KR100401350B1

KR100401350B1 - 비환원성당질,그제조방법및용도

Info

Publication number: KR100401350B1
Application number: KR1019960003235A
Authority: KR
Inventors: 도모유키 니시모도; 히로토 차엔; 도시유키 스기모도; 도시오 미야케
Original assignee: 가부시끼가이샤 하야시바라 세이부쓰 가가꾸 겐꾸조
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1996-02-10
Publication date: 2003-12-18
Also published as: EP0726272B1; EP0726272A2; TW449619B; KR960031471A; US5883243A; DE69605582D1; DE69605582T2; EP0726272A3

Abstract

O-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노실 O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노시드로 나타내어지는 α-이소말실 α-이소말토시드는 비피드균 증식 촉진작용, 충치억제 작용 및 미네랄 흡수촉진 작용을 가진 신규의 비환원성 당질이다. 비환원성 당질과 마찬가지로 α-이소말실 α-글루코시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 충치억제, 비피드균 증식촉진 및 미네랄 흡수 촉진에도 사용할 수 있다. 이들 당질을 단독으로 사용하거나 여러가지의 음식물, 화장품 및 의약품 등과 병용할 수도 있다.

Description

비환원성 당질, 그 제조방법 및 용도 {NON-REDUCING SACCHARIDES, THEIR PREPARATIONS AND USES}

본 발명은 신규의 비환원성 당질인 α-이소말토실 α-이소말토시드 (O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노실 O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피노시드)와 그 제조방법 및 용도에 관한 것이다. 더욱이 본 발명은 신규의 당질 및 종래 공지된 α-이소말토실 α-글루코시드와 α-이소말토트리오실 α-글루코시드 중의 한가지 이상을 유효성분으로 함유하는 조성물과 그 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.

트레할로오스 혹은 α,α-트레할로오스는 글루코오스 잔기로 구성된 비환원성 2 당으로서 자연계에 널리 분포되어 있다. 예컨대 트레할로오스는 그 양은 비교적 작지만 곰팡이, 효모, 세균, 버섯, 고등식물, 곤충 등에 존재하고 있다. 트레할로오스는 비환원성이므로 아미노산, 단백질 등의 아미노산 잔기를 가진 물질과 반응하지도 않고 메일라아드 반응 (Maillard reaction) 혹은 아미노카르보닐 반응을 일으키지 않으므로 아미노산 함유 물질을 열화 (劣化) 하지 않는다. 더욱이 트레할로오스는 안정한 물질이어서 갈변 (browning)과 열화를 일으킬 우려없이 마음데로 이용하고 가공할 수 있다. 따라서 트레할로오스는 각종 분야에서의 이용이 기대되고 있다. 예컨대 일본국 특허공개 제 240,758/88 호 공보에서는 트레할로오스가 비피드균 (bifid bacteria) 증식 촉진 당질이며 충치 유발성이 비교적 낮다는 것이 개시되어 있다. 그 후의 연구 결과에서 트레할로오스는 이들 작용은 수크로오스 보다는 우수하지만 그 양은 비교적 작다는 것이 판명되었다. 따라서 우수한 당질의 개발이 크게 요망되고 있다.

문헌 [" Chemical & Pharmaceutical Bulletin", Vol.26, pp.3,306-3,311 (1978)] 에 개시된 바와 같이 이소말토트리오스 (별명 : 덱스트란트리오스) 와 이소말토테트라오스 (별명 : 덱스트란테트라오스) 등의 이소말토올리고당은 비피드균 증식 촉진 당질로 알려져 있으며, 일본국 특허공고 제 39,584/93 호 공보와 제 53,465/93 호 공보에 개시된 바와 같이 트레할로오스는 실질적으로 비 (非) 충치 유발성 내지 항 (抗) 충치 유발성 당질로서 알려져 있다.

그러나 이소말토올리고당은 환원성을 가지고 있으며 아미노산과 용이하게 반응하여 갈변반응을 일으켜 식품가공 도중 식품을 열화시킨다. 따라서 우수한 당질의 개발이 크게 요망되고 있다.

본 발명자들은 트레할로오스와 이소말토올리고당의 특성에 착안하여 트레할로오스의 구조와 이소말토오스의 구조를 모두 가진 올리고당 중에서 실질적으로 비환원성이며 비피드균의 선택 증식활성과 항충치 유발성을 가진 당질이 존재할 수 있다는 큰 기대를 가지고 검색을 시작하였다. 이러한 올리고당에 대하여 Katsumi AJISAKA 및 Hiroshi FUJIMOTO 는 문헌 [" Carbohydrate Research," Vol.199, pp.227-234 (1990)] 에서 보고하기를 사카로마이세스 sp.(Saccharomyces sp.) 미생물 유래의 α-글루코시다아제 또는 리조푸스 니베우스 (Rhizopus niveus) 미생물 유래의 글루코아밀라아제를 사용하는 트레할로오스와 글루코오스 사이의 축합반응에 의해 O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노실 α-D-글루코피라노시드로 나타내어지는 α-이소말토실 α-글루코시드를 생성한다고 하고 있다. 한편 Kin 등은 문헌 [" Journal of the Japanese Society of Starch Science ", Vol. 40, No.3, page 349 (1993)] 에서 보고하기를 아르드로박터 글로비포르미스 (Arthrobacter globiformis) T6 유래의 이소말토덱스트라나아제를 사용하는 덱스트란과 트레할로오스 사이의 당전이 반응에 의해 O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노실 α-D-글루코피라노시드로 나타내어지는 α-이소말토실 α-글루코시드를 생성한다고 하고 있다. 그러나 본 발명자들은 이들 보고에서는 본 발명자 들이 필요로 하는 이들 당질의 특성에 대해서 아무런 개시가 없고, 또한 트레할로오스의 구조와 이소말토오스의 구조를 모두 가진 당질에 대해서는 아무런 보고가 없음을 판명하였다.

본 발명자들은 상기한 과제를 해결하고자 이들 당질과 조성물 및 제조방법에 관하여 예의 연구를 계속하였다. 그 결과, 본 발명자들은 α-이소말토실 α-글루코시드, α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드 등의 비환원성 올리고당 (이하, 간단히 " 당류 " 라 함) 은 안정성이 우수하고 비피드균 증식 촉진활성이 크며 충치 억제 활성을 가지고 있음을 발견하여 이들 당류중의 한가지 이상을 유효성분으로 함유하는 비피드균 증식 촉진제 및 충치 억제제와 그 제조방법 및 용도를 확립하였다.

본 발명은 분자내에 트레할로오스 구조와 이소말토오스 구조를 모두 가진 신규의 비환원성 당질인 α-이소말토실 α-이소말토시드와 그 제조방법 및 용도를 확립하는 것이다. 더욱이 본 발명은 신규의 비환원성 당질을 유효성분으로 함유하는 조성물, 특히 비피드균 증식 촉진제와 충치 억제제, 그 제조방법 및 용도를 확립하는 것이다. 또한 본 발명자들은 종래 공지된 α-이소말토실 α-글루코시드와 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 α-이소말토실 α-이소말토시드와 마찬가지로 이러한 목적에 사용할 수 있음을 발견하였다.

본 발명에 사용되는 α-이소말토실 α-글루코시드, α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 화학적으로 합성할 수도 있지만 생화학 반응, 특히 트레할로오스와 전분물질을 함유한 수용액에 α-글루코시다아제 (EC 3.2.1.20) 를 작용시킴으로써 공업적인 규모로 유리하게 제조할 수 있다.

트레할로오스와 전분물질 (들) 을 함유한 수용액으로서 α-글루코시다아제가 수용액에 작용할 경우 당류를 생성할 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 본 발명에서 사용할 수 있다. 예컨대 트레할로오스와 전분물질을 각각의 화합물로 하여 함유하는 수용액은 물론이고, 분자내에 트레할로오스 구조와 α-1,4 글루코시드 결합의전분물질 구조를 모두 가진 화합물을 함유한 기타의 수용액도 유리하게 사용할 수 있다. 트레할로오스와 전분물질을 각각의 화합물로서 함유하는 수용액을 사용할 경우에는 시판품의 트레할로오스를 사용할 수 있고, 필요에 따라서는 종래의 방법으로 효모로 부터 추출하거나 트레할로오스 생성능이 있는 미생물의 배양액으로 부터 분리하거나 또는 후술하는 전분물질에 효소를 작용시켜 제조한 기타의 트레할로오스를 본 발명에 사용할 수 있다. 전분물질로서는 전분을 사용하거나 호화 전분, 액화 전분 및 가용성 전분 및 말토올리고당 등의 전분 부분 분해물을 사용할 수 있다. 전분 부분 분해물은 α-아밀라아제 등의 액화효소나 풀룰라나아제, 이소아밀라아제 등의 전분 지절 효소 (starch debranching enzyme) 를 전분에 작용시켜 용이하게 제조할 수 있다.

트레할로오스와 전분물질을 동시에 제조하는 방법으로서는 예컨대 본 출원인이 출원한 일본국 특허출원 제 156,338/93 호 명세서 및 제 79,291/94 호 명세서에 개시한 바와 같이 전분물질을 함유하는 수용액에 비환원성 당질 생성효소와 트레할로오스 유리효소를 작용시키는 방법과, 본 출원인이 출원한 일본국 특허출원 제 199,971/93 호 명세서 및 제 144,092/94 호 명세서에 개시한 바와 같이 말토오스를 함유한 수용액에 말토오스/트레할로오스 변환효소를 작용시키는 방법등이 있다.

트레할로오스 구조와 α-1,4 글루코시드 결합의 전분물질 구조를 모두 가진 화합물을 사용할 경우에는, 예컨대 본 출원인이 출원한 유럽 특허출원 공개 제 0606753 A2 호 공보에 개시된 바와 같이 전분물질들 함유한 수용액에 비환원성 당질 생성효소를 작용시켜 α-1,4 글루코시드 결합의 전분물질 구조를 가지며 말단단위로서 트레할로오스 구조를 가진 화합물을 생성시켜 제조한 화합물을 사용하거나, 본 출원인이 출원한 일본국 특허출원 제 178,623/93 호 명세서 및 제 167,486/94 호 명세서에 개시된 바와 같이 전분물질을 함유한 수용액에 비환원성 당질생성효소와 시클로말토덱스트린 글루카노트란스퍼라아제를 작용시켜 분자내에 트레할로오스 구조와 1,4-글루코시드 결합의 전분물질 구조를 모두 가진 화합물을 제조하여 이용한다.

본 발명에서 사용하는 α-글루코시다아제는 전분물질의 α-1,4 글루코시드 결합을 α-1,6 글루코시드 결합으로 변환할 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다.

예컨대 아스페르길루스 니거 (Aspergillus niger), 아스페르길루스 아와모리 (Aspergillus awamori), 아스페르길루스 사이토이 (Aspergillus saitoi), 무코르 야바니커스 (Mucor javanicus), 페니실륨 크리소게넘 (Penicillium crysogenum), 칸디다 트로피칼리스 (Candida tropicalis) 등의 미생물 유래의 α-글루코시다아제를 적절히 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 효소반응 조건과 발명은 당류들 생성할 수 조건과 방법이면 좋은데, 통상적으로 트레할로오스와 전분물질을 함유한 수용액을 전분물질 1 g 당 [건조 고형물 기준 (d.s.b.)] 0.1 단위 이상, 바람직하게는 1~100 단위의 α-글루코시다아제로 20~80℃ 및 pH 3∼9 에서 약 0.1~100 시간, 바람직하게는 약 1~70 시간 처리한다. 본 발명에 있어서 α-글루코시다아제 활성 1 단위라 함은 0.2 w/v % 말토오스를 기질로 하여 40℃ 및 pH 5.5 에서 1 분간에 2 μmole 의 글루코오스를 생성하는 효소량으로 정의한다.

