JPH0441998B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、γ−サイクロデキストリンの製造方
法に関し、更に詳しくは、サイクロデキストリン
へ変換可能な澱粉類にサイクロデキストリングリ
コシルトランスフエラーゼを作用せしめてサイク
ロデキストリンを製造するに際し、反応液に４環
式又は５環式テルペノイド類を共存させ、該反応
液からγ−サイクロデキストリンを採取すること
を特徴とするγ−サイクロデキストリンの製造方
法に関する。

サイクロデキストリンは、ブドウ糖分子がα−
１，４−結合で環状に結合した非還元性の糖であ
り、グルコース残基がそれぞれ６個、７個、８個
のα−、β−、γ−サイクロデキストリンが一般
によく知られている。これらの中、殊中γ−サイ
クロデキストリンは、α−又はβサイクロデキス
トリンに比した水に対する溶解性が高く、さらに
生体内α−アミラーゼによる分解度が優れている
点や、かつ分子サイズの大きなゲスト分子を包接
せしめ得る見地より特に食品、医薬品の製剤分野
への広汎な応用が考えられ、その効率よい製造方
法の開発が望まれていた。

しかしながら、現在までのところ、γ−サイク
ロデキストリンを選択的に製造し得るサイクロデ
キストリングリコシルトランスフエラーゼ（以下
「CD生成酵素」という）は見い出されていず、ま
た、γ−サイクロデキストリンの製造は澱粉溶液
にそれ自体公知のCD生成酵素を作用させて得ら
れるα−、β−及びγ−サイクロデキストリンを
包含する反応液からゲル過剤を用いて分画採取
する方法等が知られているにすぎない（例えば、
特開昭57−146600号公報参照）。しかも、従来の
CD生成酵素を用いる、γ−サイクロデキストリ
ンの製造方法においては、全サイクロデキストリ
ン中のγ−サイクロデキストリンの含有量が少な
いことより、上記製造方法はγ−サイクロデキス
トリンの選択的製造法としては欠点がある。

そこで、本発明者等は、選択的なγ−サイクロ
デキストリンの製造方法を開発すべく検討を重ね
た結果、サイクロデキストリンへ変換可能な澱粉
類にそれ自体公知のCD生成酵素を作用させるに
際し、４環式又は５環式のテルペノイド類を共存
させることにより生成される全サイクロデキスト
リン中のγ−サイクロデキストリンの含有量を飛
躍的に増大させることに成功し本発明を完成し
た。

本発明にいう、サイクロデキストリンへ変換可
能な澱粉類とは、それ自体公知のCD生成酵素を
作用させてサイクロデキストリン類（α−、β
−、γ−のいずれであつてもよい）を生成し得る
ものであれば、その種類、起源を問わないが、一
般に馬れいしよ、甘しよ、トウモロコシ、モチト
ウモロコシ、大麦、小麦、タピオカなどの任意の
原料から得られる澱粉や、その分解反応生成物を
挙げることができる。ここに、澱粉分解反応生成
物としては、白色デキストリン、黄色デキストリ
ン、ブリテツシユガムなどの焙焼デキストリン；
酸化澱粉、低粘性変性澱粉などの化工澱粉；リン
酸澱粉、酢酸澱粉などで代表される澱粉エーテ
ル、澱粉エステルなどの澱粉誘導体；放射線や中
性子線を照射したり、高周波処理若しくは湿熱処
理した澱粉などの物理的処理澱粉等を挙げること
ができる。

CD生成酵素としては、それ自体公知のCD生成
酵素（EC.2.4.1.19）であれば、α−サイクロデキ
ストリン、β−サイクロデキストリン及び／又
は、γ−サイクロデキストリンのいずれかを生成
する酵素であつても用いることができる。例え
ば、バチリス・マセランス（Bacillus
macerans）、バチリス・オーベンシス（B.
ohbensis）、バチリス・サーキユランス（B.
circulans）、バチリス・メガテリユウム（B.
megaterium）、バチリスス・テアロサーモフイ
ラス（B.stearothermophilus）、クレブジーラ・
ニユウモニア（Klebsiella pneumoniae）、アル
カリバチリス（Alkari Bacillus）、ミクロコツカ
ス・バリアンス（Micrococcus varians）、ミク
ロコツカス・ルテウス（M.luteus）等及びそれ
らの類縁菌が生産するものが挙げられる（例え
ば、フレグランスジヤーナルNo.63（1983）、特開昭
55−138390号、特公昭52−31949号公報参照）。こ
れらのうち、特に好適なものとしては、バチリ
ス・オーベンシス、バチリス・サーキユランス、
バチリス・メガテリユウム等由来のβ−サイクロ
デキストリンを優先的に生産するタイプのCD生
成酵素が挙られる。

