JPH11222496A - α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール類及びその製 造方法及びその用途 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール類及
びその効率の良い製造方法及びその用途を提供する。 【解決手段】 甘味物質であるα−Ｄ−グルコピラノシ
ルグリセロール類は低褐変性、低メイラード反応性、加
熱安定性、非う蝕性、難消化性、高い保湿性を有する。
グルコース、マルトースなどを含有する糖類とグリセロ
ールとの混合物にα−グルコシダーゼを作用させること
により、グリセロールにグルコシル基を転移させ、α−
Ｄ−グルコピラノシルグリセロール類を製造する。ま
た、さらに反応液に糖類を連続的に加えることでα−Ｄ
−グルコピラノシルグリセロール類の濃度を高め、効率
良く製造する。α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール
類は、食品、化成品、医薬品に有効に利用できる。 【化７】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、すっきりとした甘
さを持ち、褐変性やメイラード反応性が極めて低く、優
れた加熱安定性があり、且つ、難消化性、非う蝕性、高
い保湿性等の機能性を有するα−Ｄ−グルコピラノシル
グリセロール類及びその効率的な製造方法及びその特性
を有効に利用した食品、化成品、医薬品に関するもので
ある。

【０００２】

【従来技術とその課題】麹菌などの多くの糸状菌はα−
アミラーゼ、グルコアミラーゼのようなアミラーゼ以外
にもα−グルコシダーゼを生産することが知られてい
る。α−グルコシダーゼはエキソ型アミラーゼで、グル
コシルトランスフェラーゼ、トランスグルコシダーゼと
も呼ばれ、マルトースやオリゴ糖からα−1 ，４結合し
たグルコース残基を他の物質に転移する作用を持つ。た
とえば、転移するグルコシル基の受容体が水、エチルア
ルコール、グルコース、マルトース、イソマルトースの
場合はそれぞれグルコース、エチル−α−グルコシド
（公開特許：平４−１１２７９８）、イソマルトース、
パノース、イソマルトトライオースを生成する。なお、
受容体が水の場合、グルコアミラーゼなどの作用に似た
加水分解とも見られるので、以後これを加水分解と呼
ぶ。

【０００３】清酒醪中でもα−グルコシダーゼの転移作
用に関する報告がこれまで多くされているが、本発明者
らは糖転移の受容体がグリセロールであるα−Ｄ−グル
コピラノシルグリセロール類（以後、ＧＧと表記する）
を新たに発見し、さらに麹を用いた他の醸造物中、たと
えば、みそ、みりんなどもＧＧを含んでいることが判明
した。

【０００４】本発明におけるＧＧは、（２Ｒ）−１−Ｏ
−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール、（２Ｓ）−
１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール、２−
Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロールの三成分か
ら成るが、このうち２−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル
グリセロールだけは、藍藻類（シアノバクテリアとも呼
ばれる）、特に海洋などの高塩濃度環境で生息するもの
に存在し、本発明とは異なる酵素反応により菌体内で生
合成され、浸透圧調整に関わっていることが報告されて
いる（Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒｅｓ．，７３，１９３〜
２０２，１９７９；Ｓｃｉｅｎｃｅ，２１０，６５０〜
６５１，１９８０；Ｍａｒ．Ｂｉｏｌ．，７３，３０１
〜３０７，１９８３；Ｊ．Ｇｅｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏ
ｌ．，１３０，１〜４，１９８４；Ｐｌａｎｔａ，１６
３，４２４〜４２９，１９８５；Ａｒｃｈ．Ｍｉｃｒｏ
ｂｉｏｌ．，１４８，２７５〜２７９，１９８７；Ｍｉ
ｋｒｏｂｉｏｌｏｇｉｙａ，６０，５９６〜６００，１
９９１；Ｊ．Ｇｅｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，１４０，
１４２７〜１４３１，１９９４など）。しかしこれらの
報告では、２−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロ
ール自体の諸性質は述べられておらず、また１−Ｏ−α
−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール類は本発明者らに
よって清酒醪中から初めて発見されたものである。下に
それぞれの環状構造を示す。