이 효소반응에서 이들 당류와, 이들 당류에 α-글루코실 잔기가 하나 이상 몇개가 α-1,6 글루코시드 결합한 올리고당, 예컨대 α-이소말토트리오실 α-이소말토시드, α-이소말토테트라오실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-이소말토트리오시드가 생성한다. 이렇게 하여 수득한 반응 혼합물중에는 통상적으로 글루코오스, 말토오스 및 말토트리오스 등의 환원성 당질과 미반응의 트레할로오스, 전분물질 등을 함유한다. 이 반응 혼합물에 글루코아밀라아제를 작용시키면 비환원성 당질로서 주로 α-이소말토실 α-글루코시드와 α-이소말토실 α-이소말토시드가 생성되어 축적되는데, 이것을 채취하여 본 발명에 사용한다.

통상적으로 위의 효소반응에 의해 제조되는 당류를 함유한 용액에는 건조 고형물 기준으로 트레할로오스 구조와 이소말토오스 구조를 모두 가진 비환원성 올리고당을 5~40 w/w % (이하, 본 명세서에서는 특별히 명시하지 않는한 " w/w % " 을 간단히 " % " 로 표기함) 함유하는데, 여기에는 α-이소말토실 α-이소말토시드와 α-이소말토실 α-글루코시드를 건조 고형물 기준으로 각각 1~5 % 및 5~30 % 함유하고 있다. 이 용액을 여과하여 정제해서 액상의 제품을 얻고 필요한 경우에는 더욱 농축하여 시럽상 제품으로 하거나 건조하여 고형제품으로 할 수 있다.

이들 당류의 특성을 높이기 위하여 분리, 정제하여 고순도 당질을 얻어 사용해도 좋다. 이러한 목적에 부합되는 방법으로서는 효모 발효법, 막여과법, 분별 침전법, 알칼리 처리법 및 칼럼 크로마토그래피 등의 방법을 적절히 이용하여 협잡당류를 분리, 제거할 수 있다.

특히 일본국 특허공고 제 50,477/87 호 공보와 제 50,319/92 호 공보에 개시된 강산성 양이온 교환수지를 사용하는 칼럼 크로마토그래피를 사용하여 협잡 당류를 제함으로써 유리하게 당류 고함유 획분을 얻을 수 있다. 이 경우에 있어서 고정상 방식, 이동상 방식 및 의사 이동상 방식중의 어떤 방법이라도 마음데로 이용할 수 있다.

필요하다면 당류를 함유한 혼합물을 통상의 방법으로 수소첨가하여 함유된 글루코오스, 말토오스 등의 환원성 당질을 당 알코올로 변환시켜 이들의 환원력을 소멸시킴으로써 실질적으로 환원성이 없는 당류를 제조하는 것도 유리하게 실시할 수 있다.

이들 당류는 그 자신이 비환원성이지만 안정성이 우수하고 비교적 낮은 감미로서 비교적 상의 온화한 감미를 가지고 있다. 이들은 인간을 비롯한 동물에게 경 구 투여할 경우 소화관에서 쉽사리 소화되지 않고 대부분이 대장에 전달되며 비피드균 증식 촉진제로서 유효하게 이용된다 비피드균의 선택적 증식에 의해 아세트산, 락트산등의 유기산을 생성하여 대장내에서 pH 를 저하시키며 자발성 감염증의 원인이 되는 세균이나 기타 부패세균 등의 유해균의 생육을 억제한다. 더욱이 이들 당류는 암모니아, 인돌 및 크레졸 등의 유해물질의 생성을 억제하고, 장을 적당히 자극하며 연동운동 (peristalsis) 을 적당히 촉진하여 정장 (整腸) 작용을 나타낸다. 비피드균 증식촉진 작용이 있는 이들 당류를 사용하여 대장내에서 유기산을 생성시켜 장의 pH 를 저하시키고 칼슘, 철 및 아연 등의 결핍하기 쉬운 미네랄의 용해성을 높여 그 흡수를 촉진하므로 이들 당류를 미네랄 흡수 촉진제로서 유리하게이용할 수 있다. 더욱이 이들 당류는 충치 유발균에 의해 쉽사리 발효되지 않으며, 이들 충치 유발균에 의한 수크로오스로 부터의 불용성 글루칸의 생성을 억제하여 플라크 (plaque) 형성을 감소시키므로 이들 당류를 실질적으로 충치 유발성이 없는 감미료로서, 그리고 충치 억제제로서 유리하게 이용할 수 있다. 또한 이들 당류는 화학 안정성이 양호하고, 기타 당류와의 갈변반응을 일으키기 쉬운 아미노산, 올리고펩티드 및 유효성분과 활성을 상실하기 쉬운 생리활성 물질을 안정화하며, 삼투압 조절성, 부형성, 광택 부여성, 보습성, 점성 부여성, 결정 석출 방지성, 난발효성 및 전분 노화 방지성 등의 성질을 가지고 있다.

이들 당류의 이러한 양호한 성질은 음식물, 기호물, 사료, 이료, 의약품 등의 비피드균 증식촉진 작용과 충치 억제작용을 가진 각종 조성물에 적절히 이용된다. 특히 본 발명의 유효성분을 수크로오스, 당알코올 및 미네랄로 부터 선택되는 1 종 이상의 화합물에 함유시켜 비피드균 증식촉진 작용과 충치 억제작용을 가진 조성물을 제조하는데 유리하게 사용할 수 있다.

미정제 당류 또는 정제 당류를 그대로 감미부여를 위한 조미료로서 사용할 수 있다. 필요한 경우, 이들 당류를 분말시럽, 글루코오스, 말토오스, 트레할로오스, 수크로오스, 락토수크로오스, 이성화당, 꿀, 메이플 슈거, 소리비톨, 말티톨, 락티톨, 디히드로칼콘, 스테비오시드, α-글리코실 스테비오시드, 레바우디오시드, 글리시리진, L-아스파르틸 L-페닐알라닌 메틸 에스테르, 삭카린, 글리신 및 알라닌 등의 기타의 감미료 1 종 이상과 혼합하여 사용해도 좋고, 또한 덱스트린, 전분 또는 락토오스 등의 증량제와 혼합하여 사용해도 좋다. 이들 당류를 그대로 사용해도좋고, 필요한 경우에는 증량제, 부형제, 보조제 또는 결합제와 혼합하여 과립, 구상 (球狀), 단봉상, 판상, 입방체, 정제 등의 각종 형상으로 성형하여 사용하는 것도 유리하게 실시할 수 있다.

또한 이들 당류는 신맛, 짠맛, 떫은맛, 쓴맛 등을 가진 각종물질과 잘 조화되는 만족스러운 맛을 가지며 비교적 내산성과 내열성이 크므로 일반 음식물의 감미부여와 맛 및 품질 개량에 유리하게 이용할 수 있다.

이들 당류는 예컨대 간장, 분말 간장, 된장, 분말 된장, 모로미 (미정제술), 히시오 (절인 야채와 혼합한 된장), 후리카게 (어육 또는 김의 분말), 마요네즈, 드레싱, 식초, 산바이 주 (술, 간장, 식초가 혼합된 소오스), 훈마츠 수시수(초밥용 분말 식초), 츄카 노 모토 (중화 요리용 조미료), 텐츠유 (일본식 튀김 식품용 수우프), 멘츠유 (일본식 국수용 수우프), 소오스, 켓찹, 타쿠앙 즈케 노 모토 (일본 무우용 조미료), 하쿠사이즈케 노 모토 (중국 배추용 조미료), 야구니쿠 노 타레 (불고기용 수우프), 커리 루우, 스튜우 프리믹스, 수우프 프리믹스, 다시 노 모토 (말린 가다랭이 맛의 조미료), 복합 조미료, 미린 (감미나는 술), 신미린(합성 미린), 테이블 슈거, 커피 슈거 등 각종 조미료로서 유리하게 사용할 수 있다.

또한, 이들 당류는 예컨대 각종 일본식 과자류 [예 : 센베이 (쌀 크래커), 아라레 (찹쌀 크래커), 오코시 (기장과 쌀로 된 크래커), 떡, 만주 (팥 잼 넣은 만두), 우이로 (단맛의 젤리), 안 (팥 잼), 요캉 (단맛의 팥 젤리), 미즈 요캉(연질의 아즈키 팥 젤리), 킹요쿠 (젤리같은 일본식 케이크), 젤리, 파오 드 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 가공식품류 [예 : 잼, 마아멀레이드, 시럽 절임 과실, 토카 (당과)] ; 절임 및 절임 제품 [예 : 푸쿠진 즈께 (썰은 야채의 간장 피클), 베타라츠케 (통무우 피클), 센마이 즈케 (썰은 무우 절임), 라쿄 즈케 (쪽파 절임)] ; 축육 제품류 [예 : 햄, 소오세지] ; 어육 제품 [예 : 어육햄, 어육 소오세지, 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; 병조림 및 통조림 제품 [예 : 축육, 어육, 과실, 야채 등의 통조림, 병조림] ; 주류 [예 : 합성주, 소주, 와인, 위스키 등] ; 청량 음료수 [예 : 커피, 차, 코코아, 주우스, 탄산 음료, 유산 음료, 유산균 음료 등] ; 프리믹스 및 즉석 식품 [예 : 푸딩 프리믹스, 핫 케이크 프리믹스, 즉석 시루코 (떡과 아즈키 팥 수우프의 프리믹스), 즉석 수우프] ; 각종 음식물 [예 : 이유식, 치료식, 영양 음료수 등] 에 대한 감미 부여, 맛 개량, 품질 개량 등에 유리하게 이용할 수 있다.

또한, 이들 당류는 가축, 가금, 꿀벌, 누에, 물고기 등을 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, 가아글제등의 화장품 및 의약품 등을 비롯하여 각종 고형물, 페이스트상, 액상 등의 기타 각종 제품에 있어서 감미제로서, 또한 정미 개량제, 맛 은폐제 또는 품질 개량제 등으로서 유리하게 이용할 수 있다.

본 발명의 당류는 유효 성분, 활성 등을 상실하기 쉬운 각종 생리 활성 물질 및 이것을 함유한 건강 식품, 의약품 등에 품질 개량제 또는 안정제로서 유리하게 사용할 수 있다.

본 발명의 당류는 비타민류 [예 : 티아민, 리보플라빈, L-아스코르브산, 간유, 카로티노이드, 에르고스테롤, 토코페롤 등] ; 효소류 [예 : 리파아제, 엘라스타아제, 우로키나아제, 프로테아제, β-아밀라아제, 이소아밀라아제, 글루카나아제, 락타아제 등] ; 엑스류 [예 : 인삼 엑스, 자라 엑스, 글로렐라 엑스, 알로에 엑스, 프로폴리스 엑스 등] ; 생균류 [예 : 바이러스, 유산균, 효모 등] ; 또는 생리활성 물질 [예 : 로얄젤리 등]을 함유하는 용액에 첨가, 혼합함으로써 그 유효 성분, 활성을 상실함이 없이 안정성이 우수한 고품질의 건강 식품이나 의약품 등을 용이하게 제조할 수 있게 된다.

