JPS6345800B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、水性媒体中、澱粉の糊化初期開始温
度にて処理した処理澱粉にサイクロデキストリ
ン・グルコシル・トランスフエラーゼを吸着せし
めてなるサイクロデキストリン・グルコシル・ト
ランスフエラーゼ澱粉吸着物の製造法に関する。 サイクロデキストリン・グルコシル・トランス
フエラーゼは、例えばバチルス・マゼランスによ
るサイクロデキストリン・グルコシル・トランス
フエラーゼがよく知られており、（「酵素ハンドブ
ツク」第246〜247頁（株式会社朝倉書店、昭和41
年発行、W.S・Hale，L.C.Rawlins，Cereal
Chem.，28，49（1951）、S.Schwimmer，J.A.
Garibaldi，Cereal Chem.，29，108（1952）、特
公昭56―43212号公報等）、馬れいしよ澱粉、トウ
モロコシ澱粉、小馬澱粉等の澱粉またはそれらの
加工澱粉に作用して、６個のグルコースからなる
α―サイクロデキストリン、７個のグルコースか
らなるβ―サイクロデキストリン、８個のグルコ
ースからなるγ―サイクロデキストリン等のサイ
クロデキストリンを生成せしめる有用な酵素であ
る。 従来、原料たる澱粉等に該酵素を作用せしめて
サイクロデキストリンを得るに当つて、該酵素を
そのまま使用するか、または一旦生澱粉または蒸
煮澱粉に吸着せしめた該酵素吸着物として使用し
ていた。 しかし、該酵素をそのまま使用するに当つては
不純物の混入の問題があり、酵素の精製の必要性
があるために、一旦生澱粉または蒸煮澱粉への吸
着物として簡便に精製されたものが利用されるに
至つている。しかしまた、この吸着物を得るに当
つて生澱粉の場合には該酵素の吸着効率は悪く、
また、蒸煮澱粉の場合には蒸煮の際の糊化現象に
よりその分離、採取が著しく困難であつた。 本発明者らは、サイクロデキストリン生成に当
つて、有用なサイクロデキストリン・グルコシ
ル・トランスフエラーゼ吸着物について種々研究
した結果、全く意外にも、澱粉の糊化初期開始温
度にて処理した処理澱粉にサイクロデキストリ
ン・グルコシル・トランスフエラーゼを吸着せし
めることにより、高力価の酵素活性を有し、かつ
その吸着物は著しく酵素を良好に吸着せしめて該
酵素の損失がない、極めて良好なものであること
を知つた。さらに特に、その処理澱粉として、あ
らかじめ、サイクロデキストリン・グルコシル・
トランスフエラーゼにて処理してなる処理澱粉を
使用することにより、原料たる処理澱粉の過性
を改善したもので、より良好な吸着物が得られる
ことを知つた。 本発明は上記の知見に基いて完成されたもの
で、水性媒体中、澱粉の糊化初期開始温度にて処
理した処理澱粉にサイクロデキストリン・グルコ
シル・トランスフエラーゼを吸着せしめることを
特徴とするサイクロデキストリン・グルコシル・
トランスフエラーゼ吸着物の製造法である。 まず本発明に使用される処理澱粉としては、例
えば馬れいしよ澱粉、トウモロコシ澱粉、小麦澱
粉等の澱粉の各糊化初期開始温度にて加温処理し
て得られる処理澱粉であればよい。またその各糊
化初期開始温度としては、各澱粉の種類により多
少異なるが、例えば馬れいしよ澱粉の糊化温度約
56〜66℃、トウモロコシ澱粉の糊化温度約62〜72
℃、小麦澱粉の糊化温度約52〜63℃等の各糊化温
度の初期開始の温度条件であればよく、好ましく
は例えば馬れいしよ澱粉の糊化初期開始温度とし
ては約55〜58℃程度、トウモロコシ澱粉の糊化初
期開始温度としては約60〜63℃程度、小麦澱粉の
糊化初期開始温度としては約50〜53℃程度であ
る。またこの処理澱粉を得るに当つては、例えば
20W／Ｖ％の澱粉分散水溶液を調整し、これを各
澱粉の糊化初期開始温度にて処理するか、または
あらかじめ糊化初期開始温度に保つた水溶液に澱
粉を分散せしめて一定温度に保持せしめればよ
く、さらにその処理時間としては通常２時間以上
行なえばよく、好ましくは８時間以上行なえばよ
