JPH0347087A

JPH0347087A - 新規ガンマー・ポリグルタミン酸、その製造方法及びこれを含有する飲料用剤

Info

Publication number: JPH0347087A
Application number: JP2074192A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yamanaka; 茂山中; Reiko Kikuchi; 菊池　玲子
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1991-02-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、食品業、製菓業に関する。

〔従来の技術及び問題点〕

従来より、納豆菌がガンマー・ポリグルタミン酸を生産
することは知られていた。また、そのポリグルタミン酸
の０体とＬ体の比率が培地に加えるマンガンイオンの濃
度、アミノ酸の種類または培養時間などで、著しく変動
するという報告もいくつかあるｅ　　（Ｒ，Ｍ、Ｗａｒ
ｄ、　Ｒ，Ｆ、Ａｎｄｅｒｓｏｎ、　Ｆ、に、Ｄｅａｎ
、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　　ａｎｄ　　８ｉｏｅ
ｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏｌ　　Ｖ　。

４１〜４８　（１９６３）、藤井久雄：農化第３７巻、
第１０号。

６１５〜６１８（１９６３））　Ｖ　ンガン’Ｊ１１ｚ
度を１０−’〜１０−７ｍ□ｌ／１に変化させた所、マ
ンガン濃度を低くするにつれＬ体の含量が増加する傾向
があった。この方法では、生体系に多いＬ体の比率は最
大８０％までしか達していず、Ｌ体の比率がこれ以上高
含有のものは知られていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

Ｌ体を９０％以上含有するガンマー・ポリグルタミン酸
の開発及び該ガンマー・ポリグルタミン酸の製造方法を
開発することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題を解決すべく鋭意研究した結果、バチルス・
ズブチリスに属する納豆菌（微工研寄託ＦＥＲＮ　Ｐ−
１０６０７）が産生ずるＬ体を９０％以上含有するガン
マー・ポリグルタミン酸及びその製造方法ざらに当該ガ
ンマー・ポリグルタミン酸を主成分とする飲料用剤を開
発することにより本発明を完成させた。さらに本発明を
詳述する。

すなわち本発明は、構成アミノ酸がグルタミン酸であり
、全グルタミン酸中のＬ−グルタミン酸含有率が９０％
以上であり、平均分子量が５千〜１００万である新規ガ
ンマー・ポリグルタミン酸、その製造方法、及びこれを
含有する飲料用剤である。

本発明の新規ガンマー・ポリグルタミン酸は、構成アミ
ノ酸がグルタミン酸であり、全グルタミン酸中のＬ体含
有率が９０％以上であり、比旋光度（ｃｔ　）：；、、
：　＋　１９２＠〜＋　２４１”であり、酸性下（ｐＨ
２，０）でも沈澱ぜず、平均分子量が５千〜１００万で
あり、ニンヒドリン反応、ビウレット反応、アンスロン
反応、モリッシュ反応及びエルソンーモルガン反応に陰
性を示し、水に可溶であり、ｌ１１１ｍアンモニウム、
トリクロロ酢酸により沈澱せず、メタノール、エタノー
ル、硫酸銅、酢酸バリウム、アセトン及びリバノールに
より沈澱し、その水溶液を熱処理（１２０℃、２０分）
しても沈澱を生じず、酸性下で１５３０　Ｃ「’、　　
１５５０ｃｎ＋−’、　　１６３０　ｃｒａ−’、　　
１６５０ｃｍ−’にそれぞれ特性赤外線吸収スペクトル
を示す性質を有する。

本発明における納豆菌とは、バチルス・ズブチルス、バ
チルス・リッチェニフオルミス、バチルス・メガテリウ
ム、バチルス・メツセンテリカス、及びバチルス・アン
トラシル等ポリグルタミン酸を主成分とする粘質物を産
生ずるバチルス属細菌を指す。

本発明の新規ガンマー・ポリグルタミン酸の産主に用い
る培地は、グルタミン酸、プロリンまたはアラニン等の
単独のアミノ酸、その塩、これらの混合物または大豆・
小麦等より得られるアミノ酸を含む抽出物をアミノ酸源
とし、グルコース、グリセリン、マルトース、シューク
ロース、フラクトース、ピルビン酸ナトリウム、これら
の混合物または植物・微生物・動物等より得られる炭素
源を含む抽出物等を炭素源とし、リン酸塩、マグネシウ
ム塩、鉄塩、カリウム塩または塩化ナトリウム等を無機
質とし及び、ビオチンの四成分を必須成分とする。マン
ガンイオンは、通常の培地中ζこ添加する量では、本発
明の新規ガンマー・ポリグルタミン酸の産主には不適当
であり、本発明では全く含まないか叉は０．２　ｐｐｍ
以下に制限することを特徴とする。

