JPH04287693A - ε−ポリリジンの製造方法 - Google Patents
ε−ポリリジンの製造方法Info
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Abstract
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Description
リリジンを製造する方法に関する。
グラム陽性菌、グラム陰性菌、真菌、乳酸菌、酵母菌等
の種々の菌類に対する抗菌作用、バクテリオファージに
対する抗ファージ作用を有していることが知られており
、そのような特性に基づいて食品保存料等としての使用
が提案されている。また、本発明者らの研究の結果、上
記の重合度を有するε−ポリリジンが血清や肝臓のコレ
ステロールレベルの上昇を抑制する作用および低下させ
る作用があることが発見された。
リジンは持続性の強いえぐ味(あくの強い不快な味)を
有している。そのため、それをそのまま直接摂取した場
合は勿論のこと、飲食物中に少量添加した場合にもえぐ
味を感じ、その摂取を困難または不快なものにし、また
飲食物の食感や風味を不良なものにしている。特に、上
記の重合度を有するε−ポリリジンをコレステロール抑
制剤として飲食物中に添加する場合は、1%以上の添加
が効果の発現の点から望ましいが、1%以上の添加は飲
食物の味をえぐいものにし、飲食物本来の食感や風味を
大幅に低下させる傾向がある。
用、コレステロール抑制作用等の上記した有用な特性を
保ちながら、ε−ポリリジンの呈味をえぐ味のないもの
にすることを目的として研究を続けてきた。その結果、
重合度が19以下のε−ポリリジンはえぐ味がかなり少
なく、しかも重合度20〜25のε−ポリリジンと同様
に抗菌作用、抗ファージ作用、コレステロール抑制作用
を有すること、そしてそのような重合度19以下のε−
ポリリジンは上記した重合度20〜25のε−ポリリジ
ンまたはそれより大きな重合度を有するε−ポリリジン
を中性プロテアーゼを使用して加水分解することによっ
て得ることができることを見出した。
のε−ポリリジンを中性プロテアーゼで加水分解するこ
とにより重合度が2〜19のε−ポリリジンを製造する
方法である。ε−ポリリジンは、下記の化学式1で表さ
れる。
リジンのいずれもが原料として使用できる。その場合に
、ε−ポリリジン原料は、その大半が重合度20以上の
ε−ポリリジンからなるものであれば一つの重合度のみ
からなる単一のε−ポリリジンであっても、種々の重合
度のε−ポリリジンの混合物であってもよく、更に場合
によっては重合度が19以下のε−ポリリジンを少量含
有していてもよい。20以上の重合度を有するε−ポリ
リジンとしては、チッソ株式会社等により市販されてい
る重合度が20〜25のε−ポリリジンが、目的とする
重合度2〜19のε−ポリリジンを高効率で製造でき、
且つ入手が容易であり望ましい。
原料である重合度20以上のε−ポリリジンを、水溶液
または水性分散液の形態にして行うのがよい。そして、
本発明者らの研究の結果、上記の中性プロテアーゼとし
ては、多数の中性プロテアーゼのうちで、アスペルギル
ス(Aspergillus)属菌の産生する中性プロ
テアーゼが、目的とする重合度2〜19のε−ポリリジ
ンの生成に有利であること、そのうちでも特にアスペル
ギルスソーヤ(Aspergillus sojae)
菌、アスペルギルスオリゼー(Aspergillus
oryzae)菌、およびアスペルギルスメレウス(
Aspergillus melleus)菌の産生す
る中性プロテアーゼが適することがわかった。
として、アスペルギルス(Aspergillus)属
菌の産生する中性プロテアーゼを使用して、重合度が2
0以上のε−ポリリジンから重合度が2〜19のε−ポ
リリジンを製造する方法を包含する。ここで、「アスペ
ルギルス(Aspergillus)属菌の産生する中
性プロテアーゼ」とは、アスペルギルス(Asperg
illus)属菌により産生され且つpH6〜8の中性
領域で反応性を示す、すなわちペプチド結合を加水分解
するプロテアーゼをいう。
ergillus)属菌の産生する中性プロテアーゼの
うち、アスペルギルスソーヤ(Aspergillus
sojae)菌の産生する中性プロテアーゼは、IP
酵素[盛進製薬(株)]、PROTEASE7026(
SIGMA社)として、アスペルギルスオリゼー(As
pergillus oryzae)菌の産生する中性
プロテアーゼは、デナチームAP[長瀬産業(株)]、
プロチンFN[大和化成(株)]、プロテアーゼAおよ
びプロテアーゼM[天野製薬(株)]、スミチームLP
[新日本化学工業(株)]、オリエンターゼON[上田
化学工業(株)]、PROTEASE4032(SIG
MA社)等として、またアスペルギルスメレウス(As
pergillus melleus)菌は、プロテア
ーゼP[天野製薬(株)]等として市販されており、容
易に入手可能である。それらのプロテアーゼのうちでも
、デナチームAPが分解効率が良いので、特に好ましい
。
ても、担体に固定化して使用してもよい。また中性プロ
テアーゼによる加水分解処理は、連続法で行ってもバッ
チ法で行ってもよい。中性プロテアーゼを遊離の状態で
使用するかまたは固定化して使用するか、加水分解処理
を連続法で行うかまたはバッチ法で行うか等に応じて、
中性プロテアーゼの種類、その使用量、処理時の温度、
圧力、pH、処理時間等の諸条件を適宜選んで処理を行
うとよい。一般に、中性プロテアーゼの使用量が多いほ
ど、目的とする重合度のε−ポリリジンを短時間で得る
ことができる。アスペルギルス(Aspergillu
s)属菌の産生する中性プロテアーゼを使用する場合は
、通常、液のpHを約6〜8にして、約35〜45℃の
温度で加水分解を行うのがよい。
は、中性プロテアーゼにより加水分解されて、次第に重
合度が19以下の低重合度ε−ポリリジンになってゆく
。その場合に、加水分解が過度に行われると、最終的に
はアミノ酸であるリジンになり、目的とする重合度が2
〜19のε−ポリリジンが得られない。したがって、加
水分解処理に際しては、加水分解の途中で経時的に反応
液を採取して、生成物中の重合度が2〜19のε−ポリ
リジンの割合を逆相クロマトグラフィーやその他適当な
方法によって分析して、加水分解反応の継続または停止
を決定するのが望ましい。
ポリリジンの約80重量%以上、好ましくは約90重量
%以上が加水分解された時点で、加水分解反応を停止さ
せるのがよい。加水分解反応は加熱やその他の適当な手
段で中性プロテアーゼを失活させることにより停止する
ことができる。加熱により中性プロテアーゼを失活させ
る場合は、一般に約80〜100℃に加熱するとよい。
ンを濃度50mg/ml、pH約6〜8の水溶液とし、
これに約125units/mlのアスペルギルス(A
spergillus)属菌の産生する中性プロテアー
ゼを加えて、約35〜45℃の温度で加水分解処理を行
う場合は、約24〜48時間後にプロテアーゼを失活さ
せると、原料として用いたε−ポリリジンの約95〜9
9重量%が加水分解されて、重合度2〜19のε−ポリ
リジンを約94〜98重量%含有する生成物が得られる
。
ポリリジン以外の成分としては、少量のリジンや重合度
20以上のε−ポリリジン等である。上記液を、例えば
噴霧乾燥、凍結乾燥、その他適当な乾燥手段によって乾
燥して、目的とする重合度2〜19のε−ポリリジンを
多量に含む粉体としてもよい。以上のようにして得られ
る重合度が2〜19のε−ポリリジンは、えぐ味が生じ
ない程度の少量(通常約10%以下)の重合度20以上
のε−ポリリジンを含んでいてもよい。
記で得た重合度2〜19のε−ポリリジンを含有する液
を、イオン交換、限外濾過、ゲル濾過等の分離手段の1
つまたは複数を組合せて処理することにより、目的とす
るε−ポリリジンを重合度別に単独で、または重合度2
〜19のうちの任意の重合度のものの混合物の形態で分
離回収することができる。
リジンは、重合度20以上のε−ポリリジンと同様にコ
レステロールレベルの上昇抑制作用や低下作用、抗菌作
用、抗ファージ作用を有している。しかも、重合度20
以上のε−ポリリジンとは異なり、えぐ味がないので摂
取しやすく、それ自体でコレステロール抑制剤、抗菌剤
、抗ファージ剤等として有効に使用することができる。 重合度2〜19のε−ポリリジンをそれ自体で投与する
場合は、水溶液;澱粉、タルク、炭酸カルシウム等の担
体に担持させた固型剤(錠剤、丸剤、顆粒剤、カプセル
剤等)等の任意の剤型を採ることができる。また、種々
の飲食物(例えば、パン、クッキー、ビスケット、めん
類、チューインガム、飲料等)に添加して使用すること
ができ、その場合にえぐ味がないので、飲食物の食感や
風味を損なうことがない。
リリジン(重合度20〜25のε−ポリリジンを50重
量%含有)200gを水2000mlに溶解した後、6
N塩酸を使用して水溶液のpHを7.0に調整した。こ
のε−ポリリジン水溶液の一部を採取して、逆相クロマ
トグラフィー[使用カラム:Waters μ Bon
dapak C18:日本ウオーターズ社製:内径3.
9mm、長さ30mm]に供した。次いで、トリフルオ
ロ酢酸0.1%を含有する水溶液(A液)、トリフルオ
ロ酢酸0.1%を含有するアセトニトリル80%水溶液
(B液)を使用して、A液とB液の混合液中において、
60分間でB液の濃度が0%から20%まで直線的に増
加する濃度勾配にて1.0ml/分の流速で溶出させた
。この流出液を波長220nmのUVで検出したところ
、図1のクロマトグラムを示した。
するpH7.0の上記の水溶液に、デナチームAP[長
瀬産業(株)社製:アスペルギルスオリゼー(Aspe
rgillusoryzae)産生の中性プロテアーゼ
]5gを添加して、40℃で24時間反応させ、その時
点で90℃に30分間保ってプロテアーゼを失活させた
。その結果、原料である重合度20〜25のε−ポリリ
ジンの約95重量%が加水分解されていた。こうして得
られた加水分解液を噴霧乾燥して粉末状の生成物190
gを得た。加水分解処理前のε−ポリリジン水溶液に対
して行ったのと全く同様にして、この加水分解液を逆相
クロマトグラフィーに供してクロマトグラムをとったと
ころ、図2に示す結果を得た。この実施例1で得られた
上記粉末状生成物中には、重合度2〜19のε−ポリリ
ジンが約47重量%含まれていた。
水分解処理を40℃で48時間行った以外は実施例1と
同様にして、加水分解処理を行い、その結果得られた加
水分解液を噴霧乾燥したところ、粉末状の生成物192
gを得た。この加水分解液を上記実施例1と同様にして
逆相クロマトグラフィーに供してクロマトグラムをとっ
たところ、図3に示す結果を得た。この実施例2で得ら
れた上記粉末状生成物中には、重合度2〜19のε−ポ
リリジンが約49重量%含まれていた。
に加水分解処理を施す前の上記チッソ(株)社製のε−
ポリリジン(重合度20〜25のε−ポリリジンを50
%含有)の各々を使用して、下記の表1に示す配合のグ
レープフルーツジュースA〜Cをつくった。各々のグレ
ープフルーツジュースを13名のパネラーにより飲食し
てもらって、下記の評価基準にしたがってその食味の良
否を試験した。その結果を、表1に示す。
名のパネラーの付した点数の平均値を採ったものである
。 [評 価 基 準] 5点・・・非常に強いえぐ味を感じ、食味が極めて劣る
4点・・・強いえぐ味を感じ、食味が大きく劣る3点・
・・えぐ味を感じ、食味が劣る 2点・・・ややえぐ味を感じ、食味がやや劣る1点・・
・かすかにえぐ味を感じ、食味が少し劣る0点・・・え
ぐ味を感じず、食味が良好
実施例2で製造された重合度2〜19のε−ポリリジン
を含むグレープフルーツジュースAおよびBは、ε−ポ
リリジンを含有しない対照のグレープフルーツジュース
とほぼ同様にえぐ味がなく良好な食味を有するか、また
はそのえぐ味が少ないのに対して、重合度20以上のε
−ポリリジンを含有するグレープフルーツジュースCは
えぐ味が強く食味が劣ることがわかる。
用試験 5週令のFisher系雌ラットを各群7匹づつ4群準
備し、群毎に個別の金網ケージで4日間予備飼育後、1
1日間各群毎に表2に示す配合組成の飼料および水を自
由に摂取させた。飼育環境条件は、湿度60±10%、
温度23.0±1.0℃とし、照明期間を毎日22時か
ら翌10時までとした。表2から明らかなように、第1
群(標準群)のラットに対する飼料は、コレステロール
、ラードおよびコール酸ナトリウムを含まない標準飼料
であり、第2群(対照群)、第3群および第4群(いず
れも本発明群)のラットに対する飼料は、コレステロー
ル、ラードおよびコール酸ナトリウムを含む高コレステ
ロール飼料である。そして、第2群〜第4群の高コレス
テロール飼料のうち、第3群と第4群の飼料は、実施例
1および実施例2で得られた重合度2〜19のε−ポリ
リジンを更に含有している。
の初体重、飼育終了時の終体重、増体重、飼育期間中の
飼料摂取量および飼料効率を調べたところ、下記の表3
に示すとおりであった。なお、表3の値はラット1匹当
たりの平均値であり、また飼料効率は下記の式で表され
る。 飼料効率 = (増体重/飼料摂取量)×100
0028】
第1群のラットおよび高コレステロール飼料を給与した
第2〜4群のラットのいずれもが成長が良好であること
、飼料摂取量では第1群のラットと第2〜4群のラット
との間に有意な差がみられるものの、増体重については
第1群のラットと第2〜4群のラットの間に有意な差が
ないことがわかる。
尾静脈から、そして11目に下大動脈から採血して血液
中の総コレステロールをRichmoncl W.らの
方法により定量したところ、下記の表4に示す結果を得
た。
から翌日9時まで14時間絶食させた後に、エーテル麻
酔下に解剖して肝臓を摘出してその重量を測定すると共
に、Folchらの方法により摘出した肝臓から脂質を
抽出して、総コレステロール、遊離コレステロール、リ
ン脂質および中性脂質を分析した。その結果を下記の表
5に示す。
方法により製造された重合度2〜19のε−ポリリジン
を含有する高コレステロール飼料を給与した第3群と第
4群のラットは、標準飼料を給与した第1群のラットに
比べて血液中および肝臓におけるコレステロール量が多
くなっているものの、上記ε−ポリリジンを含まない高
コレステロール飼料を給与した第2群のラットに比べて
、血液中および肝臓におけるコレステロール量が少なく
なっており、重合度2〜19のε−ポリリジンがコレス