【化４】

【化５】

【化６】

【０００５】清酒中のＧＧの濃度はせいぜい０．５％程
度の低レベルであるが、清酒中のＧＧは清酒のいわゆる
「幅のある味」、「押し味」といった効果をもたらし、
すっきりとした甘さを与えていることがわかった。ＧＧ
の甘味度はシュクロースの約０．５５倍であり、またＧ
Ｇは加熱に対して安定で褐変し難く、メイラード反応を
起こし難い特性を有す。他にもＧＧには非う蝕性、難消
化性、高い保湿効果が認められ、清酒が飲料以外にも調
味料や化粧品として用いられているのは、少なからずこ
れらのＧＧの特性が反映していると予想される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】如上のように、清酒中
のＧＧ濃度は低レベルで、清酒醸造の副産物である清酒
粕中のＧＧ含量も低く、これらからの抽出、精製は効率
が悪い。また有機合成法としては、イソマルトース、マ
ルチトールなどを四酢酸鉛や過ヨウ素酸塩でグリコール
開裂したものを還元する方法、あるいはＫｏｅｎｉｇｓ
−Ｋｎｏｒｒ反応により合成したβ−グルコシドをアノ
メリゼーションした後、β−グルコシダーゼでβ−グル
コシドを加水分解する方法などあるが、収率が極めて悪
く、精製等が非常に煩雑になる。このように、α−グル
コシド類の製造方法には優れた一般的合成方法がなく、
効率の良い生産技術が必要である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、鋭
意検討を重ねた結果、カビ類のα−グルコシダーゼを比
較的高濃度のグリセロール溶液中で特定の基質に作用さ
せると、優れた反応性を示し、ＧＧを効率良く生産する
技術を確立することができた。すなわちα−グルコシダ
ーゼは比較的高濃度の、たとえば重量対容量百分率２５
％（以下、各濃度は重量対容量百分率で表記する）以上
のグリセロール溶液中でも有効に反応し、またこの条件
下で基質、たとえばマルトースの加水分解は起こりにく
いことがわかった。以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明における基質としてはマルトース以
外にも、グルコース、シュクロース、オリゴ糖の混合溶
液、水飴、α−アミラーゼなどによる澱粉分解物、マル
チトールのような還元性末端を水素添加した糖類を用い
ることができる。

【０００９】本反応に使用できる酵素はα−１，６−グ
ルコシル転移酵素と呼ばれるα−グルコシダーゼであ
る。酵母由来のα−グルコシダーゼはα−１，４−グル
コシル転移酵素がほとんどであるため、利用できるもの
は一部しかないが、カビ由来のα−グルコシダーゼは大
部分が利用でき、中でもＡｓｐ．ｏｒｙｚａｅ、Ａｓ
ｐ．ｎｉｇｅｒなどの生産するα−グルコシダーゼが好
適である。精製酵素はもちろん、粗精製酵素でも使用で
きる。また、基質と酵素を同時に供給する点では、麹も
利用可能である。

【００１０】作用条件は特定ではないが、たとえば作用
温度はグリセロール３７．５％で２４時間反応させた場
合、４０℃でＧＧの生産量は最大であったが、３０℃に
おいてもその７０％の生産量が認められ利用できる。ま
た、さらに低温で実施すると反応速度は低下するが、Ｇ
Ｇの生産には支障がない。作用ｐＨは３〜６の範囲が好
適である。酵素添加量は、基質に５％マルトースを用い
て、基質グラム（ｇ）当たり０．６〜５０Ｕ（国際単
位）の範囲で実験したが、２．５Ｕ／ｇを添加すると充
分目的を達成する。また、この条件では基質（マルトー
ス）当たりの収率は６６％と高いが、反応に使用された
グリセロールが少なく、後の精製過程の効率を上げるた
めにも、反応液中のＧＧの濃度を高める方が好ましい。
そこで、基質を２４時間毎に添加していったところ、連
続１０回の基質添加でも酵素は安定に作用しＧＧの濃度
を上げることができた。このような連続バッチ処理によ
り生産量を高める方法は、コストや操作性の面から有効
である。

【００１１】反応を終了した溶液には、ＧＧ以外にもグ
リセロール、グルコース、オリゴ糖などが存在する。食
品などの甘味料、保湿剤、呈味改善剤としてはそのまま
使用できる。また、高純度のＧＧを使用する場合、活性
炭カラムクロマトグラフィーなどの精製方法が有効で、
溶出液を濃縮すればシロップ状のＧＧが得られる。さら
に、精製したＧＧの一部を比較的高濃度のアセトニトリ
ル、たとえば８５％アセトニトリルを溶出液に用いアミ
ノカラムクロマトグラフィーを行うと、２−Ｏ−α−Ｄ
−グルコピラノシルグリセロールと１−Ｏ−α−Ｄ−グ
ルコピラノシルグリセロール類を分離、精製することが
できる。

【００１２】精製したＧＧを用いて、その特性について
調べたところ、ＧＧはグルコース、マルトース、シュク
ロースに比べ、加熱に対し安定で褐変が少なく、メイラ
ード反応を起こし難いことがわかった。

【００１３】図１にグルコース、マルトース、シュクロ
ース、ＧＧの各１０％水溶液の、ｐＨ４または７におけ
る６０分間加熱後の着色度と加熱温度の関係を示した。
横軸が加熱温度、縦軸が着色度（厚さ１ｃｍのセルにお
ける４２０ｎｍの吸光度から７２０ｎｍの吸光度を差し
引き、希釈倍率を乗じた値）を示す。

【００１４】図２にｐＨを調整した、０．５％のグリシ
ンを含むグルコース、マルトース、シュクロース、ＧＧ
の各１０％水溶液の１００℃、６０分間加熱後の着色度
とｐＨの関係を示した。横軸がｐＨ、縦軸が着色度（厚
さ１ｃｍのセルにおける４２０ｎｍの吸光度から７２０
ｎｍの吸光度を差し引き、希釈倍率を乗じた値）を示
す。

【００１５】図３にグルコース、マルトース、シュクロ
ース、ＧＧの各１０％水溶液のｐＨ４または７における
６０分間加熱後の残存率をＨＰＬＣで測定した結果を示
す。横軸が加熱温度、縦軸が残存率を示す。

