JP2000279191A - オリゴ糖の製造法 - Google Patents
オリゴ糖の製造法Info
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- JP2000279191A JP2000279191A JP11093711A JP9371199A JP2000279191A JP 2000279191 A JP2000279191 A JP 2000279191A JP 11093711 A JP11093711 A JP 11093711A JP 9371199 A JP9371199 A JP 9371199A JP 2000279191 A JP2000279191 A JP 2000279191A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オリゴ糖を哺乳動物の乳汁中に分泌させる方
法を提供する。 【解決手段】 糖類を哺乳動物の血中に静注することに
より、生体内でオリゴ糖を生成させ、そのオリゴ糖を乳
汁中に分泌させる。
法を提供する。 【解決手段】 糖類を哺乳動物の血中に静注することに
より、生体内でオリゴ糖を生成させ、そのオリゴ糖を乳
汁中に分泌させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、糖類を哺乳動物の
静脈内に投与 (以下、静注という) し、乳汁中にオリゴ
糖を分泌させるオリゴ糖の製造法に関する。本発明は、
哺乳動物が乳腺上皮細胞に発現する糖転移酵素の作用に
より、静注した糖類から有用なオリゴ糖を生成させ、そ
のオリゴ糖を乳汁中に分泌させるものである。このよう
にして得られるオリゴ糖は、乳成分と共に摂取すること
ができ、ビフィズス菌の増殖促進作用や病原菌からの感
染防御作用を示すので、極めて有用である。
静脈内に投与 (以下、静注という) し、乳汁中にオリゴ
糖を分泌させるオリゴ糖の製造法に関する。本発明は、
哺乳動物が乳腺上皮細胞に発現する糖転移酵素の作用に
より、静注した糖類から有用なオリゴ糖を生成させ、そ
のオリゴ糖を乳汁中に分泌させるものである。このよう
にして得られるオリゴ糖は、乳成分と共に摂取すること
ができ、ビフィズス菌の増殖促進作用や病原菌からの感
染防御作用を示すので、極めて有用である。
【０００２】
【従来の技術】ウシやヒト等の哺乳動物の乳汁中には様
々なオリゴ糖が存在しているが、その大部分はラクトー
スである。ラクトースは、哺乳動物の泌乳期に乳腺上皮
細胞内で、ガラクトシルトランスフェラーゼとホエー蛋
白質の一種であるα−ラクトアルブミンとの共同作用に
より、血液由来のグルコース（受容体）のＯ−４位に乳
腺上皮細胞で生合成されたＵＤＰ−ガラクトース（供与
体）のガラクトース残基をβ−配位に転移させて生合成
される。
々なオリゴ糖が存在しているが、その大部分はラクトー
スである。ラクトースは、哺乳動物の泌乳期に乳腺上皮
細胞内で、ガラクトシルトランスフェラーゼとホエー蛋
白質の一種であるα−ラクトアルブミンとの共同作用に
より、血液由来のグルコース（受容体）のＯ−４位に乳
腺上皮細胞で生合成されたＵＤＰ−ガラクトース（供与
体）のガラクトース残基をβ−配位に転移させて生合成
される。
【０００３】ガラクトシルトランスフェラーゼは、ラク
トース合成酵素とも呼ばれ、乳腺上皮細胞以外にも肝臓
やその他の多くの組織に存在し、ラクトース以外に糖タ
ンパク質や糖脂質の生合成等も触媒する作用を有してい
る。このガラクトシルトランスフェラーゼは、細胞のゴ
ルジ体内の膜に固定されており、単独ではＮ−アセチル
グルコサミンへの親和性が増大し、Ｎ−アセチルラクト
サミンを生合成する。
トース合成酵素とも呼ばれ、乳腺上皮細胞以外にも肝臓
やその他の多くの組織に存在し、ラクトース以外に糖タ
ンパク質や糖脂質の生合成等も触媒する作用を有してい
る。このガラクトシルトランスフェラーゼは、細胞のゴ
ルジ体内の膜に固定されており、単独ではＮ−アセチル
グルコサミンへの親和性が増大し、Ｎ−アセチルラクト
サミンを生合成する。
【０００４】グルコースは、本来、ガラクトシルトラン
スフェラーゼと反応し難い基質であるが、小胞体から送
られてきたα−ラクトアルブミンと結合すると基質特異
性が変化して、グルコースとガラクトシルトランスフェ
ラーゼとの親和性が増大し、ＵＤＰ−ガラクトース及び
マンガンイオンの存在下でラクトースを生合成するよう
になることが知られている。
スフェラーゼと反応し難い基質であるが、小胞体から送
られてきたα−ラクトアルブミンと結合すると基質特異
性が変化して、グルコースとガラクトシルトランスフェ
ラーゼとの親和性が増大し、ＵＤＰ−ガラクトース及び
マンガンイオンの存在下でラクトースを生合成するよう
になることが知られている。
【０００５】したがって、生体内においては、α−ラク
トアルブミンの存在の有無が、ガラクトシルトランスフ
ェラーゼによるラクトースの生合成とＮ−アセチルラク
トサミンの生合成に関係していると考えられている。
トアルブミンの存在の有無が、ガラクトシルトランスフ
ェラーゼによるラクトースの生合成とＮ−アセチルラク
トサミンの生合成に関係していると考えられている。
