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不溶性多糖類、特に、生澱粉粒の酵素分解に見い出された新規現象(生成物固定化現象)の基礎的解析を行い、以下に示す研究成果が得られた。
(1)酵素作用の解析 植物起源が異なる各種澱粉にグルコアミラーゼを作用させ、その消化性から大きく3種のものに分類できることが判明した。その際、反応の初期に1-4割の生成物保持が観察され、難分解性のポテト、ショーティ、トウモロコシのアミロメイズ種の粒内保持が高いことが認められた。イソアミラーゼを作用させると、反応の全般を通じて、約3-6割の生成物が保持され、α-アミラーゼについては約2割であった。
(2)内部構造変化の影響 難分解性の澱粉粒(ポテト、ショーティ、アミロメイズ由来)を糊化開始温度で処理し、膨潤澱粉を調整した。各種アミラーゼを作用させた結果2-15倍の分解率の改善を認めた。その際、膨潤処理による生成物固定化りょう変化しなかった。
(3)反応条件による影響(疎水・親水環境と反応温度の解析)反応液のエタノール濃度の上昇とともに保持量も増し、エタノール濃度80%では生成物の全量が粒ないに留まったまま、沈殿することが見い出された。次に、反応温度を変化させ、生成物保持への影響を調べた。低温領域の方が多くの生成物保持が認められた。
以上の結果から、1)長鎖の生成物が保持量が高いこと、2)生デンプン粒の内部構造変化(糊化開始温度処理による温和な変化)は酵素分解を上昇させ、かつ、高い生成物保持量を維持すること、3)疎水環境で、かつ低温で粒内保持が促進することから、水素結合が関与すると推察された。特に、エタノールの添加効果は特筆するべきものがあり、デンプンから産業上重要なオリゴ糖が安価かつ容易に回収できることが明らかになった。
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