【００１６】また、１．５〜４％（０．５％刻み）のシ
ュクロース水溶液のうち、５％ＧＧ水溶液の甘さに相当
するシュクロース濃度を８名のパネラーにより官能検査
したところ、シュクロース濃度２．５％の甘さに近いと
した者が４名、３％に近いとした者が４名という結果に
なった。よってＧＧの甘さはシュクロースの約０．５５
倍であることがわかり、しかもすっきりとした甘さで、
多くの糖アルコールで問題になる苦味は感じられないと
いう良い評価が得られた。他にもＧＧには非う蝕性、難
消化性があり、さらに現在保湿剤として広く使用されて
いるグリセロールやソルビトールに比べ、高い保湿性が
認められた。

【００１７】図４はＧＧの非う蝕性を示す図である。宮
村（歯学，６０，７１７〜７３１，１９７３）の方法に
準じ、水１ｍｌまたは、各１．２５％のグルコースまた
はＧＧ水溶液１ｍｌに、それぞれハートインフージョン
ブイヨン１ｍｌと新鮮唾液３ｍｌを添加した溶液につい
て、３７℃におけるｐＨの経時変化を示した。

【００１８】図５はＧＧの保湿性を示す図である。相対
湿度約６０％で平衡状態にあるグリセロール、ソルビト
ール、ＧＧを、相対湿度約３５％で放湿または相対湿度
約７５％で吸湿させた時の重量変化を示す。横軸は時間
を、縦軸は重量変化を示す。

【００１９】表１はＧＧの消化性を示す表である。岡田
ら（日本栄養・食糧学会誌，４３，２３〜２９，１９９
０）の方法に準じ、ヒト唾液、人工胃液、ブタ膵臓α−
アミラーゼ、ラット小腸粘膜酵素による消化性を示し
た。

【表１】

【００２０】清酒醪中から初めて発見されたＧＧは、こ
のように多くの機能を持ち、たとえば甘味料、各種調味
料、和洋菓子類、酒類、各種飲料、果実野菜加工食品、
畜肉魚肉製品、乳製品、即席食品、冷凍食品、治療食品
などの飲食物や練り歯磨き、化粧品などの化成品やうが
い剤、内服液などの医薬品への甘味剤、呈味改良剤、矯
味剤、保湿剤として有効に利用できる。

【００２１】

【作用】マルトース濃度５％、グリセロール濃度３７．
５％の溶液にα−グルコシダーゼ２．５Ｕ／ｇを添加
し、４０℃、２４時間反応させた溶液についてＧＧ、グ
ルコース、オリゴ糖をＨＰＬＣにより分離定量した。そ
の結果、イソマルトースなどの二糖類やパノース、イソ
マルトトライオースなどの三糖類以上のオリゴ糖はほと
んど生成しておらず、グルコースとＧＧが主な生成物と
して認められた。すなわち、このような濃度のグリセリ
ン溶液中では、α−グルコシダーゼによるグルコースや
マルトースなどへの糖転移反応が抑制され、新たにグリ
セロールへの糖転移反応が起こっていることがわかっ
た。

【００２２】表２はマルトース濃度５％、グリセロール
濃度３７．５％の溶液に、α−グルコシダ−ゼをマルト
ースグラム当たり２．５Ｕ／ｇ添加し、４０℃、２４時
間反応させた溶液の組成をＨＰＬＣにより測定した結果
を示す表である。

【表２】

【００２３】芳川ら（日本食品工業学会誌，４１，８７
８〜８８５，１９９４）は、α−グルコシダーゼを用い
たエチル−α−グルコシド（以下α−ＥＧと表記する）
の製造において、マルトースから２個のグルコースへの
加水分解作用と、マルトースからグルコースとα−ＥＧ
を生成する糖転移作用を比べた場合、後者の糖転移作用
が優先するとα−ＥＧ／グルコース比の値が大きくなる
と報告している。そこで同様に、本発明のα−グルコシ
ダーゼによるＧＧ製造においても、基質の加水分解作用
よりもＧＧを生成する糖転移作用が優先した時にはＧＧ
／Ｇ比（重量比）（以下ＧＧ／Ｇ比と表記する）が増加
すると思われる。加水分解作用と糖転移作用が同じ速さ
で起こると仮定すれば、２モルのマルトースを基質とし
て、水、グリセロールの各々１モルに作用し、グルコー
ス（分子量１８０）３モルとＧＧ（分子量２５４）１モ
ルが生じ、ＧＧ／Ｇ比は２５４／（１８０×３）＝０．
４７となる。表２から求めたＧＧ／Ｇ比は約１．３で、
０．４７を越えており、基質の加水分解よりもグリセロ
ールへの転移反応が優先していた。また、このＧＧ／Ｇ
比と、基質当たりのＧＧの収率を指標として、基質濃度
とグリセロール濃度について検討した。その結果、基質
濃度は低濃度で収率が良かったが、ＧＧ／Ｇ比は基質濃
度５％付近で高く、またグリセロール濃度が５０％を越
えると収率は低下した。

