JPH078286A

JPH078286A - パノース含量の高いオリゴ糖の製造法

Info

Publication number: JPH078286A
Application number: JP18219793A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Nishida; 清隆西田; Toshiro Ochiai; 敏郎落合
Original assignee: Nikken Chemicals Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1995-01-13

Abstract

(57)【要約】【目的】パノース含量の高いオリゴ糖を発酵により製
造することを目的とする。【構成】炭素源としてマルトースを主成分として含有
する培地にモニリィエラ属に属するパノース生産能を有
する酵母、好ましくは、モニリィエラ・トメントーサを
接種し、好気的に培養して培地中にパノースを生成蓄積
せしめ、これを採取することよりなる、発酵によるパノ
ース含量の高いオリゴ糖の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマルトースを原料とし
て、発酵法によりパノース含量の高いオリゴ糖を安価に
製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パノースを含む分岐オリゴ糖は、ビフィ
ズス菌増強作用、結晶防止性、難老化性、保湿性などの
性質を有するほか、日本酒やみりんなどのコク味の重要
成分として注目され飲食物、医薬品等、広範囲に利用さ
れている。特にパノースは近年ストレプトコッカス・ミ
ュータンス（Streptococcus mutans）などの口腔内細菌
が生成する不溶性グルカンの原料基質にならないばかり
でなく、蔗糖からのこれらのグルカンが生成するのを阻
害し、更に虫歯の原因になる酸生成の基質にもならない
と言う、非う蝕性、抗う蝕性、非発酵性のオリゴ糖であ
ることがわかってきた。パノースは、水飴等に含まれる
天然物であることから従来より極めて安全なオリゴ糖の
１つと考えられてきたが、現在まで大量生産を安価な方
法で行うことが困難であったため極めて高価な試薬とし
て、各種アミラーゼの作用機構解明に利用されているに
過ぎない。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】従来、パノースを含
むオリゴ糖はアミロペクチン、グリコーゲンの部分水解
物より調製されることは広く知られていたが、そのパノ
ース含量は低く工業的生産を行うには不向きであった。
最近になり、バチルス・ステアロサーモフィルス（Baci
llus stearothermophilus）又は枯草菌（Bacillus subt
ilis）に由来するネオプルラナーゼを澱粉やプルランに
作用させパノースを含む澱粉糖や純度の高いパノースを
得る方法が報告されている。（特開平1ー171493号公報、
J.Ferment.Bioeng.vol73,No.3,198ー202.1992）しかし、これらの方法は高価なプルランを原料として用
いなくてはならないことや酵素の生産性が低いことなど
の理由で未だ工業的生産には至っていない。更に、前出
のネオプルラナーゼを澱粉等に作用させると、パノース
ではなく主としてイソパノース及び６²−Ｏ−α−マル
トシルマルトースが得られる（特開平5ー95768号公
報）。

【０００４】また、古くからカビの生産するトランスグ
ルコシダーゼ（Methods in Carbohydrate Chemistry Vo
l.１,p319〜324）を用いてマルトースからイソマルトー
スやパノースなどを調製する方法が知られており、これ
らを更に進めた研究がパノースについては特開昭63ー122
696号公報で開示されている。同公報に開示されたトラ
ンスグルコシダーゼを用いたパノースの製造法は、原料
として安価なマルトースや澱粉を用いることができ、工
業的生産に適した比較的良い方法ではあるが、生成した
パノースが減少しない様、反応の進行度合を厳密に制御
しなければならない点、及び反応生成物中に食品の褐変
の原因や、虫歯菌の酸生成の最良の基質となるグルコー
スが相当量含まれる点などに改良の余地が見られる。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上記の
ような従来法の欠点を改良するべく、種々検討した結
果、モニリィエラ・トメントーサ（Monilella tomentos
a）が炭素源としてマルトースが存在した場合、それを
利用してパノースを効率良く生成することを見い出し、
更に研究を重ねて本発明に到達した。即ち、本発明は従
来法と異なり、酵素剤の調製、反応条件の厳密な制御を
必要としない発酵法によるパノース含量の高いオリゴ糖
の製造法に関する。

【０００６】更に詳しくは、本発明は、炭素源としてマ
ルトースを主成分として含有する培地にモニリェラ属に
属するパノース生産能を有する酵母を接種し、好気的に
培養して培地中にパノースを生成蓄積せしめ、これを採
取することを特徴とする、発酵によるパノース含量の高
いオリゴ糖の製造法に関する。

【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。本発明で
は、モニリィエラ属に属するパノース生産能を有する酵
母の代表例として、モニリィエラ・トメントーサ IFO-9
485菌株（発酵研究所寄第９４８５号）、モニリィエラ
・トメントーサ IFO-9487菌株（発酵研究所寄第９４８
７号）及びモニリィエラ・トメントーサ IFO-9488菌株
（発酵研究所寄第９４８８号）を挙げることができる。