이상 설명한 각종 조성물에 본 발명의 당류를 함유시키자면 종래의 방법, 예를 들자면 혼합, 반죽, 용해, 융해, 침지, 침투, 살포, 도포, 피복, 분무, 주입, 고화 등 공지의 방법을 적절히 선택하며 제조를 완료한다.

이들 당류를 통상적으로 건조 고형물 기준으로 적어도 0.1 %, 바람직하게는 적어도 0.5 % 의 양으로 해서 소요의 조성물에 함유시킨다. 이들 당류를 충치 억제작용이 있는 감미료로서 사용할 수 있고 수크로오스와 혼합하여 수크로오스의 충치유발성을 양호하게 억제하는 조성물을 제조하는 것도 유리하게 실시할 수 있다. 수크로오스와 병용할 경우 이들 당류를 건조 고형물 기준으로 적어도 5 %, 바람직하게는 적어도 10 %의 양으로 하여 조성물에 함유시킨다. 위에 나온 조성물, 즉 본 발명에 의한 비피드균 증식 촉진제와 본 발명에 의한 충치 억제제의 사용방법은 사용되는 조성물의 종류, 유효성분인 α-이소말토실 α-글루코시드, α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드의 함량 및 이들의 투여 빈도 등에 따라 적절히 선택하는데, 통상적으로 인간에게 투여할 경우에는 유효성분 1종 이상을 성인 1인당 하루에 약 0.1~100 g, 바람직하게는 약 0.5~30 g 을 투여하는 것이 적절하다.

비피드균 증식촉진 작용과 충치 억제작용을 가진 본 발명의 조성물을 인간을 비롯한 동물에 투여하면 이들의 장 (腸) 내에서, 특히 이들의 대장내에서 비피드균을 우세하게 증식시켜 아세트산, 락트산 등의 유기산을 생성하여 장내에서의 pH 를 저하시킨다.

본 발명의 조성물은 감염세균과 부패세균의 증식을 억제하며 아미노산과 단백질의 대사과정에서 불가피하게 생성하는 유해물질의 생성을 억제한다. 더욱이 본 발명의 조성물은 장을 적당히 자극하여 연동운동 (peristalsis) 을 적절히 촉진하고 분변량 (糞便量) 을 증대시키며 장의 상태를 효과를 조절하고 변비를 예방한다. 본 발명의 조성물은 미네랄, 예컨대 칼슘, 마그네슘, 철, 구리, 아연 및 인의 흡수를 촉진하는 작용을 가지고 있다.

따라서 비피드균 증식촉진 작용과 충치 억제작용을 가진 본 발명의 조성물을남녀노소를 불문하고 미용과 건강의 유지 및 증진, 성인병 예방, 병중 및 병후의 건강의 회복과 촉진 및 고암모니아혈증 (hyperammonemia), 간성뇌질환 (hepatic encephalopathy), 골다공증 등의 치료 및/또는 예방에 유리하게 이용할 수 있다.

더욱이 본 발명의 조성물은 돼지, 개, 고양이 등의 가축, 카나리아, 잉꼬, 닭 등의 가금류, 기타 꿀벌, 누에, 물고기 등의 동물에 대해 만족스러운 효과를 발휘하는데, 예컨대 감염증의 예방, 분변의 악취억제, 성장촉진, 산란촉진 및 미네랄 흡수촉진 등의 효과를 발휘한다. 또한 이들 당류를 수크로오스와 병용하여 가공해서 수크로오스의 충치 유발성을 적극적으로 억제하는 조성물을 용이하게 제조할 수 있다. 이 경우에 있어서 수크로오스와 병용할 때 이들 당류의 수크로오스에 대한 첨가량은 건조 고형물 기준으로 5 % 이상, 바람직하게는 10 % 이상이다. 아래의 실험에서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

실험 1 : α-이소말토실 α-글루코시드, α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드의 제조

트레할로오스 (일본국의 Hayashibara Biochemical Laboratories 사 판매) 60중량부와 말토테트라오스 (일본국의 Hayashibara Biochemical Laboratories 사 판매) 40 중량부를 물 150 중량부에 가열용해하고, 이 용액을 60℃ 및 pH 5.5 로 조정하고, 여기에 아스페르길루스 니거 (Aspergillus niger) 미생물 유래의 α-글루코시다아제인 " 트란스글루코시다아제 (TRANSGLUCOSIDASE) " (일본국의 Amano Pharmaceutical 사 판매)를 말토테트라오스 1 g 당 5 단위 가한 다음 계속해서 24시간 동안 효소반응 시킨후 100℃에서 20 분간 가열해서 잔존 효소를 실활하였다.수득한 용액에는 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-글루코시드 약 22 %, α-이소말토실 α-이소말토시드 약 4 %, α-이소말토트리오실 α-글루코시드 약 6 %, 글루코오스, 말토오스, 말토트리오스 등의 환원성 당질과 미반응의 트레할로오스와 말토트리오스를 함유하고 있었다. 이 용액을 활성탄으로 탈색하고, 이온 교환수지 (H 형 및 OH 형) 로 탈염하여 정제한후 농도 약 50 w/v % 의 용액으로 농축한 다음 강산성 양이은 교환수지틀 충전한 칼럼을 사용하는 칼럼 크로마토그래피를 하여 α-이소말토실 α-글루코시드 고함유 획분을 채취하였다.

강산성 알칼리 금속 양이온 교환수지인 " XT-1016 (Na⁺형, 중합도 4 %) " (일본국의 Tokyo Organic Chemical Industries 사 판매) 을 분획용 수지로 사용하여 물에 현탁한 후 안지름 5.4 cm 의 자켓부 스테인레스강제의 칼럼에 충전하였다. 이 경우에 있어서 수지층의 길이가 각각 5 m 되는 칼럼 4개를 직열로 연결하여 수지층 전체 길이를 약 20 m 되게 하였다. 칼럼을 60℃로 유지하면서 이 칼럼에 원료인 당 용액을 5 v/v % 가하고, 여기에 60℃의 온수를 SV (공간속도) 1.5로 공급함으로써 분획하여 α-이소말토실 α-글루코시드 고함유 획분과 기타의 α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드 고함유 획분을 각각 채취하였다.

α-이소말토실 α-이소말토시드와 α-이소말토트리오실 α-글루코시드 고함유 획분을 한데 모아 농도 약 2 w/v % 의 용액으로 한 다음 pH 5.0 으로 조정하고, 여기에 글루코아밀라아제를 건조 고형물 1 g당 5 단위 가한후 40℃ 에서 20 시간인큐베이트하여 비환원성 말단에 α-1,4 글루코시드 결합을 가진 협잡 당류를 주로 분해하였다. 이어서 수득한 혼합물을 100℃ 에서 20분 가열하여 잔존효소를 실활하고 냉각하여 통상의 방법으로 탈염, 정제후 농도 약 40 w/v % 용액으로 농축한 다음, 옥타데실 실리카 겔인 " YMC-PACK R-355-15 " (일본국의 YMC 사 판매) 을 충전한 칼럼을 사용하여 칼럼 크로마토그래피함으로써 α-이소말토실 α-이소말토시드 고함류 획분과 기타의 α-이소말토실 α-글루코시드 고함유 획분을 각각 채취하였다. 위의 방법을 반복하여 α-이소말토실 α-이소말토시드 고함유 획분을 채취하여 한데 모아 탈염, 정제, 농축후 진공건조하여 α-이소말토실 α-이소말토시드 함유 분말을 약 2 중량부 얻었다. 이 분말제품에는 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-이소말토시드를 약 97 % 함유하고 있었다.

위와 마찬가지로 하여 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-글루코시드를 약 98 % 함유하는 α-이소말토실 α-글루코시드 고함유 분말 약 12 중량부와 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 약 97 % 함유하는 α-이소말토트리오실 α-글루코시드 고함류 분말 약 3 중량부를 얻었다.

실험 2 : α-이소말토실 α-이소말토시드의 물리화학적 성질

α-이소말토실 α-이소말토시드 고함유 분말 제품을 사용하여 α-이소말토실 α-이소말토시드의 물리화학적 성질을 조사하였다.

( 1 ) 원소분석

(2) 분자량

666.6 달톤 ;

(3) 자외선 흡수

물에 용해한 후 측정했을 때 특징적인 흡수를 나타내지 않음 ;

(4) 맛

수크로오스의 약 1/5 의 감미도를 나타내며 만족스러운 맛을 가지고 냄새는 없음 ;

(5) 용매에 대한 용해성

물, 0.1 N NaOH 및 0.1 N HCl 에 용이하게 용해. 메탄올과 에탄올에 용해가 어려움. 클로로포름과 에틸 아세테이트에 용해않음 ;

(6) 정색 반응

안트론-황산 반응에서 녹색을 나타냄, 페엘링 반응과 요오드 반응에서 음성.

(7) 구조

(가) 1 N 황산으로 가수분해하면 D-글루코오스 잔기만을 생성함.

(나) 메틸화하여 산으로 가수분해한 후 환원한 다음 아세틸화하여 글리시톨 아세테이트 또는 메틸헥시톨아세테이트를 얻어 이 메틸헥시톨아세테이트를 가스 크로마토그래피 분석한 결과, 1,5-디-O-아세틸-2,3,4,6-테트라-O-메틸글루시톨과 1,5,6-트리-O-아세틸-2,3,4-트리-O-메틸글루시톨이 1 : 1 의 몰비로 생성됨.

(다) 글루코아일라아제에 의해 부분적으로 가수분해되어 글루코오스, 트레할로오스 및 α-이소말토실 α-글루코시드틀 생성하지만 이소말토덱스트라나아제에 의해 가수분해되지 않음.

(라)¹³C-NMR (핵자기 공명) 에서 12 개의¹³C 시그날이 관찰되었으며 문헌 [J.H. Bradbury in " Carbohydrate Research ", Vol.126, pp.125-156 (1984)] 에 보고 되어 있는 표준물질인 α-D-글루코피라노오스의 화학이동 (chemical shift) 으로 부터 각 탄소를 귀속시켜 이 분말상 물질이 O-α-D-클루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노시드로 구성된 당질인 것으로 판단되었음. 분자량과 구성당 분석 결과로 부터 이 분말상 물질은 글루코오스 잔기로 된 4 당임이 확인됨. 시료의¹³C 시그날의 수는 24 개 탄소원자의 절반으로서, 이 물질은 점대조적 구조, 즉 O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노실 O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노시드의 구조를 가지고 있는 것을 나타냄.

이들 결과로 부터 분말상 제품의 구조는 제 1 도에서와 같이 나타낼 수 있다. 이 구조로 부터 이 분말상 물질을 α-이소말토실 α-이소말토시드라 명명하였다. α-이소말토실 α-이소말토시드과 마찬가지로 얻은 α-이소말토실 α-글루코시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드의 물리화학적 성질과 분석결과로부터 이들 물질은 제 2 도와 제 3 도에 나온 바와 같은 구조를 가진 각각 O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노실 α-D-글루코피라노시드 및 O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노실 α-D-글루코피라노시드인 것으로 판단된다.

