三糖類のを主要構成成分とする糖質甘味料,パノリッチ®およびパノリッチS®の齲蝕誘発能を,in vitroおよびin vivoの実験系において検討した.その結果,パノリッチおよびパノリッチSは,ミュータンス・レンサ球菌による酸産生の基質となるものの,ミュータンス・レンサ球菌のグルコシルトランスフェラーゼによるグルカン合成を抑制し,ミュータンス・レンサ球菌のスクロース依存性平滑面付着を阻害した.また,ミュータンス・レンサ球菌を感染させたSPFラットを用いた動物実験において,パノリッチおよびパノリッチSはきわめて弱い齲蝕誘発能しか示さなかった.

抄録全体を表示

　澱粉加水分解反応の際に生成し,澱粉の完全分解を困難にしているイソマルトース,の分解を行う目的で,起原の異なる三種のグルコアミラーゼ,二種の枝切り酵素,二種のα-グルコシダーゼの単独および組合せによる反応を検討した.　これらのうち,イソマルトース,の分解には,低濃度の場合には,甜グルコシダーゼの単独およびグル識アミラーゼとの反応が最も効果的であった。　グルコアミラーゼと市販マルターゼ(Rhizopus起原のα-グル饗シダーゼと考えられる)を混合した系が高濃度でも,これらのオリゴ糖を分解するのに効果があった.これらの酵素の複合固定化系を用いた実験についても結果を述べた.また,このような固定化酵素系が澱粉の半連続加水分解法として用いられる可能性について討論した.

抄録全体を表示

酵素糖化ハイドロールの成分は,水分8.84%,灰分0.11%,全糖90.21%,直接還元糖70.08%であった.
PPC, PIおよびCarbon CCで糖類を分別してしらべた結果,ハイドロール中の糖類としてフルクトース,グルコース,ニゲロース,マルトース,イソマルトース,ラミナリビオース,ゲンチオビオース,マルトトリオース,,イソおよびイソマルトトリオースを認めた.
全糖中の各糖の割合はグルコースが約55%で,次いでマルトース区分,イソマルトース区分の順に多かった. Carbon CCで分別したイソマルトース区分からイソマルトースをアセチル化物として結晶状に分離確認した.またニゲロース,マルトース区分およびゲンチオビオース,マルトース区分はアセチル化後Magnesol-Celite CCで分別してニゲロース,マルトース,ゲンチオビオースをそれぞれアセチル化物として結晶状に分離確認した.ラミナリビオース区分は厚手濾紙から切取りアセチル化し,アセチル化物として,はパニトールアセテートとしてそれぞれ結晶状に分離確認した.

抄録全体を表示

　Bacillus stearothermophilus SA0361株は,培養の定常期に菌体外にオリゴ1,6-グルコシダーゼを生産した.本酵素を電気泳動的に均一になるまで精製した.精製酵素は,SDS-PAGEの結果から分子量は63kDaであり,N-末端のアミノ酸配列はMERKWWKEAVVYQIYP-であった.本酵素はイソマルトース,イソマルトトリオースおよびを加水分解したが,トレハロース,ズクロースおよびマルトースは加水分解しなかった.

抄録全体を表示

環状オリゴ糖はその名の通りいくつかの糖が環状に連なったオリゴ糖であり,pHや温度安定性に優れ,非還元性であることから,現在食品のみならず多くの分野で利用されている.環状α-1,6-マルトシルマルトース(CMM)は,四つのグルコースから構成される環状オリゴ糖の一種である.CMMは一般的なα-amylaseでは分解されないが,CMM hydrolase (CMMase)という特殊な酵素によって効率的に分解されることが明らかとなっていた.我々はCMMaseの基質フリーおよび複合体状態の立体構造をX線結晶構造解析により決定した.CMMaseはα-amylase関連酵素において一般的な三つのドメインから構成されるモノマー構造を有していたが,ダイマー構造はこれまで報告されていない非常にユニークな羽根状の全体構造であった.また,同じ糖質加水分解酵素ファミリー13のサブファミリー20に属しているネオプルラナーゼとの比較から,CMMaseはCMMがぴったりとはまるような基質結合ポケットとなっており,その形は三つの特徴的な領域によって支えられていることが明らかとなった.さらに,このCMM認識に重要な3領域を持つCMMaseホモログの遺伝子が,その他の多くの菌種のゲノムに存在していることが示唆された.

