[发明专利]低聚木糖的制造方法

说明书

本发明公开了由包含木聚糖和纤维素的生物质制造低聚木糖的方法，该低聚木糖的制造方法简便，并且，通过抑制低聚木糖分解到木糖，从而低聚木糖的收量多。低聚木糖的制造方法中，通过在水解时至少具有木聚糖酶、纤维二糖水解酶和β‑葡糖苷酶的活性，并且实质上不具有β‑木糖苷酶的活性的纤维素酶组合物，来将包含木聚糖和纤维素的生物质进行水解。

技术领域

本发明涉及由包含木聚糖和纤维素的生物质制造低聚木糖的方法。

背景技术

低聚木糖是通过β-糖苷键结合多个木糖单元而得的寡糖的总称。低聚木糖由于显示出优异的整肠作用等，因此也用作功能性食品用的素材(非专利文献1)。

低聚木糖可以通过将包含木聚糖和纤维素的生物质所包含的木聚糖进行水解来获得。作为水解的方法，已知进行水热处理的方法(非专利文献2)、进行酸水解的方法(非专利文献3)、使用木聚糖酶进行酶处理的方法(专利文献1)。

其中，如果用木聚糖酶将木聚糖进行水解，则能够选择性地制造低聚木糖，因此能够有效率地制造低聚木糖。然而，成为木聚糖酶的底物的木聚糖为半纤维素的主成分，在植物细胞中半纤维素与纤维素、木质素一起形成高级结构。因此，为了用木聚糖酶有效率地将木聚糖进行分解，需要将这些高级结构进行水解的其它工序。

此外，木聚糖酶由于作为微生物生产的纤维素酶组合物的一种酶成分而被生产，因此使用了木聚糖酶的酶的制造方法中，以木聚糖酶作为主成分的酶的制造成本成为课题。

非专利文献4中记载了，不从纤维素酶组合物分离纯化木聚糖酶而将包含木聚糖和纤维素的生物质水解，制造低聚木糖的方法。纤维素酶组合物中包含各种分解酶，因此可以同时进行将木聚糖向低聚木糖水解的反应、和包含木聚糖和纤维素的生物质所包含的高级结构的分解、从半纤维素向木聚糖的水解。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-296224号公报

非专利文献

非专利文献1：Ayyappan AA等，Compre.Rev.Food.Sci.Food Saf.10， 2-16(2011)

非专利文献2：Patricia M等，Ind.Crops.Prod.62，460-465(2014)

非专利文献3：Ozlem A等，Carbohydr.Res.344，660-666(2009)

非专利文献4：Kumar R等，J.Ind.Microbiol.Biotechnol.35， 377-391(2008)

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，通过使用了木聚糖酶的酶处理来制造低聚木糖的方法中，工序的复杂、木聚糖酶的成本存在课题。此外，非专利文献4所记载的方法虽然工序简单，酶的纯化成本也可以抑制得低，但制造的低聚木糖通过纤维素酶组合物所包含的水解酶而被分解直到木糖，存在低聚木糖的收量低这样的课题。

用于解决课题的方法

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，本发明中，通过在对包含木聚糖和纤维素的生物质进行水解时至少具有木聚糖酶、纤维二糖水解酶、β-葡糖苷酶的活性，并且实质上不具有β-木糖苷酶的活性的纤维素酶组合物，将包含木聚糖和纤维素的生物质的前处理物进行水解，能够同时进行从半纤维素向木聚糖的水解反应、和从木聚糖向低聚木糖的水解反应，同时，也能够抑制从低聚木糖向木糖的水解反应，可以有效率地生产低聚木糖，从而完成了本发明。

即，本发明具有以下[1]～[11]的构成。