【０００６】近年、α−ラクトアルブミンは、上記した
ような作用の他に、ガラクトシルトランスフェラーゼの
基質供与体をＵＤＰ−ガラクトースからＵＤＰ−Ｎ−ア
セチルガラクトサミンにも変換して、ＧａｌＮＡｃβ１
→３ＧｌｃＮＡｃという二糖単位の生合成にも関与して
いることが明らかになっている。また、同様の作用機作
により、乳腺上皮細胞に存在するＣＭＰ−Ｎ−アセチル
ノイラミン酸とシアリルトランスフェラーゼからシアリ
ルラクトースが、あるいはＧＤＰ−フコースとフコシル
トランスフェラーゼからフコシルラクトースが、それぞ
れ生合成されることも明らかになっている。
ような作用の他に、ガラクトシルトランスフェラーゼの
基質供与体をＵＤＰ−ガラクトースからＵＤＰ−Ｎ−ア
セチルガラクトサミンにも変換して、ＧａｌＮＡｃβ１
→３ＧｌｃＮＡｃという二糖単位の生合成にも関与して
いることが明らかになっている。また、同様の作用機作
により、乳腺上皮細胞に存在するＣＭＰ−Ｎ−アセチル
ノイラミン酸とシアリルトランスフェラーゼからシアリ
ルラクトースが、あるいはＧＤＰ−フコースとフコシル
トランスフェラーゼからフコシルラクトースが、それぞ
れ生合成されることも明らかになっている。
【０００７】一方、ヒト乳汁中にはラクトース以外に約
80種類以上のオリゴ糖が存在することが報告されてい
る。これらのオリゴ糖の化学構造はラクトースを基本骨
格としており、その構造上の特徴から、ラクトース系
列、ラクト−Ｎ−テトラオース系列、ラクト−Ｎ−ネオ
テトラオース系列、ラクト−Ｎ−ヘキサオース系列、ラ
クト−Ｎ−ネオヘキサオース系列、ラクト−Ｎ−ネオオ
クタオース系列、パララクト−Ｎ−ヘキサオース系列、
パララクト−Ｎ−ネオヘキサオース系列及びマンノオク
タオース系列の10グループに大別される。
80種類以上のオリゴ糖が存在することが報告されてい
る。これらのオリゴ糖の化学構造はラクトースを基本骨
格としており、その構造上の特徴から、ラクトース系
列、ラクト−Ｎ−テトラオース系列、ラクト−Ｎ−ネオ
テトラオース系列、ラクト−Ｎ−ヘキサオース系列、ラ
クト−Ｎ−ネオヘキサオース系列、ラクト−Ｎ−ネオオ
クタオース系列、パララクト−Ｎ−ヘキサオース系列、
パララクト−Ｎ−ネオヘキサオース系列及びマンノオク
タオース系列の10グループに大別される。
【０００８】ヒト乳汁中のミルクオリゴ糖は、これらの
基本となるオリゴ糖を母核として、Ｎ−アセチルグルコ
サミン、マンノース、フコース、ガラクトース及びＮ−
アセチルノイラミン酸等が順次結合して、一連の複雑な
オリゴ糖が生合成され、それらが乳汁中に分泌されるも
のと考えられている。
基本となるオリゴ糖を母核として、Ｎ−アセチルグルコ
サミン、マンノース、フコース、ガラクトース及びＮ−
アセチルノイラミン酸等が順次結合して、一連の複雑な
オリゴ糖が生合成され、それらが乳汁中に分泌されるも
のと考えられている。
【０００９】最近、ウシ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ワラビ
ー（有袋類）及びクマの乳汁中に分泌されるオリゴ糖の
化学構造が解析され、哺乳動物の種間でミルクオリゴ糖
に特徴的な相同性や不均一性があることが見出されてい
る。これらのオリゴ糖の化学構造は、細胞表層に存在す
る糖タンパク質や糖脂質の部分構造と一致していること
が特徴的である。したがって、複合糖質の糖鎖の生合成
を司る糖転移酵素と同一の酵素群によって生合成された
ものであると考えられている。このような作用機作によ
り、泌乳期乳腺上皮細胞において高濃度に存在するラク
トースを基質として、様々なミルクオリゴ糖が生成した
と考えられている。
ー（有袋類）及びクマの乳汁中に分泌されるオリゴ糖の
化学構造が解析され、哺乳動物の種間でミルクオリゴ糖
に特徴的な相同性や不均一性があることが見出されてい
る。これらのオリゴ糖の化学構造は、細胞表層に存在す
る糖タンパク質や糖脂質の部分構造と一致していること
が特徴的である。したがって、複合糖質の糖鎖の生合成
を司る糖転移酵素と同一の酵素群によって生合成された
ものであると考えられている。このような作用機作によ
り、泌乳期乳腺上皮細胞において高濃度に存在するラク
トースを基質として、様々なミルクオリゴ糖が生成した
と考えられている。
【００１０】この学説によると、ラクトース以外のミル
クオリゴ糖は生理的な意義を持たないことになるが、ミ
ルクオリゴ糖が哺乳動物において泌乳初期に多く見出さ
れていること、あるいは未成熟状態の新生仔を出産する
動物（単孔類、有袋類及び真獣類）の乳では、ラクトー
スよりも他のオリゴ糖の方が多いこと等を考えると、特
別な栄養生理作用（未熟な乳児の成長や体形成に必須な
成分）があるものと考えられる(Urashima,T. et al., M
ilk Science, vol.46, pp.211-220, 1997)。
クオリゴ糖は生理的な意義を持たないことになるが、ミ
ルクオリゴ糖が哺乳動物において泌乳初期に多く見出さ
れていること、あるいは未成熟状態の新生仔を出産する
動物（単孔類、有袋類及び真獣類）の乳では、ラクトー
スよりも他のオリゴ糖の方が多いこと等を考えると、特
別な栄養生理作用（未熟な乳児の成長や体形成に必須な
