JP2866157B2 - セロオリゴ糖の製造方法 - Google Patents
セロオリゴ糖の製造方法Info
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- JP2866157B2 JP2866157B2 JP18525490A JP18525490A JP2866157B2 JP 2866157 B2 JP2866157 B2 JP 2866157B2 JP 18525490 A JP18525490 A JP 18525490A JP 18525490 A JP18525490 A JP 18525490A JP 2866157 B2 JP2866157 B2 JP 2866157B2
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- cellooligosaccharides
- cellooligosaccharide
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はセロビオース等のセロオリゴ糖の製造方法に
関するものであり、更に詳しくはセロオリゴ糖の酵素的
製造方法に関する。セロオリゴ糖とは、例えば、セロビ
オース、セロトリオース、セロテトラオース、セロペン
タオース、セロヘキサオース等のグルコースがβ−1,4
結合した比較的低重合の少糖類であり、セルラーゼの基
質または阻害剤や合成品の出発原料その他一般試薬とし
て用いられている。更に、近年は、その機能性が注目さ
れており、食品添加物としての用途も期待されている。
関するものであり、更に詳しくはセロオリゴ糖の酵素的
製造方法に関する。セロオリゴ糖とは、例えば、セロビ
オース、セロトリオース、セロテトラオース、セロペン
タオース、セロヘキサオース等のグルコースがβ−1,4
結合した比較的低重合の少糖類であり、セルラーゼの基
質または阻害剤や合成品の出発原料その他一般試薬とし
て用いられている。更に、近年は、その機能性が注目さ
れており、食品添加物としての用途も期待されている。
[従来の技術] セロオリゴ糖を酵素的に製造するには、セルロースに
セルラーゼを作用させる方法、及び、セルロースにセロ
オリゴ糖を好収率で生成する極めて特異性の高い特殊な
セルラーゼを作用する方法が知られていた(特開平1−
256394号)。
セルラーゼを作用させる方法、及び、セルロースにセロ
オリゴ糖を好収率で生成する極めて特異性の高い特殊な
セルラーゼを作用する方法が知られていた(特開平1−
256394号)。
[本発明が解決しようとする課題] しかしながら、市販のセルラーゼを用いた酵素法で
は、生成したセロオリゴ糖が更に分散されてグルコース
に分解され、目的とするセロオリゴ糖の収率が極めて低
いという欠点があった。又、特異性が高い特殊なセルラ
ーゼを作用する方法はそのセルラーゼを得るためにその
生産菌を培養しなければならず、又限外濾過反応器等の
設備が必要でありかつ反応時間も長い等の欠点を有して
いる。
は、生成したセロオリゴ糖が更に分散されてグルコース
に分解され、目的とするセロオリゴ糖の収率が極めて低
いという欠点があった。又、特異性が高い特殊なセルラ
ーゼを作用する方法はそのセルラーゼを得るためにその
生産菌を培養しなければならず、又限外濾過反応器等の
設備が必要でありかつ反応時間も長い等の欠点を有して
いる。
[課題を解決するための手段] 本発明は、以上のような問題点を解決し、一般に市販
されている入手容易なセルラーゼ製剤を利用して且つ高
収率でセロオリゴ糖を工業的に製造する方法を提供する
ことを目的とする。即ち、本発明者らは上記の欠点を解
消するため鋭意検討した結果、一般に市販されている入
手容易なセルラーゼ製剤を用いてのバッチ式酵素反応に
より、セロオリゴ糖を効率良く生成蓄積せしめる方法を
見いだし本発明を達成したものである。即ち、本発明
は、セルロース系物質からセルラーゼの作用によりセロ
オリゴ糖を製造する方法において、その反応をグルコノ
ラクトン及び/またはグルコン酸の存在下で行うことを
特徴とするセロオリゴ糖の製造方法である。以下に本発
明を詳細に説明する。
されている入手容易なセルラーゼ製剤を利用して且つ高
収率でセロオリゴ糖を工業的に製造する方法を提供する
ことを目的とする。即ち、本発明者らは上記の欠点を解
消するため鋭意検討した結果、一般に市販されている入
手容易なセルラーゼ製剤を用いてのバッチ式酵素反応に
より、セロオリゴ糖を効率良く生成蓄積せしめる方法を
見いだし本発明を達成したものである。即ち、本発明
は、セルロース系物質からセルラーゼの作用によりセロ
オリゴ糖を製造する方法において、その反応をグルコノ
ラクトン及び/またはグルコン酸の存在下で行うことを
特徴とするセロオリゴ糖の製造方法である。以下に本発
