JPH03183480A

JPH03183480A - 固定化リパーゼ及びこれを用いる油脂のエステル交換反応

Info

Publication number: JPH03183480A
Application number: JP1322909A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Fudo; 亮介不藤; Shigeru Yamanaka; 茂山中
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1991-08-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は食用油脂類の改質、詳しくはエステル交換に適
しに固定化リパーゼに間するものである。

（従来の技術）リパーゼを用いた油脂類のエステル交換反応は、酵素の
もつ、穏和な条件での反応性、位置特異性、アルキル基
選択性などの特性のため、化学的方法に比べて優れた点
が多い。しかしリパーゼによるエステル交換反応は、本
来の水系での加水分解反応とは異なり、水分が限定され
た系ではじめて反応が進むものである。

副反応の加水分解反応を抑えろためには、一般に反応中
の水分が３００ｐｐｍ程度以下であることが望ましいが
、水分が極端に少なくなると酵素活性が発現せず、また
その失活も助長される。そこでこの問題を解決するため
に以下に示すように数種の活性発現剤をリパーゼに添加
、接触させたのち固定化する方法が提示されている。

すなわち、　（１）水、グリセリン等で、予めリパーゼ
を湿潤処理する方法（特開昭６１−１４９０９４）、（
２）リパーゼを脂肪酸や脂肪酸誘導体と接触子乾燥させ
る方法（特開昭６２−１３４０９０、特開平１−１５３
０９７）、（３）リパーゼとリン脂質を接触、結合させ
た状態で固定化させる方法（特開昭６３−２１４１８４
）、（４）界面活性剤、ポリオール存在下でリパーゼを
固定化する方法（特開昭６４−２５８８）、（５）アル
コール、エーテル、カルボニル化合物等の油溶性化合物
の存在下で脂質分解酵素を固定化する方法（特開平！−
１５３０９１）などが開示されている。

しかしながら（１）で提示された方法は、水分の多い系
であるため基質油の加水分解が起り易く、また５００ｐ
ｐｍ以下の水分の系では反応速度が著しく低下するとい
う欠点がある。

（２）、（５）の方法は、ある程度の活性増加効果が認
められるが、工業的実施にあたっては充分とは言えない
。また用いた脂肪酸誘導体や脂溶性化合物が基質油中に
漏れ出てしまい品質の劣化を引き起こすことも懸念され
る。

（３）、　（４）のリン脂質や界面活性剤は、低水分下
での活性発現にすぐれているが、酵素のロットによりそ
の効果が変動することや、活量な物であり取扱が面倒で
あるなどの問題がある。

（発明が解決しようとする課題）本発明の目的は、この様な欠点の無い、低水分下で高活
性な固定化リパーゼを提供する事である。

（課題を解決するための手段）そこで本発明者は、リパーゼのエステル交換活性を増大
させる因子について研究を進めたところ、アミノ酸類お
よびペプチド類に活性促進効果があることを見いだした
。ついでこれら特定の活性促進因子の存在下でリパーゼ
を各種の固定化担体に固定化することにより本発明を完
成した。すなわち本発明は担体に於いて活性発現剤を固
定のペプチドを用いることを特徴とする固定化リパーゼ
、およびこの固定化リパーゼを用いる油脂のエステル交
換反応である。

本発明において、活性促進剤としてのアミノ酸類は親水
性のアミノ酸が良く、疎水性のアミノ酸は一般に効果は
乏しい。例えば、ヒスチジン、アルギニン、セリン、ア
スパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、リジン、
スレオニン等の親水性アミノ酸が望ましい。またアミノ
酸は遊離体でもよいしその塩またはアセチル化物、アミ
ド類などの誘導体の形でもよい。またペプチドも、好ま
しくはこれら親水性アミノ酸類を含んだものが良い。ざ
らにアミノ酸類、ペプチド類は単独で添加しても良いし
、２種以上のアミノ酸類、ペプチド類を混合して添加し
ても良い。またカゼイン等のタンパク質の加水分解物で
も良い。例を挙げれば、ポリペプトン、カシトン、ソイ
トン等である。またこれら以外に酵母抽出物（Ｙｅａｓ
ｔ　　ｅｘｔｒａｃｔ）、麦芽抽出物（Ｍａｌｔ　　ｅ
ｘｔｒａｃｔ、）等のアミノ酸類、ペプチド類を含んだ
吸湿性物質も効果がある。