成分）があるものと考えられる(Urashima,T. et al., M
ilk Science, vol.46, pp.211-220, 1997)。
【００１１】さらに、オリゴ糖のその他の生理作用とし
ては、ガラクトオリゴ糖やＮ−アセチルラクトサミン等
によるビフィズス菌増殖因子としての作用やシアル酸結
合オリゴ糖による細菌毒素中和活性等が知られている。
ては、ガラクトオリゴ糖やＮ−アセチルラクトサミン等
によるビフィズス菌増殖因子としての作用やシアル酸結
合オリゴ糖による細菌毒素中和活性等が知られている。
【００１２】上述したように、ガラクトシルトランスフ
ェラーゼもまたこれらのミルクオリゴ糖の生合成を触媒
する酵素の一種であるが、これまでに報告されてきたガ
ラクトシルトランスフェラーゼは例外なく、糖のＯ−４
位にβ−ガラクトースを転移させていること、すなわ
ち、絶対的な位置並びに立体選択性を示してきた。しか
しながら、最近の報告によると、ガラクトシルトランス
フェラーゼの位置選択性を見誤ることによる新しい糖転
移反応 (誤認反応) が発見された（西田ら, 化学と生
物, vol.35, pp.509-516, 1997) 。
ェラーゼもまたこれらのミルクオリゴ糖の生合成を触媒
する酵素の一種であるが、これまでに報告されてきたガ
ラクトシルトランスフェラーゼは例外なく、糖のＯ−４
位にβ−ガラクトースを転移させていること、すなわ
ち、絶対的な位置並びに立体選択性を示してきた。しか
しながら、最近の報告によると、ガラクトシルトランス
フェラーゼの位置選択性を見誤ることによる新しい糖転
移反応 (誤認反応) が発見された（西田ら, 化学と生
物, vol.35, pp.509-516, 1997) 。
【００１３】ガラクトシルトランスフェラーゼはＯ−３
位の修飾に対して許容性を示していることから、様々な
置換基をグルコースの３位に導入した基質を用いてＣ−
３位修飾型ラクトースのガラクトシルトランスフェラー
ゼによる合成が行われた。その結果、３位にＮ−アセチ
ル基を有するＧｌｃ３ＮＡｃ（Ｎ−アセツルカノサミ
ン）が基質として最も親和性が高かった。しかし、Ｇｌ
ｃ３ＮＡｃから得られた糖転移生成物の化学構造をＮＭ
Ｒで解析したところ、予想とは異なりβ−ガラクトース
がＯ−４位に結合している化合物の他に、アノメリック
位（Ｏ−１位）に転移したβ, β−非還元型二糖の生成
も確認された。さらに、Ｇｌｃ３ＮＡｃは水溶液中でα
及びβアノマーの混合物として存在しているにも関わら
ず、得られた糖転移生成物は全てβ型（βＧａｌ１→１
Ｇｌｃ３ＮＡｃ）であり、ガラクトシルトランスフェラ
ーゼがＧｌｃ３ＮＡｃのβアノマーのみを認識してβ−
ガラクトースを転移させたことが明らかとなった。
位の修飾に対して許容性を示していることから、様々な
置換基をグルコースの３位に導入した基質を用いてＣ−
３位修飾型ラクトースのガラクトシルトランスフェラー
ゼによる合成が行われた。その結果、３位にＮ−アセチ
ル基を有するＧｌｃ３ＮＡｃ（Ｎ−アセツルカノサミ
ン）が基質として最も親和性が高かった。しかし、Ｇｌ
ｃ３ＮＡｃから得られた糖転移生成物の化学構造をＮＭ
Ｒで解析したところ、予想とは異なりβ−ガラクトース
がＯ−４位に結合している化合物の他に、アノメリック
位（Ｏ−１位）に転移したβ, β−非還元型二糖の生成
も確認された。さらに、Ｇｌｃ３ＮＡｃは水溶液中でα
及びβアノマーの混合物として存在しているにも関わら
ず、得られた糖転移生成物は全てβ型（βＧａｌ１→１
Ｇｌｃ３ＮＡｃ）であり、ガラクトシルトランスフェラ
ーゼがＧｌｃ３ＮＡｃのβアノマーのみを認識してβ−
ガラクトースを転移させたことが明らかとなった。
【００１４】Ｇｌｃ３ＮＡｃを基質としたときのガラク
トシルトランスフェラーゼの誤認反応の原因としては、
次のようなことが考えられる。通常のβＧａｌ１→４転
移反応を示す基質（βＧｌｃＮＡｃ）と、βＧａｌ１→
１転移反応を示す基質（βＧｌｃ３ＮＡｃ）との化学構
造を比べてみると、βＧｌｃＮＡｃのＯ−４位と 180℃
反転させたβＧｌｃ３ＮＡｃのＯ−１位は、環酸素原子
と環外ヒドロキシメチル部位を除き立体的環境が一致
し、Ｇｌｃ３ＮＡｃのβ−Ｏ−１位にガラクトースが転
移されたことになる(Nishida,Y. et al., Jounal of Am
erican ChemicalSociety, vol.115, pp.2536-2537, 199
3) 。この理論からすると、βＧａｌ１→１転移反応が
起こる受容体基質の条件としては、３位のＮ−アセチル
基の存在が不可欠なこと、及びＯ−５とＣ−５を無視し
てＣ−１からＣ−４に沿った立体構造がＧｌｃＮＡｃと
一致することが挙げられ、ＧｌｃＮＡｃのＣ−５位のヒ
ドロキシメチル部位を取り除いたＸｙｌ３ＮＡｃ(Nishi
da,Y. et al., TetrahedronLetters, vol.33, pp.8043-
8046, 1992)や環酸素原子をイオウ（Ｓ）で置換した５
−ｔｈｉｏ−Ｘｙｌ３ＮＡｃも、ガラクトシルトランス
フェラーゼによって、β, β−非還元型二糖を与えた。
また、キシロースも３位にＮ−アセチル基を持たない
が、通常のβ１→４転移生成物の他に、β１→１転移生