明を詳細に説明する。
本発明に用いるセルラーゼは特に限定する必要はな
く、市販セルラーゼ製剤のいずれでも用いることが出来
る。また主原料としてのセルロース系物質としては特に
限定されないが、脱リグニンされパウダー化された物の
方がより好ましい。またパルプ製造工程で副成する短繊
維や古紙再生工程で発生する再生不可能なセルロース等
も用いることが出来る。反応は、グルコノラクトン及び
/またはグルコン酸及び酵素と主原料を含む水懸濁状態
で行う。この時のグルコノラクトン及び/またはグルコ
ン酸の反応液中の濃度は0.1〜5W/W%、好ましくは0.5〜
2W/W%の範囲である。酵素の反応液中濃度は0.01〜5W/W
%、好ましくは0.1〜1W/W%、また主原料の反応液中濃
度は0.1〜15W/W%、好ましくは1〜10W/W%の範囲であ
り、これらを適宜組み合わせて用いる。また反応液のpH
は3〜6、好ましくは4〜5の範囲で、また反応温度は
30〜60℃、好ましくは45℃〜55℃の範囲で行う。反応時
間はセロオリゴ糖の生成が最大になった時点で終了する
のが好ましいが、大方1〜10時間の範囲である。酵素反
応終了後遠心分離及びケイソウ土濾過等により未反応残
査を除去して清澄液を得る。次に、イオン交換樹脂によ
る脱イオン処理を行い減圧濃縮し冷却してセロオリゴ糖
の結晶を得ることが出来る。更に再結晶を繰り返せば極
微量共存するグルコースを完全に除去する事が出来る。
尚、結晶収率を向上させる為にエタノール等のアルコー
ルを添加して冷却する方法も適用出来る。
く、市販セルラーゼ製剤のいずれでも用いることが出来
る。また主原料としてのセルロース系物質としては特に
限定されないが、脱リグニンされパウダー化された物の
方がより好ましい。またパルプ製造工程で副成する短繊
維や古紙再生工程で発生する再生不可能なセルロース等
も用いることが出来る。反応は、グルコノラクトン及び
/またはグルコン酸及び酵素と主原料を含む水懸濁状態
で行う。この時のグルコノラクトン及び/またはグルコ
ン酸の反応液中の濃度は0.1〜5W/W%、好ましくは0.5〜
2W/W%の範囲である。酵素の反応液中濃度は0.01〜5W/W
%、好ましくは0.1〜1W/W%、また主原料の反応液中濃
度は0.1〜15W/W%、好ましくは1〜10W/W%の範囲であ
り、これらを適宜組み合わせて用いる。また反応液のpH
は3〜6、好ましくは4〜5の範囲で、また反応温度は
30〜60℃、好ましくは45℃〜55℃の範囲で行う。反応時
間はセロオリゴ糖の生成が最大になった時点で終了する
のが好ましいが、大方1〜10時間の範囲である。酵素反
応終了後遠心分離及びケイソウ土濾過等により未反応残
査を除去して清澄液を得る。次に、イオン交換樹脂によ
る脱イオン処理を行い減圧濃縮し冷却してセロオリゴ糖
の結晶を得ることが出来る。更に再結晶を繰り返せば極
微量共存するグルコースを完全に除去する事が出来る。
尚、結晶収率を向上させる為にエタノール等のアルコー
ルを添加して冷却する方法も適用出来る。
[作用] 本発明によるセルラーゼ反応に於てセロオリゴ糖が生
成する機構については明かでないが以下のようなことが
推定された。セルラーゼはセルロース成分をグルコース
やセロオリゴ糖に分解する酵素として一般に知られてい
るが、その中にC1酵素活性、CX酵素活性、及びβ−グル
コシダーゼ活性等を含むとされている。セルロースが分
解される過程は先ずC1酵素活性やCX酵素活性が働きセロ
オリゴ糖を生成しこれにβ−グルコシダーゼ活性が働き
セルロースの最小単位であるグルコースに分解するとさ
れている。セルラーゼ反応を行う際にグルコノラクトン
及び/またはグルコン酸を加えると、これによりβ−グ
ルコシダーザ活性が阻害され従ってセロオリゴ糖が蓄積
されたものと考えられる。
成する機構については明かでないが以下のようなことが
推定された。セルラーゼはセルロース成分をグルコース
やセロオリゴ糖に分解する酵素として一般に知られてい
るが、その中にC1酵素活性、CX酵素活性、及びβ−グル
コシダーゼ活性等を含むとされている。セルロースが分
解される過程は先ずC1酵素活性やCX酵素活性が働きセロ
オリゴ糖を生成しこれにβ−グルコシダーゼ活性が働き
セルロースの最小単位であるグルコースに分解するとさ
れている。セルラーゼ反応を行う際にグルコノラクトン
及び/またはグルコン酸を加えると、これによりβ−グ
ルコシダーザ活性が阻害され従ってセロオリゴ糖が蓄積
されたものと考えられる。
[実施例] 以下実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。
尚、実施例におけるセロオリゴ糖の分離定量方法は下
記に示す高速液体クロマトグラフィー(以下HPLCと略
す)により行った。
記に示す高速液体クロマトグラフィー(以下HPLCと略
