JPH09154594A - ジフルクトース・ジアンヒドリドivの製造法 - Google Patents
ジフルクトース・ジアンヒドリドivの製造法Info
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- JPH09154594A JPH09154594A JP31889395A JP31889395A JPH09154594A JP H09154594 A JPH09154594 A JP H09154594A JP 31889395 A JP31889395 A JP 31889395A JP 31889395 A JP31889395 A JP 31889395A JP H09154594 A JPH09154594 A JP H09154594A
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Abstract
製造方法の提供。 【解決手段】 アルスロバクター・ニコチノヴォランス
(Arthrobacter nicotinovorans)由来のジフルクトー
ス・ジアンヒドリドIV合成酵素または酵素含有物とレバ
ンとを接触せしめることによりレバンからジフルクトー
ス・ジアンヒドリドIVを合成しジフルクトース・ジアン
ヒドリドIVを採取することを特徴とするジフルクトース
・ジアンヒドリドIVの製造法。 【効果】 レバンビオース等を副生することなくジフル
クトース・ジアンヒドリドIVを選択的に製造することが
できる。
Description
にジフルクトース・ジアンヒドリドIVを製造する方法に
関する。ジフルクトース・ジアンヒドリドIVは分子内に
数オングストロームの孔径をもつのでここに種々の金属
や原子を包摂する能力が期待される。さらにこれを消化
する微生物が限られるので、食品として整腸能力が期待
される。
ドIVを生成する微生物として、アルスロバクター・ウレ
アファキエンス(Arthrobacter ureafaciens )(K.Ta
nakaら、J.Biochem. 90, 1545-1548 (1981) 、K.Tanaka
ら、J.Biochem. 94, 1569-1578 (1983) 、及びK.Tanaka
ら、J.Biochem. 97, 1679-1688 (1985))、及びアルスロ
バクター・エスピー(村上洋ら、科学と工業、67 (9),
365-370 (1993)) が知られている。
の菌の場合には、pH安定性の範囲がせまく、また酵素の
温度安定性が低いため低温で反応する必要があるなどの
欠点がある。従って本発明は、レバンからジフルクトー
ス・ジアンヒドリドIVを広いpH範囲においても、また高
温においても製造することができる方法を提供するもの
である。
スロバクター・ニコチノヴォランス(Arthrobacternico
tinovorans)種(YUKIKO KODAMA et al. : Reclassific
ation of two strains of Arthrobacter oxydans and
proposal of Arthrobacter nicotinovorans sp. no
v. International Journal of Systematic Bacteriolog
y, 42 (2), 234-239 (1992).)由来の細菌のなかに、比
較的広範囲において、且つ高温においてもレバンからジ
フルクトース・ジアンヒドリドIVを特異的に生成せし
め、他のフルクトオリゴ糖を事実上生成せしめない株を
見出し、この知見に基づき本発明を完成した。
チノヴォランス(Arthrobacter nicotinovorans)由来
のジフルクトース・ジアンヒドリドIV合成酵素又は該酵
素含有物とレバンとを接触せしめることによりレバンか
らジフルクトース・ジアンヒドリドIVを合成し、該ジフ
ルクトース・ジアンヒドリドIVを採取することを特徴と
するジフルクトース・ジアンヒドリドIVの製造法を提供
するものである。
しては、アルスロバクター・ニコチノヴォランス(Arth
robacter nicotinovorans)の種であって、レバンから
ジフルクトース・ジアンヒドリドIVを選択的に、例えば
実質的にジフルクトース・ジアンヒドリドIVのみを生成
せしめるものであればよい。本発明においては、アルス
ロバクター・ニコチノヴォランス種に属し、レバンから
ジフルクトース・ジアンヒドリドIVを特異的に生成せし
め、その他のフルクトオリゴ糖を実質上生成せしめない
細菌であればいずれも使用することが出来る。一例とし
て、アルスロバクター・ニコチノヴォランスGS−9を
挙げることができ、この株は、北海道内の土壌から細菌
分離の定法に従って分離したものであり、下記の菌学的
性質を有する。
もガスも生成せず。 運動性;なし。 胞子形成;なし。 カタラーゼ;陽性。 細胞加水分解物中のmeso−ジアミノピメリン酸;検
出されず。 細胞壁ペプチドグリカン;A3α、L−リジン−L−ア
ラニン−L−スレオニン−L−アラニン。 (2)遺伝子解析 16S rDNA解析により本菌とArthrobacter nico
