CN108603210A - 单链β葡聚糖组合物、其制造方法以及液态组合物 - Google Patents

单链β葡聚糖组合物、其制造方法以及液态组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN108603210A
CN108603210A CN201680070658.7A CN201680070658A CN108603210A CN 108603210 A CN108603210 A CN 108603210A CN 201680070658 A CN201680070658 A CN 201680070658A CN 108603210 A CN108603210 A CN 108603210A
Authority
CN
China
Prior art keywords
beta glucan
stranded
manufacturing
composition
hydro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680070658.7A
Other languages
English (en)
Inventor
近藤修启
平林克树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Itou Tada Sugar Co Ltd
Original Assignee
Itou Tada Sugar Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Itou Tada Sugar Co Ltd filed Critical Itou Tada Sugar Co Ltd
Publication of CN108603210A publication Critical patent/CN108603210A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/73—Polysaccharides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/96—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing materials, or derivatives thereof of undetermined constitution
    • A61K8/97—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing materials, or derivatives thereof of undetermined constitution from algae, fungi, lichens or plants; from derivatives thereof
    • A61K8/9728—Fungi, e.g. yeasts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0024—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/145—Fungal isolates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/52—Adding ingredients
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/10—General cosmetic use
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)

Abstract

在145℃以上、200℃以下的温度范围内，在处理温度下的饱和蒸气压以上的压力下，对含有(1,3)(1,6)‑β葡聚糖的溶液以预定时间进行加热处理，由此能够得到单链β葡聚糖。无需进行化学处理便能够制造出能够长期保持单链状态的β葡聚糖。

Description

单链β葡聚糖组合物、其制造方法以及液态组合物
技术领域
本发明涉及一种将在天然条件下以三链存在的β葡聚糖变为单链的方法、以及单链β葡聚糖组合物。尤其涉及一种作为食品、营养补充剂等，在摄取时使用安全的水热处理(hydrothermal treatment)而制造以高浓度包含单链β葡聚糖的组合物的方法、以及包含通过该方法得到的单链β葡聚糖的组合物。
背景技术
在β葡聚糖中存在葡萄糖通过β1-3型键连接的多糖、以及通过β1-4型连接的多糖即纤维素。通常所说的β葡聚糖是指普通的β1-3型葡聚糖。在本说明书中除非另有说明，在记载为β葡聚糖的情况下，是指β1-3型葡聚糖。β葡聚糖为呈六碳糖以1→3方向氢键结合的三股螺旋结构(triple‐helical structure)的链状结构的多糖类。
已知β葡聚糖广泛分布于植物、菌类、细菌等自然界。此外，已知来源于姬松茸、桑黄、灵芝等蘑菇以及啤酒酵母、面包酵母、黑酵母等酵母的β葡聚糖具有强的免疫刺激作用、抗癌作用、抗病毒活性、抗菌活性，并且应用于食品、营养补充剂以及化妆品原料等。
