JPH0751084A - イソマルトシルフラクトシドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 シュクロースとグルコシル基供与体を含む基
質溶液に、ムコール・スピノサス（Mucor spinosus）ま
たは、ムコール・ジモルフォスポラス（Mucor dimorpho
sporus）または、ムコール・ゲネベンシス（Mucor gene
vensis）のいずれかの生産するα−グルコシダーゼを作
用させることを特徴とするイソマルトシルフラクトシド
の製造方法。 【効果】シュクロースの齲蝕誘発性を抑制する代表的甘
味料イソマルトシルフラクトシドを、工業的に効率よ
く、安価に生産することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、齲蝕誘発性を抑制する
甘味料として知られるイソマルトシルフラクトシドを安
価に効率よく製造するための新規な方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】シュクロースは味質の良い甘味を呈し、
また極めて水に溶け易いことから、代表的な甘味料とし
て広く使用されてきた。しかしながら近年、シュクロー
スは齲蝕誘発性が高く、虫歯の原因となることが明らか
にされてきた。すなわち、シュクロースは口腔内の微生
物によって不溶性のグルカンに変換され、このグルカン
に覆われた歯の表面で嫌気発酵が行われて乳酸等の有機
酸が生成し、この有機酸が歯のエナメル質を溶解するこ
とによって虫歯が発生するということが解明された。こ
うしたことからシュクロースに代わり得る甘味料やシュ
クロースの齲蝕性を抑制する甘味料が望まれている。

【０００３】シュクロースの齲蝕誘発性を抑える甘味料
の代表として、イソマルトシルフラクトシドが知られて
いるが、このイソマルトシルフラクトシドは不溶性グル
カンの生成を抑える作用を有することから、シュクロー
スの代替としてだけではなくシュクロースと併用できる
利点を有している。現在までに、イソマルトシルフラク
トシドの製造方法としては、アスペルギルス・ニガー
（Aspergillus niger）のα−グルコシダーゼを用いる
方法〔J.Chem.Soc.，２０６４（１９５７）〕とバチル
ス（Bacillus）属のしょ糖転移酵素を用いる方法（特開
平４−３０７９６号公報）およびムコール・ジャバニカ
ス（Mucor javanicus）のα−グルコシダーゼを用いる
方法（澱粉科学，第３５巻，第２号，Ｐ９３−１０２
（１９８８）、特開平２−１２８６５２号公報、特開平
４−２８７６９２号公報）が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらムコール
属に属する菌株の中では、ムコール・ジャバニカス（Mu
cor javanicus）ＩＦＯ４５７０のα−グルコシダーゼ
を用いるイソマルトシルフラクトシドの製造方法しかこ
れまでに知られていなかった。さらにこの方法では、工
業的には生産し得るものの、安価なシュクロースに比べ
てはるかにコストが高く、従ってより生産性の高いイソ
マルトシルフラクトシドの製造方法の開発が望まれてい
た。

【０００５】本発明はこうした状況のもとになされたも
のであって、その目的は、イソマルトシルフラクトシド
をより安価に、効率よく生産するための方法を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明者らはムコール属に属する菌株のなかで、ム
コール・ジャバニカス（Mucor javanicus）より更に、
効率よくイソマルトシルフラクトシドを生成するという
観点からムコール・ジャバニカス（Mucor javanicus）
以外のムコール属菌株の探索を実施し、それらのイソマ
ルトシルフラクトシド生成能を調査した。その結果、ム
コール・スピノサス（Mucor spinosus）もしくはムコー
ル・ジモルフォスポラス（Mucor dimorphosporus）もし
くはムコール・ゲネベンシス（Mucor genevensis）のい
ずれかの生産するα−グルコシダーゼをシュクロースと
グルコシル基供与体を含む基質溶液に作用させると、ム
コール・ジャバニカスよりも更に効率よくイソマルトシ
ルフラクトシドを生成することを見いだし、本発明を完
成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、シュクロースとグル
コシル基供与体を含む基質溶液に、ムコール・スピノサ
ス（Mucor spinosus）または、ムコール・ジモルフォス
ポラス（Mucor dimorphosporus）または、ムコール・ゲ
ネベンシス（Mucor genevensis）のいずれかの生産する
α−グルコシダーゼを作用させることを特徴とするイソ
マルトシルフラクトシドの製造方法に関する。