テロールレベルの抑制作用を有することがわかる。
のプロテアーゼを使用して、実施例1と同様にして重合
度20〜25のε−ポリリジンの加水分解処理を行った
。 その際に、該ε−ポリリジン含有水溶液のpHは、各プ
ロテアーゼの活性に対して最適であるとされている表6
に示すpH値を採用した。各々で得られた加水分解液を
実施例1と同じようにして逆相クロマトグラフィーに供
して、そこに含まれる生成物のクロマトグラムを採った
。その結果、重合度20〜25の中重合度ε−ポリリジ
ンに対する各プロテアーゼの加水分解能は、表6に示す
とおりであった。
は次の基準で判定した。 プロテアーゼの加水分解能の判定基準 +・・・ε−ポリリジンが加水分解された。 −・・・ε−ポリリジンがまったく加水分解されなかっ
た。
ergillus)属菌の産生する中性プロテアーゼが
、重合度20以上のε−ポリリジンから重合度2〜19
のε−ポリリジンを製造する際のプロテアーゼとして特
に適していることがわかる。
のε−ポリリジンを円滑に製造することができる。特に
、プロテアーゼとしてアスペルギルス(Aspergi
llus)属菌の産生する中性プロテアーゼを使用した
場合には、目的物である上記ε−ポリリジンを高収率で
得ることができる。本発明の方法により製造された重合
度2〜19のε−ポリリジンは、えぐ味がかなり少なく
、しかもコレステロールレベルの上昇抑制および低下作
用、抗菌作用、抗ファージ作用を有しており、そのまま
でまたは飲食物中に添加して有効に使用できる。
む液を逆相クロマトグラフィーに供し、次いで溶出させ
たときの流出液を波長220nmのUVで検出したクロ
マトグラムを示す図である。
フィーに供し、次いで溶出させたときの流出液を波長2
20nmのUVで検出したクロマトグラムを示す図であ
る。
フィーに供し、次いで溶出させたときの流出液を波長2
20nmのUVで検出したクロマトグラムを示す図であ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 重合度が20以上のε−ポリリジンを
中性プロテアーゼで加水分解することにより重合度が2
〜190のε−ポリリジンを製造する方法。 - 【請求項2】 中性プロテアーゼがアスペルギルス属
菌の産出する中性プロテアーゼである請求項1の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3072052A JP3022615B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ε−ポリリジンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3072052A JP3022615B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ε−ポリリジンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04287693A true JPH04287693A (ja) | 1992-10-13 |
JP3022615B2 JP3022615B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=13478226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3072052A Expired - Lifetime JP3022615B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ε−ポリリジンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3022615B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108998481A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-14 | 宁德师范学院 | 一种采用细胞固定化和离位、间歇吸附分离ε-聚赖氨酸的发酵方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1778720B1 (en) * | 2004-08-18 | 2010-09-01 | Novabiotics Limited | Antimicrobial peptides comprising an arginine- and/or lysine-containing motif |
CN102206166B (zh) * | 2011-03-14 | 2013-11-20 | 南京工业大学 | 一种制备l-2,4-二氨基丁酸的方法 |
-
1991
- 1991-03-13 JP JP3072052A patent/JP3022615B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108998481A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-14 | 宁德师范学院 | 一种采用细胞固定化和离位、间歇吸附分离ε-聚赖氨酸的发酵方法 |
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