成物を与えることが判っている。これもまたＯ−１位の
立体環境が一致するためである(Wiernann,T., Jounal o
f Organic Chemistry, vol.59, pp.6744-6747, 1994)。
トシルトランスフェラーゼの誤認反応の原因としては、
次のようなことが考えられる。通常のβＧａｌ１→４転
移反応を示す基質（βＧｌｃＮＡｃ）と、βＧａｌ１→
１転移反応を示す基質（βＧｌｃ３ＮＡｃ）との化学構
造を比べてみると、βＧｌｃＮＡｃのＯ−４位と 180℃
反転させたβＧｌｃ３ＮＡｃのＯ−１位は、環酸素原子
と環外ヒドロキシメチル部位を除き立体的環境が一致
し、Ｇｌｃ３ＮＡｃのβ−Ｏ−１位にガラクトースが転
移されたことになる(Nishida,Y. et al., Jounal of Am
erican ChemicalSociety, vol.115, pp.2536-2537, 199
3) 。この理論からすると、βＧａｌ１→１転移反応が
起こる受容体基質の条件としては、３位のＮ−アセチル
基の存在が不可欠なこと、及びＯ−５とＣ−５を無視し
てＣ−１からＣ−４に沿った立体構造がＧｌｃＮＡｃと
一致することが挙げられ、ＧｌｃＮＡｃのＣ−５位のヒ
ドロキシメチル部位を取り除いたＸｙｌ３ＮＡｃ(Nishi
da,Y. et al., TetrahedronLetters, vol.33, pp.8043-
8046, 1992)や環酸素原子をイオウ（Ｓ）で置換した５
−ｔｈｉｏ−Ｘｙｌ３ＮＡｃも、ガラクトシルトランス
フェラーゼによって、β, β−非還元型二糖を与えた。
また、キシロースも３位にＮ−アセチル基を持たない
が、通常のβ１→４転移生成物の他に、β１→１転移生
成物を与えることが判っている。これもまたＯ−１位の
立体環境が一致するためである(Wiernann,T., Jounal o
f Organic Chemistry, vol.59, pp.6744-6747, 1994)。
【００１５】以上の報告によると、これらのβＧａｌ１
→１転移反応は、全て in vitro で行われたものであ
り、in vivo で起きているかどうかは定かでない。例え
ば、ラクトースの生合成におけるグルコースも通常のβ
１→４転移反応の他にβＧａｌ１→１転移反応が起きて
いる可能性がある。さらに、生体内でキシロースがガラ
クトシルトランスフェラーゼと反応する機会が存在すれ
ば、これまで天然界で確認されていないＧａｌβ（１→
１）βＸｙｌというβ，β−非還元型二糖が生成してい
る可能性も高くなるはずである。
→１転移反応は、全て in vitro で行われたものであ
り、in vivo で起きているかどうかは定かでない。例え
ば、ラクトースの生合成におけるグルコースも通常のβ
１→４転移反応の他にβＧａｌ１→１転移反応が起きて
いる可能性がある。さらに、生体内でキシロースがガラ
クトシルトランスフェラーゼと反応する機会が存在すれ
ば、これまで天然界で確認されていないＧａｌβ（１→
１）βＸｙｌというβ，β−非還元型二糖が生成してい
る可能性も高くなるはずである。
【００１６】これまで生体内において生合成が確認され
ている非還元型オリゴ糖は、グルコース二分子がα結合
でつながったトレハロースだけである。トレハロースの
ようなβ，β−非還元型オリゴ糖は、菌類や海藻類にも
多く存在し、昆虫では血液の不凍成分として機能し、マ
ウスに対する致死活性、アジュバント活性、抗腫瘍活性
を持つ他に、ヒト腸管内で生育する主要な有用菌である
ビフィズス菌の特異的な増殖因子としても作用し、様々
な生理活性を持つとされている。これらのことからも、
生体内でβ，β−非還元型オリゴ糖が生合成されること
は、生体防御の面からしても重要視される。
ている非還元型オリゴ糖は、グルコース二分子がα結合
でつながったトレハロースだけである。トレハロースの
ようなβ，β−非還元型オリゴ糖は、菌類や海藻類にも
多く存在し、昆虫では血液の不凍成分として機能し、マ
ウスに対する致死活性、アジュバント活性、抗腫瘍活性
を持つ他に、ヒト腸管内で生育する主要な有用菌である
ビフィズス菌の特異的な増殖因子としても作用し、様々
な生理活性を持つとされている。これらのことからも、
生体内でβ，β−非還元型オリゴ糖が生合成されること
は、生体防御の面からしても重要視される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、生体内
で実際に機能性を有するオリゴ糖の生合成が行われるか
否かについて検討を行った。すなわち、ウシやヤギを用
いた動物実験により、ラクトース、キシロース、Ｎ−ア
セチルグルコサミン等の糖質を点滴法で直接静脈内へ投
与し、乳汁中にオリゴ糖が分泌されるか否かを確認し
た。
で実際に機能性を有するオリゴ糖の生合成が行われるか
否かについて検討を行った。すなわち、ウシやヤギを用
いた動物実験により、ラクトース、キシロース、Ｎ−ア
セチルグルコサミン等の糖質を点滴法で直接静脈内へ投
与し、乳汁中にオリゴ糖が分泌されるか否かを確認し
た。
【００１８】そして、糖類を哺乳動物に静注することに
より、乳汁中にオリゴ糖を分泌させることができること
を見出し、本発明を完成するに至った。したがって、本