【０００８】本発明における基質溶液とは、α−グルコ
シダーゼによるグルコシル基の転移反応に於いて、グル
コシル基の受容体となるシュクロースとグルコシル基供
与体とを含有する溶液である。グルコシル基供与体と
は、グルコシル基がグルコシド結合した二糖以上のオリ
ゴ糖および多糖類であり、たとえば可溶性澱粉、澱粉部
分加水分解物、アミロース、マルトース、マルトトリオ
ース、マルトテトラオース、マルトペンタオース、マル
トヘキサオース、またはそれらの混合物等があげられ
る。基質溶液中におけるシュクロースとグルコシル基供
与体の比率は１０：１から１：１０程度が望ましい。ま
た、基質濃度は５から７０重量％程度が可能で、２０か
ら６０重量％程度が望ましい。なお、基質溶液のｐＨ
は、２から８の範囲が可能で３から７が望ましい。基質
溶液の温度は、５から７０℃が可能で、１５から５５℃
が望ましい。

【０００９】また、本発明において、上記基質溶液に作
用させるα−グルコシダーゼとは、グルコシル基供与体
のグルコシド結合が切断されて生じるグルコース残基
を、シュクロースのグルコース残基の６位の炭素に転移
させ、α−グルコシド結合で結合した三糖類、すなわち
イソマルトシルフラクトシドを生成する作用を有する菌
体または菌体抽出物を意味し、菌体とは、微生物を培養
した培地中に存在する菌体および培地から常法に従って
一旦分離された菌体の両方を意味する。また、菌体抽出
物とは、菌体破砕物、常法に従って部分精製された上述
のグルコシル基転移活性を有する酵素含有物を意味す
る。さらに、必要に応じて公知の方法で精製された上述
のグルコシル基転移活性を有する酵素をも意味するもの
である。

【００１０】本α−グルコシダーゼは、ムコール・スピ
ノサス（Mucor spinosus）もしくはムコール・ジモルフ
ォスポラス（Mucor dimorphosporus）もしくはムコール
・ゲネベンシス（Mucor genevensis）に属する菌株を培
養することにより得ることができる。この代表例として
は、例えばムコール・スピノサス（Mucor spinosus）Ｉ
ＦＯ４５７５またはＩＦＯ５３１７、ムコール・ジモル
フォスポラス（Mucordimorphosporus）ＩＦＯ４５５５
またはＩＦＯ４５５６、ムコール・ゲネベンシス（Muco
r genevensis）ＩＦＯ４５８５またはＩＦＯ６４１５を
挙げることができる。これらの菌株は、財団法人発酵研
究所（Institute of Fermentation, Osaka）から誰でも
自由に入手することが出来る。

【００１１】本発明において、使用することのできる培
地としては、前述した微生物が培養により増殖できるも
のであれば、任意の天然培地または合成培地でよい。た
とえば、炭素源としては、グルコース、糖密、シュクロ
ース、澱粉、澱粉糖化液、セルロース分解物などが用い
られる。窒素源としては、アンモニア、硫安、硝安、燐
安等のアンモニウム塩や尿素、硝酸塩類等が適宜用いら
れる。無機塩としては、燐酸、カリウム、マグネシウム
等の塩類、例えば、燐酸アンモニウム、燐酸カリウム、
燐酸ソーダ、燐酸マグネシウム等の通常の工業用薬品で
よく、他に微量元素を加えてもよい。また、微量有機栄
養素として、ビタミン類、アミノ酸、核酸関連物質等
は、菌の生育上は特別に必要なものではないが、これら
を添加したり、コーンスチープリカー、肉エキス、酵母
エキス、ペプトン等の有機物を加えてもよい。これらの
培地は、液体培地、固体培地のいずれの形でも使用する
ことができる。代表的な培地組成としては、例えば、可
溶性澱粉４０ｇ、コーンスチープリカー３０ｇ、硝酸ナ
トリウム０．５ｇ、燐酸二水素カリウム０．１ｇ、硫酸
マグネシウム７水和物０．０５ｇ、塩化カリウム０．０
５ｇからなる天然培地（各成分を蒸留水に溶解して１Ｌ
とする。）が挙げられる。

