JPS6379893A - Ｌ−ラムノ−スの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、緑藻類アオサ目ヒトエグサ科に属する海藻か
ら熱水によりラムナン硫酸塩を主成分とする水溶性成分
を抽出し、これを無機酸により加水分解し、水酸化カル
シウム等のアルカリで中和した後、そのまま又は脱色・
脱塩等の精製後、酵母菌にてＬ−ラムノース以外の糖を
資化するＬ−ラムノースの製造方法及びＬ−ラムノース
結晶を除去したろ液に酵母菌を作用させるＬ−ラムノー
スの製造方法に関する。

（技術の背景） Ｌ−ラムノースはメチルペントースの一種で、６−ジオ
キシ−し一マンノースあるいはＬ−マンノメチロースと
もいわれ、通常水溶液からアルファ形１水和物の結晶が
得られる。その結晶の融点は１０５〜１０６℃で昇華性
があり、水溶液の旋光度は最初左旋性（〔α〕。＝　−
７，７°）を示すが、変旋光して約１時間後には〔α〕
。＝＋９゜前後となる。

Ｌ−ラムノースの味はＤ−マンノースの甘味に似たわず
かな苦味があり、これは通常の酵母により資化されない
。天然にはブナ科植物の樹皮中にあるケルシトリンやク
ロウメモドキの果実に含まれているキサントラムニン、
ミカンのヘスベリジン等の配糖体として存在し、又アラ
ビアガム、カラヤガム等のガム類にも存在が知られてい
る。尚、Ｌ−ラムノースは細菌細胞壁にも含まれ、抗原
抗体反応に関与していることも知られている。

最近、糖鎖の生理活性が注目されはじめ、それらの医薬
、農薬等の合成原料としての使用が盛んになったため、
かかる糖の一つであるＬ−ラムノースあるいはその誘導
体も植物細胞学、微生物学、遺伝子工学、醗酵工学、免
疫学等の分野で、医薬、農薬への利用が要望されてきた
。

（従来の技術） 従来、Ｌ−ラムノースはルチンを加水分解することによ
って工業的に生産されてきた。ルチンは医薬品としても
使用され、約２５％のＬ−ラムノースを含有すること、
及び精製が容易であるという長所をもつ、しかしながら
、国内でルチンを人手することは困難で輸入に頼らざる
を得す、又それが高価なため、ルチンから製造したＬ−
ラムノースは非常に高価なものとなっている。

又、同一出願人によって出願されている方法もあり（特
願昭６０−１４５９０８号及び特願昭６０−２６３９２
０号）、その方法はヒトエグサ中のラムナン硫酸塩から
Ｌ−ラムノースを得るものであった。

（発明が解決しようとする問題点） 前記同一出願人の出願明細書にも記載しであるように、
ヒトエグサの風乾品の組成はその産地、採取時期、その
年の潮の状況等によって変動するが、一般的には水分１
６％、蛋白質１７％、脂質工％、繊維６％、灰分１２％
、ｔＭ質４８％とされている。また、その糖質のうち、
約６０％がＬ−ラムノースで、その他にウロン酸、Ｄ−
キシロース、Ｄ−グルコース、Ｄ−マンノースを含み、
ラムナン硫酸塩の形で存在している。

このラムナン硫酸塩はヒトエグサを熱水で抽出すること
によって得られ、この抽出液は粘性のある液体である。

この抽出液を無機酸を加え加熱して加水分解するとＬ−
ラムノース含有液が得られる。

通常、天然物の加水分解液の精製方法は、加水分解液を
水酸化カルシウム又は水酸化バリウムで中和し不溶性の
硫酸カルシウム又は硫酸バリウムとして除去した後、活
性炭等で脱色し、イオン交換樹脂によって脱塩する方法
が行なわれている。

又、加水分解液からの脱塩はイオン排除法などによって
も成し得るが、どのような方法で脱塩したとしても、糖
質に占めるＬ−ラムノースの比率はせいぜい６０〜７５
％の範囲であって、混在する他の糖がＬ−ラムノースの
結晶化を妨害するために、通常の濃縮・結晶化の操作で
は「高収率」「高純度」の両方の要望を満足することが
出来なかった。更に、−度結晶化しそのろ液から更にＬ
−ラムノースを回収することは糖液中のラムノース純度
が低下するために困難を極めていた。

