테비오시드) 0.02 중량부를 균일히 혼합하여 감미료 시럽을 제조하였다. 이 제품은 양호한 감미를 가지며 수크로오스의 약 2배의 감미도를 가지며 감미도당 칼로리는 수크로오스의 약 1/2 로 저하 되어 있다. 이 감미료는 칼로리 섭취를 제한하고 있는 비만자, 당뇨 병자 등을 위한 저칼로리 음식물 등에 대한 감미 부여에 적당하다. 또한 이 감미료는 충치 유발균에 의한 산의 생성이 적고 불용성 글루칸의 생성도 적으므로 충치를 억제하는 음식물 등에 대한 감미 부여에도 적당하다.
실시예 B-2
커스타드 크리임
옥수수 전분 400 중량부, 말토헥사오스 및 말토헵타오스를 함유하는 분말상 당 조성물 400 중량부, 말토오스 500 중량부 및 식염 5 중량부를 체 (sieve) 를 통과시켜 균일히 혼합하고 계란 1400 중량부를 가하여 혼합하였다. 여기에 끓인 우유 5000 중량부를 교반하면서 서서히 가한 후 가열하면서 계속 교반하여 옥수수 전분이 완전히 호화하여 전체가 반투명하게 되었을때 가열을 중지하고 냉각하여 적당량의 바닐라 향료를 가하고 계량, 층전 , 포함하여 제품을 얻었다. 이 제품은 평활한 표면과 광택을 가지며 온화한 감미를 가지고 있다.
실시예 B-3
단 맛의 쌀 젤리 (우이로:uiro)
쌀가루 90 중량부에 옥수수 전분 20중량부, 설탕 20중량부, 녹차 분말 1중량부, 적당량의 물 및 실시예 A-8의 방법으로 제조한 말토헥사이톨 및 말토헵타이톨 함유의 시럽상 당 조성물 90 중량부를 균일히 반죽하였다. 수득한 혼합물을 용기에 넣어 60 분간 증기찜하여 분말 녹차가 혼합된 쌀 젤리를 제조하였다. 이 제품은 광택과 깨물기가 양호하고 풍미도 양호하다. 또한, 전분의 노화도 효과적으로 억제되어 비교적 장기간 보존할 수 있다.
실시예 B-4
하아드 캔디
수크로오스 90 중량부에 실시예 A-3의 방법으로 제조한 말토헥사오스 및 말토헵타오스를 함유하는 시럽상 당 조성물 7000 중량부를 혼합한 다음 수분 함유량 2 %이하가 될 때까지 감압하에 가열, 농축하였다. 이 농축액에 시트르산 0.15 중량부와 적당량의 레몬향료 및 착색료를 가하여 혼화해서 통상의 방법에 따라 성형하였다. 이 제품은 깨물기와 맛이 우수하고 수크로오스의 결정화를 일으키지 않는 고품질의 하아드 캔디이다.
실시예 B-5
무우의 술 지게미 절임 (베타라-즈케 )
무우 30 kg 을 통상의 방법으로 식염과 설탕에 계속해서 절이고, 이어서 실시예 A-2 의 방법으로 제조한 말토헥사오스 및 말토헥타오스를 함유하는 시럽상 당 조성물 1 중량부, 말토오스 3중량부, 감초 분말 0.05 중량부, 말산 0.008 중량부, 글루탐산 나트륨 0.07 중량부, 소르브산 나트륨 0.03 중량부 및 풀룰란 0.2 중량부 로된 잘 혼합된 조성물 4 kg을 가하여 계속해서 절였다. 이 제품은 광택과 텍스쳐가 양호하고 감미와 깨물기도 양호하다.
실시예 B-6
경관 급식 (Intubation Feeding)
실시예 A-4의 방법으로 제조한 말토헥사오스 및 말토헵타오스를 함유한 분말상 당 조성물 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 제조하였다. 이 조성물중 24 g씩을 소형 라미네이트 알루미늄제 팩에 넣고 가열 밀봉하였다. 이 제품의 팩 하나를 물 33 ~ 500 ㎖에 용해한 후 비강(nasal cavity), 위 또는 장에다 경관 영양제로서 경관 급식법으로 비경구 투여한다. 이 제품은 비경구 경로를 통해 가축에 경관 급식하거나 사람에게 경관 급식하는데 유리하게 사용할 수 있다.