培養温度は３０〜４５℃、培養日数は２〜１５日、１辰
盪・静置のどちらでも可能であるが、収率の′点から、
３４〜４０℃、３〜７日、振盪の条件が星ましい。

精製方法は主に二方法、すなわち硫酸鋼による沈澱法（
Ｔｈｒｏｎｅ、Ｂ、Ｃ，Ｃ，Ｇ、Ｇｏｍｅｚ、　Ｈ，Ｅ
、Ｎｏｕｅｓ　ａｎｄＲ，０，Ｈｏｕｓｅｗｒｉｇｈｔ
、　Ｊ、８ａｃｔｅｒｉｏｌ、６８，３０７（１９５４
））、及びアルコール沈澱法（上記、Ｒ，Ｍ、Ｗａｒｄ
、　Ｒ，Ｆ、Ａｎｄｅｒｓｏｎ　ａｎｄ　ＦＪ、Ｔ）ｅ
ａｎ　；　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｂｉ
ｏｅｎｇｎｎｃｃｒｉｎｇ、　５．４１　（１９６３）
、沢純彦、材用武雄、村尾沢夫、大亦正次部；農化、第
４７巻、第３号、１５９〜１６５、（１９７３））等が
知られており、どちらでも純度９５％以上の標品が得ら
れたが、飲料溶剤として用いる場合は後者の方が望まし
い、具体的に示すならば、培養液に飽和食塩水を１０％
（Ｖ／Ｖ）添加し、９９％エタノールにガラス棒で撹拌
しながら添加し、沈澱物を巻き取り、これを３％食塩水
に溶解させ、遠心により不溶物を除去し、上澄みを一昼
夜透析する。これで得られた透析内液が粗ポリグルタミ
ン酸の水溶液であり、以後、エタノール沈澱と透析を繰
り返すことにより純化を進め、最後に凍結乾燥により精
製ポリグルタミン酸な得る。

本発明でいう飲料用剤とは、果汁飲料、スポーツドリン
ク、乳製品（含むヨーグルト）等の清涼飲料水、アルコ
ール飲料またはスープ等に添加するものである。飲料用
剤の形状はポリグルタミン酸またはその塩、及びこれら
と培養に由来する夾雑物との混合物を凍結乾燥などの処
理によって得られる粉末、または粉末を湿式または乾式
造粒した顆粒状、粉末または顆粒状粉末をそのまま、ま
たは賦形剤その他を加えて一定の形状に圧縮した錠剤、
または、該粉末を水等の溶媒に溶解させて得た溶液、ま
たはゲル等である。ポリグルタミン酸を飲料用剤として
飲料に添加（ＩＸＩ□−３％〜５％）すると従来の飲料
にはない、粘性、口当りの良さが得られる。またポリグ
ルタミン酸は水溶性であるため、食物繊維とは言っても
、摂取後繊織特有のザラザラした舌に残るような不快感
もなく、また沈降による不均一性もない。

また添加することにより、飲料の酸味が抑えられ、味が
まろやかになるという効果もわかった。

本発明において、飲料用剤としてポリグルタミン酸を用
いるに際して飲料用剤調製時に用いられる他の高分子物
質と併用することに制限はない。

また他の低分子化合物あるいは無機化合物、香料、調味
料または保存剤等と組み合わせて用いること及び各種物
質と刊み合わせることについても何ら制限はない。

本発明の飲料用剤にフラクタンを含む多糖が含まれてい
ても良い。

ガンマー・ポリグルタミン酸を飲料用剤に加工した後、
飲料に添加するについては、そのまま加えてもまた溶解
を容易にさせるために水等の溶媒に溶解させてから添加
しても良い。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

実施ηす１〜３培地Ａ・・・肉汁寒天培地培地ＢグルコースＬ−グルタミン酸ナトリウムＫ）Ｉ、ＰＯ４Ｎａ２１１ＰＯ，−１２８２ＯａＣＩＭｇＳＯ２−７８，０ビオチン５　％１．５　％０．２７　％０．４２　％０．０５　％０．０５　％１００　γ ｐｌ＋　　７．４山）Ｓ０４・４＋１２０は、０．０．１．０．８吋／１
の三段階にした。