【００１２】培養は、振盪、通気撹拌等による好気条件
で行うのが好ましいが、静置状態で行うこともできる。
培養温度は、１５℃から３５℃の範囲が可能で、２５℃
から３０℃付近が望ましい。培養液中のｐＨは、３から
８とすることが可能で、ｐＨ４から６付近が望ましい。
本発明によれば、ムコール・スピノサス（Mucor spinos
us）もしくはムコール・ジモルフォスポラス（Mucor di
morphosporus）もしくはムコール・ゲネベンシス（Muco
r genevensis）のいずれかの生産するα−グルコシダー
ゼをシュクロースとグルコシル基供与体を含む基質溶液
に作用させることにより、イソマルトシルフラクトシド
を安価に生産することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体的に説明するために実施
例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例により
限定されるものではない。

【００１４】

【実施例１】財団法人発酵研究所より分譲を受けたムコ
ール・スピノサス（Mucor spinosus）ＩＦＯ４５７５
を、１００ｍｌの天然培地（可溶性澱粉４０ｇ、コーン
スチープリカー３０ｇ、硝酸ナトリウム０．５ｇ、燐酸
二水素カリウム０．１ｇ、硫酸マグネシウム７水和物
０．０５ｇ、塩化カリウム０．０５ｇを蒸留水に溶解し
て１Ｌとする）を含む５００ｍｌフラスコの中で、２５
℃で２日間振盪培養した。同培養液１００ｍｌを、２Ｌ
の前記天然培地を入れた５Ｌフラスコに移植して、２５
℃で２日間培養した。培養終了後、ろ過により集菌し、
脱イオン水で洗浄後再び集菌し、湿菌体重量および乾燥
菌体重量を測定した。

【００１５】シュクロース２０％、テトラップ−Ｈシロ
ップ（林原商事株式会社より購入）６．７％（固形分５
％）を含む０．０５Ｍ燐酸緩衝液（ｐＨ７）５０ｍｌに
乾燥菌体重量１ｇ分の湿菌体を加えて、２０℃で５時間
反応させた。得られた反応液を、９５℃以上で１０分間
加熱処理した後、遠心分離によって反応液上清を得た。
得られた反応液上清を、下記の分析条件で高速液体クロ
マトグラフィー装置を使って分析した結果、３．３３ｇ
イソマルトシルフラクトシドの生成が認められた。

【００１６】（分析条件） カラム：東ソー株式会社製 アミド８０（４．６×２５
０ｍｍ） 溶離液：アセトニトリル：水＝７５：２５ 流速 ：１．０ｍｌ／ｍｉｎ 温度 ：７０℃ 検出器：示差屈折計

【００１７】

【実施例２】財団法人発酵研究所より分譲を受けたムコ
ール・スピノサス（Mucor spinosus）ＩＦＯ５３１７を
前記実施例１と同様の方法で菌体培養を実施して、湿菌
体重量および乾燥菌体重量を測定した。シュクロース２
０％、テトラップ−Ｈシロップ（林原商事株式会社より
購入）６．７％（固形分５％）を含む０．０５Ｍ燐酸緩
衝液（ｐＨ７）５０ｍｌに乾燥菌体重量１ｇ分の湿菌体
を加えて、２０℃で５時間反応させた。得られた反応液
を、９５℃以上で１０分間加熱処理した後、遠心分離に
よって反応液上清を得た。得られた反応液上清を、実施
例１と同様の方法で分析した結果、２．９３ｇイソマル
トシルフラクトシドの生成が認められた。

【００１８】

【実施例３】財団法人発酵研究所より分譲を受けたムコ
ール・ジモルフォスポラス（Mucordimorphosporus）Ｉ
ＦＯ４５５５を前記実施例１と同様の方法で菌体培養を
実施して、湿菌体重量および乾燥菌体重量を測定した。
シュクロース２０％、テトラップ−Ｈシロップ（林原商
事株式会社より購入）６．７％（固形分５％）を含む
０．０５Ｍ燐酸緩衝液（ｐＨ７）５０ｍｌに乾燥菌体重
量１ｇ分の湿菌体を加えて、２０℃で５時間反応させ
た。得られた反応液を、９５℃以上で１０分間加熱処理
した後、遠心分離によって反応液上清を得た。得られた
反応液上清を、実施例１と同様の方法で分析した結果、
２．８６ｇイソマルトシルフラクトシドの生成が認めら
れた。