ninovorans DSM 420との類似性が99%であった。以上
の性質から本菌株はアルスロバクター・ニコチノヴォラ
ンス種に属する細菌に分類される。
ンスGS−9は、ANGS−9の名称のもとに工業技術
院生命工学工業技術研究所にFERM P−15285
として平成7年11月7日に寄託された。本発明の細菌
によりジフルクトース・ジアンヒドリドIV合成酵素また
は該酵素含有物を得るには、前培養を行った後に本培養
を行うのが好ましい。前培養のための培地としては本発
明の細菌が増殖しうる培地であればよい。例えば炭素源
としてグルコース、スクロース、フルクトース、レバ
ン、イヌリン、グリセロール、などを単独でまたは組み
合わせて使用することができ、窒素源としては例えばポ
リペプトン、酵母エキス、肉エキス、アンモニウム塩、
麦芽エキス、コーンスチープリカー、などが用いられ
る。さらに必要に応じて燐酸塩、金属塩などの無機塩を
含めることが出来る。
ンを加えるのが極めて好ましい。さらに窒素源としては
硝酸アンモニウムなどの無機窒素源が好ましく、さらに
微量要素の給源としては酵母エキス、肉エキス、ポリペ
プトンなどを用いるのが好ましい。さらに、無機塩とし
て燐酸塩、カリウム、マグネシウム、鉄、カルシウムな
どの塩類を添加するのが好ましい。培養は25℃〜37
℃、好ましくは27℃〜30℃にて行う。培養期間は前
培養、本培養とも1〜4日間程度であり、好ましくは1
〜3日間程度である。培養は好気的条件下で行い、通
常、振とう、撹拌、通気等により好気的条件を確保す
る。
・ジアンヒドリドIVを合成するにはジフルクトース・ジ
アンヒドリドIV合成酵素を用いることも出来るが、経済
的見地から酵素含有物を用いるのが好ましい。酵素含有
物としては、ジフルクトース・ジアンヒドリドIV合成酵
素生産菌の培養物それ自体、培養物から回収した菌体、
菌体破砕物、菌体抽出物、培養液から菌体を除去した
液、例えば培養濾液もしくは遠心分離液、あるいは種々
の段階まで酵素を濃縮もしくは乾燥または半精製した中
間精製物等が挙げられる。菌体の破砕は微生物菌体を破
砕するための常用手段、例えば機械的なすりつぶし、高
圧から低圧への圧力変化、酵素による細胞壁の溶解等に
より得ることが出来る。菌体抽出物は、例えば上記のご
とき菌体破砕物から、遠心分離、濾過等の常法に従って
不溶物を除去することにより得られる。
養物、菌体、菌体除去培養液、菌体破砕物、菌体抽出物
等を、常法に従って、例えば減圧濃縮により濃縮し、あ
るいは常法に従って、例えば減圧乾燥、噴霧乾燥、凍結
乾燥等により乾燥することにより得られる。中間精製物
としては、前記の菌体破砕物、菌体抽出物、もしくは菌
体除去培養液、又はこれらの濃縮物の、有機溶剤、例え
ばアセトン、エタノール等による沈澱及び/又は乾燥
物、前記菌体抽出物もしくは菌体除去培養液又はこれら
の濃縮物の硫酸アンモニウム沈澱物、等が挙げられる。
中間精製物はさらに、酵素の精製に常用されているクロ
マトグラフィー法によっても得ることができる。前記の
種々の酵素含有物はまた、常法に従って固定化して用い
ることもできる。
して含有する培地中で本発明の細菌を培養する方法であ
る。この方法においては、培地中のレバンの一部が細菌
に資化されて菌体の増殖に用いられ、それによりジフル
クトース・ジアンヒドリドIV合成酵素が生産される。そ
して培養中のレバンの残りが酵素により分解されてジフ
ルクトース・ジアンヒドリドIVとなり、これが目的物と
して回収される。この態様においては、培養中に間欠的
又は連続的にレバンを浜加することによってジフルクト
ース・ジアンヒドリドIVの増収を図ることもできる。
濾液等を分離した後、これらを酵素源として用いて培養
とは別の段階として反応を行う方法である。この方法の
最も便利な態様は、培養物から濾液又は上清液を回収
し、これを粗酵素液として用い、例えばリン酸緩衝液、
クエン酸緩衝液、ほう酸緩衝液等の緩衝液中でレバンの
分解を行う方法である。
5、好ましくは4.5〜7.5、例えばpH5.5であ
り、反応温度は20℃〜70℃、好ましくは30℃〜5
0℃である。反応における基質レバンの初期濃度は酵素
濃度等により異なるが0.1%〜10%、好ましくは
0.5%〜5.0%である。反応時間は、使用する酵素
量、基質であるレバンの量等により異なるが10分〜2
4時間、好ましくは1時間〜8時間である。反応液又は
培溶液からのジフルクトース・ジアンヒドリドIVの回収
・精製に用いられる常法に従って行うことができ、例え
ば、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、活性炭カラ
ムクロマトグラフィー、凍結乾燥等により行うことがで
きる。
IVであることの確認は薄層クロマトグラフィー(薄層
板:シリカゲル、展開溶媒:n−ブタノール/エタノー
ル/水=2/1/1)によって行うことができる。まず
生成物のRf値がジフルクトース・ジアンヒドリドIVに
一致すること、および生成物の塩酸分解物を展開すると
フルクトースに一致することから確認される。さらに生
成物のマススペクトル又はNMRスペクトルからも確認
できる。
・ジアンヒドリドIV合成酵素の、粗酵素の状態での至適
pHは、反応濃度、レバン終濃度1%、粗酵素1.46U
/mlで測定した場合図2のAに示す通り5.5であり、
至適温度は、pH6.0で測定した場合図2のBに示す通
り約50℃であった。また、pH耐性は、4℃にて24時
間のpH処理(Britton-Robinson緩衝液)において、図3
のAに示すごとくpH4.5〜11.5において安定であ
った。また温度耐性は、図3のBに示すごとく、pH6.
0にて20分間の熱処理において、40℃まで90%以
上の残存活性を示した。
throbacter nicotinovorans)GS−9を、斜面培地
(1L当たりポリペプトン5g、肉エキス5g、グルコ
ース10g、塩化ナトリウム3g、寒天15g、pH7.
2)上に培養し、その培養物の1白金耳を、100mLの
本培養培地(1L当たり、レバン10g、NH4 NO 3
2.0g、MgSO4 ・7H2 O 0.5g、KCl
0.5g、KH2 PO4 0.5g、FeSO4 ・7
H2 O 0.01g、酵母エキス0.2g、CaCO3
20g、pH7.0)を収容した500mL容三角フラス
コに植菌し、27℃で24時間振とう培養した。この培
養液を遠心分離し菌体除去後、上澄みを粗酵素液とし
た。
gのレバンを溶解した溶液1Lのうち0.5mLに先の上
澄みを0.5mL混合し37℃で2時間反応を行った。反
応液に生成したジフルクトース・ジアンヒドリドIVの濃
度は高速液体クロマトグラフィーの分析(カラム:YM
C−Pack ODS−AQ、溶離液:水、カラム温度
室温)により14.5g/Lであった。反応液の経時変
化を薄層クロマトグラフィーにより分析した結果を図1
に示す。ジフルクトース・ジアンヒドリドIV以外の生成
物は検出されなかった。
ォランス(Arthrobacter nicotinovorans )を用いるこ
とにより、レバンから選択的にジフルクトース・ジアン
ヒドリドIVが合成され、ほかのフルクトオリゴ糖が実質
上生成しない。
GS−9株の培養上澄液をレバンに作用させた場合に生
ずる生成物を薄層クロマトグラフィーにより経時的に分
析した結果を示すスケッチ図である。図中S1及びS2
は標準物質を示す。
適pH(A)及び至適温度(B)を示すグラフである。
安定性(A)及び温度安定性(B)を示すグラフであ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 アルスロバクター・ニコチノヴォランス
(Arthrobacter nicotinovorans)由来のジフルクトー
ス・ジアンヒドリドIV合成酵素または酵素含有物とレバ
ンとを接触せしめることによりレバンからジフルクトー
ス・ジアンヒドリドIVを合成しジフルクトース・ジアン
ヒドリドIVを採取することを特徴とするジフルクトース
・ジアンヒドリドIVの製造法。 - 【請求項2】 前記アルスロバクター・ニコチノヴォラ
ンスが、アルスロバクター・ニコチノヴォランスGS−
9(FERM P−15285)である請求項第1に記
載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31889395A JP3531848B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | ジフルクトース・ジアンヒドリドivの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31889395A JP3531848B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | ジフルクトース・ジアンヒドリドivの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09154594A true JPH09154594A (ja) | 1997-06-17 |
| JP3531848B2 JP3531848B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=18104149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31889395A Expired - Lifetime JP3531848B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | ジフルクトース・ジアンヒドリドivの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531848B2 (ja) |
-
1995
- 1995-12-07 JP JP31889395A patent/JP3531848B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3531848B2 (ja) | 2004-05-31 |
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