発明は、糖類を哺乳動物に静注し、乳汁中にオリゴ糖を
分泌させるオリゴ糖の製造法を提供することを課題とす
る。
より、乳汁中にオリゴ糖を分泌させることができること
を見出し、本発明を完成するに至った。したがって、本
発明は、糖類を哺乳動物に静注し、乳汁中にオリゴ糖を
分泌させるオリゴ糖の製造法を提供することを課題とす
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、泌乳期
中の哺乳動物に対して、乳腺上皮細胞に存在するトラン
スフェラーゼ（糖転移酵素）の基質となり得る糖質を直
接静脈内へ投与し、乳汁中に有用なオリゴ糖を分泌させ
ることにある。
中の哺乳動物に対して、乳腺上皮細胞に存在するトラン
スフェラーゼ（糖転移酵素）の基質となり得る糖質を直
接静脈内へ投与し、乳汁中に有用なオリゴ糖を分泌させ
ることにある。
【００２０】このようにして得られる目的のオリゴ糖
は、乳汁中に分泌されるので、乳成分と共に摂取するこ
とができる。そして、ビフィズス菌の増殖促進作用や病
原菌に対する感染防御作用等の機能性を有する食品素材
として利用することができる。
は、乳汁中に分泌されるので、乳成分と共に摂取するこ
とができる。そして、ビフィズス菌の増殖促進作用や病
原菌に対する感染防御作用等の機能性を有する食品素材
として利用することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明では、血中の糖濃度が 0.5
〜10％となるようリンゲル溶液に糖類を溶解し、点滴法
により動物の頸静脈へ糖類を含有するリンゲル溶液を静
注し、生体内でオリゴ糖を生合成させて、乳汁中にオリ
ゴ糖を分泌させるものである。
〜10％となるようリンゲル溶液に糖類を溶解し、点滴法
により動物の頸静脈へ糖類を含有するリンゲル溶液を静
注し、生体内でオリゴ糖を生合成させて、乳汁中にオリ
ゴ糖を分泌させるものである。
【００２２】リンゲル溶液の糖濃度は、血中の糖濃度か
ら考えて、３〜５％とすることが好ましく、また、静注
への投与速度は、 100〜500ml/時とすることにより、飼
料及び水の摂取量も正常であり、動物に対して特に影響
もないので好ましい。
ら考えて、３〜５％とすることが好ましく、また、静注
への投与速度は、 100〜500ml/時とすることにより、飼
料及び水の摂取量も正常であり、動物に対して特に影響
もないので好ましい。
【００２３】本発明で用いる糖類としては、グルコー
ス、キシロース、アラビノース、ガラクトース、グルコ
サミン、ガラクトサミン、Ｎ−アセチルグルコサミン、
Ｎ−アセチルガラクトサミン、マンノース、フコース、
Ｎ−アセチルノイラミン酸及びラクトース等を挙げるこ
とができる。
ス、キシロース、アラビノース、ガラクトース、グルコ
サミン、ガラクトサミン、Ｎ−アセチルグルコサミン、
Ｎ−アセチルガラクトサミン、マンノース、フコース、
Ｎ−アセチルノイラミン酸及びラクトース等を挙げるこ
とができる。
【００２４】次に実施例を示し、本発明の有効性を具体
的に説明する。
的に説明する。
【実施例１】分娩３週間後の雌ヤギ（ザーネン種４歳）
を用いて以下の実験を行った。身体を特には固定せず
に、糖受容体となる３％キシロースを含むリンゲル液 1
lを300ml/時の投与速度でヤギの頸静脈へと静注した。
なお、リンゲル液投与中は飼料及び水を自由に摂取させ
た。
を用いて以下の実験を行った。身体を特には固定せず
に、糖受容体となる３％キシロースを含むリンゲル液 1
lを300ml/時の投与速度でヤギの頸静脈へと静注した。
なお、リンゲル液投与中は飼料及び水を自由に摂取させ
た。
【００２５】ヤギからの搾乳は、乳房に乳が存在しない
状態からリンゲル液を約３時間かけて静注し、静注終了
１時間後に行った。その際の搾乳量は約 500mlであっ
た。なお、リンゲル液投与中及び搾乳中、ヤギは特に変
わった行動をとることもなく、飼料や水も通常通りに摂
取していた。
状態からリンゲル液を約３時間かけて静注し、静注終了
１時間後に行った。その際の搾乳量は約 500mlであっ
た。なお、リンゲル液投与中及び搾乳中、ヤギは特に変
わった行動をとることもなく、飼料や水も通常通りに摂
取していた。
【００２６】搾乳後直ちにヤギ乳に約２倍量のメタノー
ルを加え、撹拌して静置し、乳中に含まれる蛋白質を沈
澱させ、この沈澱を濾過して除去し、回収した濾液をロ
ータリーエバポレーターで減圧濃縮した。そして、この
濃縮液に再びメタノールを少量添加し、過剰に含まれる
ラクトースを結晶化させて除去し、上清をサンプルとし
て回収した。
ルを加え、撹拌して静置し、乳中に含まれる蛋白質を沈
澱させ、この沈澱を濾過して除去し、回収した濾液をロ
ータリーエバポレーターで減圧濃縮した。そして、この
濃縮液に再びメタノールを少量添加し、過剰に含まれる
ラクトースを結晶化させて除去し、上清をサンプルとし
て回収した。
【００２７】なお、糖類を含有するリンゲル液を静注し
ないヤギ乳を対照とし、同様にサンプルの調製を行っ
た。
ないヤギ乳を対照とし、同様にサンプルの調製を行っ
た。
【００２８】（１）乳汁中のオリゴ糖の確認 上述したヤギ乳のサンプルを五酸化リンの存在下で真空