실험 3 : 메일라아드 반응

실험 1의 방법으로 제조한 α-이소말토실 α-글루코시드 10 w/v %, 글리신 1 w/v % 및 50 mM 인산 완충액 (pH 7.0) 으로 된 용액을 100℃ 에서 90 분간 인큐베이트하여 냉각한후 1 cm 투광셀에서 480 nm 의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 마찬가지로 α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드에 대해서도 시험하였다. 대조로서 트레할로오스, 이소말토오스, 이소말토트리오스 및 이소말토테트라오스에 대해서도 위와 마찬가지로 시험하였다. 그 결과는 표 1 에나와 있다.

표 1 의 결과로 부터 명백한 바와 같이 본 발명의 유효성분인 α-이소말토실 α-글루코시드는 착색도가 비교적 낮아 α-이소말토실 α-글루코시드와 동일한 글루코오스 중합도 (DP) 를 가진 환원성 당질인 이소말토트리오스의 착색도의 약 3 % 이며, 트레할로오스와 마찬가지로 이 유효성분은 메일라아드 반응을 실질적으로 일으키지 아니하는 당인 것으로 판명되었다. 또한 α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드는 α-이소말토실 α-글루코시드와 마찬가지로 메일라아드 반응을 실질적으로 나타내지 않는 당인 것으로 판명되었다.

실험 4 : 소화시험

실험 1의 방법으로 제조한 α-이소말토실 α-글루코시드를 사용하여 Okada 등이 보고한 방법 [" Journal of Japanese Society of Nutrition and FoodScience", Vol.43, No.1, pp.23-29 (1990)] 에 준하여 생체외에서의 소화시험을 하여 그 소화정도를 가수 분해율 (전체당에 대한 글루코오스의 비율) 에 의해 평가하였다. 실험 1의 방법으로 제조한 α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드에 대해서도 위와 마찬가지로 시험하였다. 대조로서 말토오스, 트레할로오스 및 이소말토오스들 사용하여 위와 마찬가지로 시험하였다. 그 결과는 표 2 에 나와 있다.

표 2 의 결과로 부터 명백한 바와 같이 말토오스와 이소말토오스가 주로 효소에 의해 분해되는데 대하여 본 발명의 α-이소말토실 α-글루코시드는 소장점막 효소에 의해 약간 정도 가수분해 되기 때문에 경구투여했을 경우 그 대부분이 대장에 도달하는 것이라 판단된다.

α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드는 효소에 의한 분해율에 있어서 α-이소말토실 α-글루코시드와는 약간 차이가 있지만 α-이소말토실 α-글루코시드와 마찬가지로 소화성이 낮거나 비교적 저칼로리인 것으로 판단된다.

실험 5 : 장내 세균에 의한 동화시험

문헌 [Tomotari MITSUOKA in " A Color Atlas of Anaerobic Bacteria ", published by Kabushiki Kaisha Sobunsha, Tokyo, Japan, page 325 (1984)] 에 보고되어 있는 PYF 배지 또는 실험 1의 방법으로 제조한 α-이소말토실 α-글루코시드를 0.5 w/v % 첨가한 상기 PYF 배지에서 37℃에서 96 시간 동안 장내 세균을 배양하였다. 수득한 배양액을 5 배로 희석하고, 이 희석액의 혼탁도를 1 cm 셀에서 파장 750 nm 에서 측정하여 장내세균의 생육도를 구하여 그 동화성 (assimilability) 을 판정하였다. 실험 1 에서 제조한 α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드에 대해서도 마찬가지로 시험하였다. 대조로서 글루코오스, 트레할로오스 및 이소말토오스에 대해서 위와 마찬가지로 시험하였다. 판정기준은 표 3 에 나와 있고 그 결과는 표 4 와 표 5 에 나와 있다.

표 4 와 표 5 의 결과로 부터 명백한 바와 같이 대조의 글루코오스 및 트레할로오스와는 달리 본 발명의 α-이소말토실 α-글루코시드, α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드는 비피드균에 의한 선택적 동화성이 높다. 이들 결과와 실험 4의 결과를 합쳐서 고려하면 α-이소말토실 α-글루코시드, α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드의 대부분은 포유동물에 경구투여할 경우 대장에 도달하여 비피드균 증식촉진제로 작용하는 것이라 판단된다.

실험 6 : 생체내에서의 비피드균 증식촉진작용에 미치는 영향

α-이소말토실 α-글루코시드 10 g 또는 α-이소말토실 α-이소말토시드 10 g 을 뜨거운 수우프에 용해하여 건강한 지원자 (평균연령 40.6세, 평균체중 62.2 kg) 5명에게 매일 점심때에 경구 투여하기를 14일간 계속하였다. 이 실험 순서는 α-이소말토실 α-이소말토시드의 1차 투여시험과 α-이소말토실 α-글루코시드의 2차 투여시험 사이의 14일 동안의 콘트롤 기간을 둔다.

14 일간의 투여 시험 전후의 1 일당의 분변 (糞便) 중량, 분변중량의 상대변화, 분변의 pH, 분변 1 g 당의 총세균수, 분변중의 총세균수에 대한 비피드균의 백분율 및 총 비피드균수의 상대변화를 구한 다음, 지원자 5 명의 평균치를 산출하였다. 이 측정중에서 총세균수는 문헌 [" A Color Atlas of Anaerobic Bacteria ", pp.53-65 (1984), edited by Tomotari MITSUOKA, published by Kabushiki Kaisha Sobunsha, Tokyo, Japan (1984)] 에 보고된 방법에 따라 측정하였다. 즉, M 10 배지를 제외한 13 종류의 배지에서 생장한 콜로니가 어떠한 균군 [(속 (屬)] 에 속하는 가의 판정과 균수의 측정을 하였다. 각 균군의 균수는 가장 높은 균수를 나타낸 배지에서의 균수를 진균수 (real cell count) 로 하였다. 이렇게 하여 얻어진 각 균군의 균수의 총계를 각 지원자의 분변에서의 총세균수로 하였다. 총세균수에 대한 비피드균의 백분율 (%) 은 비피드균 [비피도박테륨속 (Bifidobacterium 屬)] 의 균수를 총세균수로 나눈 값에 100 을 곱하여 구하였다. 총비피드균수의 상대변화는 분변 1 g 당의 비피드균수에 분변중량을 곱한 값을 구하고 투여시험전의 비피드균의 총세균수를 100 으로 하여 14 일간 투여시험후의 총비피드균의 균수를 상대값으로 나타내었다. 분변중량, 분변 pH 및 분변중의 총비피드균수의 변화를 표 6 에 요약하였다.

표 6의 결과로 부터 명백한 바와 같이 α-이소말토실 α-글루코시드 또는 α-이소말토실 α-이소말토시드 투여전의 데이타와 비교하여 보면 투여했을 때가 분변의 pH 를 약 0.6∼0.8 저하시켰고, 1 일 분변량과 분변 1 g 당의 비피드 균수가 증가하였으며, 분변중의 총세균수에 대한 비피드균의 백분율 (%) 이 약 2 배나 증가하여 총비피드균수에 있어서 약 2.3∼2.5 배나 증가하였음이 판명되었다. α-이소말토실 α-글루코시드 및 α-이소말토실 α-이소말토시드와 마찬가지로 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 인간에게 경구투여했을때 소화관에서 쉽사리 소화되지 않고 그 대부분이 대장에 도달하여 비피드균 증식촉진 효과를 나타냄이 판명되었다.

실험 7 : 충치유발균에 의한 산생성

실험 1의 방법으로 제조한 α-이소말토실 α-글루코시드를 사용하고 문헌 [Kanou TAKEUCHI in " Japanese Journal of Oral Biology", Vol. 26, pp.698~713 (1984)] 에 보고된 방법에 준하여 충치 유발균인 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus) ATCC 27351 에 의해 당류가 발효되는지의 여부를 조사하였다.

실험은 다음과 같이 하였다. 즉, 스테판 (Stephen) 완충액 (PH 7.0) 에 현탁시킨 생균 50 w/v % 현탁액과 이 완충액에 용해한 0.02 M 농도의 시험당 용액을 혼합하고 37℃ 에서 교반한 후 일정시간 간격으로 pH 를 측정하였다. 위와 마찬가지로 α-이소말토실 α-이소말토시드와 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 시험하였다. 대조로서 수크로오스, 트레할로오스 및 이소말토오스에 대해서도 위와 마찬가지로 시험하였다. 그 결과는 표 7 에 나와 있다.

표 7 의 결과로 부터 명백한 바와 같이 수크로오스를 사용할 경우에서는 pH 가 급격히 저하하고, 트레할로오스에서는 pH 가 완만히 저하하며, 이소말토오스에서는 pH가 느리게 저하했음이 판명되었다. 한편, α-이소말토실 α-글루코시드를 사용할 경우에서는 실질적인 pH 저하가 전혀 없었음이 판명되었는데, 이것은 이 당질이 산발효를 실질적으로 받지않는다는 것을 나타낸다. 또한 α-이소말토실 α-이소말토시드와 α-이소말토트리오실 α-글루코시드도 α-이소말토실 α-글루코시드과 마찬가지로 실질적으로 산발효를 받지 않는것이 판명되었다.

실험 8 : 충치유발균으로 부터 글루코실트란스퍼라아제에 의한 불용성 글루칸 생성의 억제

실험 1의 방법으로 제조한 α-이소말토실 α-글루코시드들 사용하고 문헌 [Kanou TAKEUCHI in " Japanese Journal of Oral Biology", Vol. 26, pp.698~713 (1984)] 에 보고된 방법에 준하여 스트렙토코커스 소브리누스 균주 (ATCC 27351) 유래의 트란스글루코시다아제가 수크로오스로 부터의 불용성 글루칸의 효소합성에 미치는 영향을 조사하였다.

농도 1 w/v % 의 수크로오스 용액 1 ml, 농도 1 w/v % 의 시험 당용액 1 ml 및 0.1 M 인산 완충액 (pH 6.8) 1.5 ml 로 된 혼합용액에 총단백질 함량이 10 mg 인조 (crude) 글루코실트란스퍼라아제 표품을 함유한 용액 0.5 ml 을 가하고 이 혼합용액을 소형 시험관에 넣은 다음 30 도의 기울기로 고정시키고 37℃ 에서 16시간 반응시켰다. 이 반응 혼합물을 다른 시험관에 완만하게 옮긴후, 여기에 소형 시험관의 내벽에 부착하여 잔존하는 물질을 물 4 ml 로 주의해서 세척해서 얻은 용액을혼합한 다음 이 혼합용액을 원심분리하여 비흡착 글루칸을 침전물로서 얻었다.

이렇게 하여 얻은 흡착 글루칸과 비흡착 글루칸의 양을 안트론-황산법으로 각각 정량하여 이들의 총량을 생성된 불용성 글루칸의 양으로 하였다. 대조계로서 시험당 용액 대신에 물을 사용하는 반응계, 즉 당으로서 수크로오스를 사용하는 반응계를 만들어 대조계의 불용성 글루칸 생성량에 대한 시험당 용액계에서의 불용성 글루칸 생성량의 백분율 (%) 을 100 으로 부터 감하여 불용성 글루칸의 생성 저해율을 구하였다.

실험 1의 방법으로 제조한 α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드에 대해서도 위와 마찬가지로 시험하였다. 대조로서 트레할로오스와 이소말토오스에 대해서도 위와 마찬가지로 시험하였다. 그 결과는 표 8 에 나와 있다.