실시예 B-7
경관 급식
실시예 A-6의 방법으로 제조한 말토헥사오스 및 말토헵타오스를 함유한 분말상 당 조성물 80 중량부, 건조 난황 190 중량부, 탈지우유 209 중량부, 식염 4.4 중량부, 염화 칼륨 1.85 중량부, 황산 마그네슘 4 중량부, 티아민 0.01 중량부, 아스코르브산 나트륨 0.1중량부, 비타민 E 아세테이트 0.6 중량부 및 니코틴 아미드0.04 중량부로 된 조성물을 제조하여, 소형 라미네이트 알루미늄제 팩에 25 g 씩 넣고 가열 밀봉하였다. 이 제품의 팩 하나를 물 약 150~300 ml에 용해한 후 비강, 위 또는 장에 비경구 투여한다.
실시예 B-8
정제 (tablet)
실시예 A-6의 방법으로 제조한 말토헥사오스 및 말토헵타오스를 함유한 분말상 당 조성물 4 중량부와 아스피린 50 중량부, 말토오스 10 중량부 및 옥수수 전분 4 중량부를 균일히 혼합하고 직경 12 mm의 20 R 펀치에서 타정하여 중량 680 mg, 두께 5.25 mm및 경도 8 ± 1 kg의 정제 하나를 제조하였다. 이 제품은 적당한 감미가 있고 삼키기가 용이한 것이다.
실시예 B-9
밀크 로우션
폴리옥시에틸렌 베헤닐 에테르 0.5 중량부, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 테트라올레에이드 1 중량부, 유용성 글리세릴 모노스테아레이트 1 중량부, 베헤닐 알코올 0.5 중량부, 아보카도 오일 1 중량부, 실시예 A-9의 방법으로 제조한 말토헥사이톨 고함유의 시럽상 당 조성물 3.5 중량부, 알파-글리코실 루틴 1 중량부 및 적당량의 비타민 E와 살균제를 통상의 방법으로 가열용해하고, 여기에 1,3-부틸렌글리콜 5 중량부, 카르복시비닐 중합체 0.1 중량부 및 정제수 85.3 중량부를 가하고 호모지나이저 (homogenizer) 에서 에멀젼화 하였다. 이 제품은 보습성이 있는 밀크로우션 이어서 밀광 차단제 및 피부 색백제로서 유리하게 사용할 수 있다.
실시예 B-10
스킨 크리임
폴리옥시에틸렌 글리콜 모노스테아레이트 2 중량부, 자기 유화형 글리세린 모노스테아레이트 5 중량부, α-글리코실 루틴 2 중량부, 유동 파라핀 1 중량부, 글리세릴 트리옥타네이트 10 중량부, 말토헥사오스를 함유한 분말상 당 조성물 4 중량부 및 적당량의 방부제를 통상의 방법에 따라 가열 용해하였다.
여기에 1,3-부틸렌 글리콜 5 중량부 및 정제수 66 중량부를 가하여 요모지나이저로 에멀젼화하고, 향료를 적당량 가하여 교반 혼합하여 스킨 크리임을 제조하였다. 이 제품은 퍼짐성이 좋아 고품질의 햇빛 그을음 방지제 , 피부 정화제 , 색백제 등으로서 유리하게 이용할 수 있다.
실시예 B-11
치약
인산 수소 칼슘 45 중량부, 라우르산 나트륨 1.5 중량부, 글리세린 25 중량부, 폴리옥시에틸렌소르비탄 라우레이트 0.5 중량부, 실시예 A-5의 방법으로 제조한 말토헥사오스 및 말토헵타오스를 함유한 시럽상 당 조성물 15 중량부, 사카린 0.02 중량부 및 방부제 0.05 중량부률 물 13 중량부와 혼합하였다. 이 제품은 광택과 세척력이 우수하여 치약으로 적당하다.
실시예 B-19
봉상 비료(Fertilrzer rod)
N = 14 %, P2O5 = 8 %, K2O = 12 %로 된 배합 비료 70 중량부, 풀룰란 5 중량부, 실시예 A-3의 방법으로 제조한 말토헥사오스 및 말토헵타오스를 함유하는 당 조성물 5 중량부, 황산 칼슘 15 중량부 및 물 5 중량부를 균질하게 혼합한 다음 압출기 (L/D = 20, 압축비 = 1.8, 다이스의 내경 30 mm) 에서 80℃ 에서 가열하면서 압출하여 짧은 봉상의 비료를 제조하였다. 이 제품은 취급이 극히 용이하여 특수 운반용기가 필요없다. 이 제품은 전체층 시비 (施肥) 시에 사용할 수 있을 정도로 충분한 강도를 가지고 있고 첨가 성분들의 삼출속도는 조성을 변화시켜 조절할 수 있다. 이 제품에 식물 호르몬, 농약 및 토양 조절제를 필요에 따라 첨가하여 사용할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명자들은 본 발명의 아밀라아제가 비교적 높은 최적 온도와 열적 안정성을 가지며 비교적 넓은 범위의 최적 pH와 안정한 pH를 가지고 있음을 확인하였고, 더욱이 미생물에 의해 생성된 본 발명의 아밀라아제의 수율이 상당히 높으므로 전분물질로 부터 말토헥사오스 및/또는 말토헥타오스 고함유 당 조성물과 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨 고함유 당 조성물을 제조하는데 용이하게 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 이 기술분야에 있어서 큰 의의를 가지고 있다.
더욱이 말토헥사오스 및/또는 말토헥타오스 고함유 당 조성물과 이들의 수소첨가 생성물을 각종 조성물에 있어서 저감미의 감미료로서, 또한 예컨대 보디 부여제, 점도 조절제, 보습제 및 광택 부여제 등으로 사용할 수 있고, 또한 음식물, 화장품, 의약품 및 성형물 등의 각종 조성물에 있어서 영양 보급제로서도 사용할 수 있다.
제 1 도는 본 발명의 아밀라아제의 활성에 미치는 온도의 영향을 나타낸 그래프.
제 2 도는 본 발명의 아밀라아제의 활성에 미치는 pH의 영향을 나타낸 그래프.
제 3 도는 본 발명의 아밀라아제의 안정성에 미치는 온도의 영향을 나타낸 그래프.
제 4 도는 본 발명의 아밀라아제의 안정성에 미치는 pH의 영향을 나타낸 그래프.

Claims (18)

  1. 알칼리게네스 라투스 (Alcaligenes latus) D2271 (FERM BP-4578)미생물 유래의, 아래의 물리화학적 성질을 가진 말토헥사오스 및 말토헵타오스 생성 아밀라아제.
    (1) 작용
    전분에 작용시키면 말토헥사오스와 말토헵타오스를 주로 생성하나, 말토헥사오스 보다 저분자의 올리고당과 말토헥사오스를 실질적으로 가수분해 하지 않으며 말토헵타오스에 실질적으로 작용않음.
    (2) 분자량
    소디움 도데실 술페이트 폴리아크릴아미드 겔 전기영동법 (SDS-PAGE) 에 의하여 43,000 ± 3,000 돌턴;
    (3) 등전점 (pI)
    양쪽성 전해질을 사용하는 전기 영동법에서 7.6 ± 0.5 ;
    (4) 최적 pH
    칼슘이온 존재하에 5.0
    (5) 최적 온도
    칼슘이온 존재하에 70℃
    (6) pH 안정성
    칼슘이온 존재하에 4.5 ∼ 10.5 의 pH 범위에서 안정.
    (7) 열적 안정성
    칼슘이온 존재하에 60℃의 온도 이하에서 안정.
  2. 제 1 항에 기재된 아밀라아제를 생성할 수 있는알칼리게네스 라투스(Alcaligenes latus) D2271 (FERM BP-4578)을 영양배지에서 배양하고, 생성된 아밀라아제들 배양액으로 부터 회수하는, 아래의 물리화학적 성질을 가진 아밀라아제의 제조 방법.
    (1) 작용
    전분에 작용시키면 말토헥사오스와 말토헵타오스를 주로 생성하나, 말토헥사오스 보다 저분자의 올리고당과 말토헥사오스를 실질적으로 가수분해 하지 않으며 말토헵타오스에 실질적으로 작용않음.
    (2) 분자량
    소디움 도데실 술폐이트 폴리아크릴아미드 겔 전기영동법 (SDS-PAGE) 에 의하여 43,000 ± 3,000 돌턴;
    (3) 등전점 (pI)
    양쪽성 전해질을 사용하는 전기 영동법에서 7.6 ± 0.5 ;
    (4) 최적 pH
    칼슘이온 존재하에 5.0
    (5) 최적 온도
    칼슘이온 존재하에 70℃
    (6) pH 안정성
    칼슘이온 존재하에 4.5 ∼ 10.5 의 pH 범위에서 안정.