従って、ヒトエグサから得られるＬ−ラムノースにＬ−
アラビノース１〜５％、Ｄ−ガラクトース及びＤ−マン
ノース３〜１０％、Ｄ−グルコース５〜２０％、Ｄ−キ
シロース２〜１０％等の混入した糖液、又はこれらを結
晶化してＬ−ラムノースの結晶を除去した後のろ液から
高い収率で、且つ高純度のＬ−ラムノースを簡便で安価
な操作で取り出す方法の開発が切望されていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等はこれらの問題を解決すべく、ヒトエグサの
加水分解液又はその精製液又はＬ−ラムノース結晶を除
いたろ液からのＬ−ラムノースの回収方法について種々
検討し、特にその糖組成に着目した。すなわちヒトエグ
サから得た抽出・加水分解液をアルカリ金属又はアルカ
リ土類金属の水酸化物、又は炭酸塩で中和した後、その
ままの液に、又はその液を脱色・脱塩処理したものに、
又は結晶を取った後のる液に酵母菌を添加し、糖質中の
Ｌ−ラムノース以外の糖を資化させることにより、糖質
中のＬ−ラムノースの相対的な純度を向上させうる糖組
成であることを見出し、各種の検討をした。

その結果、ヒトエグサから面側で安価な操作によって高
収率で、高純度のＬ−ラムノースを製造することに成功
し発明を完成するに至った。

発明の要旨の中でも、高濃度の無機塩を含有する液（抽
出後の加水分解・中和液）に酵母菌を添加し、Ｌ−ラム
ノース以外の糖を資化させることによってＬ−ラムノー
スの相対的な純度を向上出来たことは全く予想外のこと
であった。

しかも、この方法を採用した場合には、活性炭のろ過と
同時に反応を終了した酵母菌も除去されるために、極め
て簡単な操作である。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

まず、ヒトエグサ１重量部に対して抽出するに必要な水
は５〜２０重量部で、更に好ましい抽出水量は７〜１５
重量部である。抽出温度及び時間は９０〜１５０℃、０
．５〜９６時間の範囲で抽出が可能であるが、１００℃
の場合には２４〜９６時間、１３０℃の場合には１〜３
時間が適切な抽出条件である。又、抽出水量を少なくし
て抽出回数を多くすることも有効な抽出方法である。

その後、遠心分離やろ過によって藻体と抽出液とを分離
してラムナン硫酸塩を含む抽出液を得、液固形分に対し
３〜３０重量％の硫酸又は塩酸等の無機酸を加えて、１
２０〜１４０℃で加熱加水分解する。加熱時間は加熱温
度によって異なるが、−例を挙げると、ラムナン硫酸固
形分に対し１２％の硫酸を加え１４０℃で加熱した場合
には１〜２時間で加水分解が終了する。

更に、得られた加水分解液にアルカリ金属やアルカリ土
類金属の水酸化物等を加えてｐＨ３〜７に中和したもの
、又はそれに更に活性炭１〜５％（対液）を加えてろ過
しイオン交換樹脂によって脱塩したもの、の夫々のｔｉ
質固形分に対し０．５〜１０重量％の酵母を加え、温度
２５〜４５℃にて５〜４８時間Ｌ−ラしノース以外の糖
質を資化させる。

これにより、酵母処理前に糖質中のＬ−ラムノース純度
が６０〜７５％であったものが７０〜９０％に向上し、
晶析後の結晶純度及び結晶収率が顕著に向上した。

又、酵母の基質が脱色・脱塩されている場合といない場
合とを比較すると、脱色・脱塩前の加水分解液に酵母を
添加した場合の方が資化反応の進行が速やかで、糖質中
のＬ−ラムノース純度が高くなり、最終的に得られる結
晶の収率も高くなった。

一方、工業的に製造してゆくに従ってろ液が蓄積してく
るが、これらの糖液に同様に酵母菌を作用させることも
高純度・高収率でのＬ−ラムノースの回収に寄与する。

一般的な酵母や細菌を使用した反応条件は清浄な基質に
必要なだけの希薄な栄養塩を加えたものであって、本発
明の中の高い塩濃度での反応は常識から離れた画期的な
方法である。更に、このように簡単な操作で顕著な純度
・歩留の向上が達成されたことは当初の予想をはるかに
超えたことであった。

（実施例） 以下に実施例を掲げ、更に詳細に本発明の具体的な態様
を説明するが、これらは本発明の範囲を限定するもので
はない。

実施例−１ ■　ヒトエグサ（水分１９％含有品）１２ｋｇと水２０
０１を、３００１のステンレス槽に入れ、温度計、冷却
器、かくはん機を取り付け、かくはんしつつ９６〜１０
０℃で７２時間保った。冷却後、内容物を取り出し、ろ
過し抽出液（固形分８．１　ｋｇ）を得た。

■　この抽出液に３５％塩酸２．９　ｋｇを添加し、耐
酸性容器内で１３０℃、６０分間加熱した。更に、冷却
後、加水分解液を取り出し１０％水酸化ナトリウムでｐ
Ｈ４まで中和した。