【００２４】図６は基質濃度とＧＧ収率およびＧＧ／Ｇ
の関係を示す図である。各濃度のマルトースを基質とし
て、２５％のグリセロール溶液中でカビ由来のα−グル
コシダーゼ２．５Ｕ／ｇをｐＨ５で５０℃、２４時間反
応させた溶液をＨＰＬＣによりＧＧとグルコースを定量
した結果を示した。横軸は基質濃度、左側の縦軸の数値
にて基質当たりのＧＧの収率を棒グラフで、右側の縦軸
の数値にて反応溶液中のＧＧ／Ｇ比を折れ線グラフで示
す。

【００２５】図７はグリセロール濃度とＧＧ収率および
ＧＧ／Ｇの関係を示す図である。基質としてマルトース
を５％、各濃度のグリセロール溶液中でカビ由来のα−
グルコシダーゼ２．５Ｕ／ｇをｐＨ５で５０℃、２４時
間反応させた溶液をＨＰＬＣによりＧＧとグルコースを
定量した結果を示した。横軸はグリセロール濃度、左側
の縦軸の数値にて基質当たりのＧＧの収率を棒グラフ
で、右側の縦軸の数値にて反応溶液中のＧＧ／Ｇ比を折
れ線グラフで示す。

【００２６】精製したＧＧはエムルシンでは分解され
ず、マルターゼでグルコースとグリセロールに分解され
ることから、α−アノマーであることを確認した。さら
に、精製したＧＧをトリメチルシリル（以下、ＴＭＳと
表記する）化後、キャピラリーガスクロマトグラフィー
−質量分析装置（以下、ＧＣ−ＭＳと表記する）を用い
て分析すると、３つのピークに分離した。後述のように
ＧＧは２−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール
（以下、ＧＧ−IIと表記する）、（２Ｒ）−１−Ｏ−α
−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール（以下、Ｒ−ＧＧ
−Ｉと表記する）、（２Ｓ）−１−Ｏ−α−Ｄ−グルコ
ピラノシルグリセロール（以下、Ｓ−ＧＧ−Ｉと表記す
る）の三成分の混合物であり、これら三成分の比は、た
とえば１０：４９：４１であった。

【００２７】上記ＧＣ−ＭＳで分離した３つのピークの
同定は、化学的に合成したＧＧを用い、溶出時間とマス
スペクトルから確認した。ＧＧ−IIの合成方法について
は、マルチトールの過ヨウ素酸塩による短時間のグリコ
ール開裂を利用した。すなわち、マルチトールのグルコ
ピラノシル基の２、３、４位の炭素に結合している水酸
基はそれぞれシス配置であり、またそのアグリコンであ
るソルビトールの炭素間の結合は自由に回転するので、
過ヨウ素酸塩によるグリコール開裂はソルビトールの炭
素間の方が速く進む。反応が進みすぎるとグルコピラノ
シル基も開裂が進むので、反応時間を制限する必要があ
る。そこで、４％マルチトール１００μｌに２％過ヨウ
素酸ナトリウム１ｍｌを添加し、４分間室温で反応させ
た。反応終了後、塩化バリウムを添加し、生じた過ヨウ
素酸バリウムの沈殿をろ別、除去した。さらにイオン交
換カラムで脱塩後、水素化ホウ素ナトリウムで還元し、
活性炭クロマトグラフィー及びＨＰＬＣで精製した。合
成したＧＧ−IIをＴＭＳ化しＧＣ−ＭＳで分析すると、
ＧＧのＴＭＳ誘導体の３ピークのうちで初めに溶出する
ピークのみが認められ、ＧＧのＴＭＳ誘導体のピークと
マススペクトルも一致した。Ｓ−ＧＧ−Ｉについては、
Ｋａｎｅｄａら（Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２
３，７９５〜７９８，１９８４）がゲンチオビオースの
四酢酸鉛によるグリコール開裂により、リリオシドＤ
（（２Ｓ）−１−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシルグリセ
ロール）を合成した方法を参考にし、イソマルトースの
四酢酸鉛によるグリコール開裂を利用した。１０％イソ
マルトース５００μｌに酢酸５ｍｌと四酢酸鉛１４０ｍ
ｇ（イソマルトースの２モル当量）を加え反応させ、沃
素澱粉混液２００μｌに反応液２０μｌを添加した時、
沃素澱粉混液の色が変わらなくなったところを反応の終
点とした。この反応液の大部分の酢酸をロータリーエバ
ポレーターで除去し、さらにイオン交換カラムで脱塩
後、ＧＧ−IIと同様に還元し、精製した。合成したＳ−
ＧＧ−ＩをＴＭＳ化しＧＣ−ＭＳで分析すると、ＧＧの
ＴＭＳ誘導体の３ピークのうちで最後に溶出するピーク
のみが認められ、ＧＧのＴＭＳ誘導体のピークとマスス
ペクトルも一致した。また上記Ｓ−ＧＧ−Ｉと同様に、
トレハルロースを四酢酸鉛（トレハルロースの１モル当
量）によるグリコール開裂後、還元、精製したものをＴ
ＭＳ化しＧＣ−ＭＳで分析すると、マススペクトルも一
致するＳ−ＧＧ−ＩのＴＭＳ誘導体のピークと、ＧＧの
ＴＭＳ誘導体の３ピークのうちでＳ−ＧＧ−ＩのＴＭＳ
誘導体の直前に溶出するピークが認められ、ＧＧのＴＭ
Ｓ誘導体のピークとマススペクトルが一致した。これら
２つのピークを与えるトレハルロースの四酢酸鉛による
分解物は１つの化合物（３−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノ
シル−２−オキソ−１−プロパナール）であるが、還元
反応の際にグリセロールの２位の炭素が（Ｒ）、（Ｓ）
−配置となる２種類の化合物を与える。この２種類の化
合物のＴＭＳ誘導体のマススペクトルに違いがないこと
から、ＧＧのＴＭＳ誘導体の３つのピークのうちで２番
目のピークはＲ−ＧＧ−ＩのＴＭＳ誘導体であることが
わかった。