표 8의 결과로 부터 명백한 바와 같이 α-이소말토실 α-글루코시드는 대조인 수크로오스와 비교하면 비흡착 글루칸과 흡착 글루칸을 극히 소량 생성하였고, 또한 대조인 트레할로오스와 이소말토오스 보다 불용성 글루칸의 생성을 강력히 억제하고 있음이 판명되었다. 그리고 α-이소말토실 α-글루코시드와 병행하여 시험한 α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드도 α-이소말토실 α-글루코시드와 마찬가지로 불용성 글루칸의 생성을 강력히 억제하고 있음이 판명되었다.

이상의 결과와 실험 7의 결과를 종합해서 판단하면 α-이소말토실 α-글루코시드, α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드는 충치 유발균에 의해 실질적으로 발효되지 않으며, 이들 균에 의한 불용성 글루칸의 생성을 억제하고, 치아의 평활면에 대한 불용성 글루칸의 흡착을 효과적으로 억제하고 있다. 따라서 수크로오스와 병용할 경우 이들 당류는 수크로오스의 충치 유발성을 적극적으로 억제하는 것이 인정되므로 이들을 충치유발 억제제로서 적절히 사용할 수 있다고 결론 지을 수 있다.

실험 9 : 급성독성 시험

실험 1에서 제조한 α-이소말토실 α-글루코시드 표품을 마우스를 사용하여 경구투여하여 급성독성 시험을 하였다. 그 결과, 투여 가능한 최대 투여량에 있에서도 사망예는 없었다. 이것은 그 LD₅₀이 50 g/kg 이상으로서 독성이 극히 낮다는 것을 뜻한다. 실험 1에서 제조한 α-이소말토실 α-이소말토시드와 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 위와 마찬가지로 시험한 결과 이들의 LD₅₀은 50 g/kg 이상으로서 이들 당류는 그 독성이 극히 낮다는 것이 판명되었다.

이하 α-이소말토실 α-글루코시드 또는 α-이소말토실 α-이소말토시드 및/또는 α-이소말토실 α-글루코시드를 유효성분으로 함유하는 본 발명의 비피드균 증식 촉진제의 제조방법을 실시예 A 에서 설명하고, α-이소말토실 α-글루코시드 또는 α-이소말토실 α-이소말토시드 및/또는 α-이소말토실 α-글루코시드를 유효성분으로 함유하는 비피드균 증식 촉진작용을 가진 본 발명의 조성물을 실시예 B에서 설명한다.

실시예 A-1

트레할로오스 1 중량부와 DE (dextrose equivalent) 18의 덱스트린인 " PINE-DEX #4 " (일본국의 Matsutani Chemical Ind. 사 판매) 1 중량부를 물 2.5 중량부에 가열 용해한고 이 용액을 60℃ 및 pH 5.5 로 조정한 후 여기에 아스페르길루스 니거 유래의 α-글루코시다아제를 건조 고형물 1 g 당 5 단위 가하고 20 시간 효소반응시킨 다음, 반응 혼합물을 95℃ 에서 30 분간 인큐베이트하여 잔존효소를 실활하였다. 수득한 용액을 통상의 방법으로 활성탄으로 탈색하고 여과해서 이온교환수지 (H 형 및 OH 형) 로 탈염하여 정제한후 농축하여 농도 75 % 의 α-이소말토실 α-이소말토시드를 약 92 % (d.s.b.) 의 수율로 얻었다.

이 제품은 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-글루코시드를 약 21 %, α-이소말토실 α-이소말토시드를 약 5 % 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를약 7 % 함유하고 있으며 비피드균 증식 촉진제, 미네랄 흡수촉진제 및 충치 억제제로서 유리하게 사용할 수 있다. 이 제품은 온화한 감미, 적당한 점도 및 보습성을 가지고 있으므로 감미료, 맛개량제, 안정제, 증량제, 보조제 및 부형제로서 각종 음식물, 화장품 및 의약품 등의 비피드균 증식촉진 작용, 미네랄 흡수 촉진 작용 및 충치 억제 작용을 가진 각종 조성물에 유리하게 사용할 수 있다.

실시예 A-2

실시예 A-1 의 방법으로 제조한 반응 혼합물을 정제하여 농도 50 w/v % 의 원료 당용액으로 농축하였다. α-글루코시드의 함량을 높이기 위해 이 당용액을 실험 1 의 방법에 준하여 강산성 양이온 교환수지 (Na형) 인 " XT-1016 " 을 내경 5.4 cm 의 자켓부 스테인레스강제의 칼럼 4 개에 충전하여 직열로 연결해서 수지층 전체 길이를 20 m 되게 한 칼럼을 사용하여 이온교환 칼럼 크로마토그래피를 하였다.

칼럼 내부온도를 60℃ 로 유지하면서 당용액을 수지에 대해 5 v/v % 가한 다음 이 칼럼에 60℃ 의 온수를 SV (공간속도) 0.15 에서 공급하며 말토오스와 글루코오스 등의 협잡당류를 제거하면서 α-이소말토실 α-글루코시드 고함유 획분을 얻었다. 이 획분을 한데 모아 정제하고 농축한후 진공건조한 다음 분쇄하여 α-이소말토실 α-이소말토시드 고함유 분말을 건조 고형물 기준으로 약 25 % 의 수율로 얻었다.

이 제품은 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-글루코시드를 약 32 %, α-이소말토실 α-이소말토시드를 약 20 % 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 약 28 % 함유하고 있으며 비피드균 증식 촉진제, 미네랄 흡수 촉진제 및 충치 억제제로서 유리하게 사용할 수 있다. 이 제품은 비교적 낮은 환원성 및 온화한 상품의 감미를 가지고 있으므로 감미료, 맛개량제, 안정제, 증량제, 보조제 및 부형제로서 각종 음식물, 화장품 및 의약품 등의 비피드균 증식촉진 작용, 미네랄 흡수 촉진 작용 및 충치 억제 작용을 가진 각종 조성물에 유리하게 사용할 수 있다.

실시예 A-3

10 w/v % 감자 전분 현탁액에 최종농도 0.1 w/v % 되게 탄산칼슘을 가하고, 이 현탁액을 pH 6.0 으로 조정후 여기에 전분 1 g 당 " SPITASE HS " (일본국의 Nagase Biochemicals 사 판매의 α-아밀라아제) 를 0.1 % 가하여 교반, 가열 조건하에 호화 및 액화하였다. 즉시에 이 혼합물을 120℃ 에서 20 분간 오토클레이브 처리한후 40℃ 및 pH 6.5 로 조정하고, 이 혼합물에 건조 고형물 기준으로 전분 1 g 당 이소아밀라아제 (일본국의 Hayashibara Biochemical Laboratories 사 판매) 를 500 단위, 본 출원인이 출원한 일본국 특허출원 제 79,291/94 호 명세서에 개시된 아르드로박터 (Arthrobacter) sp.Q36 (FERM BP-4316) 유래의 비환원성 당질생성 효소를 3 단위 및 동일한 균주 유래의 트레할로오스 유리효소를 15 단위 가하고 12 시간 효소반응시켜 트레할로오스를 약 55 % (d.s.b.) 함유하는 당용액을 얻었다. 이어서 이 당용액을 95℃ 에서 30 분간 인큐베이트하여 잔존효소를 실활하고 농도 45 w/v % (d.s.b.) 로 될때 까지 농축한후 60℃ 및 pH 5.0 으로 조정한 다음, 여기에 건조 고형물 1 g 당 칸디다 트로피칼리스 (Candida tropicalis) 균주 (IFO 0589) 유래의 α-글루코시다아제 (일본국의 Hayashibara Biochemical Laboratories사 판매) 를 3 단위 가하고 24 시간 효소반응 시켰다. 이 반응 혼합물을 95℃ 에서 30 분간 인큐베이트하여 잔존효소를 실활하고 통상의 방법으로 활성탄으로 탈색하고 여과하여 H 형 및 OH 형 이온교환 수지로 탈염하고 정제한후 농축하여 농도 약 75 %의 α-이소말토실 α-글루코시드 시럽을 약 95 % (d.s.b.) 의 수율로 얻었다.

이 제품은 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-글루코시드를 약 20 %, α-이소말토실 α-이소말토시드를 약 3 % 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 약 5 % 함유하고 있으며 비피드균 증식 촉진제, 미네랄 흡수 촉진제 및 충치 억제제로서 유리하게 사용할 수 있다. 이 제품은 비교적 낮은 환원성 및 온화한 상품의 감미를 가지고 있으므로 감미료, 맛개량제, 안정제, 증량제, 보조제 및 부형제로서 각종 음식물, 화장품 및 의약품 등의 비피드균 증식촉진 작용, 미네랄 흡수 촉진 작용 및 충치 억제 작용을 가진 각종 조성물에 유리하게 사용할 수 있디.

실시예 A-4

30 w/w % 옥수수 전분 현탁액에 최종농도 0.1 w/v % 되게 탄산칼슘을 가하고, 이 현탁액을 pH 6.5 으로 조정후 여기에 전분 1 g당 " TERMAMYL 60L " (덴마크국의 Novo Industri A/S 판매의 α-아밀라아제) 를 0.2 w/v % 가하여 교반, 가열조건하에 전분을 호화 및 액화하였다. 즉시에 이 혼합물을 120℃ 에서 20 분간 오토클레이브 처리한후 55℃ 로 냉각하고, 이 혼합물에 건조 고형물 기준으로 전분 1 g 당 이소아밀라아제 (일본국의 Hayashibara Biochemical Laboratories 사 판매) 500 단위와 β-아밀라아제 (일본국의 Nagase Biochemicals 사 판매) 30 단위를 가하고 48 시간 효소 반응시켜 말토오스를 약 84 % (d.s.b.) 함유하는 당용액을 얻었다.이어서 이 당용액을 95℃ 에서 30 분간 가열하고 60℃ 및 pH 7.0 으로 조정한 다음 여기에 건조 고형물 기준으로 전분 1 g 당 본 출원인의 일본국 특허출원 제 144,092/94 호 명세서에 개시된 더어무스 아쿠아티쿠스 (Thermus aquaticus) 균주 (ATCC 33923) 유래의 말토오스/트레할로오스 변환효소를 1 단위 가하고 24 시간 효소반응 시켜 건조 고형물 기준으로 트레할로오스를 약 50 % 함유하는 당용액을 얻었다. 이 당용액을 pH 5.5 로 조정하고 여기에 건조 고형물 1 g 당 아스페르길루스 니거 유래의 α-글루코시다아제를 3 단위 가하고 60℃에서 24 시간 효소반응시켰다. 이어서 이 반응 혼합물을 95℃에서 30 분간 인큐베이트하여 잔존효소를 실활하고 통상의 방법으로 활성탄으로 탈색하고 여과하여 H 형 및 OH 형 이온교환 수지로 탈염하고 정제한후 농축하여 진공 건조한 다음 분쇄하여 농도 약 75 % 의 α-이소말토실 α-글루코시드를 함유한 분말을 약 90 % (d.s.b.) 의 수율로 얻었다.

이 제품은 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-글루코시드들 약 20 %, α-이소말토실 α-이소말토시드를 약 4 % 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 약 6 % 함유하고 있으며 비피드균 증식 촉진제, 미네랄 흡수 촉진제 및 충치 억제제로서 유리하게 사용할 수 있다. 이 제품은 온화한 상품의 감미, 적당한 점도 및 보습성을 가지고 있으므로 감미료, 맛개량제, 안정제, 증량제, 보조제 및 부형제로서 각종 음식물, 화장품 및 의약품 등의 비피드균 증식촉진 작용, 미네랄 흡수 촉진 작용 및 충치 억제 작용을 가진 각종 조성물에 유리하게 사용할 수 있다.