この中和液は糖質３．５６　ｋｇを含有し、その糖質の
組成は次の通りであった。

Ｌ−ラムノース　　　　　　　６７．５％Ｄ−グルコー
ス　　　　　　１５．９ Ｄ−マンノース及び Ｄ−ガラクトース　　　　　　７．５ Ｄ−キシロース　　　　　　　５．０ Ｌ−アラビノース　　　　　　３．３ その他　　　　　　　　　　　０．８ ■　上記の■で得た中和液に市販のパン酵母３４ｇ（対
ｌ！質約１％）を添加し、３５℃で２４時間資化反応し
、反応液を得た。

この反応液は糖質２．７５−を含有し、糖質の組成は次
の通りであった。

Ｌ−ラムノース　　　　　　８７．３％Ｄ−グルコース
　　　　　　　０．６ Ｄ−マンノース及び Ｄ−ガラクトース　　　　　　０．３ Ｄ−キシロース　　　　　　　６．５ Ｌ−アラビノース　　　　　　４．３ その他　　　　　　　　　　　１．０ ■　上記の■で得た糖液に活性炭２　ｋｇを加え、５０
℃で１時間かくはんした後ろ過し、イオン交換樹脂によ
り脱塩し、減圧下で濃度８４％迄濃縮し、エタノール１
．３　ｋｇを加え、結晶化してＬ−ラムノース１永和物
の結晶２．１２　ｋｇを得た（収率１７．７％）、この
結晶の純度は、液体クロマトグラフにより測定した結果
Ｌ−ラムノース純度９９，２％であった。又、このもの
の融点は１０６℃、比旋光度は濃度１０％水溶液で調製
後１時間目に測定したところ〔α）ｏ＝＋９．１°であ
った。

■　比較のため上記■の工程を省略したものに上記■の
操作をしたところ、結晶ｆｉｔ１．２８ｋｇ（収率１０
．７％）、結晶の純度は９８．６％であった。

実施例−２ ■　実施例−１−■と同一の操作後、実施例−１−〇の
操作のｐＨを６とし、得られた中和液に活性炭２　ｋｇ
加え、５０℃で１時間かくはんした後ろ過し、イオン交
換樹脂にて脱塩し、Ｌ−ラムノースを含有した糖液３０
０　ｋｇを１％の濃度で得た。

■　上記の■で得た糖液に市販のパン酵母３０ｇを加え
、３９℃にて１８時間資化反応させた。この反応液は糖
質２．３９　ｋｇを含有していた。

■　上記の■で得た糖液をセラミックフィルターにてろ
過して菌体を除き、イオン交換樹脂にて脱塩した後、減
圧下で濃度８１％迄濃縮後、エタノ−１し１２ｋｒル力
ｎ膏ア具↓斤！、■−ら九ノースの１索和物の結晶１．
７８　ｋｇを得た（純度９９．４％）。

各々の液の糖組成は次の通りであった。

実施例−３ ■　実施例−２−■で得た糖液３００ｋｇ（濃度１％）
を、８４％迄濃縮し、エタノール１．７　ｋｇを加えて
晶析し、結晶をろ別して結晶１．０３ｋｇ（純度９８．
１％）とる液４．２　ｋｇを得た。このろ液を濃縮し、
エタノールを除去した汲水を加えて１９．７　ｋｇとし
た。そのときの濃度は１０％であった。

■　上記の■で得たろ液に酵母菌２０ｇを添加して３５
℃、２４時間資化反応させた。その後活性炭０．３　ｋ
ｇを添加し、ろ過して菌体及び活性炭を除去し、イオン
交換樹脂にて脱塩した。

■　上記の■で得た糖液を８５％の温度迄濃縮し、エタ
ノール０．７　ｋｇを加えて冷却・結晶化してＬ−ラム
ノースの結晶０．７７ｋｇ（純度９８．８％）を得た。

■　比較のため、上記の■で得たろ液をそのまま上記の
■と同様に濃縮結晶化したがＬ−ラムノースの結晶は得
られなかった。

上記の■〜■の糖組成等は下表に示した。

糖　　　　　　実施例−３−■　　実施例−３−■その
他　　　　　　　　１．０　　　　　　１．５（発明の
効果） 以上説明したように、本発明によれば、海藻から簡便で
安価な操作によって、高収率で高純度のＬ−ラムノース
を得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　海藻からラムナン硫酸塩を含む水溶性成分を抽出し
   、加水分解・中和した後、その液に、又は脱色・脱塩等
   の精製処理後の液に酵母菌を作用させることを特徴とす
   るＬ−ラムノースの製造方法。 ２　海藻からラムナン硫酸塩を含む水溶性成分を抽出し
   、加水分解・中和し、脱色・脱塩等の精製処理をした後
   、濃縮し、結晶化後ろ過してＬ−ラムノース結晶を除去
   し、得たろ液に酵母菌を作用させた後、当該液からＬ−
   ラムノースの結晶を得ることを特徴とするＬ−ラムノー
   スの製造方法。