JPS6041497A - 固定化菌体によるフラクトオリゴ糖の製造方法 - Google Patents
固定化菌体によるフラクトオリゴ糖の製造方法Info
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- JPS6041497A JPS6041497A JP14858383A JP14858383A JPS6041497A JP S6041497 A JPS6041497 A JP S6041497A JP 14858383 A JP14858383 A JP 14858383A JP 14858383 A JP14858383 A JP 14858383A JP S6041497 A JPS6041497 A JP S6041497A
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は甘味を有する食品を製造する分野に使用される
。
。
更に髪、′、体的にはいわゆる健康食品を製造する分野
に使用される。
に使用される。
木発すJは、オウレオ/へシブイウム属(Aureob
acidium @sp、 FERM−PNo、425
7 、 ATCCNo、 20524菌)に菌体内転移
酵素を生成させ、この菌体内転移酵素であるフラクトシ
ルトランスフェラーセ(fructosyl tran
sferase)を利用して推動かも庶I11にフラク
ト−スが1〜3個結合したl−ケスド−ス(1−Kes
tose)、こストース(nystose)を主成分と
するフラクトオリゴ糖(Fructo−o l igo
糖)を製造する固定化菌体によるフラグI・オリゴ糖の
製造方法に関する。
acidium @sp、 FERM−PNo、425
7 、 ATCCNo、 20524菌)に菌体内転移
酵素を生成させ、この菌体内転移酵素であるフラクトシ
ルトランスフェラーセ(fructosyl tran
sferase)を利用して推動かも庶I11にフラク
ト−スが1〜3個結合したl−ケスド−ス(1−Kes
tose)、こストース(nystose)を主成分と
するフラクトオリゴ糖(Fructo−o l igo
糖)を製造する固定化菌体によるフラグI・オリゴ糖の
製造方法に関する。
t<r[(シュクロース)にフラクトース(Fruct
。
。
se)がβ−1,2結合したイヌリン型のフラクトオリ
ゴ糖、即ちl−ケスドース、ニスド−スは、植物、例え
ばタマネギ、ニラ、キク・fモ、カラスムギ等に含有さ
れており、料理におけるまろやかな11味料として使用
されているが、単独の11味料剤としては使用されてい
ない。微生物の生にする転移酵素を利用してのオリゴ糖
生産に関してはす・イクロデキストリン・グルコ勺イル
台トランスフェラーセによるグルコ・オリゴ糖(商品名
;カンプリングーシュガー)があり、又パラチノース等
についても研究されている。しかし、オウレオバシディ
ウム属のフラグトシルトランスフエラ=ゼ含有菌体によ
る蔗糖かもフラクトオリj糖、即ち1−ケスドース、こ
スI・−スの生成については未だ提案されていないがア
スペルギルス争オリーゼ(Asp.oryzae)等に
よるニスドースについては研究報告がある。
ゴ糖、即ちl−ケスドース、ニスド−スは、植物、例え
ばタマネギ、ニラ、キク・fモ、カラスムギ等に含有さ
れており、料理におけるまろやかな11味料として使用
されているが、単独の11味料剤としては使用されてい
ない。微生物の生にする転移酵素を利用してのオリゴ糖
生産に関してはす・イクロデキストリン・グルコ勺イル
台トランスフェラーセによるグルコ・オリゴ糖(商品名
;カンプリングーシュガー)があり、又パラチノース等
についても研究されている。しかし、オウレオバシディ
ウム属のフラグトシルトランスフエラ=ゼ含有菌体によ
る蔗糖かもフラクトオリj糖、即ち1−ケスドース、こ
スI・−スの生成については未だ提案されていないがア
スペルギルス争オリーゼ(Asp.oryzae)等に
よるニスドースについては研究報告がある。
木)i.す1者は、オウレオバシディウム属(Aure
obacidium ・sp, FERM−P+io.
4257 、ATCC:No205241メi)を、炭
素源として蔗糖のみを使用した培地で培養すると培養初
期において蔗糖は、グルコースとフラグI・−スに分解
されずに蔗糖の60%以上かLL,“;:糖にフラクト
ースがβ−1.2で結合した1ーケスト−ス、ニスドー
スになり、培養経過時間と共にフラクトオリゴ糖は減少
してグルコース、フラクトースが増加してき、フラクト
ースの増加につれてフラクトースの2星体、3量体、即
ちイヌロビオース、イヌロトリオースが増加し、96時
見出した。
obacidium ・sp, FERM−P+io.