실시예 A-5

30 w/v % 감자 전분 현탁액에 최종농도 0.1 w/v % 되게 탄산칼슘을 가하고,이 현탁액을 pH 6.5 로 조정후 여기에 전분 1 g 당 " SPITASE HS " (일본국의 Nagase Biochemicals 사 판매의 α-아일라아제) 를 0.01 % 가하여 교반 조건하에 가열하여 전분을 호화 및 액화하였다. 즉시에 이 혼합물을 120℃에서 5분간 오토클레이브 처리한후 55℃ 냉각하여 DB (dextrose equivalent) 1 미만의 액화 전분액을 얻어 pH 7.0 으로 조정하고, 이 혼합물에 건조 고형물 기준으로 전분 1 g당 풀룰라나아제 150 단위와 말토테트라오스 생성 아밀라아제 8 단위(이들 두가지는 모두 일본국의 Hayashibara Biochemical Laboratories 사 판매) 를 가하고 50℃ 에서 36 시간 효소반응시켰다. 이어서 이 반응 혼합물을 95℃에서 30 분간 인큐베이트한후 45℃ 로 냉각하고, 여기에 본 출원인의 유럽 특허출원 공개 제 060753 A2 호 공보에 개시되어 있는 리조븀 (Rhizobium) sp.M-11(FERM BP-4130) 유래의 비환원성 당질 생성효소를 전분 1 g 당 2 단위 가하고 64 시간 효소반응 시킨후 60℃ 및 pH 5.0 으로 조정한 다음 여기에 건조 고형물 기준으로 전분 1 g 당 칸디다 트로피칼리스 (Candida tropicalis) 균주(IFO 0589) 유래의 α-글루코시다아제를 3 단위 가하고 24 시간 효소반응 시켰다. 이 반응 혼합물을 95℃ 에서 30 분간 인큐베이트하여 잔존효소를 실활하고 통상의 방법으로 활성탄으로 탈색하고 여과하여 H 형 및 OH 형 이온교환 수지로 탈염하고 정제한후 농축하여 진공건조한 다음 분쇄하여 α-이소말토실 α-글루코시드 함유분말을 약 90 % (d.s.b.) 의 수율로 얻었다.

이 제품은 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-글루코시드를 약 18 %, α-이소말토실 α-이소말토시드를 약 4 % 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 약 5 % 함유하고 있으며 비피드균 증식 촉진제, 미네랄 흡수 촉진제 및 충치 억제제로서 유리하게 사용할 수 있다. 이 제품은 온화한 상품의 감미, 적당한 점도 및 만족스러운 보습성을 가지고 있으므로 감미료, 맛개량제, 안정제, 증량제, 보조제 및 부형제로서 각종 음식물, 화장품 및 의약품 등의 비피드균 증식 촉진 작용, 미네랄 흡수 촉진 작용 및 충치 억제 작용을 가진 각종 조성물에 유리하게 사용할 수 있다.

실시예 A-6

30 w/v % 옥수수 전분 현탁액에 최종농도 0.1 w/v % 되게 탄산 칼슘을 가하고, 이 현탁액을 pH 6.5 로 조정후 여기에 TERMAMYL 60L (덴마크국의 Novo Industi A/S 판매의 α-아밀라아제) 를 0.3 w/v % 가하여 교반 조건하에 가열하여 호화 및 액화하였다. 즉시에 이 혼합물을 120℃ 에서 30 분간 오토클레이브 처리한후 55℃ 로 냉각하여 DE 약 4 의 액화 전분액을 얻었다. 이 액화액에 건조 고형물 기준으로 전분 1 g 당 아르드로박터 (Arthrobacter) sp.Q36 (FERM BP-4316) 유래의 비환원성 당질생성 효소를 4 단위, 이소아밀라아제를 300 단위 및 시클로말토 덱스트린 글루카노트란스퍼라아제를 5 단위 (이들 중 두가지는 일본국의 Hayashibara Biochemical Laboratories 판매) 가하고 pH 6.3 및 45℃ 에서 48 시간 효소반응시켰다. 이어서 이 반응 혼합물을 95℃ 에서 30 분간 인큐베이터 하여 잔존효소를 실활하고 55℃ 및 pH 5.5 로 조정한 다음, 건조 고형물 기준으로 β-아밀라아제를 전분 1 g 당 10 단위 가한후 16 시간 효소반응 시켰다. 이어서 이 반응 혼합물을 95℃ 에서 30 분 가열하여 잔존효소를 실활한후 60℃ 로 냉각하고, 여기에 건조 고형물 1 g 당 아스페르길루스 니거 유래의 α-글루코시다아제를 3 단위 가하고 24 시간 효소반응 시켰다. 이 반응 혼합물을 95℃ 에서 30 분간 인큐베이트하여 잔존효소를 실활하고 통상의 방법으로 활성탄으로 탈색하고 여과하여 H 형 및 OH 형 이온교환 수지로 탈염하고 정제한후 농축하여 α-이소말토실 α-글루코시드를 함유한 시럽을 약 95 %(d.s.b.) 의 수율로 얻었다.

이 제품은 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-글루코시드를 약 18 %, α-이소말토실 α-이소말토시드를 약 2 % 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 약 3 % 함유하고 있으며 비피드균 증식 촉진제, 미네랄 흡수 촉진제 및 충치 억제제로서 유리하게 사용할 수 있다. 이 제품은 온화한 상품의 감미, 적당한 점도 및 양호한 보습성을 가지고 있으므로 감미료, 맛개량제, 안정제, 증량제, 보조제 및 부형제로서 각종 음식물, 화장품 및 의약품 등의 비피드균 증식 촉진작용, 미네랄 흡수 촉진 작용 및 충치 억제 작용을 가진 각종 조성물에 유리하게 사용할 수 있다.

실시예 A-7

실시예 A-1 의 방법으로 제조한 반응 혼합물을 통상의 방법으로 정제하고 농도 50 w/v % 의 시럽으로 농축한 다음 오토클레이브에 넣고 라네이 니켈 10 w/v % 을 첨가하여 완만한 교반 조건하에 90~120℃ 로 가열하고 수소압을 20~120 kg/㎠ 로 올려주면서 완전히 수소첨가하였다. 이어서 반응 혼합물로 부터 라네이 니켈을 제거하고, 수득한 용액을 탈색하고 탈염하여 정제한후 농축하여 농도 70 w/v % 의 시럽을 건조 고형물당 80 % 의 수율로 얻었다.

이 제품은 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-글루코시드를 약 21 %,α-이소말토실 α-이소말토시드를 약 5 % 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 약 7 % 와 더불어 당알코올을 함유하고 있으며 비피드균 증식 촉진제, 미네랄 흡수 촉진제 및 충치 억제제로서 유리하게 사용할 수 있다. 이 제품은 환원성이 없으며 온화한 상품의 감미, 적당한 점도, 보습성을 가지고 있으므로 감미료, 맛개량제, 안정제, 증량제, 보조제 및 부형제로서 각종 음식물, 화장품 및 의약품 등의 비피드균 증식 촉진 작용, 미네랄 흡수 촉진 작용 및 충치 억제 작용을 가진 각종 조성물에 유리하게 사용할 수 있다.

실시예 A-8

실시예 A-2 의 방법으로 제조한 α-이소말토실 α-이소말토시드 고함유 획분을 통상의 방법으로 정제하고 농도 약 50 w/v % 의 시럽으로 농축한 다음, 실시예 A-7 의 방법에 준하여 수소 첨가하고 정제하여 진공 농축한후 분쇄하여 α-이소말토실 α-이소말토시드 고함유 분말을 건조 고형물 기준으로 약 70 % 의 수율로 얻었다.

이 제품은 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-글루코시드를 약 32 %, α-이소말토실 α-이소말토시드를 약 20 % 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 약 28 % 와 더불어 당알코올을 함유하고 있으며 비피드균 증식 촉진제, 미네랄 흡수 촉진제 및 충치 억제제로서 유리하게 사용할 수 있다. 이 제품은 환원성이 없으며 온화한 상품의 감미를 가지고 있으므로 감미료, 맛개량제, 안정제, 증량제, 보조제 및 부형제로서 각종 음식물, 화장품 및 의약품 등의 비피드균 증식 촉진 작용, 미네랄 흡수 촉진 작용 및 충치 억제 작용을 가진 각종 조성물에 유리하게 사용할 수 있다.

실시예 A-9

실시예 A-5 의 방법으로 제조한 α-이소말토실 α-이소말토시드 함유 반응 혼합물을 통상의 방법으로 정제하고 농도 약 50 w/v % 의 시럽으로 농축한 다음, 실시예 A-7 의 방법에 준하여 수소 첨가하고 정제하여 진공 농축함으로써 농도 약 70 w/v % 의 시럽을 건조 고형물 기준으로 약 80 % 의 수율로 얻었다.

이 제품은 건조 고형물 기준으로 α-이소말토실 α-글루코시드를 약 18 %, α-이소말토실 α-이소말토시드를 약 4 % 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 약 5 % 와 더불어 당알코올을 함유하고 있으며 비피드균 증식 촉진제, 미네랄 흡수 촉진제 및 충치 억제제로서 유리하게 사용할 수 있다. 이 제품은 환원성이 없으며 온화한 상품의 감미를 가지고 있으므로 감미료, 맛개량제, 안정제, 증량제, 보조제 및 부형제로서 각종 음식물, 화장품 및 의약품 등의 비피드균 증식 촉진 작용, 미네랄 흡수 촉진 작용 및 충치 억제 작용을 가진 각종 조성물에 유리하게 사용할 수 있다.

실시예 B-1 : 감미료

실시예 A-2 의 방법으로 제조한 당류의 분말 1 중량부, " αG-SWEET" (일본국의 Toyo Sugar Refining 사 판매의 α-글리코실스테비오시드) 0.01 중량부 및 " ASPARTAME " (L-아스파르틸-L-페닐알라닌 메틸 에스테르) 0.01 중량부를 균일히 혼합하고, 이 혼합물을 조립기 (造粒機) 에서 조립하여 과립상 감미료를 얻었다. 이 제품은 비피드균 증식촉진 작용과 미네랄 흡수 촉진 작용을 가진 조성물이며 건강식품 또는 미용식품으로서 적절히 사용할 수 있고, 또한 충치 유발균에 의한 산의 생성이 적고 불용성 글루칸의 생성도 적으므로 충치 억제 식품의 감미료로서 적절히 사용할 수 있다. 이 제품은 상품의 감미를 가지고 있어서 수크로오스의 약 2.5 배의 감미도를 가지며 감미도당의 칼로리 값은 수쿠로오스의 약 1/2.5 로 저하되어 있다. 이 제품은 여기에 배합된 고감미도 감미료인 " αG-SWEET " 및 " ASPARTAME " 의 분해도 없이 그 안정성이 우수하여 저칼로리 감미료로서 칼로리 섭취를 제한하고 있는 비만자와 당뇨병 환자 등을 위한 저칼로리 음식물 등의 감미부여에 적절히 사용할 수 있다. 더욱이 이 제품은 불용성 글루칸의 생성이 적으므로 충치 억제 음식의 감미부여에 유리하게 사용할 수 있다.