由于β葡聚糖较多包含于啤酒酵母、面包酵母、黑酵母等酵母的细胞壁，因此往往培养这些酵母而进行提纯。尤其从黑酵母提纯的β葡聚糖的免疫刺激作用强，并且保水作用强，因此不仅作为营养补充剂，还广泛作为食品改性材料、化妆品原料等来应用。
关于包含β葡聚糖的黑酵母培养液，从外观上看像生蛋清似的具有高粘度。在水溶液中，如果为1％(w/v)浓度，则呈凝胶状，由于具有凝聚性，因此难以溶解于水中。此外，如果在黑酵母β葡聚糖0.1％(w/v)的水溶液中添加乙醇，则粘性增加，呈凝胶状。由于难以溶解于水、酒精，并且为高粘度，因此在作为凝聚剂、食品改性剂、营养补充剂来使用时，非常难以处理。
此外，即使将β葡聚糖作为营养补充剂来摄取，由于分子量非常大，因此消化吸收率低。为了提高消化吸收率，需要水解为易于被消化器官吸收的分子量。然而，可以预测到小分子量的β葡聚糖的生理活性会降低，因此期待研发出一种在具备免疫刺激作用、抗癌作用的情况下对糖类进行水解的技术。为了达到所需的分子量，有一种使用酶进行分解的方法，但是黑酵母的β葡聚糖在从培养液中提取的状态下，完全不能进行酶分解。
在自然界β葡聚糖以三链的三股螺旋结构存在，但可以通过由酸、碱等进行的化学水解法切断糖链。通常，通过水解来直接切断三链，但根据条件也可以将三链β葡聚糖做成单链β葡聚糖。此外，通过将三链β葡聚糖做成单链，可以得到更高的免疫刺激作用等效果。
在非专利文献1中，公开了裂褶菌产生的裂褶菌多糖(schizophyllan)的不同结构所产生的活性。在非专利文献2中，对于各种β葡聚糖的结构以及生物活性进行了比较研究，并且使用碱处理的裂褶菌多糖作为单链β葡聚糖而进行了研究。裂褶菌多糖是已知为具有抗肿瘤活性的β葡聚糖，在如二甲基亚砜那样的有机溶剂以及pH值13以上的碱条件下，从三股螺旋结构中取单链不规则结构。在非专利文献1以及2中，公开了如下内容：当通过碱处理将裂褶菌多糖做成单链时，与三链裂褶菌多糖相比较，在体内(in vivo：在生物体内)表示高的一氧化氮(NO)合成，不仅增强干扰素γ的表达，而且在体内增强一氧化氮合成，并增加白细胞介素1-α、白细胞介素-6、TNF-α(tumor necrosis factor alpha，肿瘤坏死因子-α)的表达。
此外，期待通过将β葡聚糖做成单链而使分子量变小，由此降低粘性并提高溶解性，并且变得易于处理。当溶解性提高时，由于通过糖分解酶很容易进行处理，因此不仅可以期待提高消化吸收率，而且在作为食品添加剂、营养补充剂使用的情况下易于加工。
此外，关于通过酶分解而得到β葡聚糖的昆布寡糖，有报告称以其为原料进行化学修饰的物质作为HIV病毒(Human Immunodeficiency Virus，人类免疫缺陷病毒)的感染预防剂而具有效果，还期待其作为医药原料的用途(非专利文献3)。如上所述那样单链β葡聚糖示出更强的效果，因此需要一种调整单链β葡聚糖的技术。
虽然并不是将β葡聚糖做成单链的技术，但是近年来，公开了一种在高温高压条件下，通过进行水热处理来降低β葡聚糖的粘性的方法(专利文献1、2)。在专利文献1中，公开了如下方法：在处理温度下加压至饱和水蒸汽压力以上的状态即在0.5～2.0MPa的压力下，在高于140℃且不超过200℃的温度范围内，对从黑酵母得到的β葡聚糖水溶液以预定时间进行加热处理，由此得到粘性低的溶液。
此外，在专利文献2中，公开了一种从鹿角灵芝菌体通过加压热水提取小分子β葡聚糖的方法。据此，通过使粉碎的固体的鹿角灵芝菌体与加压热水接触，对菌体的细胞壁的组成糖即(1,3)(1,6)-β葡聚糖进行水解，使其小分子化至溶解于水的分子量的大小，从而能够进行提取。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：Ohno,N.et al.,1996,Immunology Letters,Vol.53,p.157-163；
非专利文献2：宿前利郎YAKUGAKU ZASSHI,2000,Vol.120(5),p.413-431；
非专利文献3：Uryu.T et al.,Biochemical Pharmacology,1992,Vol.43,p.2385-2392；
非专利文献4：Sato T et al.,Polym.J.,1983,Vol.15,p.87-96；
非专利文献5：T.M.McIntire&D.A.Brant,J.Am.Chem.Soc.,1998,Vol.120,p.6909-6919；
非专利文献6：Nagi,N.et al.,Biol.Pharm.Bull.,1993,Vol.16(9),p.822-828。
专利文献
专利文献1：日本特开2011-103877号公报；
专利文献2：日本特开2008-138195号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的要解决的技术问题在于，得到一种包含高浓度的单链β葡聚糖、并且粘性降低的组合物。其原因在于，通过做成单链β葡聚糖，不仅能够期待强的免疫刺激作用以及抗肿瘤作用，还能够制造出作为一般食品、食品添加剂而易于处理的粘度的β葡聚糖。
作为单链β葡聚糖的制造方法，存在通过如上所述的酸、碱等进行化学处理的方法。然而，从作为一般食品、食品添加剂、营养补充剂而使用的方面考虑，由于使用酸、碱或者二甲基亚砜这样的有机溶剂进行的化学处理无法否定生成新的化合物的可能性，因此不能称为优选的处理方法。此外，在使用酸、碱进行化学处理的情况下，处理后需要进行中和，并且需要进一步去除药品。在使用有机溶剂的情况下，也需要去除药品。如此，如果进行化学处理，则需要较多的工序，不仅存在增加药品等成本的问题，还产生除去以及废弃在处理工序中所用的药品的问题。