乾燥した後、無水酢酸・ピリジンを加えてアセチル化糖
を調製した。アセチル化糖はクロロホルムで抽出し、Ｓ
ｅｐ−ｐａｋシリカゲルカートリッジで精製した後、薄
層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）及び高速液体クロマト
グラフィー（ＨＰＬＣ）で分析した。
乾燥した後、無水酢酸・ピリジンを加えてアセチル化糖
を調製した。アセチル化糖はクロロホルムで抽出し、Ｓ
ｅｐ−ｐａｋシリカゲルカートリッジで精製した後、薄
層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）及び高速液体クロマト
グラフィー（ＨＰＬＣ）で分析した。
【００２９】ｎ−ブタノール：酢酸：ジエチルエーテ
ル：水（３：３：１：１）を展開溶媒とするＴＬＣの分
析では、キシロース (Rf=0.54)、グルコース (Rf=0.46)
及びラクトース (Rf=0.29)の他に、ラクトースのすぐ上
方に未知スポット (Rf=0.31)が確認された。このスポッ
トは対照の乳には存在しないことから、キシロースの投
与により生成したオリゴ糖であると推察された。また、
図１に示したように、ＨＰＬＣの分析では未知のピーク
が観察された。
ル：水（３：３：１：１）を展開溶媒とするＴＬＣの分
析では、キシロース (Rf=0.54)、グルコース (Rf=0.46)
及びラクトース (Rf=0.29)の他に、ラクトースのすぐ上
方に未知スポット (Rf=0.31)が確認された。このスポッ
トは対照の乳には存在しないことから、キシロースの投
与により生成したオリゴ糖であると推察された。また、
図１に示したように、ＨＰＬＣの分析では未知のピーク
が観察された。
【００３０】（２）機器分析によるオリゴ糖の構造解析 ヤギ乳のサンプル中に含まれるオリゴ糖をシリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーで部分精製した後、エタノール
による結晶化により精製した。そして、図２及び図３に
示したように、このオリゴ糖の化学構造を高速原子衝撃
質量分析（Ｆａｂ−ＭＳ）及び核磁気共鳴（ＮＭＲ）ス
ペクトルで解析した結果、生成したオリゴ糖は、βＧａ
ｌ１→１βＸｙｌであることが判った。
ラムクロマトグラフィーで部分精製した後、エタノール
による結晶化により精製した。そして、図２及び図３に
示したように、このオリゴ糖の化学構造を高速原子衝撃
質量分析（Ｆａｂ−ＭＳ）及び核磁気共鳴（ＮＭＲ）ス
ペクトルで解析した結果、生成したオリゴ糖は、βＧａ
ｌ１→１βＸｙｌであることが判った。
【００３１】
【実施例２】分娩３週間後の雌ヤギ（ザーネン種４歳）
を用いて実施例１と同様の方法で実験を行った。身体を
特には固定せずに、糖受容体となる３％Ｎ−アセチルグ
ルコサミン（ＧｌｃＮＡｃ）を含むリンゲル液 1 lを30
0ml/時の投与速度でヤギの頸静脈へと静注した。なお、
リンゲル液投与中は飼料及び水を自由に摂取させた。
を用いて実施例１と同様の方法で実験を行った。身体を
特には固定せずに、糖受容体となる３％Ｎ−アセチルグ
ルコサミン（ＧｌｃＮＡｃ）を含むリンゲル液 1 lを30
0ml/時の投与速度でヤギの頸静脈へと静注した。なお、
リンゲル液投与中は飼料及び水を自由に摂取させた。
【００３２】ヤギからの搾乳は、乳房に乳が存在しない
状態からリンゲル液を約３時間かけて静注し、静注終了
１時間後に行った。その際の搾乳量は約 700mlであっ
た。なお、リンゲル液投与中及び搾乳中、ヤギは特に変
わった行動をとることもなく、飼料や水も通常通りに摂
取していた。
状態からリンゲル液を約３時間かけて静注し、静注終了
１時間後に行った。その際の搾乳量は約 700mlであっ
た。なお、リンゲル液投与中及び搾乳中、ヤギは特に変
わった行動をとることもなく、飼料や水も通常通りに摂
取していた。
【００３３】搾乳後直ちにヤギ乳に約２倍量のメタノー
ルを加え、撹拌して静置し、乳中に含まれる蛋白質を沈
澱させ、この沈澱を濾過して除去し、回収した濾液をロ
ータリーエバポレーターで減圧濃縮した。そして、この
濃縮液に再びメタノールを少量添加し、過剰に含まれる
ラクトースを結晶化させて除去し、上清をサンプルとし
て回収した。
ルを加え、撹拌して静置し、乳中に含まれる蛋白質を沈
澱させ、この沈澱を濾過して除去し、回収した濾液をロ
ータリーエバポレーターで減圧濃縮した。そして、この
濃縮液に再びメタノールを少量添加し、過剰に含まれる
ラクトースを結晶化させて除去し、上清をサンプルとし
て回収した。
【００３４】なお、糖類を含有するリンゲル液を静注し
ていないヤギ乳を対照とし、同様にサンプルの調製を行
った。
ていないヤギ乳を対照とし、同様にサンプルの調製を行
った。
【００３５】（１）乳汁中のオリゴ糖の確認 上述したヤギ乳のサンプルを五酸化リンの存在下で真空
乾燥した後、無水酢酸・ピリジンを加えてアセチル化糖
を調製した。アセチル化糖はクロロホルムで抽出し、Ｓ
ｅｐ−ｐａｋシリカゲルカートリッジで精製した後、Ｔ
ＬＣ及びＨＰＬＣで分析した。
乾燥した後、無水酢酸・ピリジンを加えてアセチル化糖
を調製した。アセチル化糖はクロロホルムで抽出し、Ｓ
ｅｐ−ｐａｋシリカゲルカートリッジで精製した後、Ｔ
ＬＣ及びＨＰＬＣで分析した。
【００３６】ｎ−ブタノール：酢酸：ジエチルエーテ
ル：水（３：３：１：１）を展開溶媒とするＴＬＣの分
析では、ラクトース以外の未知スポットは確認されなか
った。これは、生成物がガラクトースとＧｌｃＮＡｃと
からなる二糖であり、ラクトースの分子量及び極性とほ
ぼ同じであるために、ラクトースのスポットと重なった
ものと考えられる。また、図４に示したように、ＨＰＬ
Ｃの分析ではラクトースよりもリテンションタイムが若
干早い未知ピークを確認したので、Ｇａｌβ１→４Ｇｌ
ｃＮＡｃの標準品と比較した結果、同一のリテンション
タイムであることが判った。したがって、生成したオリ
ゴ糖は、Ｇａｌβ１→４ＧｌｃＮＡｃであることが判っ
た。
ル：水（３：３：１：１）を展開溶媒とするＴＬＣの分
析では、ラクトース以外の未知スポットは確認されなか
った。これは、生成物がガラクトースとＧｌｃＮＡｃと
からなる二糖であり、ラクトースの分子量及び極性とほ
ぼ同じであるために、ラクトースのスポットと重なった
ものと考えられる。また、図４に示したように、ＨＰＬ
Ｃの分析ではラクトースよりもリテンションタイムが若
干早い未知ピークを確認したので、Ｇａｌβ１→４Ｇｌ
ｃＮＡｃの標準品と比較した結果、同一のリテンション
タイムであることが判った。したがって、生成したオリ
ゴ糖は、Ｇａｌβ１→４ＧｌｃＮＡｃであることが判っ
た。
【００３７】
【実施例３】分娩４週間後の雌ウシ（ホルスタイン種５
歳）を用いて実施例１と同様の実験を行った。身体を特
には固定せずに、糖受容体となる３％ラクトースを含む
リンゲル液 1lを300ml/時の投与速度でウシの頸静脈へ
と静注した。なお、リンゲル液投与中は飼料及び水を自
由に摂取させた。
歳）を用いて実施例１と同様の実験を行った。身体を特
には固定せずに、糖受容体となる３％ラクトースを含む
リンゲル液 1lを300ml/時の投与速度でウシの頸静脈へ
と静注した。なお、リンゲル液投与中は飼料及び水を自
由に摂取させた。
【００３８】ウシからの搾乳は、乳房に乳が存在しない
状態からリンゲル液を約３時間かけて静注し、静注終了
１時間後に行った。その際の搾乳量は約 1,000mlであっ
た。なお、リンゲル液投与中及び搾乳中、ウシは特に変
わった行動をとることもなく、飼料や水も通常通りに摂
取していた。
状態からリンゲル液を約３時間かけて静注し、静注終了
１時間後に行った。その際の搾乳量は約 1,000mlであっ
た。なお、リンゲル液投与中及び搾乳中、ウシは特に変
わった行動をとることもなく、飼料や水も通常通りに摂
取していた。
【００３９】搾乳後直ちにウシ乳に約２倍量のメタノー
ルを加え、撹拌して静置し、乳中に含まれる蛋白質を沈
澱させ、この沈澱を濾過して除去し、回収した濾液をロ
ータリーエバポレーターで減圧濃縮した。そして、この
濃縮液に再びメタノールを少量添加し、過剰に含まれる
ラクトースを結晶化させて除去し、上清をサンプルとし
て回収した。
ルを加え、撹拌して静置し、乳中に含まれる蛋白質を沈
澱させ、この沈澱を濾過して除去し、回収した濾液をロ
ータリーエバポレーターで減圧濃縮した。そして、この
濃縮液に再びメタノールを少量添加し、過剰に含まれる
ラクトースを結晶化させて除去し、上清をサンプルとし
て回収した。
【００４０】なお、糖類を含有するリンゲル液を静注し
ていないウシ乳を対照とし、同様にサンプルの調製を行
った。
ていないウシ乳を対照とし、同様にサンプルの調製を行
った。
【００４１】（１）乳中のオリゴ糖の同定 上述したウシ乳のサンプルを五酸化リンの存在下で真空
乾燥した後、無水酢酸・ピリジンを加えてアセチル化糖
を調製した。アセチル化糖はクロロホルムで抽出し、Ｓ
ｅｐ−ｐａｋシリカゲルカートリッジで精製した後、Ｔ
ＬＣ及びＨＰＬＣで分析した。
乾燥した後、無水酢酸・ピリジンを加えてアセチル化糖
を調製した。アセチル化糖はクロロホルムで抽出し、Ｓ
ｅｐ−ｐａｋシリカゲルカートリッジで精製した後、Ｔ
ＬＣ及びＨＰＬＣで分析した。
【００４２】図５に示したように、ｎ−ブタノール：酢
酸：ジエチルエーテル：水（３：３：１：１）を展開溶
媒とするＴＬＣの分析では、ラクトースのスポットの下
に複数のスポットが帯状に観察されたが、これらは三糖
以上のオリゴ糖であると推定された（コントロールのウ
シ乳サンプルでは確認されなかった）。また、ＨＰＬＣ
分析ではＴＬＣで観察された未知スポットに対応するピ
ークが検出できなかった。この理由としては、リテンシ
ョンタイムが遅く、ピークがブロードになったためと考
えられる。
酸：ジエチルエーテル：水（３：３：１：１）を展開溶
媒とするＴＬＣの分析では、ラクトースのスポットの下
に複数のスポットが帯状に観察されたが、これらは三糖
以上のオリゴ糖であると推定された（コントロールのウ
シ乳サンプルでは確認されなかった）。また、ＨＰＬＣ
分析ではＴＬＣで観察された未知スポットに対応するピ
ークが検出できなかった。この理由としては、リテンシ
ョンタイムが遅く、ピークがブロードになったためと考
えられる。
【００４３】以上の実験結果からも明らかなように、糖
類を哺乳動物の血液へ直接投与することにより、これら