    (7) 열적 안정성
    칼슘이온 존재하에 60℃의 온도 이하에서 안정.
  3. 제2항에 있어서, 영양배지는 건조 고형분 기준으로 전분을 20 w/w % 이하 함유하고, 배양을 온도 10 ∼ 40℃, pH 5 ∼ 8 및 용존 산소량 (DO) 0.5 - 20 ppm에서 10 ~ 100 시간 실시하는 제조 방법.
  4. 일본국의 이바라키켄 305, 츠쿠바시, 1 쪼오메, 히가시 1 ~ 3 소재의 공업기술원, 생명 공학공업기술 연구소에 기탁되어 있고, 제 1 항의아밀라아제를 생성할 수 있는알칼리게네스 라투스 (Alcaligenes latus)D2271 (FERM BP-4578)미생물.
  5. (가) 전분에 제 1 항의 말토헥사오스 및 말토헵타오스 생성효소를 전분지절 효소 존재 또는 부재하에 작용시켜 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스를 생성시키고;
    (나) 수득한 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스 함유 당 조성물을 회수하는 것을 특징으로 하는 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스 함유의 당조성물의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,(가) 단계에는 (나) 단계에서 수득한 혼합물로 부터 협잡 당류를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 제거 단계가 강산성 양이온 교환수지를 사용하는 칼럼 크로마토그래피인 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서, (가) 단계는, 건조 고형분 기준으로, 전분을 5 ~ 45 w/w % 함유하는 용액에 0.5 - 20 단위/전분 g 의 양의 아밀라아제를 pH 3 ~ 8 및 온도 40 ∼ 90℃ 에서 1 ~ 100 시간 작용시켜 실시하는 제조 방법.
  9. (가) 전분에 제 1 항의 아밀라아제를 전분지절 효소 존재하 또는 부재하에 작용시켜 말토헥사오스 및/또는 말토펜타오스를 생성시키고 ;
    (나) 수득한 말토헥사오스 및/또는 말토펜타오스 함유 당 조성물을 수소 첨가하여 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 생성시킨 다음;
    (다) 생성된 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨을 회수함을 특징으로 하는 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨 함유 당 조성물의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, (가) 단계는, 건조 고형분 기준으로, 전분을 5 ~ 45w/w % 함유하는 용액에 0.5 - 20 단위/전분 g 의 양의 아밀라아제를 pH 3 - 8 및 온도 40 ~ 90℃에서 1 ~ 100 시간 작용시켜 실시하는 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서, (나) 단계는, (가) 단계에서 수득한 용액에 8 ~ 10 w/w % 의 라네이 니켈을 가하고, 이 혼합물을 90 ~ 140℃ 및 20 ~ 150 kg/㎠ 의 수소압에서 가열하여 실시하는 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서, (나) 단계에는 (나) 단계에서 수득한 혼합물로 부터 협잡 당류를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 제거 단계가 강산성 양이온 교한수지를 사용하는 칼럼 크로마토그래피인 제조 방법.
  14. (가) 말토헥사오스와 말토헵타오스의 비가 1.2 이상인 말토헥사오스와 말토헵타오스 35.5 w/w %,
    (나) 말토헥사이톨과 말토헵타이톨의 비가 1.2 이상인 말토헥사이톨과 말토헵타이톨 35.5 w/w %, 또는
    (다) 상기 (가) 및 (나)의 혼합물 71 w/w % 이상을 함유하고, 를루코오스를 3.9 w/w % 미만 함유하는 당 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 상기 말토헥사오스 및/또는 말토헵타오스는 제5항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 기재된 제조 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  16. 제14항에 있어서, 상기 말토헥사이톨 및/또는 말토헵타이톨은 제9항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 기재된 제제 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  17. 제14항에 있어서, 말토헥사오스, 말토헵타오스, 말토헥사이톨/또는 말토헵타이톨을 건조 고형분 기준으로 0.1 w/w % 이상 함유하는 조성물.
  18. 제14항에 있어서, 조성물이 음식물, 화장품, 의약품 또는 성형물인 조성물.
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