い。 さらにより好適な処理澱粉を得るに当つては、
この処理澱粉を、サイクロデキストリン・グルコ
シル・トランスフエラーゼ処理したものが挙ら
れ、またこの酵素処理に当つては、あらかじめ澱
粉、またはその分散水溶液のいずれに該酵素を添
加してもよく、さらに該酵素の使用量としては通
常使用澱粉100ｇ当り100u（Tilden Hudson
unit）以上であればよく、好ましくは400〜500u
程度使用される。また該酵素使用形態としては、
酵素そのまま、または溶液状、もしくは澱粉等吸
着物に吸着せしめた該酵素吸着物のいずれであつ
てもよい。さらに該酵素の処理条件としては、上
記糊化初期開始温度における処理条件と同様の条
件にて行なえばよい。さらにこれらの処理澱粉の
使用量としては用いる水性媒体および後述のサイ
クロデキストリン・グルコシル・トランスフエラ
ーゼ含有液の水分等の水分量に対し、0.5〜5.0％
程度溶液の濃度として使用すればよく、特に高力
価吸着物を得るに当つては１％溶液以下の使用量
が良く、また該酵素を損失なく吸着せしめるに当
つては３〜５℃程度の使用が好ましい。 次いでこの様にして得られた処理澱粉またはそ
のサイクロデキストリン・グルコシル・トランス
フエラーゼ作用の処理澱粉に、目的とするサイク
ロデキストリン・グルコシル・トランスフエラー
ゼを添加し、吸着せしめるのであるが、使用する
サイクロデキストリン・グルコシル・トランスフ
エラーゼとしては、澱粉等を原料としてサイクロ
デキストリンを生成する能力を有する酵素であれ
ばよく、例えばバチルス・マゼランス、好アルカ
リ性バチルス属菌、バチルス・メガテリラム、バ
チルス・サーキユランス、バチルス・ステアロサ
ーモフイリス等の生産するサイクロデキストリ
ン・グルコシル・トランスフエラーゼが挙られ
る。一般にその倍養液たるサイクロデキストリ
ン・グルコシル・トランスフエラーゼ含有液とし
て使用される。さらに吸着に当つては、水性媒
体、好適には10℃以下の冷却下の水溶液中にて、
約一晩撹拌せしめればよい。 さらにこのようにして得られたサイクロデキス
トリン・グルコシル・トランスフエラーゼ澱粉吸
着物は、その水性媒体より過または遠心分離等
の固液分離手段により容易に分取され、さらに得
られる目的吸着物は、必要に応じて、エタノール
等にて脱水洗浄して冷所保存すればよい。 このようにして得られる本発明のサイクロデキ
ストリン・グルコシル・トランスフエラーゼ澱粉
吸着物は、該酵素の損失を改善し、かつ高力価の
澱粉吸着物であり、その製造法として特に好まし
いものである。またこのようにして得られた本発
明の吸着物は、サイクロデキストリン生成用の酵
素として有用に利用されるものである。 次に実施例を挙げて本発明を具体的に述べる
が、本発明はこれらによつて何んら限定されるも
のではない。 実施例 １ （実験 １） 馬れいしよ澱粉各20ｇに水100mlを加え、さら
に後記実施例４と同様にしてバチルス・マゼラン
ス・シユレジンジヤーIFO3490から調製したサイ
クロデキストリン・グルコシル・トランスフエラ
ーゼ（酵素力価450／ｇのサイクロデキストリ
ン・グルコシル・トランスフエラーゼ澱粉吸着物
0.2ｇ）を加え、これを第１表に示す各温度およ
び時間にて加温処理して各処理澱粉を得、その採
取のためのザイツ過を行なつてその過時間お
よび回収量を測定した。次いでこの処理澱粉0.5
ｇ（水分40％）をサイクロデキストリン・グルコ
シル・トランスフエラーゼ含有液50ml（20U／
ml；バチルス・マゼランスよりの酵素）に加え
て、これを５℃の条件下一晩撹拌した後、これを
過（ザイツ過）してサイクロデキストリン・
グルコシル・トランスフエラーゼ澱粉吸着物とそ
の液を得た。 その結果、各温度および時間の加温処理の結果
は第１表示す通りであつた。 またサイクロデキストリン・グルコシル・トラ
ンスフエラーゼ澱粉吸着物の酵素力価（Ｕ／ｇ）
の算出は、次式に従つた。 酵素力価（Ｕ／ｇ） ＝〔20U／ml−（液の酵素力価／ml）〕×50ml／0.5ｇ
×100−水分含量率／100〕