４環式又は５環式テルペノイド類としては、植
物界に広く遊離基として、また糖と結合した配糖
体、酸と結合したエステル体として分布する化合
物又はそれらから化学的処理によつて得られる誘
導体をも包含する。これらのテルペノイド類のう
ち、γ−CDの食品又は医薬品の製剤分野への用
途という観点からすれば、それ自体食品添加物と
して使用可能なものが好ましく、その具体的なも
のとしては、グリチルリチン、ペリアンドリン若
しくはステビオシドと総称される甘味成分若しく
はそれらに由来するアグリコン（遊離基）部若し
くは、該配糖体の各種グリコシル誘導体（例え
ば、特公昭57−18779号公報参照）、又は、これら
を適当な二官能性架橋剤でゲル化せしめた誘導体
若しくは、適当な高分子基体に総合せしめた誘導
体などが挙げられる。

また、本発明にいう、澱粉類とCD生成酵素の
反応は、澱粉類の水性懸濁溶液または水溶液に
CD生成酵素を添加するそれ自体公知の方法をい
い、例えば、澱粉類の水溶液濃度２〜40重量パー
セント、好ましくは、５〜20重量パーセントの水
溶液若しくは水性懸濁液に、１〜20units／ｇ
（澱粉）、好ましくは、５〜10units／ｇ（澱粉）
のCD生成酵素を添加し、静置又は撹拌下に反応
せしめる方法であつて、その反応温度は、用いる
CD生成酵素によつて、最適温度が選択されるべ
きであつて、臨界的でないが、一般に40〜70℃、
好ましくは50〜60℃において実施される。そし
て、かかる反応液に４環式又は５環式テルペノイ
ド類を共存せしめる方法は、反応初期より共存せ
しめるか、又は、反応の途中から共存せしめても
よいが、通常反応初期より共存せしめるのがよ
い。共存せしめる該テルペノイド類の量は、その
種類によつて相違し、特に、その誘導体を用いる
場合は、特定が困難であるが、一般に澱粉類に対
して、0.05〜2.0重量部好ましくは、0.1〜１重量
部を用いるのがよい。また、該テルペノイド類を
共存せしめた反応液は、懸濁液（不均一系）であ
るか、溶液状（均一系）であるかを問わず、本発
明の効果を奏することができる。

該テルペノイド類を共存せしめた後の反応は、
上記の温度で、５〜72時間、好ましくは、16〜48
時間継続することによつて実施することができ
る。

かくして、反応液中には、該テルペノイド類を
包接するか、あるいは何らかの相互作用によつて
テルペノイド類と付加した、γ−サイクロデキス
トリンが選択的に高収率で得られる。さらに本発
明の効果は、単にα−又はβ−サイクロデキスト
リンに比し、γ−サイクロデキストリンの生成比
を高め得るのみでなく、対糖からのγ−サイクロ
デキストリンへの転換率をも向上し得る点で従来
法より著しく優れているといえる。

この反応液からγ−サイクロデキストリンを単
離採集するには、通常α−、β−、γ−サイクロ
デキストリンが混在する糖液からγ−サイクロデ
キストリンを分離回収するそれ自体公知の方法
（例えば、前出の特開昭57−146600号公報）に準
じて実施することができる。

例えば、上記反応液を多孔性ポリマーから成る
疎水性の合成吸着樹脂、イオン交換樹脂及び／又
はゲル過用樹脂を用いて処理するか、適当なソ
ルベントを用いることにより、γ−サイクロデキ
ストリンを単品として得ることが出来る。

なお、本発明によれば、上記単離操作は、γ−
サイクロデキストリンの含有量が飛躍的に増大し
ていることによつて、極めて容易に実施できる。

以下、本発明を実施例によつて、更に詳細に説
明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定され
るものではない。

実施例 １ 馬鈴薯澱粉50ｇを800mlの水によく懸濁してお
き、澱粉液化酵素ネオスピターゼ（長瀬産業(株)
製）を0.03ｇ添加し、撹拌下加温し、80℃10分間
保持することにより、液化澱粉液とした後、120
℃で10分間処理後、50℃まで冷却した。この液化
澱粉液に市販グリチルリチン（グリチノンＡ最
純、(株)常磐植物化学研究所製）25ｇ及びBacillus
ohbensis由来のCG Tase（特開昭49−124285号公
報参照）を500単位添加し、全量を1000mlとした。
この時反応液のPHは7.0に希重曹液にて調整した。

酵素反応を50℃で65時間行つたところ、反応液
中の各サイクロデキストリン量は、高速液体クロ
マトグラフイーによる分析の結果γ−サイクロデ
キストリンが20ｇ、β−サイクロデキストリンが
1.4ｇ生成されていた。γ−サイクロデキストリ
ン生成量は仕込み澱粉重量当り、40％の高転換率
であり、この時α−サイクロデキストリンはほと
んど生成されなかつた。