【０００８】本菌株の培養は、炭素源、窒素源、ビタミ
ン類、無機塩類等を含む液体培地を用いて好気的条件下
に攪拌培養により実施することが望ましい。当該液体培
地の炭素源としてマルトース及びマルトースシラップ等
のマルトースを主成分として含有する糖質が使用される
が、これらの糖質中のマルトース純度は５０（Ｗ／Ｗ）
％以上のものが好ましく、特に発酵液に蓄積されるパノ
ースの純度を考慮すると８０（Ｗ／Ｗ）％以上のものを
使用するのが好ましい。また、これらの糖質は、通常、
培地中に固形分換算で１０〜６０（Ｗ／Ｖ）％、好まし
くは３０〜５０（Ｗ／Ｖ）％の濃度となる範囲で添加使
用される。尚、以下の説明中で用いる％は、純度及び固
形分中の含量等は重量（Ｗ／Ｗ）％を意味し、培地中に
しめるマルトース、酵母エキス糖の含量（濃度）は容量
（Ｗ／Ｖ）％を意味する。

【０００９】窒素源としては、使用する菌株に利用可能
な窒素化合物、例えば酵母エキス、トリプトン、麦芽エ
キス、カザミノ酸、コーンスチープリカー、等が使用さ
れる。また硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、硝酸
アンモニウムなどのアンモニウム塩類や硝酸塩類なども
使用可能である。また、培地に加える無機塩類として
は、例えばリン酸、マグネシウム、カリウム、カルシウ
ム、鉄などの塩類が使用される。更に、必要に応じて酵
母の生育に必要な各種の有機物、無機物あるいは通常用
いられる消泡剤などを添加することができる。

【００１０】培養は、前記組成の液体培地に本菌体を直
接接種するか、または別に前培養によって得られる種培
養液を接種して行われる。この種菌培養液の調製は、例
えば常法により斜面培養した菌をマルトース３０％、酵
母エキス１％を含むｐＨ４〜６の液体培地に１白金耳接
種して２６〜３６℃の温度で２〜８日間培養することに
より行なわれる。本発明の培養は、微生物が生育しうる
範囲内、即ち２４〜４０℃、好ましくは２８〜３５℃の
培養温度で行われる。また、培地のｐＨは３．５〜７．
０、特に４．０〜６．０の範囲が好ましい。培養期間は
培養条件、使用する培地の種類及び炭素源である糖質の
濃度により異なるが、通常３〜６日間程度である。

【００１１】本発明における培養は、培養液中のパノー
スの生成量が最高に達した時点で終了させることができ
るように、培養液中のパノース量を高速液体クロマトグ
ラフィー、薄層クロマトグラフィー等の周知の方法によ
り測定しながら行なうことが望ましい。培養液中に蓄積
されたパノースを含むオリゴ糖は、培養終了後常法によ
って培養液から精製される。即ち、斯かる場合に当該分
野において通常使用されている周知の手段、例えば濾
過、遠心分離、イオン交換又は吸着クロマトグラフィ
ー、溶媒抽出などの操作が必要に応じて適宜組合せて用
いられる。一例を挙げれば、培養液から濾過、遠心分離
などによって菌体を除去し、次いでこの液を活性炭で処
理して着色物質などを除き、更にイオン交換樹脂により
脱イオンした後、液を濃縮してパノースを含有するオリ
ゴ糖のシロップとすることができる。又、本発明では、
得られたシロップをゲル濾過、イオン交換樹脂カラムク
ロマトグラフィー、カーボンカラムクロマトグラフィー
等で処理し、更にパノース含量の高い高純度のオリゴ糖
を得ることができる。

【００１２】次に、本発明を実施例により詳しく説明す
る。実施例１（ａ）種培養の調整グルコ−ス３０（Ｗ／Ｖ）％、酵母エキス（ディフコ社
製、以下同じ）１．０（Ｗ／Ｖ）％、寒天１．５％（Ｗ
／Ｖ）から成る斜面培地にモニリィエラ・トメントーサ
IFOー9487菌株の菌体を塗布し、３０℃で２日間静置培
養して種培養を得る。（ｂ）本培養マルトース３０（Ｗ／Ｖ）％（純度９９．０（Ｗ／Ｗ）
％）、酵母エキス１．５（Ｗ／Ｖ）％を含む液体培地５
０ｍｌを５００ｍｌ容量の三角フラスコ入れ、１２０
℃、１５分間オートクレーブ滅菌する。上記（ａ）で調
製したモニリィエラ・トメントーサ IFOー9487菌株を一
白金耳宛植菌し、３０℃、２２０ｒｐｍで７日間培養を
行なった。培養終了後、高速液体クロマトグラフィー
（ＨＰＬＣ）にて培養液の糖組成を調べた。その結果を
以下に示す。