【００２８】図８はＧＧのＴＭＳ誘導体をＧＣ−ＭＳで
分析した時のトータルイオンクロマトグラムである。縦
軸はフラグメントイオンのトータルイオン強度、横軸は
分析時間を示した。各ピークに対応する成分の略号（Ｇ
Ｇ−IIは２−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロー
ル、Ｒ−ＧＧ−Ｉは（２Ｒ）−１−Ｏ−α−Ｄ−グルコ
ピラノシルグリセロール、Ｓ−ＧＧ−Ｉは（２Ｓ）−１
−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール）と括弧
内に溶出時間（分）を示した。このクロマトグラムにお
ける三成分の比（溶出順）は、およそ１０：４９：４１
であった。

【００２９】図９は図８のＧＧ−IIに相当するピークよ
り得たＧＧ−IIのＴＭＳ誘導体のマススペクトルであ
る。縦軸はイオン強度、横軸はフラグメントイオンの質
量数を表す。

【００３０】図１０は図８のＲ−ＧＧ−Ｉに相当するピ
ークより得たＲ−ＧＧ−ＩのＴＭＳ誘導体のマススペク
トルである。縦軸はイオン強度、横軸はフラグメントイ
オンの質量数を表す。

【００３１】図１１は図８のＳ−ＧＧ−Ｉに相当するピ
ークより得たＳ−ＧＧ−ＩのＴＭＳ誘導体のマススペク
トルである。縦軸はイオン強度、横軸はフラグメントイ
オンの質量数を表す。

【００３２】清酒醪中にもこれら三成分が存在したが、
ＧＧ三成分の比は、たとえば６：６６：２８であった。
この三成分の比の違いについて検討したところ、α−グ
ルコシダーゼの作用によりマルトースとグリセロールか
ら生成するＧＧ三成分のうち、先ずＲ−ＧＧ−Ｉ、ＧＧ
−IIが増加し、それより遅れてＳ−ＧＧ−Ｉが生成して
くる。また、精製したＧＧにα−アミラーゼ（Ｂａｃｉ
ｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ由来）やグルコアミラーゼ
（Ｒｉｚｏｐｕｓ ｓｐ．由来）を作用させてもＧＧは
分解されないが、α−グルコシダーゼを作用させると、
先ずＲ−ＧＧ−Ｉ、ＧＧ−IIから分解が起こり、遅れて
Ｓ−ＧＧ−Ｉの分解が起こる。すなわち、基質であるマ
ルトースがなくなってくると、見かけ上ＧＧがα−グル
コシダーゼの基質となり、ＧＧ三成分の比の変化が生じ
てくる。このようにα−グルコシダーゼの受容体結合部
位の選択性や基質認識の違いによって、ＧＧ三成分の比
が微妙に変化していると思われる。よって、本発明にお
いて、ＧＧ製造時に基質が減少した際、ＧＧ三成分の比
は変化するが、ＧＧの加水分解による減少を抑えるため
に、グリセロール濃度は高めの方が望ましい。また、並
行複発酵の清酒醪中では、主に酵母の生産したグリセロ
ールへ麹のα−グルコシダーゼによる糖転移反応が生じ
ＧＧが生成すると思われるが、同時にグルコースやアル
コールなどからイソマルトースやエチル−α−グルコシ
ドの生成などが起こりＧＧの生成と競合した結果、ＧＧ
三成分の比が本発明のものと異なっていると考えられ
る。

【００３３】

【実施例】次に本発明の実施例を製造方法と用途に分け
て具体的に示すが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。

【００３４】（製造方法の実施例１）マルトース１水和
物５３ｇ（マルトースとして５０ｇ）とグリセロール３
７５ｇを水で溶解し１０００ｍｌとし、カビ（Ａｓｐ．
ｎｉｇｅｒ）由来の市販α−グルコシダーゼ製剤（トラ
ンスグルコシダーゼＬ−アマノ、天野製薬製、５０Ｕ／
ｍｌ）２．５ｍｌを加え、４０℃で２４時間反応させ
た。反応液を８０℃で１０分間加熱して酵素を失活させ
た後、生じた浮遊物をろ紙（東洋ろ紙Ｎｏ．２）にてろ
過し、除去した。