실시예 B-2 : 하아드 캔디

농도 55 w/v % 의 수크로오스 용액 100 중량부에 실시예 A-1 의 방법으로 제조한 당류의 시럽 30 중량부를 가열하면서 혼합하고, 이 혼합물을 수분 함량 2 % 미만으로 될때까지 가열하면서 진공농축한 후 여기에 시트르산 1 중량부와 적당량의 레몬 향료와 착색료를 혼합하여 통상의 방법으로 성형하여 소요의 제품을 얻었다. 이 제품은 비피드균 증식촉진 작용을 가진 조성물 또는 이러한 작용을 가진 충치 유발성이 적은 하아드 캔디이다.

이 제품은 깨물기와 맛이 양호하고 수크로오스의 결정화가 없는 상품의 낮은 충치 유발성 하아드 캔디이다.

실시예 B-3 : 츄잉검

검 베이스 3 중량부를 연화할 때까지 가열용융하고, 여기에 결정질 말티톨분말 3 중량부와 실시예 A-8 의 방법으로 제조한 당류의 분말 4 중량부를 혼합한후, 다시 적당량의 향료와 착색료를 혼합하였다. 이 혼합물을 통상의 방법으로 로울로 반죽하고 성형한 다음 포장하며 소요의 제품을 얻었다. 이 제품은 비피드균 증식촉진 작용을 가진 조성물, 즉 이러한 작용과 실질적인 난충치 유발성 및 양호한 맛과 풍미를 가진 츄잉검이다. 또한 이 제품은 텍스쳐와 풍미가 만족스러운 츄잉검이다.

실시예 B-4 : 야채 쥬우스

토마토 쥬우스를 주성분으로 하는 야채 쥬우스 1000 중량부에 실시예 A-9 의 방법으로 제조한 당류의 시럽 10 중량부와 평균분자량 약 10,000 의 풀룰란 5 중량부를 용해하고, 이 용액을 통상의 방법으로 가열 멸균하여 통조림하여 소요의 제품을 얻었다. 이 제품은 비피드균 증식촉진 작용과 충치억제 작용을 가진 조성물이며, 비피드균 증식촉진 작용을 가진 당류외에 야채유래의 비타민과 미네랄을 함유하고 있으므로 비피드균 증식촉진 작용과 미네랄 흡수촉진 작용을 가진 미용식품 또는 건강식품으로 적절히 사용할 수 있다.

실시예 B-5 : 커스타드 크리임

옥수수 전분 100 중량부, 실시예 A-3 의 방법으로 제조한 당류의 시럽 100 중량부, 말토오스 80 중량부, 수크로오스 20 중량부 및 식염 1 중량부를 충분히 혼합하고, 이 혼합물을 계란 280 중량부와 교반, 혼합한후 여기에 끓인 우유 1000 중량부를 서서히 혼합하여 교반하에 가열하였다. 옥수수 전분이 완전히 호화하여 전체 내용물이 반투명하게 되었을때 가열을 정지하고 냉각한후 적당량의 바닐라 향료를 혼합하고 무게를 달아 충전, 포장하여 소요의 제품을 얻었다. 이 제품은 비피드균 증식촉진 작용과 충치 억제 작용을 가진 조성물이며, 이러한 작용과 미네랄 흡수촉진 작용을 아울러 가진 미용식품 또는 건강식품으로 적절히 사용된다. 또한 이 제품은 평활한 표면과 광택, 온화한 감미 및 양호한 맛을 가지고 있다.

실시예 B-6 : 우이로-노-모토 (Uiro-no-moto)

쌀가루 90 중량부를 옥수수 전분 20 중량부, 수크로오스 40 중량부, 실시예 A-4 의 방법으로 제조한 당류의 분말 80 중량부 및 풀룰란 4 중량부를 균일히 혼합하여 소요의 제품을 얻었다. 이 제품을 물 및 적당량의 분말차 (녹차) 와 반죽하여 용기에 넣고 60 분간 증기찜하여 분말차 우이로를 제조하였다. 이 제품은 비피드균 증식촉진 작용과 충치 억제 작용이 있는 조성물이며, 이러한 활성을 가진 미용식품이나 건강식품으로 적절히 사용할 수 있다.

이 제품은 양호한 광택이 있고 깨물기와 맛이 양호하다. 전분의 노화를 양호하게 억제하므로 비교적 저장기간이 길다.

실시예 B-7 : 가당연유

실시예 A-7 의 방법으로 제조한 당류의 시럽 3 중량부와 수크로오스 1 중량부를 원유 100 중량부에 용해하고, 이 혼합물을 플레이트 히이터에서 가열멸균한후 농도 70 w/v % 되게 농축하여 무균적으로 통조림함으로써 소요의 제품을 얻었다. 이 제품은 온화한 감미와 양호한 맛을 가지고 있으며 유유아(乳幼兒) 식품, 과일, 커피, 코코아 및 홍차 등의 조미료로서 유리하게 이용할 수 있다. 이 제품은 비피드균 증식촉진 작용, 미네랄 흡수촉진 작용 및 충치 예방작용을 가진 조성물이며이러한 작용과 미네랄 흡수촉진 작용을 가진 미용식품 또는 건강식품으로서 적절히 사용할 수 있다.

실시예 B-8 : 화장용 크리임

폴리옥시에틸렌글리콜 모노스테아레이트 2 중량부, 자기 유화형 글리세릴 모노스테아레이트 5 중량부, 실험 1의 방법으로 제조한 분말 당류 2 중량부, α-글리코실 루틴 1 중량부, 유동 파라핀 1 중량부, 글리세릴 트리옥타네이트 10 중량부 및 적당량의 방부제를 통상의 방법에 따라 혼합하였다. 여기에 1,3-부틸렌 글리콜 5 중량부 및 정제수 66 중량부를 가하여 오모지나이저로 에멀젼화하고, 향료를 적당량 가하여 혼합하여 소요의 제품을 제조하였다.

이 제품은 안정성이 우수하며 고품질의 햇빛 그을음 방지제, 피부 정화제, 색백제 등으로서 유리하게 이용할 수 있다.

실시예 B-9 : 고형 제제

천연형 인간 인터페론-α 표품 (일본국의 Hayashibara Biochemical Laboratories 제) 을 통상의 방법으로 고정화 항인간 인터페론-α 항체 칼럼에서 처리하여 인간 인터페론-α 을 흡착시킨 다음, 안정제인 소혈청 알부민을 통과시켜 과잉량의 혈청을 제거한후 pH 를 변화시키면서 실험 1 의 방법으로 제조한 분말 당류를 5 % 함유하는 생리 식염수를 칼럼에 공급함으로써 인간 인터페론-α 을 칼럼으로 부터 용출시켰다. 이 용출액을 멤브레인 여과하고 약 20 배량의 " FINETOSE " (일본국의 Hayashibara 사 판매의 무수결정질 말토오스 분말) 을 가하여 탈수하여 분말상 제품을 얻은후 타정기에서 타정하여 1 정 (200 mg) 당 인간 인터페론-α 를약 150 단위 함유하는 정제를 얻었다. 이 정제를 설하제(舌下劑) 로 하여 하루에 성인 1 인당 약 1~10 정을 경구투여하여 바이러스성 질환, 알레르기, 류마티즘, 당뇨병 및 악성 종양 등을 치료한다. 특히 이 정제는 환자의 수가 증가하고 있는 AIDS, 간염 등의 치료제로서 유리하게 이용할 수 있다. 이 제품은 α-이소말토실 α-글루코시드, α-이소말토실 α-이소말토시드 및/또는 α-이소말토트리오실 α-글루코시드와 더불어 말토오스가 정제중에서 인간 인터페론-α 의 안정제로 작용하므로 실온에서 방치하여도 그 활성을 장기간 잘 유지한다.

실시예 B-10 : 정제

실시예 A-2 의 방법으로 제조한 당류의 분말 20 중량부, 함수 결정질 트레할로오스 30 중량부, 락트산 칼슘 1 중량부, 슈거 에스테르 1 중량부 및 적당량의 분말 향료를 균일히 혼합하고, 이 혼합물을 통상의 방법으로 타정기에서 타정하여 하나의 중량이 약 350 mg 인 정제를 얻었다. 이 제품은 비피드 증식촉진 작용과 충치예방 작용이 있는 조성물이며, 이러한 작용과 칼슘 흡수 촉진작용을 가진 미용식품 또는 건강식품으로서 적절히 사용할 수 있다. 또한 이 제품은 균열이 억제되고 안정성이 양호하며 쉽사리 삼킬수 있으므로 통상적으로 성인 1 인당 하루에 약 1∼40 정, 바람직하게는 약 2~20 정을 투여할 수 있다.

실시예 B-11 : 정제

실시예 A-4 의 방법으로 제조한 당류의 분말 20 중량부, " NYUKA ORIGO "(일본국의 Hayashibara 상사 판매의 락토수크로오스 분말) 10 중량부, 락토오스 20 중량부, 제 3 인산 칼슘 1 중량부, 락트산 칼슘 1 중량부, 슈가 에스테르 1 중량부,적당량의 분말상 식용 색소 및 식용 향료를 균일히 혼합하였다. 이 혼합물을 통상의 방법으로 타정기에서 타정하여 하나의 중량이 약 680 mg 인 정제를 얻었다. 이 제품은 비피드균 증식촉진 작용과 충치억제 작용이 있는 조성물이며, 비피드균 증식 촉진 작용과 칼슘흡수 촉진 작용을 아울러 가진 미용식품 또는 건강식품으로서 적절히 사용할 수 있다. 이 제품을 사용시에는 성인 1 인당 하루에 약 1~40 정, 바람직하게는 약 2~20 정을 투여한다.

실시예 B-12 : 영양제

무수 결정질 말토오스 480 중량부, 건조 계란 190 중량부, 탈지 분유 209 중량부, 실시예 A-2 의 방법으로 제조한 당류의 분말 115 중량부, 염화 나트륨 4.4 중량부, 염화 칼륨 1.85 중량부, 황산 마그네슘 4 중량부, 티아민 0.01 중량부, 아스코르브산 나트륨 0.1 중량부, 비타민 E 아세테이트 0.6 중량부 및 니코틴산 아미드 0.04 중량부로 된 조성물을 제조하였다. 이 중에서 25 g 을 취하여 라미네이트 알루미늄제 소형 백 (bag) 에 충전하고 가열밀봉하여 영양제를 얻어 이것을 용매에 용해한 다음 사용한다. 이 제품은 용해성과 분산성이 우수하며 저온 냉장의 필요가 없고 실온에서도 비교적 저장기간이 길다. 이 제품은 비피드균 증식촉진 작용과 충치 억제작용이 있는 조성물이며 사용시에는 백 (bag) 하나를 약 150~300 ml 의 온수에 용해하여 경구 또는 경관방법에 의해 비강, 식도, 위 등에 투여함으로써 영양보급제로 작용하게 하며, 또한 비피드균 증식촉진과 미네랄 흡수촉진을 하여 환자의 건강회복을 촉진한다. 특히 이 제품은 대장 내에서 비피드균의 증식을 촉진하여 pH를 저하하고, 부패물질 등에 의한 유해물질의 생성을 억제한다. 또한 이 제품은분변량을 증대시켜 환자에게 통상적으로 일어나는 변비를 예방한다. 물론 이 제품은 인간을 비롯한 가축에게 경구투여 또는 경관투여되는 비피드균 증식 촉진 작용을 가진 조성물로서 유리하게 사용할 수 있다.