上記活性発現剤の使用量は限定され、るものではないが
、通常はリパーゼにたいして２０重量％以上、望ましく
は２０−１０００％が適当である。

リパーゼもまた特に限定されるものではないが、たとえ
ば真菌類のリゾラプス属（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ）、アスペ
ルギルス属（Ａｓｐｅｒｇｉ　ｆｌｕｓ）、ペニシリウ
ムＩＸ　（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）、カンジダ属（Ｃ
ａｎｄｉｄａ）、ムコール属（Ｍｕｃｏｒ）、また細菌
類ではシュウトモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、
ゲオトリカム属（Ｇｅｏｔｒｉｃｕｍ）由来のリパーゼ
を用いることができる。

本発明において、固定化担体は、吸着型、包括型のいず
れの担体も使用できる。吸着型としてはセライト、白土
、活性炭、セルロース及びその誘導体、キトサン及びそ
の誘導体、各種イオン交換樹脂があり、包括型担体とし
ては光硬化樹脂、寒天、アルギン酸ソーダ等がある。

本発明の固定化リパーゼを製造するにはまず、リパーゼ
と活性促進剤（アミノ酸あるいはペプチド）を水または
適当な緩衝液に分散または溶解させる。次に吸着型担体
の場合は上記水溶液を担体に均一に散布し、混合する。

包括型担体の場合は、上記水溶液と担体モノマーを混合
した後、重合を行う。その後必要に応じて減圧乾燥等で
水分を除去すれば良い。

活性発現剤及びリパーゼの添加順序はリパーゼと活性発
現剤を同時に添加して固定化しても良いし活性発現剤を
先に固定化した後でリパーゼを添加しても良い。

本発明の固定化リパーゼを用いた油脂改質反応の基質油
としては、−船釣な植物性、動物性の油脂もしくは加工
油脂、あるいはこれらの混合油脂が挙げられる。例えば
パーム油、ナタネ油、大豆油、サンフラワー油、米油、
オリーブ油、コーン油、綿実油、牛脂、ラード、魚油等
が挙げられる。

また必要に応じて上記油脂にミリスチン酸、バルミチン
酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸等の脂肪酸
を単独または２種以上添加してもよい。

本発明の固定化リパーゼを用いて、エステル交換反応を
行うには、まず原料油の水分濃度を３００ｐｐｍ程度以
下、好ましくは１５０ｐｐｍ以下に調整し、次に固定化
リパーゼを該原料油に添加して行う。固定化リパーゼの
添加量は特に限定されるものではないが、通常原料油１
００重量部当り２〜３０重量部添加すれば良い。反応形
式はバッチ式でもよいし、カラム、流動槽等を用いる連
続反応で行ってもよい。

本発明の固定化リパーゼは、油脂改質反応のうちエステ
ル交換反応だけではなくエステル合成反応にも当然用い
ることが出来る。また油脂以外のエステル化合物のエス
テル交換、あるいはエステル合成反応にも用いることが
出来る。

以下本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

（実施例１）リゾプス属由来のリパーゼ酵素（天野製薬製）１０ｍｇ
　と活性発現剤として酵母抽出物（Ｄ　ｉ　ｆｃ。

社製）を２．５ｍｇずつを蒸留水０．　５　ｍｌに溶解
し、各　１ｇのセライト（マンビル社製Ｎｏ。

５３５）に添加し、均一になるまでよく撹拌した。

ついでこれらを４０℃、１６時間、減圧乾燥した。

このようにして水分が約１％の固定化リパーゼを調製し
た。

（実施例２）実施例１で酵母抽出物の代わりに総合アミノ酸（味の素
社製）を用いる以外は実施例１と同様な操作で固定化リ
パーゼを調製した。

（実施例３）実施例１で酵母抽出物の代わりにセリンを用いる以外は
実施例１と同様な操作で固定化リパーゼを調製した。

（実施例４）実施例１で酵母抽出物の代わりにセリンを用いる以外は
実施例１と同様な操作で固定化リパーゼを調製した。但
しセリンはリパーゼと同時ではなく、先にセライトにセ
リンを固定化した後にリパーゼを固定１ヒした。