天然界よりスクリーニングしてきたバチルス・ズブチリ
ス（バージニスマニュアル第９版により同定）微工研寄
託（微工研寄託ＦＥＲＮ　Ｐ−１０６０７）を培地Ａ上
で１日、３０℃にて前培養した。これを生理食塩水にて
０．Ｄ＝　０．７　（５７０ｎｍ）になるようＭｌさせ
、培地Ｂに０．５　ｍｌ／旧ずつ接種した。培養は４０
℃、７日間、１２０回／分の振盪にて行った。培養液は
、１０％の食塩水、及び二倍量のエタノールを加え、沈
澱物を取り、９９％のエタノールで脱水し、小さな断片
にし、真空中にてエタノール除去をした。これを３％食
塩水に懸濁後、２３，０００　ｇにて遠心し、その上澄
みを一昼夜透析した。透析したサンプルは、同様にして
エタノールにより回収した。

この過程を３回繰り返し、最後に透析内液を凍結乾燥さ
せることにより、純度９５％以上の純白標品を得た０本
標品を６規定の塩酸中で１００℃、６時間加水分解し、
５０℃でエバポレーションヘッドを用いて塩酸を除去し
、水に再溶解させてからＤＬアミノ酸分離用カラム（Ｍ
ＣＩ　ＧＥＬ　ＣＲ５ｌ０讐）を用いたｉα体クロマト
グラフィーにて、Ｄ−及びＬ−グルタミン酸の定量を行
った。結果を表１に示す。

ＭｎＳＯ４−４Ｈ２０がＯ〜０．１　ｍｇ／Ｉの範囲で
Ｌ体の比率が、９５％以上、０．８　ｍｇ／Ｉで約９０
％というＬ体含有率の高いガンマー・ポリグルタミン酸
ナトリウムを得た。

比較例１及び２実施例１においてＭｎＳＯ４・４）１２０を４及び２０
　＋ｉｇ／ｌ用いた以外は同様にした。結果を表１に示
した。

表１実施例牛実施例１で得たＬ体含有率が９５．１％のポリグルタミ
ン酸ナトリウム凍結乾燥物１ｏｇと等貴のメチルセルロ
ースを混合機で均一に混合し、捏和機にかけ、５０％エ
チルアルコール（メチルセルローズの２０倍）を加え、
さらに混合した。これをスクリュー押出し式造粒機で乾
燥、整粒及びふるいの工程を経てポリグルタミン酸ナト
リウムの顆粒１８．５１９を得た。

実施例Ｓ実施例３で得た５体含有率９１．３％のポリグルタミン
酸ナトリウム５！ｉにアスパルテーム原末を加え以下実
施例生と同様にして、アスパルテーム含有のポリグルタ
ミン酸ナトリウム顆粒９．６２を得た。

実施例６実施例４で得られたポリグルタミン酸ナトリウム顆粒２
ｇ及び、賦形剤としてメチルセルロースを更に加え、単
発式打錠機で、ポリグルタミン酸ナトリウムの錠剤５０
錠を得た。

実施例７実施例２と同様にして得たＬ体含有率９６．３％のポリ
グルタミン酸ナトリウム１ｇを３％の割合で水に溶解さ
せた。得られた半液状物はレトルトパックに入れ加圧高
温殺菌をして保存した。殺菌及び保存中（常温６ケ月）
のポリグルタミン酸の変性は見られなかった。

実施例８実施例牛で得たポリグルタミン酸顆粒物を用いて下記成
分表に示した果汁飲料（レモネード）を試作し該飲料の
改質を試みた。混合比は表３の通りである。

表　　３ここで得られた果汁飲料をポリグルタミン酸顆粒物を添
加しない該飲料をコントロールにして、２０人のパネラ
−により官能テストを試みた。項目は、粘性、口当たり
の良さ、酸味及び飲みやすさであった。テストの結果は
、表４に示す。

実施例９実施例２と同様にして得たＬ体含有率９０．８％のポリ
グルタミン酸顆粒２！ｉを市販のスポーツドリンク（ア
ルギン２）に０．１％添加した。コントロールとしてポ
リグルタミン酸無添加のスポーツドリンク（アルギン２
）を用いて、２０人（７）・クネラーにより官能テスト
を行った。項目は粘性、口当たりのよさ、酸味でちった
。テストの結果は、表４に示す。

実施例８，９の結果（Ａ；上がった、Ｂ；どちらともい
えない、Ｃ；下がった）表　　４表４のように、ポリグルタミン酸ナトリウム、その顆粒
物、またはポリグルタミン酸ナトリウムの混合物の顆粒
物を飲料に添加することによシ飲料に粘性を付与し口当
たシを良くし飲みやすさを改良し、他方、酸味を抑制す
ることができだ。