此外，有报告称，通过碱处理以及有机溶剂的添加，虽然得到了单链β葡聚糖，但是当通过中和或者渗析来进行处理时，在保存过程中恢复为三链β葡聚糖(非专利文献4、5)。因此，即使作为食品以及营养补充剂使用，也只能制造出稳定性低、可保存期间短的产品。
作为降低β葡聚糖的粘性的方法而所知的水热处理不使用化学药品，因此从安全性方面考虑非常优异。然而，由于将粘度的降低作为指标进行处理，因此β葡聚糖的分子量究竟在何种状态下降低并不明确。即，可能以三链的状态变短，分子量降低。即使得到以三链的状态变短的β葡聚糖，也无法期待抗肿瘤活性以及免疫刺激能力得到增强。
并且，为了提供使食品、化妆品等含有的单链β葡聚糖，需要工业生产一定量的β葡聚糖。然而，文献1的方法为实验室水平的处理方法，由于仅能处理少量的β葡聚糖，因此需要研发出一种连续处理的方法。实际上如果使用文献1的方法调整水热处理用的浆料则会凝固，无法连续地供给至水热处理装置，无法进行水热处理。因此，为了通过水热处理制造单链β葡聚糖，需要研究浆料调整条件。
本发明要解决的技术问题在于，制造出一种以高浓度含有单链β葡聚糖的液态组合物，该单链β葡聚糖适合作为一般食品、食品添加剂、营养补充剂等的摄取中，并且制造出一种在保持单链的状态下能够长期保存的β葡聚糖组合物。
解决技术问题的手段
本发明涉及一种为了解决上述问题而完成的β葡聚糖组合物、该组合物的制造方法、以及含有该β葡聚糖组合物的液态组合物。
(1)一种单链(1,3)(1,6)-β葡聚糖的制造方法，其特征在于，在145℃以上、200℃以下的温度范围内，在处理温度下的饱和蒸气压以上的压力下，对含有(1,3)(1,6)-β葡聚糖的溶液以预定时间进行加热处理。
(2)根据(1)所述的制造方法，其特征在于，所述温度范围在145℃以上、190℃以下。
(3)根据(1)或(2)所述的制造方法，其特征在于，所述温度范围在145℃以上、180℃以下。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的制造方法，其特征在于，含有所述(1,3)(1,6)-β葡聚糖的溶液为黑酵母菌(Aureobasidium)属的高粘性培养液。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的制造方法，其特征在于，在加热处理之前，将含有所述(1,3)(1,6)-β葡聚糖的溶液调整为pH值高于2.0且低于6.0。
(6)根据(5)所述的制造方法，其特征在于，在加热处理之前，将含有所述(1,3)(1,6)-β葡聚糖的溶液调整为pH值在2.3以上5.5以下。
(7)一种单链β葡聚糖组合物，具有长期保存稳定性，其特征在于，(1,3)(1,6)-β葡聚糖总量中包含的单链β葡聚糖的比例在70％以上。
(8)根据(7)所述的单链β葡聚糖组合物，其特征在于，所述(1,3)(1,6)-β葡聚糖为黑酵母菌(Aureobasidium)属产生的(1,3)(1,6)-β葡聚糖。
(9)一种单链β葡聚糖，具有长期保存稳定性，在145℃以上、200℃以下的温度范围内，在处理温度下的饱和蒸气压以上的压力下，对含有(1,3)(1,6)-β葡聚糖的溶液以预定时间进行加热处理而得到。
(10)一种液态组合物，含有(7)至(9)中任一项所述的单链β葡聚糖组合物，其特征在于，所述液态组合物为营养补充剂饮料、液态化妆品、或者液态医药部外品(quasi drug)中的任何一种。
发明效果
能够制造出以高浓度含有单链β葡聚糖的组合物，该单链β葡聚糖即使被添加至食品以及营养补充剂中安全性也高。此外，通过本发明的制造方法所制造出的单链β葡聚糖组合物的保存稳定性高，因此能够长期保存。
附图说明
图1是根据pH的浆料变化的示意图；
图2是温度与通过酶的分解率之间的关系的示意图。
具体实施方式
本发明人等考虑到是否存在通过适当的水热处理可以使三链β葡聚糖分解为单链β葡聚糖的温度范围，进行了潜心研究。其结果为，发现通过在145℃以上、200℃以下的温度范围内以预定时间进行处理，能够得到以70％以上包含单链β葡聚糖的组合物。
如果在200℃以上的高温下进行处理，则由于试样的褐变显著，因此不适合添加至食品中。从通过酶处理的分解效率方面考虑，由于在高于190℃的高温下进行处理的情况下，可能会影响分解效率，因此优选在190℃以下进行水热处理，鉴于酶处理效率的高低，更优选在180℃以下进行水热处理。此外，如果在170℃以下的温度下进行处理，几乎不发生褐变，并且以70％以上的高浓度含有单链β葡聚糖。
因此，通过在145℃以上、200℃以下，优选在145℃以上、190℃以下，更优选在145℃以上、180℃以下的温度范围内进行水热处理，能够得到70％以上为单链β葡聚糖、且酶处理效率高的组合物。
水热处理所需的时间优选为10分钟以上～低于60分钟。即使在任何处理温度下，在处理时间为比10分钟短的时间的情况下，单链生成的比例可能会降低。此外，如果进行比60分钟长的时间的处理，则产生褐变，因此不适合作为一般食品、食品添加剂。
此外，在以工业生产规模制造单链β葡聚糖的情况下，发现对原材料即酵母培养液的圧搾物进行悬浮时的pH条件较为重要。如果pH为弱酸性，则不会变成浆料状而凝固，无法连续地供给至水热处理装置中，无法进行水热处理。
关于本发明的单链酵母β葡聚糖组合物，由于水溶性高，粘性也低，因此非常易于处理。此外，由于水溶液为透明且无味，因此不会干扰进行混合的材料。为此，能够期待添加至一般食品、健康食品、营养补充剂等食品、化妆品、医药部外品并使其具有免疫刺激功能。此外，由于对于水的溶解性良好，因此能够添加至水溶液、粉末状、固体状、凝胶状以及各种形态的物质中。并且，关于在以下所示的温度范围内制造的单链β葡聚糖，即使在水溶液中长期保存，也具有稳定性，并且能够保持单链的状态。因此，即使添加至饮品状、凝胶状的食品，或者化妆品、医药部外品等的液态组合物中，与通过碱等药品制造的单链β葡聚糖相比，保存稳定性高，并且能够保持单链状态。
如果为一般食品，则能够适当地添加至例如，糖果、糕点、巧克力、面条、谷物等中；如果为饮料，则能够适当地添加至矿泉水、茶水、咖啡、果汁、蔬菜汁饮料等清凉饮料以及含酒精饮料等中。此外，在添加至各种形态的营养补充剂的情况下，也能够长期稳定地保持单链β葡聚糖的形态。此外，不仅可以混入到人类用食品中，还可以混入到宠物用饲料中。均能够期待刺激免疫的功能。除此之外，还能够适当地添加至化妆水、乳液、保湿液、护手霜、洗发水等化妆品、漱口水、牙膏等医药部外品中。
并且，已发现通过水热处理得到的单链β葡聚糖不管是在水溶液中还是在粉末也都长期稳定。已知在通过碱处理生成了单链β葡聚糖的情况下，在一周左右70％以上恢复为三链β葡聚糖，且处于粘性高的状态。因此，以往难以稳定地供给具有作为单链β葡聚糖的功能的产品。与此相对，在通过水热处理做成单链β葡聚糖的情况下，即使在溶液中，单链β葡聚糖的比例1年以上几乎没有发生变化。因此，即使在使饮料、化妆水等溶液状的产品中含有β葡聚糖的情况下，也能够在长期稳定地保持其功效的情况下供给产品。
在这里，单链β葡聚糖的保存稳定性是指，在至少1周以上、70％以上以单链β葡聚糖的状态存在。此外，是指优选在1个月以上、更优选在3个月以上、进一步优选在6个月以上，70％以上以单链β葡聚糖的状态存在。
[水热处理装置]
作为水热处理装置，只要能够加压、加热，可以使用任何装置，能够使用高温高压装置、高温高压反应试验装置等。具体而言，能够使用单次式(分批式)的亚临界水反应装置、或者能够连续地进行水热处理的连续式亚临界水反应装置。例如可以举出EMI-SYSTEM(techno EMI株式会社制造)、水热合成/分解装置(株式会社AKICO制造)、管式反应器型水热反应装置(木村化工株式会社制造)等。
[原料]
作为β葡聚糖的原料，可以使用大麦、燕麦等谷物类，香菇(Lentinus edodes)、裂褶菌(Shizophyiium commune)、云芝(Coriolus versicolor)、灰树花(G.Frondosa)、绣球菌(Sparassis crispa)等子实体或者培养液，面包酵母以及啤酒酵母的培养液等任何物质。在这里，将培养黑酵母菌(Aureobasidium pullulans)而得到的高粘性的培养液作为原料而进行说明，但作为β葡聚糖的原料，不仅能够适当地使用黑酵母的培养液，同样也能够适当地使用已知的产生β葡聚糖的其他酵母的培养液以及原料。
培养液包含0.5％左右的(1,3)(1,6)-β葡聚糖、菌体以及发酵废渣。由于在该培养液中含有包括黑酵母在培养液中释放的β葡聚糖在内的多糖，因此产生如生鸡蛋的蛋清一样非常高的粘性。黑酵母的培养液可以直接使用，也可以通过以下方法作为圧搾物使用。
在将黑酵母培养液作为圧搾物使用的情况下，只要在培养液中加入凝聚剂而形成凝聚块，通过压滤机压榨凝聚块，去除发酵废渣以及菌体，压榨过滤即可。具体而言，在黑酵母培养液中加入硫酸铝溶液使其最终浓度达到0.1％，形成不溶解性的多糖铝复合体。关于多糖铝复合体，在室温下缓慢搅拌30分钟～60分钟。将所形成的多糖铝复合体导入压滤机，用自来水冲水，清洗去除发酵废渣以及菌体而得到压榨物。通过压榨过滤处理，几乎完全去除发酵废渣以及菌体，得到富有含水率为65～80％的多糖的圧搾物。
以下，列举实验例，同时对本发明的单链β葡聚糖的制造方法进行详细说明。
1.单链β葡聚糖的制造方法
[实施例1]
(1)水热处理试样的调整方法(在小规模试样中的调整方法)
取200g黑酵母圧搾物(湿重、固体含量20％)，加入720mL的蒸馏水，用搅拌机粉碎。待圧搾物得到充分粉碎后，加入80mL的1N NaOH，使用搅拌器充分搅拌。粉碎溶液的NaOH的最终浓度为0.1N。对于搅拌后的试样，以6000rpm进行10分钟离心分离，回收上清液。对于所回收的上清液，加入2倍量的无水乙醇使其沉淀。β葡聚糖通过乙醇沉淀，过滤回收沉淀物，在60℃的烘箱中蒸发乙醇1小时左右。对于蒸发乙醇的沉淀物，再次加入蒸馏水溶解，回收β葡聚糖。使用蒸馏水进行稀释，以使得所回收的β葡聚糖达到0.35％(w/v)，使用1N HCL或者1N NaOH进行调整，以使得pH值达到6.0。将pH调整后的试样放入水热反应装置，在110℃～190℃的温度范围内加热至预定温度，在各温度下进行10分钟反应。此时的反应时的压力为0.5～2.0MPa。
[实施例2]
(2)水热处理试样的调整方法(连续生产用试样的调整方法)
在工业制造单链β葡聚糖的情况下，连续进行水热处理。在对圧搾物连续进行水热处理的情况下，水热处理用的浆料需要具有流动性。根据pH条件，在制造过程中发现浆料的状态发生变化，因此对于调整浆料时的pH条件进行了分析。
在1100ml的水中对50g培养圧搾物进行粉碎，制造浆料。可以推测此时的β葡聚糖的浓度为2％(w/v)左右。另外，在这里，虽然调整β葡聚糖至2％(w/v)左右，但只要调整至1～5％(w/v)左右的浓度范围内即可。接着，使用1N的NaOH将pH调整至2.0～6.5，分析了浆料的变化。将调整pH后的浆料静置1小时之后，通过B型粘度计((株)东京计器制制造所公司制造)测定粘度(图1)。
如果做成pH2.0或者pH6.0以上而静置，则浆料完全凝固。因此，需要将pH值做成高于2.0且低于6.0的条件。此外，在pH2.3或者pH5.5的条件下，粘度高的浆料具有流动性，因此，优选将浆料的pH值调整至2.3以上5.5以下。
对于pH值调整至2.3以上5.5以下的浆料，能够连续进行水热处理。此外，发现在水热反应时，如果pH低于3.0，则会引起β葡聚糖的过度分解，回收率降低。因此，更优选在调整浆料时，将pH调整至pH3.0以上5.5以下的范围，进行水热处理。将pH调整至该范围的试样放入到可以连续进行水热反应的装置中，在145℃～190℃的温度范围内加热预定时间。另外，此时的反应时的压力为0.5～2.0MPa。
并且，如果对于水热处理后的β葡聚糖进行如下提纯，则能够得到纯度高的单链β葡聚糖。关于水热反应后的处理液，通过过滤去除反应残渣物。只要通过减压过滤方式、加压过滤方式、离心过滤方式等常用的过滤方法来回收滤液即可。
关于所回收的滤液，如果需要则进行浓缩。浓缩可以使用冷冻干燥、超滤等任何方法。如果进行超滤，能够选择错流方式、全量过滤方式等，对于错流方式也可以使用有机膜型、陶瓷型等模块进行。如果进行超滤，则进行将分子量约30000以下设为排阻分子量的超滤浓缩，如果去除小分子量的糖进行浓缩，则能够同时进行初步提纯。此时，关于浓缩情况的确认，可以用糖度计进行确认。在这里，使用糖度计(株式会社atago制造，糖度计PAL)确认浓缩液的固体浓度的情况为如下：白利糖度(Brix)从1％浓缩至5％。然后，进行冷冻干燥、粉碎处理，由此能够得到高纯度的粉末。
[实施例3]
(3)单链葡聚糖的比例测定方法
单链葡聚糖与三链葡聚糖能够通过鲎试验进行区别。因此，使用在实施例1中调整后的水热处理试样，通过鲎试验对在各温度下进行了水热处理的β葡聚糖进行测定，并求出单链β葡聚糖的比例。关于对照组的单链葡聚糖，通过溶解于0.5N NaOH中而得到(非专利文献6)。另外，在如实施例2所示那样连续进行了水热处理的情况下，即使如实施例1所示那样以小规模进行水热处理，也以大致相同的比例生成单链葡聚糖。
通过碱来溶解的葡聚糖为单链，能够如上所述那样通过鲎试验而与三链β葡聚糖进行区别。将通过0.5N NaOH进行了碱处理的β葡聚糖作为分解成100％单链的β葡聚糖，将未进行碱处理的β葡聚糖试样作为不包含单链的物质，以预定比例与碱处理β葡聚糖进行混合，制作鲎试验的校准曲线。
具体而言，通过如下方式制作了鲎试验用的β葡聚糖的试样。关于与上述同样地通过乙醇沉淀从圧搾物中回收的β葡聚糖，在利用水适当地稀释后，进行冷冻干燥，并进行粉末化。该状态的β葡聚糖为三链β葡聚糖。以下，将该β葡聚糖称为未处理β葡聚糖。
接着，使用0.5N NaOH对由冷冻干燥粉末化的未处理β葡聚糖进行溶解，以使得达到10mg/mL。通过使用0.5N NaOH进行溶解，变成单链β葡聚糖。关于所溶解的单链β葡聚糖，在蒸馏水中渗析1天，再次进行冷冻干燥并作为粉末而进行回收。通过以冷冻干燥的状态保存，即使是经碱处理后的β葡聚糖，也能够以保持单链的状态下进行保存。
水热处理试样，在通过实施例1的方法在各温度下将未处理的β葡聚糖进行水热处理后，在蒸馏水中渗析1天，冷冻干燥，并且回收。
对于测定的试样，在全部调整至10mg/mL后，稀释至10-7g/mL。关于校准曲线，使用与未处理β葡聚糖(三链β葡聚糖)混合而成的物质制作，以使得碱处理的单链β葡聚糖为100％、80％、40％、20％、0％。
关于测定中所用的稀释水，使用了大冢蒸馏水(注射用，大冢制药株式会社制造)。此外，关于试管等所用的器具，均使用了无热原器具。此外，实验操作均在无菌室内进行。鲎试验使用GLUCATELL进行，而显色试剂使用Pyrocolor DIA60-STV(均为生化学生物技术制造)进行。显色通过使用吸收光谱仪(株式会社日立仪器制造)测定540nm的吸光度来进行。基于校准曲线计算在各处理温度下处理的β葡聚糖的单链比例。结果在表1中示出。
[表1]
处理温度 未处理 140℃ 145℃ 150℃ 170℃ 180℃ 190℃
单链比例 4％ 7％ 77％ 93％ 98％ 103％ 99％
如表1所示，在140℃下进行水热处理后的试样仅含有7％的单链β葡聚糖，与未处理的样品相比基本上没有变化。与此相对，在145℃下进行水热处理后的试样的77％变为单链β葡聚糖。并且，在150℃以上的温度下进行水热处理后的试样均含有90％以上的单链β葡聚糖。
因此，可以判断如果在145℃以上的温度下进行水热处理，则组合物中的β葡聚糖的70％以上变为单链β葡聚糖。通过在高于145℃的温度下进行水热处理，虽然可以判断三链β葡聚糖变为单链β葡聚糖，但是如果在200℃以上的高温下进行处理，则试样的褐变较为显著。如果在190℃以下的温度下进行处理，几乎不发生褐变，此外，优选在145℃以上、190℃以下的温度范围内进行水热处理，以使得也以70％以上的高浓度含有单链β葡聚糖。
[实施例4]
单链β葡聚糖的比例与酶反应的关系
如果分子量大，则肠吸收效率低，因此优选使其分解成某种程度的小分子而包含于食品、营养补充剂中。然而，三链β葡聚糖基本上不会引起通过酶的分解反应。因此，对单链β葡聚糖是否进行通过酶的分解而进行了分析。
通过稀HCL、稀NaOH，将与上述同样进行水热处理的β葡聚糖试样以及未处理的β葡聚糖调整为pH6.0，稀释成3.5mg/mL的浓度。水热处理从110℃至190℃每隔10℃的温度进行。糖分解酶将酵母破壁酶(LysingEnzyme)(来源于哈茨木霉(Trichoderma harzianu)，西格玛奥德里奇社制造)溶解为40mg/mL的浓度，每1mg的β葡聚糖试样添加0.8mg粗酶。在背景测定中使用蒸馏水。在40℃下进行酶反应，每隔6小时取样一次直至第30个小时。通过蒸馏水将取样的试样稀释成10倍，煮沸10分钟，使酶反应停止。
分析通过HPLC进行。分析使用Shodex KS-801色谱柱(昭和电工株式会社制造)，在60℃、流速0.5mL/min下，溶剂使用超纯水进行。通过减少反应开始时的β葡聚糖的峰值高度来评价了分解率。结果在图2中示出。
可以确认在水热处理温度为140℃以下时，即使长时间进行酶处理，也几乎不发生分解，三链β葡聚糖不被酶解。另一方面，在水热处理温度为150℃以上、即在90％以上为单链β葡聚糖的状态下，高效发生糖分解。在150℃以上170℃以下，几乎未见分解效率的不同，但在水热处理温度为180℃时，发生效率非常良好的通过酶的分解，在190℃进行水热处理时，示出与150℃、170℃相同的分解效率。在190℃的温度区可以判断β葡聚糖完全变为单链，但在水热处理过程中，生成来源于β葡聚糖的较多的过度分解物，推测这些过度分解物妨碍了酶反应。
通过上述结果发现，通过酶的分解效率与β葡聚糖的结构有相关关系。即，可以判断，β葡聚糖的结构为单链的情况与通过酶的分解效率有关，而且加热而得到的过度分解物阻碍酶反应。因此，得出如下结论：在使用单链β葡聚糖进行酶处理的情况下，优选在145℃以上的温度下进行水热处理，尤其从酶分解效率考虑，更优选在180℃以下的温度下进行水热处理。
[实施例5]
单链β葡聚糖的长期保存稳定性
通过碱处理的单链β葡聚糖被指出，如果进行通过酸的中和、或者渗析，则在保存期间恢复为三链。对于恢复为三链结构的β葡聚糖，无法期待可以观察到如单链β葡聚糖那样的强的免疫刺激能力。因此，单链β葡聚糖的长期稳定性是重要的问题。因此，通过水热处理来生成单链β葡聚糖，长期保存并进行了稳定性分析。
据称，每天推荐的β葡聚糖的摄取量为30mg左右。因此，制造调配了30mg的β葡聚糖的50mL饮品(赤藓醇16％、β葡聚糖浓度0.06％、酸化剂0.5％、香精0.3％)，在长期保存后，测定了单链的比例。
使用将上述饮料冲剂在室温下保存1年半后的试样，并且作为对照组而使用混合β葡聚糖之后不久的饮品溶液，通过鲎试验对单链比例进行测定，其中，上述饮料冲剂是以0.06％浓度调配了水热处理(170℃、反应时间15分钟)后的β葡聚糖而得到。结果在表2中示出。
[表2]
比例
添加(制造)β葡聚糖之后不久 84％
经过1年半的样品 84％
不管是保存一年半的试样还是制造之后不久的样品，单链的比例均为84％相同。虽然已指出，通过在水溶液中保存由碱处理得到的β葡聚糖，在一周左右恢复为三链，但是发现通过水热处理变为单链的β葡聚糖在一年半这样的长期保存后，仍保持单链状态。即，可以判断，虽然通过水热处理变为单链的β葡聚糖与通过碱处理变为单链的β葡聚糖均为单链葡聚糖，但是在目前无法特定的结构上还是有所不同。
上述结果示出，通过水热处理得到的单链β葡聚糖长期稳定。尤其是，作为水溶液能够长期稳定地供给，即使添加至饮料冲剂形状的营养补充剂、饮料中，也保证其品质的稳定性。因此，示出在作为营养补充剂等使用的情况下，长期保持单链状态，具有较高的免疫刺激活性等。

Claims (10)

1.一种单链(1,3)(1,6)-β葡聚糖的制造方法，其特征在于，
在145℃以上、200℃以下的温度范围内，在处理温度下的饱和蒸气压以上的压力下，对含有(1,3)(1,6)-β葡聚糖的溶液以预定时间进行加热处理。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，
所述温度范围在145℃以上、190℃以下。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
所述温度范围在145℃以上、180℃以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其特征在于，
含有所述(1,3)(1,6)-β葡聚糖的溶液为黑酵母菌(Aureobasidium)属的高粘性培养液。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制造方法，其特征在于，
在加热处理之前，将含有所述(1,3)(1,6)-β葡聚糖的溶液调整为pH值高于2.0且低于6.0。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，
在加热处理之前，将含有所述(1,3)(1,6)-β葡聚糖的溶液调整为pH值在2.3以上5.5以下。