の糖質が血中のグルコースと同様に乳腺上皮細胞へ取り
込まれ、これを基質として様々な糖転移酵素が作用し、
種々のオリゴ糖が生合成されることが判った。
類を哺乳動物の血液へ直接投与することにより、これら
の糖質が血中のグルコースと同様に乳腺上皮細胞へ取り
込まれ、これを基質として様々な糖転移酵素が作用し、
種々のオリゴ糖が生合成されることが判った。
【００４４】
【発明の効果】本発明では、糖類を哺乳動物の血中に静
注することにより、生体内でオリゴ糖を生成させ、乳汁
中にオリゴ糖を分泌させることができる。このようにし
て得られるオリゴ糖は、ビフィズス菌の増殖促進作用や
病原菌の感染防御作用等の機能性を有しているので有用
であり、かつ乳汁中に含まれているので、乳をそのまま
飲用したり、あるいは加工して食品素材とすることがで
きる。
注することにより、生体内でオリゴ糖を生成させ、乳汁
中にオリゴ糖を分泌させることができる。このようにし
て得られるオリゴ糖は、ビフィズス菌の増殖促進作用や
病原菌の感染防御作用等の機能性を有しているので有用
であり、かつ乳汁中に含まれているので、乳をそのまま
飲用したり、あるいは加工して食品素材とすることがで
きる。
【図１】実施例１におけるＨＰＬＣ分析の結果を示す。
【図２】実施例１におけるＦａｂ−ＭＳ分析の結果を示
す。
す。
【図３】実施例１におけるＮＭＲ分析の結果を示す。
【図４】実施例２におけるＨＰＬＣ分析の結果を示す。
【図５】実施例３におけるＴＬＣ分析の結果を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】 糖類を哺乳動物の静脈内に投与し、乳汁
中にオリゴ糖を分泌させるオリゴ糖の製造法。 - 【請求項２】 哺乳動物が、ウシ又はヤギである請求項
１記載のオリゴ糖の製造法。 - 【請求項３】 哺乳動物の静脈内に投与する糖類が、キ
シロース、Ｎ−アセチルグルコサミン又はラクトースで
ある請求項１記載のオリゴ糖の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11093711A JP2000279191A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | オリゴ糖の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11093711A JP2000279191A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | オリゴ糖の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000279191A true JP2000279191A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=14090017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11093711A Pending JP2000279191A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | オリゴ糖の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000279191A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004520318A (ja) * | 2000-12-27 | 2004-07-08 | エヌ・ヴイ・ヌートリシア | オリゴ糖を含有する健康増進作用を有する栄養組成物 |
| EP1405856A4 (en) * | 2001-06-11 | 2007-01-03 | Kyowa Hakko Kogyo Kk | Crystals of oligosaccharides and process for their preparation |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP11093711A patent/JP2000279191A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004520318A (ja) * | 2000-12-27 | 2004-07-08 | エヌ・ヴイ・ヌートリシア | オリゴ糖を含有する健康増進作用を有する栄養組成物 |
| EP1405856A4 (en) * | 2001-06-11 | 2007-01-03 | Kyowa Hakko Kogyo Kk | Crystals of oligosaccharides and process for their preparation |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060316 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081113 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090306 |