（実施例５）実施例１て酵母抽出物の代わりにヒスチジンを用いる以
外は実施例１と同様な操作で固定化リパーゼを調製した
。

（実施例６）実施例１で酵母抽出物の代わりにヒスチジンを用いる以
外は実施例１と同様な操作で固定化リパーゼを調製した
。但しヒスチジンはリパーゼと同時てはなく、先にセラ
イトにヒスチジンを固定化した後にリパーゼを固定化し
た。

（比較例１）実施例１で酵母抽出物の代わりにゼラチンを用いる以外
は実施例１と同様な操作で固定化リパーゼを調製した。

（比較例２）実施例１で酵母抽出物の代わりにデキストランを用いる
以外は実施例１と同様な操作で固定化リパーゼを調製し
た。

（比較例３）実施例１で酵母抽出物の代わりにレシチン（味の素社製
）を用いる以外は実施例１と同様な操作で固定化リパー
ゼを調製した。

（比較例４）実施例１で活性発現剤を除く以外は実施例１と同様な操
作で固定化リパーゼを調製した。反応基質油中にセリン
を２．５ｍｇ添加した。

（比較例５）実施例１で活性発現剤を除く以外は実施例１と同様な操
作で固定化リパーゼを調製した。反応基質油中にヒスチ
ジンを２．５ｍｇ添加した。

（比較例６）実施例１で活性発現剤を除く以外は実施例１と同様な操
作で固定化リパーゼを調製した。

（実施例７）実施例１−６及び比較例１−６で得た固定化リパーゼを
用いて以下の方法でエステル交換反応を行った。混合油
（パーム油となたね白絞油を２０：　８０　（ｗ／ｗ）
に混合）を、約　２０　ｔｏｒｒの減圧下、８０℃、２
０分脱水を行い水分濃度を１１００ｐｐ以下にし反応基
質油とした。キャップ付きのフラスコに反応基質ＩＯｇ
をとりこれにモレキュラーシーブ１ｇを加えたのち、前
述の各固定化リパーゼを加え、６０　’Ｃ１３時間反応
させた。反応後、各サンプルのトリグリセリド鞘成（Ｔ
Ｇ　（％））を測定しその結果を表１に示した。

エステル交換活性は、変化量の大きな炭素数５２のＴＧ
を指標とし、以下の式で計算した。

Ｃ５２の変化Ｉｔ（％）／３（Ｈｒ）活性＝リパーゼ重ｊｌ（ｇ）／　　基質重量（ｇ）第１表（実施例８）活性発現剤として第２表記載のＡ−Ｆ項のアミノ酸をも
ちいた以外は、実施例１および実施例７と全く同様な方
法でエステル交換活性を測定した。

その結果を第２表に示す。

親水性のアミノ酸が特に活性発現能が高い。

第２表１）この値はＫｙｔｅ　ａｎｄ　Ｄｏｏｌｉｔｌｅの求
めた値を用いた（　ム正ｈｕ坦、、１５７，１０５−１
３２　（１９８２））。

数値が高くなるほど、疎水性が高い。

４、発明の効果本発明の固定化リパーゼを用いることにより、エステル
交換反応時間の短縮化を可能にし、酵素リパーゼのコス
ト低下につながる。また反応速度向上の結果エステル交
換反応中の副反応の進行を抑え、改質油の品質も向上す
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）担体にリパーゼ及び活性発現剤を固定化してなる
酵素剤に於いて活性発現剤として少なくとも一種の親水
性アミノ酸及びまたは少なくとも一種のペプチドを用い
ることを特徴とする固定化リパーゼ。
（２）担体にリパーゼ及び活性発現剤を固定化してなる
酵素剤に於いて活性発現剤として少なくとも一種の親水
性アミノ酸及びまたは少なくとも一種のペプチドを用い
ることを特徴とする固定化リパーゼを用いる油脂のエス
テル交換反応。