4257 、ATCC:No205241メi)を、炭
素源として蔗糖のみを使用した培地で培養すると培養初
期において蔗糖は、グルコースとフラグI・−スに分解
されずに蔗糖の60%以上かLL,“;:糖にフラクト
ースがβ−1.2で結合した1ーケスト−ス、ニスドー
スになり、培養経過時間と共にフラクトオリゴ糖は減少
してグルコース、フラクトースが増加してき、フラクト
ースの増加につれてフラクトースの2星体、3量体、即
ちイヌロビオース、イヌロトリオースが増加し、96時
見出した。
更に詳しくは、本発明者はオウレオパう・ディラム属に
よる多糖即ちプルラン又はβ−1.3−1.6グルカン
の生合成酵素の研究を目的としており、培養培地中のグ
ルコース、フラクトースの増加は木菌によるIIf溶性
インベルターゼと判断し、培養初期に検出されるグルコ
ースが蔗糖がらフラクトオリゴ糖が生成するときに副成
するグルコースであることには気(=Jかなかった。
よる多糖即ちプルラン又はβ−1.3−1.6グルカン
の生合成酵素の研究を目的としており、培養培地中のグ
ルコース、フラクトースの増加は木菌によるIIf溶性
インベルターゼと判断し、培養初期に検出されるグルコ
ースが蔗糖がらフラクトオリゴ糖が生成するときに副成
するグルコースであることには気(=Jかなかった。
また分析手法として培養培地中の糖をペーパークロマト
、還元糖で調べているために非還元糖であるフラクトオ
リゴ糖は検出できなかった。
、還元糖で調べているために非還元糖であるフラクトオ
リゴ糖は検出できなかった。
本発明の動機は,多糖即ちプルラン又(±βー1.3ー
1.6グルカン培養時に培養培地に生成する糖、詳しく
はマンニトールを培養経時的1こ調べるために、j’,
i,−速液体クロマl−(HLPC)で培養培地を分析
した際、三糖、四糖が検出されるピーク位置に未知糖の
ピークを検出したことである。
1.6グルカン培養時に培養培地に生成する糖、詳しく
はマンニトールを培養経時的1こ調べるために、j’,
i,−速液体クロマl−(HLPC)で培養培地を分析
した際、三糖、四糖が検出されるピーク位置に未知糖の
ピークを検出したことである。
この糖を液体クロマト、ゲルクロマトで分別しシj!H
,+シた結果、フラクトオリ:l糖であることが明らか
になった。
,+シた結果、フラクトオリ:l糖であることが明らか
になった。
第1図に本閑の」8着初期における培養培地を高速液体
クロマトで分析した結果を示す。
クロマトで分析した結果を示す。
更には木菌は炭素源として蔗糖を使用すると、他の培地
組成条件を変動しても培養初期には必ずJ!’i 養培
地にフラクトオリゴ糖を検出した。
組成条件を変動しても培養初期には必ずJ!’i 養培
地にフラクトオリゴ糖を検出した。
この東実からオウレオバシディウム属菌が蔗糖からフラ
クトオリゴ糖を生成する転移酵素であるフラクトシルト
ランスフェラーゼ を見い出し本発明を成すに奎−〕だ。
クトオリゴ糖を生成する転移酵素であるフラクトシルト
ランスフェラーゼ を見い出し本発明を成すに奎−〕だ。
更には、このフラクトシルトランスフェラーゼは菌体内
酵素であることが明確になった。
酵素であることが明確になった。
この’J(は蔗糖な炭素源としてオウレオ/′・シブイ
ウムjぷ菌を培養し、j>’t,養JB地から菌体を物
理的に分間することにより極めて容易に目的とする酵素
が生産できることを示し、更には推動溶l今に分離菌体
を一定力価添加することにより蔗糖からフラクトオリゴ
糖が容易に生産できることである。
ウムjぷ菌を培養し、j>’t,養JB地から菌体を物
理的に分間することにより極めて容易に目的とする酵素
が生産できることを示し、更には推動溶l今に分離菌体
を一定力価添加することにより蔗糖からフラクトオリゴ
糖が容易に生産できることである。
更1こは菌体内酵素であるために固定化菌体として連続
的に蔗糖からフラクトオリゴ糖を生産できるものである
。
的に蔗糖からフラクトオリゴ糖を生産できるものである
。
(発明の構成)
本発明は、オウレオバシディウム屈( Aureoba
cidIuIII−sp)の液体培養で得られるβ−1
.3−1.6グルカンと硫酸アルミニウムまたはアルミ
ニウム化合物でフラクトシルトランスフ−ラーゼ活性菌
体を固定化し,この固定化菌体で蔗糖を連続的に1−ケ
スドース( 1 − Kestose)とニスドース
(nystose )を主成分とするイヌリン型のフラ
クトオリゴ糖(Fructo−oligo糖)に変える
フラクトオリゴ糖の製造方法である。
cidIuIII−sp)の液体培養で得られるβ−1
.3−1.6グルカンと硫酸アルミニウムまたはアルミ
ニウム化合物でフラクトシルトランスフ−ラーゼ活性菌
体を固定化し,この固定化菌体で蔗糖を連続的に1−ケ
スドース( 1 − Kestose)とニスドース
(nystose )を主成分とするイヌリン型のフラ
クトオリゴ糖(Fructo−oligo糖)に変える
フラクトオリゴ糖の製造方法である。
本発明で用いるオウレオ/へシブイウム属は、F[RM
−PNo−4257 、ATCCNo. 20524菌
とし一cUJ.に登録されている。
−PNo−4257 、ATCCNo. 20524菌
とし一cUJ.に登録されている。
この菌体を液体培養して、培養菌体または菌体を含む培
養液を得る。
養液を得る。
培養液の、培養培地M1成として硝はナトリウ1、(N
aNo3) 0.2 〜1.0重量%、粉末酵母0.2
〜1.0+ ;I:、’ % 、第11J7酪ソーダ
(K、HPO,)0.05−0.1 重州z、推動5.
0−20.0重量2を使用し、24時間以」−通気攪拌
培養するとβ−1,3−1,6グルカンを含有しないフ
ラクトシルトランスフェラーゼ 体を含む培養液が得られる。
aNo3) 0.2 〜1.0重量%、粉末酵母0.2
〜1.0+ ;I:、’ % 、第11J7酪ソーダ
(K、HPO,)0.05−0.1 重州z、推動5.