【００１９】

【実施例４】財団法人発酵研究所より分譲を受けたムコ
ール・ジモルフォスポラス（Mucordimorphosporus）Ｉ
ＦＯ４５５６を前記実施例１と同様の方法で菌体培養を
実施して、湿菌体重量および乾燥菌体重量を測定した。
シュクロース２０％、テトラップ−Ｈシロップ（林原商
事株式会社より購入）６．７％（固形分５％）を含む
０．０５Ｍ燐酸緩衝液（ｐＨ７）５０ｍｌに乾燥菌体重
量１ｇ分の湿菌体を加えて、２０℃で５時間反応させ
た。得られた反応液を、９５℃以上で１０分間加熱処理
した後、遠心分離によって反応液上清を得た。得られた
反応液上清を、実施例１と同様の方法で分析した結果、
２．８３ｇイソマルトシルフラクトシドの生成が認めら
れた。

【００２０】

【実施例５】財団法人発酵研究所より分譲を受けたムコ
ール・ゲネベンシス（Mucor genevensis）ＩＦＯ４５８
５を前記実施例１と同様の方法で菌体培養を実施して、
湿菌体重量および乾燥菌体重量を測定した。シュクロー
ス２０％、テトラップ−Ｈシロップ（林原商事株式会社
より購入）６．７％（固形分５％）を含む０．０５Ｍ燐
酸緩衝液（ｐＨ７）５０ｍｌに乾燥菌体重量１ｇ分の湿
菌体を加えて、２０℃で５時間反応させた。得られた反
応液を、９５℃以上で１０分間加熱処理した後、遠心分
離によって反応液上清を得た。得られた反応液上清を、
実施例１と同様の方法で分析した結果、３．０１ｇイソ
マルトシルフラクトシドの生成が認められた。

【００２１】

【比較例】財団法人発酵研究所より分譲を受けたムコー
ル・ジャバニカス（Mucor javanicus）ＩＦＯ４５７０
を前記実施例１と同様の方法で菌体培養を実施して、湿
菌体重量および乾燥菌体重量を測定した。シュクロース
２０％、テトラップ−Ｈシロップ（林原商事株式会社よ
り購入）６．７％（固形分５％）を含む０．０５Ｍ燐酸
緩衝液（ｐＨ７）５０ｍｌに乾燥菌体重量１ｇ分の湿菌
体を加えて、２０℃で５時間反応させた。得られた反応
液を、９５℃以上で１０分間加熱処理した後、遠心分離
によって反応液上清を得た。得られた反応液上清を、実
施例１と同様の方法で分析した結果、生成したイソマル
トシルフラクトシドの重量は２．２８ｇであった。

【００２２】この結果から明らかなように、ムコール・
ジャバニカス（Mucor javanicus）のα−グルコシダー
ゼを用いるイソマルトシルフラクトシドの製造方法に対
し、本発明の製造方法は、非常にすぐれた生産性を示
す。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、ムコール・スピノサス
（Mucor spinosus）もしくはムコール・ジモルフォスポ
ラス（Mocor dimorphosporus）もしくはムコール・ゲネ
ベンシス（Mucor genevensis）の生産するα−グルコシ
ダーゼをシュクロースとグルコシル基供与体を含む基質
溶液に作用させることにより、シュクロースの齲蝕誘発
性を抑制する代表的甘味料イソマルトシルフラクトシド
を、工業的に効率よく、安価に生産することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シュクロースとグルコシル基供与体を含む
   基質溶液に、ムコール・スピノサス（Mucor spinosus）
   または、ムコール・ジモルフォスポラス（Mucor dimorp
   hosporus）または、ムコール・ゲネベンシス（Mucor ge
   nevensis）のいずれかの生産するα−グルコシダーゼを
   作用させることを特徴とするイソマルトシルフラクトシ
   ドの製造方法。