抄録全体を表示

,マルトース,イソマルトースなどを主要構成糖とするグルコシルオリゴ糖(GOS)の齲蝕誘発能,および抗齲蝕作用をラット実験齲蝕系で調べた。SPFのSD系ラットにStreptococcus mutans6715株を感染させ,齲蝕誘発飼料2000中のスクロースの一部もしくは全部を供試糖に置き換えた飼料を与えて飼育した。その結果供試した GOSはスクロースの1/5程度の弱い齲蝕誘発能を示した。またスクロースと等量混合した場合には,スクロースの誘発する齲蝕を明確に抑制した。以上の結果はGOSが抗齲蝕作用を有する新しい代用糖としての可能性が高いことを示唆していた。

抄録全体を表示

　Arthrobacter globiformisT6由来のイソマルトデキストラナーゼの示すα-1,6およびα-1,4-グルコシド結合加水分解反応を酵素反応速度論的に解析した.本酵素は,イソマルトトリオースのα-1,6-グルコシド結合およびα-1,4-グルコシド結合を加水分解し,イソマルトースとグルコースを生成した.イソマルトトリオースとから成る混合基質に本酵素を作用させたところ,Lineweaver-Burkプロットは直線性を示し,その反応速度は各基質単独の場合の反応速度の和よりも小さく,両基質問に拮抗が認められた.さらに,各モル比の混合基質における見かけの最大反応速度は単一活性部位の理論式から得られる値と一致した.これらの結果は,α-1,6およびα-1,4-グルコシド結合の加水分解に関与する本酵素の活性部位が同一であることを示している.本酵素はイソマルトデキストラナーゼ活性と同時にプルランをエンド型で加水分解してイソバノースを生成するイソプルラナーゼ活性を示す.本酵素の遺伝子をE.coliで発現させた酵素タンパク質もイソプルラナーゼの活性を示し,単一酵素タンパク質がデキストラナーゼとイソプルラナーゼの両酵素活性を有していることが遺伝子工学的手法により確認された.

抄録全体を表示

(1) Isopullulanase [EC. 3. 2. 1. 57 pullulan 4-glucanohydrolase] from Aspergillus niger was highly purified by acetone-precipitation, ion-exchange chromatography and gel-filtration. This enzyme hydrolyzed α-1, 4-glucosidic linkages adjacent to α-1, 6-linkages of pullulan to produce only isopanose (6-maltosylglucose). Its substrate specificity was different from those of pullulanase [EC. 3. 2. 1. 41] and isoamylase [EC. 3. 2. 1. 68]. From the results, it was expected that isopullulanase would be used as a suitable enzyme for the structural analysis of α-1, 4-:-1, 6-glucooligosaccharide. (2) Cell free extract of Aureobasidium pullulans synthesized pullulan from UDPG in the presence of ATP. It was suggested that pullulan Would be synthesized through a sugarlipid intermediate. (3) Thermoactinomyces vulgaris α-amylase hydrolyzed α-1, 6-linkages in partial hydrolyzates of pullulan as well as α-1, 4-linkages in starch and pullulan. Pseudomonas stutzeri maltotetraose-forming amylase hydrolyzed starch from non-reducing end to produce α-anomer of maltotetraose, whereas glucoamylase and β-amylase hydrolyze starch from non-reducing end to produce β-anomer. (4) Large scale preparation of isopanose and panose from pullulan was facilitated by the use of special enzymes, isopullulanase and T. vulgaris α-amylase.