7.一种单链β葡聚糖组合物，具有长期保存稳定性，其特征在于，
(1,3)(1,6)-β葡聚糖总量中包含的单链β葡聚糖的比例在70％以上。
8.根据权利要求7所述的单链β葡聚糖组合物，其特征在于，
所述(1,3)(1,6)-β葡聚糖为黑酵母菌(Aureobasidium)属产生的(1,3)(1,6)-β葡聚糖。
9.一种单链β葡聚糖组合物，具有长期保存稳定性，其特征在于，
在145℃以上、200℃以下的温度范围内，在处理温度下的饱和蒸气压以上的压力下，对含有(1,3)(1,6)-β葡聚糖的溶液以预定时间进行加热处理而得到。
10.一种液态组合物，含有权利要求7至9中任一项所述的单链β葡聚糖组合物，其特征在于，
所述液态组合物为营养补充剂饮料、液态化妆品、或者液态医药部外品中的任何一种。
CN201680070658.7A 2015-12-14 2016-12-14 单链β葡聚糖组合物、其制造方法以及液态组合物 Pending CN108603210A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-243376 2015-12-14
JP2015243376 2015-12-14
PCT/JP2016/087157 WO2017104686A1 (ja) 2015-12-14 2016-12-14 一本鎖βグルカン組成物、その製造方法、及び液状組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108603210A true CN108603210A (zh) 2018-09-28

Family

ID=59056835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680070658.7A Pending CN108603210A (zh) 2015-12-14 2016-12-14 单链β葡聚糖组合物、其制造方法以及液态组合物

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10787693B2 (zh)
JP (1) JP6275341B2 (zh)
CN (1) CN108603210A (zh)
WO (1) WO2017104686A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109851689A (zh) * 2019-02-25 2019-06-07 华中科技大学 一种利用农林废弃物制备左旋葡聚糖的方法
CN115028755A (zh) * 2022-07-01 2022-09-09 福建省农业科学院食用菌研究所 一种高分子量绣球菌β-葡聚糖的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101001615A (zh) * 2004-06-16 2007-07-18 加里·R·奥斯特罗夫 药物输送产品和方法
JP2011103877A (ja) * 2009-10-20 2011-06-02 Saga Univ 高粘性培養液の粘性低下方法、及び、その方法で製造された多糖含有培養液

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4375266B2 (ja) * 2004-03-29 2009-12-02 ダイソー株式会社 β−１，３−１，６−Ｄ−グルカンおよびその用途
JP5249559B2 (ja) 2006-11-09 2013-07-31 株式会社ミゾタ 鹿角霊芝からの有用物質の抽出方法とその装置
JP6189602B2 (ja) 2013-02-15 2017-08-30 国立大学法人佐賀大学 流体圧力調節機構を備えた連続式反応装置、及び、連続式反応装置を用いたβグルカン製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101001615A (zh) * 2004-06-16 2007-07-18 加里·R·奥斯特罗夫 药物输送产品和方法
JP2011103877A (ja) * 2009-10-20 2011-06-02 Saga Univ 高粘性培養液の粘性低下方法、及び、その方法で製造された多糖含有培養液

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于广利 等: "《糖药物学》", 30 September 2012, 中国海洋大学出版社 *
冯定远 等: "《饲料酶制剂技术体系的研究与实践》", 31 March 2011, 中国农业大学出版社 *
曹静 等: "可食真菌β-葡聚糖的生物功能及检测技术", 《食品与机械》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109851689A (zh) * 2019-02-25 2019-06-07 华中科技大学 一种利用农林废弃物制备左旋葡聚糖的方法
CN115028755A (zh) * 2022-07-01 2022-09-09 福建省农业科学院食用菌研究所 一种高分子量绣球菌β-葡聚糖的制备方法
CN115028755B (zh) * 2022-07-01 2023-08-11 福建省农业科学院食用菌研究所 一种高分子量绣球菌β-葡聚糖的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017104686A1 (ja) 2017-12-21
JP6275341B2 (ja) 2018-02-07
US10787693B2 (en) 2020-09-29
US20180371515A1 (en) 2018-12-27
WO2017104686A1 (ja) 2017-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huang et al. Preparation, deproteinization and comparison of bioactive polysaccharides
CN106905440B (zh) 一种银耳多糖提取的方法
Zhu et al. A critical review on production and industrial applications of beta-glucans
CN102257011B (zh) 通过酵母细胞的碱水解和酸水解生产包含葡聚糖和甘露聚糖的糖类组合物
Rodrigues et al. Chemical and structural characterization of Pholiota nameko extracts with biological properties
Liu et al. Extraction, structural characterization, and immunobiological activity of ABP Ia polysaccharide from Agaricus bisporus
CN107048349B (zh) 一种复方羊肚菌菌丝体多糖颗粒剂
KR101345729B1 (ko) 미강으로부터 아라비노자일란을 추출하는 방법
US20140220078A1 (en) Method for Preparing Glucans Based on Aspergillus niger
EP3089999B1 (en) An integrated process to recover a spectrum of bioproducts from fresh seaweeds
Yun et al. Structural characterization of a novel glycoprotein in wheat germ and its physicochemical properties
KR101420140B1 (ko) 쌀조청 및 그 제조방법
CN104877035A (zh) 一种具有降糖作用的黑木耳多糖的制备方法
CN104894199B (zh) 一种酵母短肽与酵母细胞壁多糖的同步制备方法
Zhou et al. Structure characterization and immunological activity of a β-glucan from White H. marmoreus and its silver nanoparticle derivatives
CN105175568A (zh) 一种提取银杏白果多糖的方法及其产品
CN108603210A (zh) 单链β葡聚糖组合物、其制造方法以及液态组合物
Santra et al. NADES assisted integrated biorefinery concept for pectin recovery from kinnow (Citrus reticulate) peel and strategic conversion of residual biomass to L (+) lactic acid
Kayanna et al. Production of prebiotic aubasidan-like β-glucan from Aureobasidium thailandense NRRL 58543 and its potential as a functional food additive in gummy jelly
KR101811388B1 (ko) 효소 처리 및 초고압 균질화 공정을 이용한 감 시럽의 제조방법
Selvasekaran et al. Fungal Exopolysaccharides: production and biotechnological industrial applications in food and allied sectors
CN102258179A (zh) 高纤维低粘度魔芋纤维素粉制备方法
CN106544378A (zh) 一种荞麦籽提取液的双酶解法生产工艺
CN109071683A (zh) 几丁质低聚物、n-乙酰葡糖胺和1-o-烷基-n-乙酰葡糖胺的制造方法
Wu Polysaccharide-protein complexes from edible fungi and applications

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180928