실시예: B-13 : 영양제

무수 결정질 트레할로오스 14.5 중량부, 수크로오스 4.05 중량부, 만다린오렌지 쥬우스 분말 3.2 중량부, 실시예 A-5 의 방법으로 제조한 당류의 분말 3.0 중량부, 시트르산 0.11 중량부, L-아스코르브산 0.02 중량부 및 오렌지 쥬우스 분말 0.1 중량부로 된 조성물을 제조하였다. 이 조성물중 400 g 을 취하여 나사 뚜껑식 캔 (can) 속에 충전하고 밀봉하여 소요의 제품을 얻었다. 이 제품은 용매중에 용해하여 사용하는 형식의 것이다. 실시예 B-10 의 제품과 마찬가지로 이 제품은 안정성과 용해성이 양호하고 비피드균 증식촉진 작용이 있다. 사용시에는 이 제품 약 25 g 을 먼저 약 100∼150 ml 의 온수중에 용해한후 경구투여 또는 경관투여하여 영양제를 보급하고 비피드균 증식촉진 작용 및 미네랄 흡수촉진 작용을 발휘함으로써 환자의 건강을 회복시킨다. 또한 이 제품은 수크로오스의 충치 유발성을 잘 억제시킨 영양제로서도 유리하게 사용할 수 있다.

실시예 B-14 : 배합사료

밀기울 분말 40 중량부, 탈지분유 38 중량부, 실시예 A-5 의 방법으로 제조한 당류의 분말 12 중량부, 비타민제 10 중량부, 어분 (魚粉) 5 중량부, 제 2 인산 칼슘 5 중량부, 액상유지 3 중량부, 탄산칼슘 3 중량부, 식염 2 중량부 및 미네랄제 2 중량부를 혼합하여 배합사료를 제조하였다. 이 제품은 가축과 가금을 위한 기호성이 향상은 사료로서 특히 새끼 돼지용 사료로서 적합하다. 이 제품은 비피드균 증식촉진 작용과 미네랄 흡수촉진 작용이 있다. 더욱이 이 제품은 이러한 동물의 감염질환 예방, 설사예방, 식욕증진 및 분변의 악취 억제 등에 유리하게 이용할 수 있다. 필요한 경우 이 제품은 기타의 사료재료, 예컨대 곡류, 밀가루류, 전분류, 유박류 (oil meals), 살겨 등의 농후 사료 재료와 짚, 건초, 버개스, 코온 콥 등의 조(粗) 사료 재료 등을 병용하여 기타의 배합 사료로 할 수 있다.

실시예 B-15 : 치약

제 2 인산 칼슘 45 중량부, 풀룰란 2.95 중량부, 라우릴 황산 나트륨 1.5 중량부, 글리세린 20 중량부, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 라우레이트 0.5 중량부, 방부제 0.05 중량부, 당류 시럽 15 중량부, 수크로오스 5 중량부 및 물 10 중량부를 통상의 방법으로 혼합하여 소요의 제품을 얻었다. 이 제품은 적당한 감미를 가지고 있으므로 어린이용 치약으로 적절히 사용된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 유효성분인 α-이소말토실 α-글루코시드, α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드 등의 당류는 그 자체가 안정성이 있고 우수한 상품의 은화한 감미를 가지고 있다. 이들 당류는 경구섭취할 경우 일부가 동화되어 에너지원으로 이용되며, 이들중 대부분은 대장에 도달하여 비피드균의 선택적인 증식 촉진제로서 적절히 사용할 수 있다. 비피드균에 의하며 동화되면 이들 당류는 유기산을 생성하여 대장내의 pH 를 저하하고 칼슘, 철 등의 결핍하기 쉬운 미네랄의 용해성을 높여 흡수를 촉진한다. 더욱이 이들 당류는 충치 유발균에 의해 쉽사리 발효되지 않으므로 이들 균에 의해 수크로오스로 부터 불용성 글루칸의 생성을 우수하게 억제하고 플라크 생성을 억제하며 충치를 억제한다.

비환원성 당질인 이들 당류는 화학적으로 안정하고 그 유효성분과 활성을 상실하기 쉬운 생리활성 물질을 안정화할 수 있다. 더욱이 이들 당류는 삼투압 조절성, 증량 부여성, 광택 부여성, 보습성, 양호한 점성, 기타 당류의 결정석출 방지성, 난발효성 및 전분의 노화 방지성 등의 성질을 가지고 있다. 이들 성질은 비피드균 증식촉진 작용과 충치억제작용을 가진 음식물, 사료, 이료 및 의약품 등의 각종 조성물 제조에 양호하게 적용할 수 있다. 이들 조성물은 비피드균 증식억제 작용, 미네랄 흡수촉진 작용 및 충치억제 작용을 가지고 있어서 미용식품 또는 건강식품에 적절하게 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 식품, 화장품 및 의약품 분야에 있어서 그 공업적 의의가 극히 크다.

제 1 도는 α-이소말토실 α-이소말토시드의 구조를 나타낸 도면.

제 2 도는 α-이소말토실 α-글루코시드의 구도를 나타낸 도면.

제 3 도는 α-이소말토트리오실 α-글루코시드의 구조를 나타낸 도면.

Claims

O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노실 O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노시드로 나타내어지고, 아래의 물리화학적 성질을 가진 α-이소말토실 α-이소말토시드 :

(1) 원소분석

(2) 분자량

666.6 달톤 ;

(3) 자외선 흡수

물에 용해한 후 측정했을 때 특징적인 흡수를 나타내지 않음 ;

(4) 맛

수크로오스의 약 1/5 의 감미도를 나타내며 만족스러운 맛을 가지고 냄새는 없음 ;

(5) 용매에 대한 용해성

물, 0.1 N NaOH 및 0.1 N HCl 에 용이하게 용해, 메탄올과 에탄올에 용해가 어려움. 클로로포름과 에틸 아세테이트에 용해않음 ;

(6) 정색 반응

안트론-황산 반응에서 녹색을 나타냄. 페엘링 반응과 요오드 반응에서 음성.

(7) 구조

(가) 1 N 황산으로 가수분해하면 D-글루코오스 잔기만을 생성함.

(나) 메틸화하여 산으로 가수분해한 후 환원한 다음 아세틸화하여 글리시톨아세테이트 또는 메틸헥시톨아세테이트를 얻어 이 메틸헥시톨 아세테이트를 가스 크로마토그래피 분석한 결과, 1,5-디-O-아세틸-2,3,4,6-테트라-O-메틸글루시톨과 1,5,6-트리-O-아세틸-2,3,4-트리-O-메틸글루시톨이 1:1 의 몰비로 생성됨.

(다) 글루코아밀라아제에 의해 부분적으로 가수분해되어 글루코오스, 트레할로오스 및 α-이소말토실 α-글루코시드를 생성하지만 이소말토덱스 트라나아제에 의해 가수분해되지 않음.

(라) 13C-NMR (핵자기공명) 에서 12 개의 13C 시그날을 나타냄.
(가) 트레할로오스와 전분물질을 함유한 수용액에 α-글루코시다아제 또는 α-글루코시다아제와 α-글루코아밀라아제를 작용시켜 α-이소말토실 α-이소말토시드를 생성시키고,

(나) 상기 α-이소말토실 α-이소말토시드를 채취함을 특징으로 하는 O-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노실 O-α-D-글루코피라노실 -(1→6)-α-D-글루코피라노시드로 나타내어지는 α-이소말토실 α-이소말토시드의 제조 방법.
제2항에 있어서, (가) 단계에서 α-이소말토실 α-글루코시드 및/또는 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 상기 α-이소말토실 α-이소말토시드와 더불어 생성시키는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 수용액은 전분물질을 함유하는 수용액에 비환원성 당질 생성 효소와 트레할로오스 유리효소를 작용시키거나 말토오스를 함유하는 수용액 또는 분자내에 트레할로오스 구조와 α-1,4 글루코시드 결합의 전분물질 구조를 가진 화합물을 함유한 수용액에 말토오스/트레할로오스 변환효소를 작용시켜 수득되는 트레할로오스와 전분물질의 혼합물이고, 상기 화합물은 전분물질을 함유한 수용액에 비환원성 당질 생성효소를 작용시키거나 또는 비환원성 당질 생성효소와 시클로말토덱스트린 글루카노트란 스퍼라아제를 작용시켜 수득되는 것인 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 채취단계는 강산성 양이온 교환수지를 충전한 칼럼을 사용하여 칼럼 크로마토그래피 처리하여 α-이소말토실 α-이소말토시드 고함유 생성물을 채취하는 단계를 포함하는 제조방법.
트레할로오스와 전분물질을.함유하는 수용액에 α-글루코시다아제를 작용시켜 상기 α-이소말토실 α-이소말토시드를 생성시키는 단계를 포함하는 α-이소말토실 α-이소말토시드의 제조방법.
제6항에 있어서, α-이소말토실 α-이소말토시드와 더불어 α-이소말토실 α-글루코시드 및/또는 α-이소말토트리오실 α-글루코시드를 생성하는 제조방법.
유효성분으로서의 α-이소말토실 α-글루코시드, α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드로 된 군으로 부터 선택되는 1종 이상과 담체를 함유하는 조성물.
제8항에 있어서, 상기 α-이소말토실 α-이소말토시드, α-이소말토실 α-글루코시드 및/또는 α-이소말토트리오실 α-글루코시드는 트레할로오스와 전분물질을 함유한 수용액에 α-글루코시다아제 또는 α-글루코시다아제와 α-글루코아밀라아제를 작용시켜 제조됨을 특징으로 하는 조성물.
제8항에 있어서, 상기 수용액은 전분물질을 함유하는 수용액에 비환원성 당질생성 효소와 트레할로오스 유리효소를 작용시키거나 말토오스를 함유하는 수용액 또는 분자내에 트레할로오스 구조와 α-1,4 글루코시드 결합의 전분물질 구조를 가진 화합물을 함유한 수용액에 말토오스/트레할로오스와 변환효소를 작용시켜 수득되는 트레할로오스와 전분물질의 혼합물이고, 상기 화합물은 전분 물질을 함유한 수용액에 비환원성 당질 생성효소를 작용시키거나 또는 비환원성 당질 생성효소와 시클로말토덱스트린 글루카노 트란스퍼라아제를 작용시켜 수득되는 것인 조성물.
제8항에 있어서, α-이소말토실 α-글루코시드, α-이소말토실 α-이소말토시드 및 α-이소말토트리오실 α-글루코시드로 된 군으로 부터 선택되는 1종 이상과 당알코올, 미네랄 및 수크로오스로 된 군으로 부터 선택되는 1종 이상을 아울러 함유하는 조성물.
제8항에 있어서, 조성물이 음식물인 조성물.
제8항에 있어서, 조성물이 비피드균 증식 촉진제인 조성물.
제8항에 있어서, 조성물이 미네랄 흡수 촉진제인 조성물.
제8항에 있어서, 조성물이 충치 억제제인 조성물.
제15항에 있어서, 수크로오스를 함유하며, 상기 유효성분의 양이 건조 고형물 기준으로 상기 수크로오스에 대하여 5.0 w/v % 이상인 조성물.
제8항에 있어서, 상기 유효성분을 건조 고형물 기준으로 0.1 w/w % 이상의 양으로 함유시킨 조성물.