抄録全体を表示

Amylases of Streptomyces griseus, Pseudomonas stutzeri and Klebsiella pneumoniae produced mainly G₃, G₄ and G₆ at the initial stage of the reaction. The amylase of Bacillus licheniformis had a dual product-specificity for the formation of G₅ and G₃. Amylases of Pseudomonas stutzeri and Bacillus licheniformis catalyzed the degradation of water-insoluble, cross-linked blue starch . All four amylases also hydrolyzed partially-oxidized potato amylose and the degree of hydrolysis increased gradually. The action patterns of four amylases were investigated by two-dimensional paper chromatography by using ¹⁴C-reducing-end-labeled maltooligosaccharides. Three amylases of S. griseus, P. stutzeri, and K pneumoniae were characterized as exo-amylases, and that of B. licheniformis was an endo-amylase. Three such exo-amylases, namely maltotriohydrolase, maltotetraohydrolase, and maltohexaohydrolase formed products having α-configuration . I propose to classify this new group of amylases as “exo-α-amylase” with high product-specificity . Maltohexa ose was also formed from maltotetraose by a transfer reaction of the exo-maltohexaohydrolase, with an action pattern dependent on the substrate concentration. In addition, continuous production of maltotetraose using a dual immobilized enzyme system of maltotetraohydrolase and pullulanase was studied. The effects of operating conditions on the maltotetraose production were examined to confirm that the maltotetraose content of the products could be analyzed using the specific space velocity, SSV. The effectiveness of using immobilized pullulanase along with the maltotetraohydro lase was confirmed from constant-conversion operations in which the maltotetraose content in the product was kept at 50% (w/w) for 60 days in laboratory and bench scale experiments. Furthermore, industrial production and utilization of brand-new starch-related functional oligosaccharides will be described in this paper.

抄録全体を表示

イソマルトースを主成分とするイソマルトオリゴ糖(IMOS)の齲蝕誘発能の有無をin vitroの実験系,およびSPFラットを用いた実験齲蝕系で調べた。その結果,IMOSはStreptococcus mutans MT8148 株および Streptococcus sobrinus6715株のいずれによっても利用され, 強い酸を産生した。I M O S は上記両菌株より得られた酵素グルコシルトランスフェラーゼ(GTase)によるスクロースからのグルカン産生を抑制した。さらにI M O S は両菌株のスクロース依存性の平滑面付着を阻害した。しかし, S . m u t a n sMT8148R株およびS.sobrinus6715株を感染させたSprague-Dawleyラットの実験系においては,IMOS単独ではほとんど齲蝕誘発能を示さなかったが,スクロースにより誘発される齲蝕の抑制作用は認められなかった。

抄録全体を表示

市販イソマルトオリゴ糖製品中のオリゴ糖の定量法としてポリマー担体のアミノカラムを用いて，改良定量法を開発した．改良定量法では従来使用していたシリカ担体のアミノカラムよりも耐久性の高いカラムを用いた．本カラムを使用することにより市販イソマルトオリゴ糖製品中の各標準オリゴ糖の定量がRI検出による絶対検量線法で可能となった．グルコース，マルトース，コージビオース，ニゲロース，イソマルトース，マルトトリオース，，イソマルトトリオース，マルトテトラオース，イソマルトテトラオースの濃度とピーク高の検量線を作成したところ17 mg/mLまで直線を示し，最小二乗法で相関係数0.999以上の高い相関性が認められた．各糖類ごとに直線の勾配は異なっており，グルコースが最も高く，イソマルトテトラオースが最も低くなった．グルコースの勾配に対して各糖類の相対勾配(各糖類の勾配/グルコースの勾配)を求め，変換ファクターとした．イソマルトオリゴ糖工業製品中の各糖類の濃度定量は液クロ分析で得られたピーク高より以下の式に従い算出した：
　(糖類Aの濃度，mg/mL)=(グルコース標準の濃度，mg/mL)×(糖類Aのピーク高)/(糖類Aの変換ファクター)/(グルコース標準のピーク高)
　改良定量法を用いて市販イソマルトオリゴ糖製品を分析した結果，製品100 g(糖固形分75.6 g含有)当たりに標準イソマルトオリゴ糖は42.7 gであった．その構成糖はイソマルトース19.2 g，イソマルトトリオース10.3 gを主成分として，4.9 g，ニゲロース，コージビオース，イソマルトテトラオースが各々2.0，3.5，2.8 gであった．これら標準オリゴ糖の含有量は従来法と比較して高くなったが，これは従来定量法が各オリゴ糖の検量線法を用いて定量できなかったことに起因するものと考えられた．更に改良定量法ではニゲロース，コージビオース，4種類の未知のオリゴ糖の分離も可能となった．4種類の未知オリゴ糖の中で最も多い成分を単離・精製し，¹Hおよび¹³C-NMR解析したところイソマルトトリオシルグルコースであった．

抄録全体を表示