0−20.0重量2を使用し、24時間以」−通気攪拌
培養するとβ−1,3−1,6グルカンを含有しないフ
ラクトシルトランスフェラーゼ 体を含む培養液が得られる。
このオウレオバシディウム属を蔗糖を炭素源として17
M体培養すると、主として菌体内にフラクトシルトラン
スフェラーゼ酵素、更に詳しくは蔗糖を供り一体および
受容体として蔗糖にフラクトースを1分子づつ蔗糖のフ
ラクトースにβ−1.2結合で転移する0ブ素、即ぢ下
記の転移反応式を触媒する酵十で、反応生成物であるフ
ラクトオリ:I糖も蔗糖の受容体となり、フラクトース
が1分子多く結合したフラクトオリゴ1’+になる。
M体培養すると、主として菌体内にフラクトシルトラン
スフェラーゼ酵素、更に詳しくは蔗糖を供り一体および
受容体として蔗糖にフラクトースを1分子づつ蔗糖のフ
ラクトースにβ−1.2結合で転移する0ブ素、即ぢ下
記の転移反応式を触媒する酵十で、反応生成物であるフ
ラクトオリ:I糖も蔗糖の受容体となり、フラクトース
が1分子多く結合したフラクトオリゴ1’+になる。
この場合、いずれも必ず1モルのグルコースが生成され
る。
る。
2(G−F)十醇素→G−F−F+G
G−F+G−F−F十酵素→G−F−F−F+GG−F
は蔗糖 G−F−Fはl−ケスドースGはグルコース
G−F−F−Fはニストオウレオバシディウム属は、蔗
糖を炭素源として鹸体培養すると、培養培地中の蔗糖を
、フラクトオリゴ糖即ち1−ケスI・−ス、ニスドース
各″に変化させると同時に71体内に転移酵素、即ちフ
ラクトシルトランスフェラーゼ酵素を含有した菌体かで
きるため、菌体を粗酵素として利用できる。
は蔗糖 G−F−Fはl−ケスドースGはグルコース
G−F−F−Fはニストオウレオバシディウム属は、蔗
糖を炭素源として鹸体培養すると、培養培地中の蔗糖を
、フラクトオリゴ糖即ち1−ケスI・−ス、ニスドース
各″に変化させると同時に71体内に転移酵素、即ちフ
ラクトシルトランスフェラーゼ酵素を含有した菌体かで
きるため、菌体を粗酵素として利用できる。
しかし、炭素源として、フラグ1−ス、グルコース、5
粉等を使用する場合はフラクトシルトランスフェラーゼ
は菌体内に含有されない。
粉等を使用する場合はフラクトシルトランスフェラーゼ
は菌体内に含有されない。
表1は炭素源を蔗糖のみとし、他の培地組成を変えて培
養した際の培養培地の糖組成と菌体中のプラク1ジルト
ランスフエラーゼ活性を,I<シている。
養した際の培養培地の糖組成と菌体中のプラク1ジルト
ランスフエラーゼ活性を,I<シている。
表1
炭素源 庶れj 蔗糖 蔗糖
窒素源 米糠 粉末酢f4 粉末酵母
ビタミンC 硝酸ソータ
又は
酢II 11I鉛
P.H 5.5 5.5 6.0〜6.5温度 25−
30°C 25−30℃ 25−30℃フラクトシルト
ランスフェラーセ活性 + + →− 」−澄液中の糖組成 β−1.3−4.6 + − − グルカン α−1.4−1 、6 − 士 士 この表に示したように、フラクトシルトランスフェラー
ゼ活性は、炭素源として蔗糖を使用する場合に菌体内に
含イ1され、培養条件を変えてもフラクトシルトランス
フェラーゼ活性は変わらない。
30°C 25−30℃ 25−30℃フラクトシルト
ランスフェラーセ活性 + + →− 」−澄液中の糖組成 β−1.3−4.6 + − − グルカン α−1.4−1 、6 − 士 士 この表に示したように、フラクトシルトランスフェラー
ゼ活性は、炭素源として蔗糖を使用する場合に菌体内に
含イ1され、培養条件を変えてもフラクトシルトランス
フェラーゼ活性は変わらない。
培養して得られたフラクトシルトランスフェラーゼ活性
酵素は、培養液から物理的に分離して菌体として使用す
る。
酵素は、培養液から物理的に分離して菌体として使用す
る。
即も、菌体を固定化し、連続的に酵素反応をマjなうこ
とができれば菌体をパッチ方式で使用するよりも経済的
であるばかりでなくフラグI・オリゴ糖の製造も極めて
簡単になる。
とができれば菌体をパッチ方式で使用するよりも経済的
であるばかりでなくフラグI・オリゴ糖の製造も極めて
簡単になる。
一般に酵素メは菌体の固定化に関してはフルギン酸、カ
ルシウムによる包括法等が研究されているが不発町名等
は、オウレオ/久シディウム属が生産するβ−1.3−
1.6グルカンが、硫酸アルミニウムと特異的に凝集反
応する性質を利用してフラクトシルトランスフェラーゼ
活性酵素を含イ■する菌体を固定化することに成功した
。
ルシウムによる包括法等が研究されているが不発町名等
は、オウレオ/久シディウム属が生産するβ−1.3−
1.6グルカンが、硫酸アルミニウムと特異的に凝集反
応する性質を利用してフラクトシルトランスフェラーゼ
活性酵素を含イ■する菌体を固定化することに成功した
。
即ち、オウレオパシディウ1、屈を液体培養1,2て得
られたβ−1.3−1.8グルカン培養液を遠心分路し
て米糠等の粗粒子を除去し、60°C以下で濃度が3χ
前後になるように濃縮I7、これに、に記した培肴Jf
i Jl!!組成で培養して分離したフラクトシルトラ
ンスフェラーゼ活性を有する乾燥菌体を添加して充分し
こ混合した後、水分が50%になるように硅藻−1:、