【００３５】このろ液５μｌを高速液体クロマトグラフ
ィー（以下、ＨＰＬＣと表記する）で分析した。ＨＰＬ
Ｃの条件はカラムにＳｈｉｍ−ｐａｃｋ ＳＣＲ−１０
１（Ｎ）（内径７．９ｍｍ、長さ３０ｃｍ、島津製作所
製）を用い、カラム温度は５０℃とし、溶出液には水を
用い、流速は毎分０．６ｍｌ、検出器に示差屈折率計を
用いた。ＧＧ濃度は後述の精製ＧＧで約２％の水溶液を
作製し、この水溶液と、この水溶液にマルターゼ（酵母
由来、オリエンタル酵母製）を加え３７℃で一晩反応さ
せた溶液を上記ＨＰＬＣで測定し、マルターゼの作用に
よりＧＧが分解して生成したグルコース濃度と分解し減
少したＧＧのピーク面積とそれぞれの分子量から検量線
を作成し算出した。測定の結果、反応ろ液にはＧＧが
３．８％、グルコース３．０％、グリセロール２９．５
％が含まれ、二糖類以上のオリゴ糖は微量であった。反
応ろ液のＧＧ収量は３８ｇで、収率は７６％であった。

【００３６】また、反応ろ液１μｌをスクリューキャッ
プ付き試験管にとり乾燥デシケーター中に一晩置いた
後、ＴＭＳ化剤（ＴＭＳＩ−Ｃ、ジーエルサイエンス
製）を１００μｌ加え、６０℃で１０分反応させた溶液
１μｌをＧＣ−ＭＳ（ヒューレットパッカード製ＨＰ５
８９０シリーズIIガスクロマトグラフ、モデル５９７１
Ａ質量検出器）で分析した。ＧＣ−ＭＳ条件はキャピラ
リーカラムにＤＢ−２２５（長さ３０ｍ、内径０．２５
ｍｍ、膜厚０．１５μｍ、Ｊ＆Ｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉ
ｃ製）を用い、キャリアガスにヘリウム（カラム背圧８
ＰＳＩ）、スプリット法（スプリット比１：５０）で注
入し、注入口温度は２４０℃、インターフェイス温度は
２８０℃、カラム温度は１００℃から２００℃まで１分
間に５℃の割合で昇温し、次に１６分から２０分の間に
溶出する成分を電子衝撃型イオン化法（電子ビームエネ
ルギー７０ｅＶ）でイオン化し、質量数７０〜６５０ａ
ｍｕ（原子質量単位）の範囲を１分間に約１．５回の速
さで走査し、マススペクトルを採集した。溶出時間と得
られたマススペクトルからそれぞれの成分を確認した。
また同時に得られるトータルイオンクロマトグラムのピ
ーク面積の測定結果から、反応ろ液中のＧＧ−II、Ｒ−
ＧＧ−Ｉ、Ｓ−ＧＧ−Ｉの成分比を算出すると１１：４
１：４８であった。

【００３７】反応ろ液をさらに、イオン交換樹脂（アン
バーライトＭＢ−２、オルガノ製）を常法に従い、長さ
３０ｃｍまで充填した内径１．５ｃｍのガラスカラムに
通し、除蛋白、脱塩した溶液を得た。この溶液をおよそ
半分の量までロータリーエバポレーターで濃縮した。こ
の濃縮液１０ｍｌを、クロマトグラフ用活性炭１００ｇ
及びセライト（Ｎｏ．５３５）１００ｇ（いずれも和光
純薬工業製）を常法に従い充填した内径５ｃｍのガラス
カラムを用い、活性炭カラムクロマトグラフィーを行っ
た。適宜溶出液を上記ＨＰＬＣで測定しながら、最初は
水で溶出し、グルコースとグリセリンを除去した後、続
けて２％アルコールをカラムに通し、ＧＧが単独で溶出
した画分を集めた。この活性炭カラムクロマトグラフィ
ーを２回行い、ＧＧ溶出画分をロータリーエバポレータ
ーで濃縮すると、無色透明のシロップ状の精製ＧＧ約１
ｇが得られた。

【００３８】（製造方法の実施例２）実施例１の２４時
間反応後の溶液１０００ｍｌに、さらにマルトース１水
和物５３ｇ（マルトースとして５０ｇ）のみを添加し、
同じ条件で反応させることを繰り返した。α−グルコシ
ダーゼは１０日後も安定に作用し、１０日間の繰り返し
の結果、ＧＧの収量は１６４ｇとなり、１回の反応より
も約５倍増加した。

【００３９】図１２は、基質を連続して添加することに
より、ＧＧの収量が上がったことを示す図である。基質
としてマルトースを５％、３７．５％グリセロール溶液
中でカビ由来のα−グルコシダーゼ２．５Ｕ／ｇをｐＨ
５で４０℃、２４時間反応させた溶液１０００ｍｌにさ
らにマルトースを５％添加し、これを繰り返した。各反
応終了時に反応液の一部を取り、ＨＰＬＣによりＧＧを
定量した結果を示した。横軸はマルトース添加回数と初
期反応液１０００ｍｌ当たりのマルトース添加量の累
計、左側の縦軸の数値にて初期反応液１０００ｍｌ当た
りのＧＧの収量を棒グラフで、右側の縦軸の数値にて基
質当たりのＧＧの収率を折れ線グラフで示す。