上記反応液を100℃５分間熱処理後45℃まで冷
却し、２のダイヤイオンHP−20（三菱化成工
業(株)製）を充填したカラムに通液後、SV＝2.0で
45℃の温水にて溶出したところ、最初に未反応の
澱粉及びデキストリンが溶出され次にサイクロデ
キストリン類が溶出された。サイクロデキストリ
ン類の溶出画分の高速液体クロマトグラフイー分
析の結果固形分当りのγ−サイクロデキストリン
含量は93.5％であつた。更にこのサイクロデキス
トリン類画分を固形分含量30％まで濃縮したとこ
ろ常温にて0.5ｇのβ−サイクロデキストリンが
晶析された。β−サイクロデキストリンを別後
母液を５℃まで冷却し、一夜放置したところ針状
のγ−サイクロデキストリンが得られ、別後、
減圧乾燥により結晶γ−サイクロデキストリンが
10.2ｇ得られた。本結晶の純度は高速液体クロマ
トグラフイーで検定したところ、99.5％であつ
た。結晶母液は再度常温にて放置してβ−サイク
ロデキストリンを晶析せしめ、次いで５℃に冷却
することにより、純度99.2％のγ−サイクロデキ
ストリン結晶が4.6ｇ得られ、全体で14.8ｇのγ
−サイクロデキストリンが得られた。対澱粉収率
は29.6％であつた。

添加したグリチルリチンは反応液を通したHP
−20のカラムより更に80％エタノール液で溶出す
ることにより完全に回収出来た。回収したグリチ
ルリチンは溶媒を減圧濃縮により除去し、再び反
応に用いることが出来た。

実施例 ２ 馬鈴薯澱粉50ｇを実施例１と同様に800mlの液
化澱粉液とした後120℃10分間処理後、50℃まで
冷却した。この液化澱粉液に市販ステビオサイド
（STEVIX−80、タマ生化学(株)製）10ｇ及びB.
ohbensis由来のCG Tase（実施例１と同じ）を
500単位添加し、全量を1000mlとした。この時反
応液のPHは6.5であつた。

酵素反応を50℃で68時間行なつたところ、反応
液の高速液体クロマトグラフイーによる分析の結
果、γ−サイクロデキストリンが12ｇ、β−サイ
クロデキストリンが11.5ｇ生成されていた。又α
−サイクロデキストリンはほとんど生成されなか
つた。γ−サイクロデキストリン生成量は仕込み
澱粉重量当り、24％の高転換率であつた。

上記反応液は100℃５分間の熱処理後、固形分
濃度40％まで濃縮後５℃で一夜放置したところ、
β−サイクロデキストリンが晶析したので、別
したところ、10.2ｇの結晶β−サイクロデキスト
リンが得られた。晶析母液を実施例１と同様にし
て精製したところ、純度99.5％のγ−サイクロデ
キストリン8.4ｇが結晶として得られた。対澱粉
収率は16.8％であつた。

又反応に用いたステビオサイドは実施例１と同
様に回収し、再び反応に使用出来た。

実施例 ３ 馬鈴薯澱粉50ｇを実施例１と同様に800mlの液
化澱粉液とした後、120℃10分間処理後50℃まで
冷却した。この液化澱粉液に市販グリチルレチン
酸（アグリチノン、(株)常磐植物化学研究所製）５
ｇ及びB.ohbensis由来のCGTase（実施例１と同
じ）を500単位添加し、全量を1000mlとした。こ
の時反応液のPHは希重曹液にて7.0に調整した。

酵素反応を50℃でスターラーにより常時撹拌し
ながら65時間行なつたところ、高速液体クロマト
グラフイーによる分析の結果、γ−サイクロデキ
ストリンが8.2ｇ及びβ−サイクロデキストリン
が12.25ｇ生成されていた。

上記反応液を実施例２と同様の操作により精製
したところ、純度99.3％のγ−サイクロデキスト
リンが5.8ｇ及び純度99.0％のβ−サイクロデキ
ストリンが9.8ｇ得られた。

反応に使用したグリチルレチン酸は実施例１と
同様に回収し、再び反応に使用出来た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ サイクロデキストリンへ変換可能な澱粉類に
   サイクロデキストリングリコシルトランスフエラ
   ーゼを作用せしめてサイクロデキストリンを製造
   するに際し、反応液に４環式又は５環式テルペノ
   イド類を共存させ、該反応液からγ−サイクロデ
   キストリンを採取することを特徴とするγ−サイ
   クロデキストリンの製造方法。 ２ ４環式又は５環式テルペノイド類がグリチル
   リチン、ペリアンドリン又はステビオシドと総称
   される天然産物又はそれらの誘導体である特許請
   求の範囲第１項記載の方法。