カオリンを添加して混合し、その後この混合物を加圧し
て細大より0.1〜1.Oz硫醇アルミニウム溶液に押
し出し30分前後浸漬し、これを取り出して水洗した後
、PH8,0のリン耐衝しよう液に浸漬してPH:A整
後、これを取出して60°C以下で熱風乾燥する。この
固定化菌体を一定量カラムに詰めてアップフローで蔗糖
濃度50〜80%の糖液なSVO。
られたβ−1.3−1.8グルカン培養液を遠心分路し
て米糠等の粗粒子を除去し、60°C以下で濃度が3χ
前後になるように濃縮I7、これに、に記した培肴Jf
i Jl!!組成で培養して分離したフラクトシルトラ
ンスフェラーゼ活性を有する乾燥菌体を添加して充分し
こ混合した後、水分が50%になるように硅藻−1:、
カオリンを添加して混合し、その後この混合物を加圧し
て細大より0.1〜1.Oz硫醇アルミニウム溶液に押
し出し30分前後浸漬し、これを取り出して水洗した後
、PH8,0のリン耐衝しよう液に浸漬してPH:A整
後、これを取出して60°C以下で熱風乾燥する。この
固定化菌体を一定量カラムに詰めてアップフローで蔗糖
濃度50〜80%の糖液なSVO。
3〜0.5で、温度55℃〜60℃で通液するとオリゴ
糖を50%以上含イ1した無色透明なオリゴ糖液(1−
ケスト−ス、ニスドースを含む)が製造できる。次に菌
体内酵素の作用特性について説明する。上記方法でtl
tられたフラクトシルトランスフェラーセ活性酵素含有
菌体の酵素作用特性は至適PH5,0〜6.0、至適温
度55〜60℃である。その結果を第2図に示す。
糖を50%以上含イ1した無色透明なオリゴ糖液(1−
ケスト−ス、ニスドースを含む)が製造できる。次に菌
体内酵素の作用特性について説明する。上記方法でtl
tられたフラクトシルトランスフェラーセ活性酵素含有
菌体の酵素作用特性は至適PH5,0〜6.0、至適温
度55〜60℃である。その結果を第2図に示す。
第2図の条件下では菌体内に含有されていると111、
定される異種酵素、即ちインベルターゼ、・イソメラー
ゼの活性は検出されないことが明らかとなった。
定される異種酵素、即ちインベルターゼ、・イソメラー
ゼの活性は検出されないことが明らかとなった。
基質である蔗糖の特異性は、蔗糖を供与体および受容体
として2モルの蔗糖から1モルのグルコースと1モルの
1−ケスドースを生成する反応を触媒し、生成したフラ
クトオリゴ糖は蔗糖の受容体となり、更にフラクトース
が1分子多1.%フラグトオリゴ糖が生成される。
として2モルの蔗糖から1モルのグルコースと1モルの
1−ケスドースを生成する反応を触媒し、生成したフラ
クトオリゴ糖は蔗糖の受容体となり、更にフラクトース
が1分子多1.%フラグトオリゴ糖が生成される。
基本反応式は次の様に示すことができる。
2((、−F)十酊素→(G−F−F)+GG−F−F
+G−F+酵素→G−F−F−F+G更に蔗糖を供与体
として受容体がフラクト−スの場合はフラクトースの2
都体、即ちイヌロビ方−スとグルコースを生成する。
+G−F+酵素→G−F−F−F+G更に蔗糖を供与体
として受容体がフラクト−スの場合はフラクトースの2
都体、即ちイヌロビ方−スとグルコースを生成する。
この反応は以下の通りである。
G−F+F十酵素→F−F+G
G−Fは蔗糖 Fはフラクト−ス
Gはグルコース F−Fはイヌロビオースである。また
フラクトース以外の受容体となりうる糖を調べた結果を
表2に示す。
フラクトース以外の受容体となりうる糖を調べた結果を
表2に示す。
表2
この事は本酵素の転移特性を利用すると受容体の糖を変
えることにより種々のフラクトーオ!ノゴ糖を製造でき
る可能性を示してl/′する。
えることにより種々のフラクトーオ!ノゴ糖を製造でき
る可能性を示してl/′する。
次に菌体内酵素の力価測定につl/Xて説!JIJする
。
。
酵素製造に於て、生産された酵素のブノを具体的に計測
する物指が必要であり、通常ブノ有11i、LTLIち
(u)で表示するのが一般的である。
する物指が必要であり、通常ブノ有11i、LTLIち
(u)で表示するのが一般的である。
フラクトシルトランスフェラーゼζ土、血糖2モルから
1モルの1−ケスドースと1モルのグルコースを生成す
る反応を触媒する。
1モルの1−ケスドースと1モルのグルコースを生成す
る反応を触媒する。
従ってこの酵素反応が生成する範囲内、I!μちr<t
0%のみを基質として本酵素を作用させ、ニスドース
を検出しない初期反応で生成するグルコースを定量する
ことにより、本酵素の転移力価(u)を表示することが
できる。
0%のみを基質として本酵素を作用させ、ニスドース
を検出しない初期反応で生成するグルコースを定量する
ことにより、本酵素の転移力価(u)を表示することが
できる。
・ 以下に明示した反応条件でグルコース酸を定+i+
rし−てフラクトシルトランスフェラーゼの力価(U)
として表示した Ll、lI チ、1マイクロモルφグルコース/ 1
分= l u−とした。
rし−てフラクトシルトランスフェラーゼの力価(U)
として表示した Ll、lI チ、1マイクロモルφグルコース/ 1
分= l u−とした。
基質として結晶精製蔗糖を使用し、その濃度50%(W
/ V ) 、P H5,5〜5.7温度55〜60
℃、反応時間30分、攪拌100 r、p、l11で反
応させ、生成するグルコースをミクロソモギー法または
高速液体クロマト法で定量した。(高速液体クロマトの
場合はピーク面積より算出した。) 使用した高速液体クロマト装置は島津製作所製LC−4
A、使用カラムは、5CR−101Nと7t4ンタパッ
クφカーポ/\イドレイトΦアナリシス(Bondap
ak Carbohydrate Analysis)
である。ミクロソモギ一定量値と高速液体クロマト法分
析値に差がないことが明らかになったので1分Ut +
ユ主として高速液体クロマト法で測定した。
/ V ) 、P H5,5〜5.7温度55〜60
℃、反応時間30分、攪拌100 r、p、l11で反
応させ、生成するグルコースをミクロソモギー法または
高速液体クロマト法で定量した。(高速液体クロマトの
場合はピーク面積より算出した。) 使用した高速液体クロマト装置は島津製作所製LC−4
A、使用カラムは、5CR−101Nと7t4ンタパッ
クφカーポ/\イドレイトΦアナリシス(Bondap
ak Carbohydrate Analysis)
である。ミクロソモギ一定量値と高速液体クロマト法分
析値に差がないことが明らかになったので1分Ut +
ユ主として高速液体クロマト法で測定した。
表3に力価′A11l定条件と反応式を示す。
表3
酢、(コ基質反応と酵素力価測定法
酢歌 −
2G、−、F−LJ、−2F、−、F + G蔗糖 1
−ケスド−ス グルコース 受容体 酵素力価: Iu= 1マイクロモル・グルコース/分
基質儂度 蔗糖50% 温度 55〜60°C PH5、6〜5.7 反応時間 30分 グルコースの定−;−ミクロソモギー法高速液体りロマ
ト法□ この反応によって、蔗糖は50%以上フラクトオリゴ糖
に変換される。
−ケスド−ス グルコース 受容体 酵素力価: Iu= 1マイクロモル・グルコース/分
基質儂度 蔗糖50% 温度 55〜60°C PH5、6〜5.7 反応時間 30分 グルコースの定−;−ミクロソモギー法高速液体りロマ
ト法□ この反応によって、蔗糖は50%以上フラクトオリゴ糖
に変換される。
この転移率が可能になったのは、
第1に閑体内転移酵素即ち、フラクトシル]・ラノスフ
ェラーゼの力価が高く、シかも異種酵素であるインベル
ターゼ、イソメラーゼがないこと及び生産が容易にでき
ること、 第2に菌体を酵素として利用できることと反応温度が6
0℃と高く、反応濃度もB rix 70でも良いこと
である。
ェラーゼの力価が高く、シかも異種酵素であるインベル
ターゼ、イソメラーゼがないこと及び生産が容易にでき
ること、 第2に菌体を酵素として利用できることと反応温度が6
0℃と高く、反応濃度もB rix 70でも良いこと
である。
本酵素の反応特性は蔗糖を供与体および受容体として供
与体の蔗糖のフラクトースを受容体の蔗糖のフラクトー
スにβ−1,2結合で転移すると回11丁に、供与体の
グルコースを遊離することであり、更には反応生成物で
あるフラクトオリゴW1が蔗糖の受容体となりうること
である。
与体の蔗糖のフラクトースを受容体の蔗糖のフラクトー
スにβ−1,2結合で転移すると回11丁に、供与体の
グルコースを遊離することであり、更には反応生成物で
あるフラクトオリゴW1が蔗糖の受容体となりうること
である。
この様にして蔗糖にフラクトースが1〜3個&+1合し
たフラクトオリゴ糖が生成される。
たフラクトオリゴ糖が生成される。
蔗糖な供与体として、受容体になり得る糖にはフラクト
ースがあり、この場合反応生成糖は、フラクト−スの2
¥:体、即ちイヌロビオース(inす11obiose
)とグルコースである。
ースがあり、この場合反応生成糖は、フラクト−スの2
¥:体、即ちイヌロビオース(inす11obiose
)とグルコースである。
この反応を利用するとフラクトシルトランスフェラーゼ
反応で生成するグルコースを異性化酵素でフラクト−ス
に異性化すると、フラクトースはフラクトシルトランス
フェラーゼによって蔗糖、1−ケスドース等と反応し、
フラクトースの2 ji1体、3¥体、即ちイヌロビオ
ース(inullobose)、イヌロトリオース(i
nullotriose )とグルコースとを生成し、
蔗糖を80%以にのフラクトオリゴ糖に変えることがで
きる。
反応で生成するグルコースを異性化酵素でフラクト−ス
に異性化すると、フラクトースはフラクトシルトランス
フェラーゼによって蔗糖、1−ケスドース等と反応し、
フラクトースの2 ji1体、3¥体、即ちイヌロビオ
ース(inullobose)、イヌロトリオース(i
nullotriose )とグルコースとを生成し、
蔗糖を80%以にのフラクトオリゴ糖に変えることがで
きる。
この酵素反応は次の通りである。
蔗糖 酵素
2 (G−F)十菌体内酵素→G−F−F+GG+イソ
メラーゼ F F+G−F十菌体内酵素−一一十F−F+GF+G−F
−F十菌体内酵素→F−F−F+GG−Fは蔗糖 菌体
内酵素はフラクトシルトランスフェラーゼ G−F−F
はl−ケスドースGはグルコース Fはフラクトース F−Fはイヌロビオース F−F−Fはイヌロトリオースである。