グルタミン酸ナトリウム、及びポリグルタミン酸をイオ
ン交換樹脂Ｄｏｗａｘ　５０Ｗで処理して得たポリグル
タミン酸の物理的、及び化学的性質について調べた。

（ｒ）　　元素分析値本物質の元素分析をリーピヒの炭水素定量法及びケルダ
ールの窒素定量法を用いて定量した。結果は表５の通り
。

表　　５ ←）呈色反応ｆリグルタミン酸ナトリウム及びこれを６規定塩酸中で
１００．℃６時間加水分解した加水分解物を水に溶解し
たものについて、各種の呈色反応を試験した結果を表６
に示す表　　６呈色反応　　　ポリカ呼ミン酸す）ＩＪウム　該加水分
解物ニンヒドリン反応　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　十ビウレット反応アンメロン反応モリッシェ反応岬ンー七暉ν反応Ｑう　溶解性本物質は水に可溶であり、硫酸アンモニウム、トリクロ
ロ酢酸、及び熱処理（１２０℃３０分）によシ沈澱を生
じないが、メタノール、エタノール、硫酸銅、酢酸バリ
ウム、アセトン、及びリノ々ノールによりて沈澱を生じ
る。

に）　ポリグルタミン酸ナトリウムを０．０５％の水溶
液にして旋光度をジャスコＤＩＰ−１４０旋光度計にて
測定し、その測定値よシ比旋光度〔α）２５’Ｃ２５０
ｍμ を求めた。結果は宍７０通り。

表７Ｄ−グルタミン酸及びＬ−グルタミン酸を０．０５チの
水溶液にして旋光度を測定した所、それぞれ−２４１°
、＋２４１°となり、これン二り求めた５体の比率と、
実施例１のＤＬアミノ酸分離用カラムにより用めた５体
の比率はよく一致した。

（ホ）赤外線吸収スペクトルポリグルタミン酸ナトリウム、及びポリグルタミン酸を
ＫＢｒＢｒ決済法り赤外線吸収ス被りトルを測定した。

測定にはバイオラド製赤外分光分析計ＦＴＳ　−１５Ｅ
／Ｄを用いた。中性及びアルカリ性下における状態、す
なわちポリグルタミン酸ナトリウムは１４１０　ｃｍ−
”、及び１６００　’ｃｍ−’に、酸性下における状態
、すなわちポリグルタミン酸は１５３０ｏｎ’　＋１５
５０″ｃＡ、１６３０ｍ”　’及び１６５０ｃＴｒＬに
それぞれ特性吸収を示した。

実施例１１ポリグルタミン酸中の全グルタミン酸に対するＬ体含有
率による酸性下での溶解性について調べた。実施例１で
得たガンマー・ポリグルタミン酸ナトリウムをイオン交
換樹脂口ｏｗｅｘ　５０譬で処理してガンマー・ポリグ
ルタミン酸にした後、酸性下での溶解性を調べた。試料
５０　ｍｇを純水２ｍｌに溶解後、１０　Ｎの１１６１
にてｐＨを２に合わせ、さらに水を加えて３ｍｌにした
。３℃にて２４時間放置後、１５，０００ひで遠心し、
沈澱物の量を測定した。結果は表８の通りである。

比較例３比較例２で得たＬ　Ｉ’４：含有率７２．３％のガンマ
ー・ポリグルタミン酸ナトリウムを用い、実施例１１に
準じて沈澱物の量を測定した。結果を併せて表８に示し
た。

表８〔発明の効果〕納豆菌により本発明の全グルタミン酸中のＬ−グルタミ
ン酸含有率が９０％以上である新規ガンマ−・グルタミ
ン酸とその製造方法を開発した。本発明の新規ガンマー
・ポリグルタミン酸は、酸性下でも沈澱しないため、酸
性条件にして夾雑物を取り除く事が出来、また酸性条件
でも透明の水溶液が得られた０本発明の新規ガンマー・
ポリグルタミン酸を用いることにより、加える飲料に粘
性を１寸与し、口当り及び飲みやすさを改良し、酸味を
抑える効果を有し、かつ、一般に受は入れやすいポリグ
ルタミン酸を主成分とする飲料用剤を開発することがで
きた。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）構成アミノ酸がグルタミン酸であり、全グルタミ
ン酸中のＬ−グルタミン酸含有率が９０％以上であり、
平均分子量が５千〜１００万である新規ガンマー・ポリ
グルタミン酸。
（２）アミノ酸を基質とし、少なくとも炭素源、無機質
、及びビオチンを必須成分とし、マンガンイオンを含ま
ないか叉は０．２ｐｐｍ以下を含む培地でバチルス・ズ
ブチルスに属する納豆菌より産生されることを特徴とす
る、請求項（１）記載の新規ガンマー・ポリグルタミン
酸の製造方法。
（３）請求項（１）記載の新規ガンマー・ポリグルタミ
ン酸またはその塩を含有すること特徴とする飲料用剤。