【００４０】この反応溶液を製造方法の実施例１で行っ
たＧＣ−ＭＳにて同様に分析するとＧＧ−II、Ｒ−ＧＧ
−Ｉ、Ｓ−ＧＧ−Ｉの成分比は９：５０：４１であっ
た。また製造方法の実施例１で行った活性炭カラムクロ
マトグラフィー及びＧＧ溶出画分の濃縮を繰り返すこと
で、無色透明のシロップ状の精製ＧＧ１４０ｇを得た。

【００４１】（製造方法の実施例３）製造方法の実施例
２で得たシロップ状の精製ＧＧ約２０ｇを水で３０ｍｌ
とし、その一部をカラムにＹＭＣ−Ｐａｃｋ Ｐｏｌｙ
ａｍｉｎｅ II（内径１ｃｍ、長さ２５ｃｍ、ワイエム
シイ製）を用いたＨＰＬＣに注入した。ＨＰＬＣの条件
は、カラム温度３５℃、８５％アセトニトリルにより流
速毎分３ｍｌで溶出し、示差屈折率計で検出した。溶出
してきた２つのピークをそれぞれ集め、ロータリーエバ
ポレーターで濃縮した。それぞれの溶出画分をＴＭＳ化
後、製造方法の実施例１で行ったＧＣ−ＭＳで分析する
と、最初の画分がＧＧ−II、後の画分がＲ−ＧＧ−Ｉ、
Ｓ−ＧＧ−Ｉの混合物であった。このＨＰＬＣによる分
離及びそれぞれの画分の濃縮操作を繰り返し行い、それ
ぞれシロップ状の精製ＧＧ−IIを約１．５ｇ、精製ＧＧ
−Ｉ類を約１５ｇ得た。

【００４２】（用途の実施例１ 清酒）４０％アルコー
ル９００ｍｌ、無水ブドウ糖５０ｇ、粉末水飴７０ｇ、
製造方法の実施例２で得たシロップ状のＧＧ６０ｇ、７
５％乳酸０．４ｍｌ、コハク酸１．１ｇ、グルタミン酸
ナトリウム０．２ｇを水で溶かして１２００ｍｌとし、
アルコール濃度３０％のＧＧ添加調味アルコール液を調
製した。また、対照として、４０％アルコール９００ｍ
ｌ、無水ブドウ糖８０ｇ、粉末水飴１００ｇ、７５％乳
酸０．４ｍｌ、コハク酸１．１ｇ、グルタミン酸ナトリ
ウム０．２ｇを水で溶かして１２００ｍｌとし、アルコ
ール濃度３０％の調味アルコール液を調製した。ＧＧ添
加調味アルコール液１２００ｍｌと水５００ｍｌまたは
対照の調味アルコール液１２００ｍｌと水５００ｍｌを
それぞれ１２５０ｍｌの清酒醪に添加し、遠心分離で酒
粕を分離し、アルコール約２０％の増醸酒を得た。これ
ら各々を火入れ、滓下げ後、アルコール約１５％になる
ように加水し火入れして、ＧＧ高含有清酒及び対照の清
酒を作製した。これらを５名のパネラーで官能検査した
結果、ＧＧ高含有清酒は対照の清酒に比べ、「こくがあ
る」、「木目細かく、ソフトである」、「ふくらみがあ
る」、「すっきりとした甘さである」といった良い評価
を得た。このように、ＧＧはすっきりとした甘さで深み
のある風味を与えること以外にも、ＧＧが難消化性物質
であるため、ＧＧ高含有清酒はカロリーをやや抑えたも
のとなった。

【００４３】（用途の実施例２ 練り歯磨き）製造方法
の実施例２で得たシロップ状のＧＧ５ｇと第２りん酸カ
ルシウム１５ｇ、プルラン１ｇ、ラウリル硫酸ナトリウ
ム０．５ｇ、グリセロール７ｇ、ポリオキシエチレンソ
ルビタンラウレート０．１５ｇ、防腐剤２０ｍｇ、水4
ｍｌを常法により混合し、練り歯磨きを作製した。ＧＧ
の甘さと非う蝕性を活かした本品は、とりわけ子供用の
練り歯磨きに適している。

【００４４】（用途の実施例３ 化粧クリーム）製造方
法の実施例２で得たシロップ状のＧＧ２ｇとモノステア
リン酸ポリオキシエチレングリコール２ｇ、自己乳化型
モノステアリン酸グリセリン５ｇ、α−グルコシルルチ
ン１ｇ、流動パラフィン１ｇ、トリオクタン酸グリセリ
ル１０ｇ、防腐剤５０ｍｇを常法により加熱溶解し、さ
らに１，３−ブチレングリコール５ｇ、乳酸２ｇ、精製
水６６ｍｌを添加し、ホモジナイザーにより乳化後、適
量の香料を加え混合し、化粧クリームを作製した。本品
はＧＧの保湿効果により、特に乾燥肌用化粧クリームと
して好適である。

