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亜臨界含水ポリオール処理による希少糖製造技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K07814
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 食品科学
研究機関京都大学

研究代表者

小林 敬  京都大学, 農学研究科, 助教 (70416311)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード亜臨界水 / 希少糖 / 緩衝液 / 異性化 / 有機酸 / 速度解析 / 亜臨界流体 / ポリオール / 配位子交換クロマトグラフィー
研究成果の概要

亜臨界水は高い反応性を有しながら無害な溶媒である。亜臨界水を用いて普遍糖から希少糖を合成する試みを行ったところ、希少糖はほとんど生成しなかった。しかし、水にエタノールを加えると希少糖収率が改善した。しかしエタノールの添加は低い等濃度でしか実施できない。そこで、ポリオール類を水に添加して同様に検討した。しかし、希少糖収率の有意な改善は認められなかったことから、亜臨界水中にリン酸緩衝液を添加した反応系で希少糖合成を試みた。その結果、従来法と比較して10倍以上の希少糖収率の改善が認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

希少糖は自然界に存在量の少ない糖類の総称である。希少糖の中には有用な生理活性を持つものがあると考えられているが、現在のところ機能性を評価するための希少糖生産プロセスは確立されていない。そこで、我々は亜臨界流体中で希少糖の合成を試みた。リン酸緩衝液を反応溶媒にすることで、低温で迅速に、かつ効率的に希少糖を合成できた。これは、健康増進社会の推進に寄与するとともに、省エネルギーで環境負荷の小さい希少糖生産プロセスでもある。種々の希少糖の製造が実現することにより、持続可能な社会の実現に寄与することが出来、SDGsにも見合う。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Isomerization and Epimerization of Galactose to Tagatose and Talose in a Phosphate Buffer Containing Organic Solvents under Subcritical Water Conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Onishi Yuichiro、Furushiro Yuya、Adachi Shuji、Kobayashi Takashi
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: - 号: 14 ページ: 5084-5089

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.1c00682

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaction Behavior of Glucose and Fructose in Subcritical Water in the Presence of Various Salts2020

    • 著者名/発表者名
      Furushiro Yuya、Kobayashi Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Glycoscience

      巻: 67 号: 1 ページ: 11-15

    • DOI

      10.5458/jag.jag.JAG-2019_0014

    • NAID

      130007800423

    • ISSN
      1344-7882, 1880-7291
    • 年月日
      2020-02-20
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of Tagatose from Galactose in a Batch-type Reactor Using a Phosphate Buffer under Subcritical Water Conditions2020

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi, Y. Miyagawa, T. Kobayashi
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 26 号: 6 ページ: 695-699

    • DOI

      10.3136/fstr.26.695

    • NAID

      130007962128

    • ISSN
      1344-6606, 1881-3984
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of tagatose and talose through isomerization of galactose in a buffer solution under subcritical water conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Onishi Yuichiro、Furushiro Yuya、Hirayama Yusuke、Adachi Shuji、Kobayashi Takashi
    • 雑誌名

      Carbohydrate Research

      巻: 493 ページ: 108031-108031

    • DOI

      10.1016/j.carres.2020.108031

    • NAID

      120006844938

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics for the Subcritical Treatment of Glucose Solution at Various Concentrations2019

    • 著者名/発表者名
      Hirayama Yusuke、Kobayashi Takashi
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 25 号: 3 ページ: 383-389

    • DOI

      10.3136/fstr.25.383

    • NAID

      130007690060

    • ISSN
      1344-6606, 1881-3984
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics for the subcritical treatment of glucose solution at various concentrations2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirayama, T. Kobayashi
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007690060

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 亜臨界水中での希少糖の合成に及ぼす緩衝液とアルコールの影響2021

    • 著者名/発表者名
      尾西 佑一朗、古城 侑也、安達 修二、谷 史人、小林 敬
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 亜臨界水中でのグルコース濃度が異性化反応に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      平山祐輔,小林敬,谷史人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度(平成30年度)大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 希少単糖および希少二糖の製造方法2019

    • 発明者名
      小林敬、平山祐輔、古城侑也、尾西佑一朗
    • 権利者名
      小林敬、平山祐輔、古城侑也、尾西佑一朗
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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