JPH078287A - パノースを含有するオリゴ糖の製造法 - Google Patents
パノースを含有するオリゴ糖の製造法Info
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- JPH078287A JPH078287A JP18219893A JP18219893A JPH078287A JP H078287 A JPH078287 A JP H078287A JP 18219893 A JP18219893 A JP 18219893A JP 18219893 A JP18219893 A JP 18219893A JP H078287 A JPH078287 A JP H078287A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パノースを含有する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
する培地にサッカロミセス属に属するパノース生産能を
有する酵母、好ましくは、サッカロミセス・ルーキシを
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
ースを含有するオリゴ糖の製造法。
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
する培地にサッカロミセス属に属するパノース生産能を
有する酵母、好ましくは、サッカロミセス・ルーキシを
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
ースを含有するオリゴ糖の製造法。
Description
【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を含有するオリゴ糖を安価に
製造する方法に関する。
て、発酵法によりパノースを含有するオリゴ糖を安価に
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。
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)。
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、酵素剤を別途用意しなければな
らない点などに改良の余地が見られる。
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、酵素剤を別途用意しなければな
らない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、サッカロミセス・ルーキシ(Saccharomyces rouxi
i)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を含むオリゴ糖の製
造法に関する。
ような従来法の欠点を改良するべく、種々検討した結
果、サッカロミセス・ルーキシ(Saccharomyces rouxi
i)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を含むオリゴ糖の製
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サッカロミセス
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を含
有するオリゴ糖の製造法に関する。
ルトースを主成分として含有する培地にサッカロミセス
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を含
有する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、サッカロミセス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、サッカロミセス・ルーキシ IFO-0
489菌株(発酵研究所寄第0489号)及びサッカロミ
セス・ルーキシ IFO-0596菌株(発酵研究所寄第059
6号)を挙げることができる。
は、サッカロミセス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、サッカロミセス・ルーキシ IFO-0
489菌株(発酵研究所寄第0489号)及びサッカロミ
セス・ルーキシ IFO-0596菌株(発酵研究所寄第059
6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20〜60(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
形分中の含有量等は重量(W/W)%意味し、培地中に
しめるマルトース、酵母エキス等の含量(重量)は容量
(W/V)%を意味する。
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20〜60(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
形分中の含有量等は重量(W/W)%意味し、培地中に
しめるマルトース、酵母エキス等の含量(重量)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。
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2〜5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。
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2〜5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。
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)種培養の調製 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サッカロミセス・ルーキシ I
FOー0489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
製したサッカロミセス・ルーキシIFO-0489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(HP
LC)にて培養液の糖組成を調べた。その結果を以下に
示す。
る。 実施例1 (a)種培養の調製 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サッカロミセス・ルーキシ I
FOー0489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
製したサッカロミセス・ルーキシIFO-0489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(HP
LC)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 8.7 分岐4糖 6.9 マルトトリオース 1.2 パノース 17.1 マルトース 18.3 イソマルトース 2.6 グルコース 30.1 その他 15.1
【0014】実施例2 マルトース30%(純度99.0%)、コ−ンスチ−プ
リカ−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)で調製したサッカロミセス・
ルーキシ IFO0489菌株を一白金耳宛植菌し、30℃、
220rpmで3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。
リカ−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)で調製したサッカロミセス・
ルーキシ IFO0489菌株を一白金耳宛植菌し、30℃、
220rpmで3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 4.5 分岐4糖 6.4 マルトトリオース 1.9 パノース 21.3 マルトース 25.5 イソマルトース 1.5 グルコース 13.4 その他 25.5
【0016】実施例 3 (a)種培養の調製 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サッカロミセス・ルーキシIFOー0596
菌株の菌体を塗布し、30℃で2日間静置培養して種培
養とする。 (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)で調製したサッカロミセス・ルーキシIF
O-0596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。
から成る斜面培地にサッカロミセス・ルーキシIFOー0596
菌株の菌体を塗布し、30℃で2日間静置培養して種培
養とする。 (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)で調製したサッカロミセス・ルーキシIF
O-0596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。
【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 4.5 分岐4糖 2.3 マルトトリオース 2.6 パノース 21.6 マルトース 53.1 グルコース 2.6 その他 13.3
【0018】実施例 4 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3(a)で調製したサッカロミセス・
ルーキシ IFO0596菌株を一白金耳宛植菌し、30℃、2
20rpm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。
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3(a)で調製したサッカロミセス・
ルーキシ IFO0596菌株を一白金耳宛植菌し、30℃、2
20rpm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 1.8 分岐4糖 2.0 マルトトリオース 3.3 パノース 19.6 マルトース 56.7 グルコース 4.1 その他 12.5
【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、高濃度の培地にサッカ
ロミセス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を含有するオリゴ糖を効率よく
安価に製造することができる。よって、本発明は、パノ
ースを含有する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。
較的安価なマルトースを使用し、高濃度の培地にサッカ
ロミセス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を含有するオリゴ糖を効率よく
安価に製造することができる。よって、本発明は、パノ
ースを含有する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 (2)
- 【請求項1】炭素源としてマルトースを主成分として含
有する培地にサッカロミセス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を含有するオリゴ糖の製造法。 - 【請求項2】サッカロミセス属に属する酵母がサッカロ
ミセス・ルーキシである請求項1記載のパノースを含有
するオリゴ糖の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18219893A JPH078287A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | パノースを含有するオリゴ糖の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18219893A JPH078287A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | パノースを含有するオリゴ糖の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH078287A true JPH078287A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=16114070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18219893A Pending JPH078287A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | パノースを含有するオリゴ糖の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078287A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114350725A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-04-15 | 四川大学 | 一种酵母菌胞外多糖、制备方法及其应用 |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP18219893A patent/JPH078287A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114350725A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-04-15 | 四川大学 | 一种酵母菌胞外多糖、制备方法及其应用 |
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