【００１３】培養液の糖組成（固形分当りの含有量％）５糖以上の分岐糖７．８分岐４糖１７．４マルトトリオース２．６パノース３１．０マルトース２１．６イソマルトース１．９グルコース０．５その他１７．２

【００１４】実施例２マルトース３０％（純度９９．０％）、コーンスチープ
リカー５％を含む液体培地５０ｍｌを５００ｍｌ容量の
三角フラスコ入れ、１２０℃、１５分間オートクレーブ
滅菌する。実施例１（ａ）で調製したモニリィエラ・ト
メントーサ IFOー9487菌株を一白金耳宛植菌し、３０
℃、２２０ｒｐｍで４日間培養を行なった。培養終了
後、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）にて培養
液の糖組成を調べた。その結果を以下に示す。

【００１５】培養液の糖組成（固形分当りの含有量％）５糖以上の分岐糖１．６分岐４糖９．６マルトトリオース３．７パノース３２．６マルトース３６．５イソマルトース１．４グルコース４．４その他１０．２

【００１６】実施例３（ａ）種培養の調整グルコ−ス３０％、酵母エキス１．０％、寒天１．５％
から成る斜面培地にモニリィエラ・トメントーサ IFOー9
485菌株の菌体を塗布し、３０℃で２日間静置培養して
種培養を得る。（ｂ）本培養マルトース３０％（純度９９．０％）、酵母エキス１．
５％を含む液体培地５０ｍｌを５００ｍｌ容量の三角フ
ラスコ入れ、１２０℃、１５分間オートクレーブ滅菌す
る。上記（ａ）で調製したモニリィエラ・トメントーサ
IFO-9485菌株を一白金耳宛植菌し、３０℃、２２０ｒｐ
ｍで７日間培養を行なった。培養終了後、高速液体クロ
マトグラフィー（ＨＰＬＣ）にて培養液の糖組成を調べ
た。その結果を以下に示す。

【００１７】培養液の糖組成（固形分当りの含有量％）５糖以上の分岐糖３．３分岐４糖２．４マルトトリオース４．７パノース２０．４マルトース６２．５イソマルトース１．０グルコース１．１その他４．６

【００１８】実施例４（ａ）種培養の調整グルコ−ス３０％、酵母エキス（ディフコ社製、以下同
じ）１．０％、寒天１．５％から成る斜面培地にモニリ
ィエラ・トメントーサ IFOー9488菌株の菌体を塗布し、
３０℃で２日間静置培養して種培養を得る。（ｂ）本培養マルトース３０％（純度９９．０％）、コーンスチープ
リカー５％を含む液体培地５０ｍｌを５００ｍｌ容量の
三角フラスコ入れ、１２０℃、１５分間オートクレーブ
滅菌する。上記（ａ）で調製したモニリィエラ・トメン
トーサIFOー9488菌株を一白金耳宛植菌し、３０℃、２２
０ｒｐｍで４日間培養を行なった。培養終了後、高速液
体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）にて培養液の糖組成
を調べた。その結果を以下に示す。

【００１９】培養液の糖組成（固形分当りの含有量％）５糖以上の分岐糖０．８分岐４糖９．０マルトトリオース３．３パノース３１．３イソマルトトリオース０．７マルトース３４．９イソマルトース２．４グルコース５．３その他１２．３

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、培地の炭素源として比
較的安価なマルトースを使用し、高濃度の培地にモニリ
ィエラ属に属するパノース生産能を有する酵母を接種
し、発酵によりパノース含量の高いオリゴ糖を効率よく
安価に製造することができる。更にモニリィエラ・トメ
ントーサ IFO-9485 菌株、モニリィエラ・トメントーサ
IFO-9487 菌株、又はモニリィエラ・トメントーサ IFO-
9488 菌株を用いた場合、マルトースから生成され、発
酵反応に関与しなかったグルコースを菌体自らが利用す
るため、特別な精製工程を経なくとも、食品の褐変や虫
歯菌の酸生成の原因となるグルコース含量の少ないパノ
ース含量の高いオリゴ糖を製造することができる。よっ
て、本発明はパノース含量の高いオリゴ糖を工業的に製
造する上で極めて有益な方法である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素源としてマルトースを主成分として含
有する培地にモニリィエラ属に属するパノース生産能を
有する酵母を接種し、好気的に培養して培地中にパノー
スを生成蓄積せしめ、これを採取することを特徴とす
る、発酵によるパノース含量の高いオリゴ糖の製造法。
【請求項２】モニリィエラ属に属する酵母がモニリィエ
ラ・トメントーサである請求項１記載のパノース含量の
高いオリゴ糖の製造法。