【００４５】（用途の実施例４ カルシウム剤）乳酸カ
ルシウム２ｇを乳鉢ですりつぶし、温湯（精製水）３０
ｍｌで溶解し、製造方法の実施例２で得たシロップ状の
ＧＧ４ｇを加え混合し、カルシウム剤を作製した。本品
は小児の発育期におけるカルシウム補給剤として利用で
きる。本品のように、服用時加温する必要がある内用液
剤、とりわけ小児用のものでは、加熱安定性が優れてい
る甘味剤としてＧＧは好適である。

【００４６】なお、エチル−α−グルコシドにおいて糖
転移反応の受容体であるエタノールのように、グルコー
スとの縮合部位が一個所しかない場合と比べ、グリセロ
ールでは三個所の縮合部位がある。立体選択的グリコシ
ル化反応、特にα−グルコシル化反応は、糖質化学の分
野では重要な研究課題の一つになっており、ＧＧはα−
グルコシダーゼの受容体結合部位の選択性や基質特異性
など、酵素学的にも興味深い物質になる。

【００４７】また、ＧＧは微生物細胞膜構成成分である
グリセロ糖脂質合成の基質になりうる。微生物のグリセ
ロ糖脂質は動植物のものと異なり、構成単糖や結合が多
様であり、生合成や分解については一部のものしか明ら
かになっておらず、これらの生理的役割を解明すること
は、微生物利用工業の発展につながるものである。さら
にＧＧの一成分である２−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシ
ルグリセロールは単離精製が可能であり、一部の藍藻類
での浸透圧調整への関与が明確であることからも微生物
利用工業分野では興味深い物質となる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によりＧＧを安価に大量生産する
ことができるようになった。ＧＧは加熱に対し安定で褐
変し難く、メイラード反応を起こし難い。また、非う蝕
性、難消化性、高い保湿性が認められ、清酒醪などの麹
を用いた醸造物中に存在するＧＧは呈味物質以外にも機
能性物質として広範な利用が期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＧＧの褐変性を示す図である。

【図２】ＧＧのメイラード反応性を示す図である。

【図３】ＧＧの加熱安定性を示す図である。

【図４】ＧＧの非う蝕性を示す図である。

【図５】ＧＧの保湿性を示す図である。

【図６】基質濃度とＧＧ収率およびＧＧ／Ｇの関係を示
す図である。

【図７】グリセロール濃度とＧＧ収率およびＧＧ／Ｇの
関係を示す図である。

【図８】ＧＧのＴＭＳ誘導体をＧＣ−ＭＳで分析した時
のトータルイオンクロマトグラムである。

【図９】図８のＧＧ−IIに相当するピークより得たＧＧ
−IIのＴＭＳ誘導体のマススペクトルである。

【図１０】図８のＲ−ＧＧ−Ｉに相当するピークより得
たＲ−ＧＧ−ＩのＴＭＳ誘導体のマススペクトルであ
る。

【図１１】図８のＳ−ＧＧ−Ｉに相当するピークより得
たＳ−ＧＧ−ＩのＴＭＳ誘導体のマススペクトルであ
る。

【図１２】基質を連続して添加することにより、ＧＧの
収量が上がったことを示す図である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 式１及び式２ 【化１】 【化２】 の（２Ｒ）−１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセ
   ロールと（２Ｓ）−１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル
   グリセロールである１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル
   グリセロール類。
2. 【請求項２】 式３ 【化３】 の２−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロールと請
   求項１記載の１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセ
   ロール類との混合物であるα−Ｄ−グルコピラノシルグ
   リセロール類。
3. 【請求項３】 グリセロールと糖類とを溶解した溶液中
   の糖類にα−グルコシダーゼを作用させて、グリセロー
   ルにα−Ｄ−グルコピラノシル基を導入することを特徴
   とする請求項２記載のα−Ｄ−グルコピラノシルグリセ
   ロール類の製造方法。
4. 【請求項４】 糖類は、グルコース、マルトース、オリ
   ゴ糖またはこれらを含有する物質である請求項３記載の
   α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール類の製造方法。
5. 【請求項５】 グリセロールの濃度として重量対容量百
   分率１０〜５０％のものを使用する請求項３記載のα−
   Ｄ−グルコピラノシルグリセロール類の製造方法。
6. 【請求項６】 反応終了液にさらに糖類を少なくとも一
   回以上添加する請求項３記載のα−Ｄ−グルコピラノシ
   ルグリセロール類の製造方法。
7. 【請求項７】 α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール
   類をアミノカラムクロマトグラフィーにより２−Ｏ−α
   −Ｄ−グルコピラノシルグリセロールおよび１−Ｏ−α
   −Ｄ−グルコピラノシルグリセロール類に分離する２−
   Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロールおよび１−
   Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール類の製造方
   法。
8. 【請求項８】 α−Ｄ−グルコピラノシルグリセロール
   類を含有せしめた食品、化成品又は医薬品である組成
   物。