メラーゼ F F+G−F十菌体内酵素−一一十F−F+GF+G−F
−F十菌体内酵素→F−F−F+GG−Fは蔗糖 菌体
内酵素はフラクトシルトランスフェラーゼ G−F−F
はl−ケスドースGはグルコース Fはフラクトース F−Fはイヌロビオース F−F−Fはイヌロトリオースである。
具体的には蔗糖にフラクトシルトランスフェラーゼとイ
ソメラーゼ(異性化酵素)を同時に作用させるか、又は
フラクトシルトランスフェラーゼの作用後にイソメラー
ゼを作用させることにより蔗糖を80%以」二、フラク
トースを含むフラクトオリゴ糖に変えることが実用的に
可能である。
ソメラーゼ(異性化酵素)を同時に作用させるか、又は
フラクトシルトランスフェラーゼの作用後にイソメラー
ゼを作用させることにより蔗糖を80%以」二、フラク
トースを含むフラクトオリゴ糖に変えることが実用的に
可能である。
上記フラクト−ス以外に受容体になりうる@liは、■
−ケスド−ス、ニスド−ス、ラフィノース(Raffi
nose) 、 フラクトース(Melezitose
) %で、分子内にシュークロース結合、即ちグルコー
ス、フラクト−スがα1−2β結合が感賞条件である。
−ケスド−ス、ニスド−ス、ラフィノース(Raffi
nose) 、 フラクトース(Melezitose
) %で、分子内にシュークロース結合、即ちグルコー
ス、フラクト−スがα1−2β結合が感賞条件である。
このように、種々の糖が蔗糖を供与体としてフラクトシ
ルトランスフェラーゼの受容体になる。
ルトランスフェラーゼの受容体になる。
これらの反応を表4で表わす。
表4
種菌−一一一 液体培養(培地組成)
培養時間(24〜96時間)
培養源Iα ←−−↓
(発明の効果)
このように本発明によれば、蔗糖を連続的に1−ケヌト
ース(1−Kestose)とニスドース (nyst
ose )を主成分とするイヌリン型のフラクトオリゴ
軸(Fructo−o1igo糖)に変えることができ
る。
ース(1−Kestose)とニスドース (nyst
ose )を主成分とするイヌリン型のフラクトオリゴ
軸(Fructo−o1igo糖)に変えることができ
る。
(実施例)
本発明を実施例により更に詳細に説明する。
実施例1
(イ)40免の水道水に米ヌカ80g、ビタミンC80
g、庶a12Kgを加え、これらを溶解した後カセイソ
ーダでPHを5.5に調整し、1.2Kg/cm′、1
15℃で20分間加圧殺菌した。
g、庶a12Kgを加え、これらを溶解した後カセイソ
ーダでPHを5.5に調整し、1.2Kg/cm′、1
15℃で20分間加圧殺菌した。
冷却後3リツトル三角フラスコで静置培養した種菌1.
5〜2.0文を接種し、仕込量のl/2(v/V)の通
気量で、温度25℃で1100rpで撹拌しながら通気
培養した。
5〜2.0文を接種し、仕込量のl/2(v/V)の通
気量で、温度25℃で1100rpで撹拌しながら通気
培養した。
培養経過時間と共にβ−1,3−1,[iグルカンの生
産濃度が増加し、0.3〜0.45%になる。
産濃度が増加し、0.3〜0.45%になる。
このjf’+ 1Jで得られた48時間培養液は、β−
1,3−1,6グルカンを含有しく含有量0.3%以上
)フラクトシルトランスフェラーゼ活性を有する菌体を
含む。
1,3−1,6グルカンを含有しく含有量0.3%以上
)フラクトシルトランスフェラーゼ活性を有する菌体を
含む。
(ロ)40文の水道水に硝酸ナトリウム400g、粉末
酢け4QQg、第1リン酸ソーダ40g、蔗糖8Kgを
加え、溶解後カセイソーダでPH8,0に調整して1゜
2 Kg/crn’の圧力を加え115°Cで20分間
加圧Hly+し、冷却後30°Cで39.三角フラスコ
で静置培養した種菌1.5〜2.0 文を接種して通気
培養した。
酢け4QQg、第1リン酸ソーダ40g、蔗糖8Kgを
加え、溶解後カセイソーダでPH8,0に調整して1゜
2 Kg/crn’の圧力を加え115°Cで20分間
加圧Hly+し、冷却後30°Cで39.三角フラスコ
で静置培養した種菌1.5〜2.0 文を接種して通気
培養した。
培養経過時間毎に菌体を遠心分# (3000rpm/
15分)して菌体を分取し、その力価を測定した。その
結果を表5に示す。
15分)して菌体を分取し、その力価を測定した。その
結果を表5に示す。
表5
’?r 11経ii PH菌体4’l’y u/gr
u/ml T−u/m1時間 生菌体(gr)/100
m1 o e、o o −−− 246,02,4113012,3339,46485
,83,42147f(35,4081,15725,
84,041434B5.40 123.33110
5.8 7.60 ?8Q 104.(l 1Ei3.
28木J8養培地の場合は、菌体のみ増加しβ−1,3
−1,6グルカンは全く生産されていないので、菌体の
みをフラクトシルトランスフェラーゼ酵素として使用す
る方法として適している。
u/ml T−u/m1時間 生菌体(gr)/100
m1 o e、o o −−− 246,02,4113012,3339,46485
,83,42147f(35,4081,15725,
84,041434B5.40 123.33110
5.8 7.60 ?8Q 104.(l 1Ei3.
28木J8養培地の場合は、菌体のみ増加しβ−1,3
−1,6グルカンは全く生産されていないので、菌体の
みをフラクトシルトランスフェラーゼ酵素として使用す
る方法として適している。
又、18養培地に細胞外酵素としてフラクトシルトラン
スフェラーゼが検出され細胞外フラクトシルトランスフ
ェラーゼ酵素として利用可能であるがフラクトシルトラ
ンスフェラーゼ以外の他の酵素、即ちインベルターゼ、
イソメラーゼ等が含有されており、蔗糖の分解、グルコ
ースの異性化によるフラクト−スの生成等でフラクトシ
ルI・ランスフェラーゼには蔗糖からのフラクト−オリ
ゴ糖生成率が低下する欠点があるために好ましくは菌体
のみを分離してフラクトシルトランスフェラーゼとして
利用することが望ましい。
スフェラーゼが検出され細胞外フラクトシルトランスフ
ェラーゼ酵素として利用可能であるがフラクトシルトラ
ンスフェラーゼ以外の他の酵素、即ちインベルターゼ、
イソメラーゼ等が含有されており、蔗糖の分解、グルコ
ースの異性化によるフラクト−スの生成等でフラクトシ
ルI・ランスフェラーゼには蔗糖からのフラクト−オリ
ゴ糖生成率が低下する欠点があるために好ましくは菌体
のみを分離してフラクトシルトランスフェラーゼとして
利用することが望ましい。
菌体分離は通常の遠心分離またはlIj!過により分取
することができ乾燥操作後閑体を使用する。
することができ乾燥操作後閑体を使用する。
(・イ)で得られた培養液に(ロ)の培養条件で得られ
た培養液から分離したフラクトシルトランスフェラーゼ
活性を有する菌体を38θ8添till 1.てミキサ
ーで均一になるまで混合し、更に600gのカオリン、
硅藻土を加えて混合後0.1%硫酸アルミニウム溶液2
文に、穴径0.9〜1.2mI+1の細大から加圧押出
しし、30分間常温で浸水した後これを取り出して水洗
する。
た培養液から分離したフラクトシルトランスフェラーゼ
活性を有する菌体を38θ8添till 1.てミキサ
ーで均一になるまで混合し、更に600gのカオリン、
硅藻土を加えて混合後0.1%硫酸アルミニウム溶液2
文に、穴径0.9〜1.2mI+1の細大から加圧押出
しし、30分間常温で浸水した後これを取り出して水洗
する。
更にこれをPI(6,0のリン耐衝しよう液中でpH調
整し、これを取り出して熱用、(60°C以下)で乾燥
(7て固定化菌体とした。
整し、これを取り出して熱用、(60°C以下)で乾燥
(7て固定化菌体とした。
得られた固定化菌体は、長さ5.0mm 、直1′¥0
.9〜1.2mmに整形後、容噴1 fLのカラムに詰
めて使川した。
.9〜1.2mmに整形後、容噴1 fLのカラムに詰
めて使川した。
この固定化菌体に50%の蔗糖液を、PHEl、0温度
8゜°C、アンプフローという条件で通液した結果を第
10図に示す。
8゜°C、アンプフローという条件で通液した結果を第
10図に示す。
この結果SV= 0.3以上でオリゴ糖含有M5o%以
」二の無色透明なオリゴ糖が製造できた。
」二の無色透明なオリゴ糖が製造できた。
また」ユ記固定菌体は直径が小さいほど転移効率が良い
ことがわかった。
ことがわかった。
第1図はオウレオバシディウム属の培養初期における培
養培地を高速液体クロマトで分析した図、 第2図はフラクトシルトランスフェラーゼ活性酵素含有
菌体の酵素作用特性を示す図、第3図はノ^質(蔗糖)
に対し、フラクトシルトランスフェラーゼ活性を変動さ
せた時のフラクトオリゴ糖の生成率を示す図、 第4図は、酵素反応糖lαの糖組成をペーパークロマト
分析したもので、G=ニブルコースG=ニイストース、
GF=1−フラクトフラノサ・rル・ニスドースである
。 の酵素を添加し、各々4時間、20時間、反応したこと
を示している。 第5図は、基質(蔗糖)濃度が低い時のフラクトオリゴ
糖液 なお、反応時間は60分間である。 第6図は、酵素反応糖液の液体クロマト分析を示す。使
用装置は筋注製作所製、LC−4A型で、使用カラムは
l0INである。 なお、ピーク■=グルコース、ピークL2)=シュクロ
ース、ピーク■=1−ケスドース、ピーク・4)=ニス
ドースを示し、1−ケスドース、ニスドース含有−砥は
60%以上である。 第7図はフラクトオリゴ糖液からゲル癌過、即ちバイオ
ゲルP2と液体クロマトを併用してGFにスト−ス)を
純粋に分離し、分離したニスドースのメチル化、アルジ
トールアセテート分析のカスクロマトグラムである。 H58、及び第9図はGFにニスドース)、イヌリン、
レバン、シュークロースをメチル化したものの重クロロ
ホルム溶液の13C−N M Rを示す。 この結果、フラクトオリゴ糖のフラクトースはイヌリン
型結合、即ちβ、1.2結合をしていることを示してい
る。 第10図はβ−1,3−1,8グルカンとアルミニウム
でフラグI・シルトランスフェラーセ活性を有する菌体
を固定化した固定化菌体をカラムに充填してアップフロ
ーで蔗糖液を通液したときのフラクトオリゴ糖生成率を
示したもので、横軸は基質(Ig)が1時間に接触した
酵素(u)を、縦軸はフラクトオリゴ糖生成率を示す。 第11図はβ−1,3−1,Bグルカンとアルミニウム
でフラクトシルトランスフェラーゼ活性を有する菌体な
固定化した固定化菌体の状態を示す写真である。 特 許 出 願 人 篠 原 智 第ろ図 % 互′F−埼伺 第4図 畝害五ぢ鳥人(1,A’−1−″−クク・ト第7図 1]0 100 MU fllo 70 60 bOピ
ビIll第9図 Prrl 第10図 旧宅、oJ4+:」ろ7う7トオす1費の成牛図面のL
’4j、’i、、+(内佇に変更なし〕第11図 手続補正書(矛へ′) 昭和51’+ju12月26[J 1 事件の表示 昭I11 5 ” イT 特 〆r 2((g+148
583q2 究明の名(j+、固定化菌体による一ノジ
クl−,=+す:]’ 1JjiのφンJ1h方法 3 ?li正をする音 73 (4: 、ll:の関係 特fF Ill 、%
(i人11 代 理 人 5、 1liil命令のII付 昭和58年11月8ト1(発送58.11.29)6補
+lの対■ 第6図 Φ 第10図
養培地を高速液体クロマトで分析した図、 第2図はフラクトシルトランスフェラーゼ活性酵素含有
菌体の酵素作用特性を示す図、第3図はノ^質(蔗糖)