【表】 （実験 ２） 馬れいしよ澱粉各20ｇに水100mlを加え、これ
を第２表に示す各温度および時間にて加温処理し
て各処理澱粉（水分40％）を得、次いでこの処理
澱粉0.5ｇを用い、以下上記実験１と同様に行な
つて、その澱粉吸着物とその液とを分取した。 上記の各測定結果は、第２表に示す通りであつ
た。

【表】 ＊＊：濾過不能な糊化状態のため使用
できず。
（実験 ３） 上記実験１と同様にして得られた55℃、８時間
の糊化初期開始温度にて処理した処理澱粉（水分
40％）を、下記第３表に示す各量使用して、その
使用量に対するサイクロデキストリン・グルコシ
ル・トランスフエラーゼの吸着能力を測定した。 なお、サイクロデキストリン・グルコシル・ト
ランスフエラーゼとしては20U／mlの酵素液50ml
を用い、その澱粉吸着物の酵素力価は、前記の算
出方法に準じた。 その結果、第３表に示す通りであつた。

【表】 上記の各実験結果より、馬れいしよ澱粉の糊化
温度約56〜66℃における糊化初期開始温度55℃、
57℃において処理して得られる処理澱粉を用いて
なる該酵素澱粉吸着物は、その温度より低い処理
澱粉のものに比べて、その酵素の吸着性は良好で
あり、また特にサイクロデキストリン・グルコシ
ル・トランスフエラーゼ作用にての処理澱粉は糊
化状態を示すことのないより良好なものであり、
さらに実験３より明らかな通り、高力価の澱粉吸
着物を得るに当つては、処理澱粉1.0ｇ以下、即
ち１％溶液以下の場合が好ましく、また酵素のほ
とんど全てを処理澱粉に吸着せしめるには、処理
澱粉2.0ｇ以上、即ち４％溶度以上の場合が好ま
しいことが判明した。 実施例 ２ （実験 １） 実施例１の馬れいしよ澱粉の代りに、トウモロ
コシ澱粉を用い、以下実施例１の実験１と同様に
行なつて、各処理条件（温度、時間）に対するそ
の酵素澱粉吸着物の酵素力価を測定した。 その結果、第５表の通りであつた。

【表】 以上の結果より、トウモロコシ澱粉の糊化温度
約62〜72℃における本発明に係る糊化初期開始温
度62℃の処理条件による処理澱粉を用いてなる該
酵素澱粉吸着物は、著しく高力価の良好な吸着性
を示すものであつた。 実施例 ３ （実験 １） 実施例１の馬れいしよ澱粉の代りに小麦澱粉を
用いて、以下実施例１の実験１と同様に行なつ
て、各処理条件（温度、時間）に対するその酵素
澱粉吸着物の酵素力価を測定した。 その結果、第６表に示す通りであつた。

【表】 ＊＊＊：糊化状態のため使用不可
以上の結果より、小麦澱粉の糊化温度約52〜63
℃における本発明に係る糊化初期開始温度52℃の
処理条件による処理澱粉を用いてなる該酵素澱粉
吸着物は、著しく高力価の良好な吸着性を示すも
のであつた。 実施例 ４ （サイクロデキストリン・グルコシル・トランス
フエラーゼの調製） ふすま３％、硫酸アンモニウム0.5％、炭酸カ
ルシウム0.5％、消〓剤0.1％からなる種培養用培
地20を30容ジヤー・フアーメンター（２本）
に加えてバチルス・マゼランス・シユレジンジヤ
ー（Bacillus macerans Schardinger）IFO3490
〔米国、アグリカルチヤー・リサーチ・カルチヤ
ーコレクシヨンにNRRLB―388として寄託され
ている〕を接種し、40℃にて13時間通気撹拌培養
した。 次いでこの培養物を、上記と同一組成からなる
培地1200（２トンタンク、２本）に加えて、40
〜℃、52時間培養した。培養後、各タンク培養物
を併合し、これに冷水（５℃）および過助剤を
加え、ドラムフイルターにて過して、20U／ml
のサイクロデキストリン・グルコシル・トランス
フエラーゼ含有液を得た。 （処理澱粉の調整） 500容タンク内、56℃の水400（55〜56℃
で、ほぼ56℃一定）、馬れいしよ澱粉100Kg（水分
17.5％）およびサイクロデキストリン・グルコシ
ル・トランスフエラーゼ450000U（450U／ｇの酸
素澱粉吸着物１Kg）を加えて、ほぼ56℃一定温度
条件下16時間撹拌せしめた後、バスケツトにて
取し、さらに水洗し、得られた処理澱粉を冷蔵保
存した。 （サイクロデキストリン・グルコシル・トランス
フエラーゼ澱粉吸着物の調整） 上記にて得られたサイクロデキストリン・グル
コシル・トランスフエラーゼ含有液を、３トンタ
ンク内に入れ、さらにこれに上記の処理澱粉を加
えて、５℃に保ち、一晩冷却撹拌して吸着せしめ
た。その後、これを、バスケツトにて過して生
成したサイクロデキストリン・グルコシル・トラ
ンスフエラーゼ澱粉吸着物を取し、次いで５℃
の冷水2000にて水洗し、さらに局方アルコール
16（２回）にて脱水して、目的物たるサイクロ
デキストリン・グルコシル・トランスフエラーゼ
澱粉吸着物121.1Kg（380U／ｇ、乾燥重量70.8Kg、
液の酵素力価1.1U／ml）を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水性媒体中、澱粉の糊化初期開始温度にて処
   理した処理澱粉に、サイクロデキストリン・グル
   コシル・トランスフエラーゼを吸着せしめること
   を特徴とするサイクロデキストリン・グルコシ
   ル・トランスフエラーゼ澱粉吸着物の製造法。 ２ 澱粉の糊化初期開始温度にて処理した処理澱
   粉が、サイクロデキストリン・グルコシル・トラ
   ンスフエラーゼ作用の澱粉の糊化初期開始温度に
   て処理した処理澱粉である特許請求の範囲第１項
   記載の製造法。