す)により行った。
(1)測定機器 HPLC用ポンプ:ウオーターズ製MODEL 510 示差屈折率検出器:昭和電工(株)製SHODEX RI SE −6
1 クロマトデーター処理装置:日立製833A形 (2)測定条件 カラム:4.6mm ID×25cm 充填剤:東ソー(株)製TSKge1Amide−80(5μm) カラム温度:80℃ 溶出溶媒:アセトニトリル/水=6/4 流速:1ml/min 注入量:10μl 実施例1 セルラーゼ(商品名:メイセラーゼ、明治製菓株式会
社製)2g、セルロースパウダー(商品名:K・S・パウダ
ー100メッシュ、株式会社興人製)20g、及び10gのグル
コノラクトンを1Lの0.1M酢酸緩衝液pH5に添加し、50℃
に加温し攪拌しながら酵素反応を行った。4時間反応
後、遠心分離により上澄液を得た。上澄液は更にラジオ
ライト#500を用いるケイソウ土濾過により清澄化し清
澄液960mlを得た。この清澄液の糖組成はHPLC分析の結
果グルコース1.04mg/ml、セロビオース6.29mg/ml、セロ
トリオース0.22mg/mlであった。次にこの清澄液を樹脂
量50mlのダイヤイオンSKIB(H型、三菱化成製)カラム
及び樹脂量100mlのダイヤイオンWA30(OH型、三菱化成
製)カラムに連続的に通液した(SV=5)。得られた通
過液はエバポレーターにより減圧濃縮(40℃)して約12
ml(Bx約60度)とした。これにエタノールを4ml添加し
4℃で放置した。一液放置後白色結晶4.5gを得た。次
に、これを約9mlの熱水に溶解し先と同様に冷却して再
結晶品約3.1gを得た。この再結晶品をHPLCで分析した結
果は第1図のようであった。即ち、標準物質との比較か
らセロビオース96.6%、セロトリオース3.4%であっ
た。また、得られた結晶は、アーモンドβ−グルコシダ
ーゼ(シグマ製)により完全にグルコースに分解された
ことからこれはセロオリゴ糖であるといえる。
1 クロマトデーター処理装置:日立製833A形 (2)測定条件 カラム:4.6mm ID×25cm 充填剤:東ソー(株)製TSKge1Amide−80(5μm) カラム温度:80℃ 溶出溶媒:アセトニトリル/水=6/4 流速:1ml/min 注入量:10μl 実施例1 セルラーゼ(商品名:メイセラーゼ、明治製菓株式会
社製)2g、セルロースパウダー(商品名:K・S・パウダ
ー100メッシュ、株式会社興人製)20g、及び10gのグル
コノラクトンを1Lの0.1M酢酸緩衝液pH5に添加し、50℃
に加温し攪拌しながら酵素反応を行った。4時間反応
後、遠心分離により上澄液を得た。上澄液は更にラジオ
ライト#500を用いるケイソウ土濾過により清澄化し清
澄液960mlを得た。この清澄液の糖組成はHPLC分析の結
果グルコース1.04mg/ml、セロビオース6.29mg/ml、セロ
トリオース0.22mg/mlであった。次にこの清澄液を樹脂
量50mlのダイヤイオンSKIB(H型、三菱化成製)カラム
及び樹脂量100mlのダイヤイオンWA30(OH型、三菱化成
製)カラムに連続的に通液した(SV=5)。得られた通
過液はエバポレーターにより減圧濃縮(40℃)して約12
ml(Bx約60度)とした。これにエタノールを4ml添加し
4℃で放置した。一液放置後白色結晶4.5gを得た。次
に、これを約9mlの熱水に溶解し先と同様に冷却して再
結晶品約3.1gを得た。この再結晶品をHPLCで分析した結
果は第1図のようであった。即ち、標準物質との比較か
らセロビオース96.6%、セロトリオース3.4%であっ
た。また、得られた結晶は、アーモンドβ−グルコシダ
ーゼ(シグマ製)により完全にグルコースに分解された
ことからこれはセロオリゴ糖であるといえる。
実施例2 セルラーゼとしてセルラーゼオノズカ(株式会社ヤク
ルト製)を、またグルコノラクトンの代わりにグルコン
酸を用いた以外は実施例1と全く同一条件で反応を行い
この反応液より実施例1と同様の方法により清澄液955m
lを得た。この清澄液の糖組成はHPLC分析の結果グルコ
ース0.82mg/ml、セロビオース5mg/ml、セロトリオース
0.17mg/mlであった。その後も実施例1と同様の処理を
行い、再結晶品2gを得た。このものの糖組成も、HPLC分
析の結果実施例1とほぼ同様であった。
ルト製)を、またグルコノラクトンの代わりにグルコン
酸を用いた以外は実施例1と全く同一条件で反応を行い
この反応液より実施例1と同様の方法により清澄液955m
lを得た。この清澄液の糖組成はHPLC分析の結果グルコ
ース0.82mg/ml、セロビオース5mg/ml、セロトリオース
0.17mg/mlであった。その後も実施例1と同様の処理を
行い、再結晶品2gを得た。このものの糖組成も、HPLC分
析の結果実施例1とほぼ同様であった。