に対し、フラクトシルトランスフェラーゼ活性を変動さ
せた時のフラクトオリゴ糖の生成率を示す図、 第4図は、酵素反応糖lαの糖組成をペーパークロマト
分析したもので、G=ニブルコースG=ニイストース、
GF=1−フラクトフラノサ・rル・ニスドースである
。 の酵素を添加し、各々4時間、20時間、反応したこと
を示している。 第5図は、基質(蔗糖)濃度が低い時のフラクトオリゴ
糖液 なお、反応時間は60分間である。 第6図は、酵素反応糖液の液体クロマト分析を示す。使
用装置は筋注製作所製、LC−4A型で、使用カラムは
l0INである。 なお、ピーク■=グルコース、ピークL2)=シュクロ
ース、ピーク■=1−ケスドース、ピーク・4)=ニス
ドースを示し、1−ケスドース、ニスドース含有−砥は
60%以上である。 第7図はフラクトオリゴ糖液からゲル癌過、即ちバイオ
ゲルP2と液体クロマトを併用してGFにスト−ス)を
純粋に分離し、分離したニスドースのメチル化、アルジ
トールアセテート分析のカスクロマトグラムである。 H58、及び第9図はGFにニスドース)、イヌリン、
レバン、シュークロースをメチル化したものの重クロロ
ホルム溶液の13C−N M Rを示す。 この結果、フラクトオリゴ糖のフラクトースはイヌリン
型結合、即ちβ、1.2結合をしていることを示してい
る。 第10図はβ−1,3−1,8グルカンとアルミニウム
でフラグI・シルトランスフェラーセ活性を有する菌体
を固定化した固定化菌体をカラムに充填してアップフロ
ーで蔗糖液を通液したときのフラクトオリゴ糖生成率を
示したもので、横軸は基質(Ig)が1時間に接触した
酵素(u)を、縦軸はフラクトオリゴ糖生成率を示す。 第11図はβ−1,3−1,Bグルカンとアルミニウム
でフラクトシルトランスフェラーゼ活性を有する菌体な
固定化した固定化菌体の状態を示す写真である。 特 許 出 願 人 篠 原 智 第ろ図 % 互′F−埼伺 第4図 畝害五ぢ鳥人(1,A’−1−″−クク・ト第7図 1]0 100 MU fllo 70 60 bOピ
ビIll第9図 Prrl 第10図 旧宅、oJ4+:」ろ7う7トオす1費の成牛図面のL
’4j、’i、、+(内佇に変更なし〕第11図 手続補正書(矛へ′) 昭和51’+ju12月26[J 1 事件の表示 昭I11 5 ” イT 特 〆r 2((g+148
583q2 究明の名(j+、固定化菌体による一ノジ
クl−,=+す:]’ 1JjiのφンJ1h方法 3 ?li正をする音 73 (4: 、ll:の関係 特fF Ill 、%
(i人11 代 理 人 5、 1liil命令のII付 昭和58年11月8ト1(発送58.11.29)6補
+lの対■ 第6図 Φ 第10図
Claims (1)
- (1) 才’y し才i< シブイウム属(Aureo
bacidium・sp)の液体培養で得られるβ−1
,3−1,Bグルカンと硫耐アルミニウムまたはアルミ
ニウム化合物でフラクトシルトラユ/スフェラーゼ活性
菌体を固定化し、この固定化菌体で推動を連続的に1−
ケス)・−ス(1−Kestose)とニスドース (
nystose )を主成分とするイヌリン型のフラク
トオリ′:i糖(Fructo−o 1 igo糖)に
変える固定化菌体によるフラクトオリゴ糖の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14858383A JPS6041497A (ja) | 1983-08-13 | 1983-08-13 | 固定化菌体によるフラクトオリゴ糖の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14858383A JPS6041497A (ja) | 1983-08-13 | 1983-08-13 | 固定化菌体によるフラクトオリゴ糖の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6041497A true JPS6041497A (ja) | 1985-03-05 |
| JPH054070B2 JPH054070B2 (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15455986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14858383A Granted JPS6041497A (ja) | 1983-08-13 | 1983-08-13 | 固定化菌体によるフラクトオリゴ糖の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041497A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006314240A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Meiji Seika Kaisha Ltd | 血糖値上昇抑制低カロリー甘味料 |
| JPWO2016092768A1 (ja) * | 2014-12-09 | 2017-10-12 | キリン株式会社 | 低カロリー化果汁或いは野菜汁飲料 |
-
1983
- 1983-08-13 JP JP14858383A patent/JPS6041497A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006314240A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Meiji Seika Kaisha Ltd | 血糖値上昇抑制低カロリー甘味料 |
| JPWO2016092768A1 (ja) * | 2014-12-09 | 2017-10-12 | キリン株式会社 | 低カロリー化果汁或いは野菜汁飲料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH054070B2 (ja) | 1993-01-19 |
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