比較例1 グルコノラクトンを添加しないこと以外は実施例1と
全く同じ条件で反応を行った。次にこの反応液より実施
例1と同様の方法により清澄液965mlを得た。の清澄液
の糖組成はHPLC分析の結果グルコース5.71mg/ml、セロ
ビオース0.96mg/mlであった。このように目的とするセ
ロビオースの収率は低く、多くはグルコースに変化して
しまっていた。
全く同じ条件で反応を行った。次にこの反応液より実施
例1と同様の方法により清澄液965mlを得た。の清澄液
の糖組成はHPLC分析の結果グルコース5.71mg/ml、セロ
ビオース0.96mg/mlであった。このように目的とするセ
ロビオースの収率は低く、多くはグルコースに変化して
しまっていた。
[発明の効果] 比較例1からも明らかなように市販セルラーゼ製剤を
そのまま用いるセルラーゼ反応ではセロオリゴ糖の生成
が極めて低くセロオリゴ糖の製造方法として不適である
が、本発明の方法を用いれば一般に入手容易な市販セル
ラーゼ製剤によってもセロオリゴ糖の製造が可能であ
る。従って、特殊なセルラーゼを特に必要としない。ま
た限外濾過反応器等の設備も特に必要ではなく、かつ反
応時間も短い等セロオリゴ糖の工業的製造方法として極
めて有効である。
そのまま用いるセルラーゼ反応ではセロオリゴ糖の生成
が極めて低くセロオリゴ糖の製造方法として不適である
が、本発明の方法を用いれば一般に入手容易な市販セル
ラーゼ製剤によってもセロオリゴ糖の製造が可能であ
る。従って、特殊なセルラーゼを特に必要としない。ま
た限外濾過反応器等の設備も特に必要ではなく、かつ反
応時間も短い等セロオリゴ糖の工業的製造方法として極
めて有効である。
第1図は実施例1において得られた最終生成物の糖組成
を示すHPLCのクロマトグラムである。
を示すHPLCのクロマトグラムである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12P 19/14 CA(STN)
Claims (1)
- 【請求項1】セルロース系物質からセルラーゼの作用に
よりセロオリゴ糖を製造する方法において、その反応を
グルコノラクトン及び/またはグルコン酸の存在下で行
うことを特徴とするセロオリゴ糖の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18525490A JP2866157B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | セロオリゴ糖の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18525490A JP2866157B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | セロオリゴ糖の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0475594A JPH0475594A (ja) | 1992-03-10 |
JP2866157B2 true JP2866157B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=16167600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18525490A Expired - Fee Related JP2866157B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | セロオリゴ糖の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2866157B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6535280B2 (ja) | 2013-03-15 | 2019-06-26 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | セルラーゼ生産菌の変異株、セルラーゼの製造方法およびセロオリゴ糖の製造方法 |
CN104805137B (zh) * | 2014-01-24 | 2018-11-23 | 华东理工大学 | 一种生物转化木质纤维素生产葡萄糖酸的方法 |
-
1990
- 1990-07-16 JP JP18525490A patent/JP2866157B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0475594A (ja) | 1992-03-10 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |