オリゴ糖




オリゴ糖（オリゴとう、oligosaccharide）は、単糖がグリコシド結合によって数個結合した糖類のオリゴマーで、分子量としては300 - 3000程度である。


オリゴはギリシア語（ὀλίγος / ラテン文字転写olígos / カタカナ読み「オリゴス」）で少ないを意味する語であることから、少糖類（しょうとうるい）と呼ぶこともある。オリゴ糖の明確な定義はなく、二糖以上をオリゴ糖とするが[1][2][3]、三糖以上（三糖、四糖、……）をオリゴ糖とすることも多い[4][5]。上限についても幅があるが通常10糖である[1][4]。




目次






  • 1 構造


  • 2 発見と利用


    • 2.1 摂取源


    • 2.2 生理活性


    • 2.3 工業的製法


    • 2.4 利用




  • 3 細胞認識


    • 3.1 血液型の決定




  • 4 脚注


  • 5 関連研究


  • 6 関連項目


  • 7 外部リンク





構造


天然の動植物中にもともと含まれているオリゴ糖は、ほとんどがスクロース、ラクトース、トレハロース、マルトースなどの二糖類であり、三糖類より多くの糖が結合しているものの量は少ない。　天然から見出されているものとしては三糖類ではラフィノース、パノース、マルトトリオース、メレジトース、ゲンチアノースなど。四糖類ではスタキオースなどが知られている。また、ブドウ糖が環状に結合したオリゴ糖としてシクロデキストリンがある。



発見と利用


100年以上前から、母乳栄養児が人工栄養児よりも下痢などの病気にかかり難く、かかっても軽症で速やかに治癒することが知られていた。1899年、パスツール研究所のティシエ（Tissier）により、健康な母乳栄養児の便からビフィズス菌を分離した事がきっかけとなり、腸内細菌の研究が進み、母乳中のビフィズス増殖因子と呼んでいた物がオリゴ糖であった。数々の研究を経て様々なオリゴ糖が発見された。



摂取源


ヒト母乳中には1.2g/100mL[6]～1.3g/100mLのオリゴ糖が含まれると算出されている。これは時期によって変化し、初乳に含まれる量は1.9g/100mLであったが、泌乳期を経るに従い0.9g/100mLにまで減少する[7]。母乳中オリゴ糖は約130種類が存在するとされ[7][8]、そのうち93種類のオリゴ糖が構造決定されている[7]。構造としては、ガラクトース、フコース、シアル酸、グルコース、N-アセチルグルコサミンといった糖類を構成単糖とし[6]、鎖長が3から10でラクトース末端を持つオリゴ糖が大半である[8]。ヒト母乳中にオリゴ糖が含まれる理由としては、感染防御の役割が考えられる。病原体が上皮細胞に付着する前に、オリゴ糖が結合することで付着を阻害する[7]リガンドとしての役割を持っていると推測されている[8]。例えば、シアル酸オリゴ糖は肺炎球菌類とインフルエンザウイルスの付着を阻害し、ガラクトオリゴ糖とフルクトオリゴ糖はE.coliの付着を阻害する[8]。


ヒトはオリゴ糖を分解する消化酵素を有していない。母乳中に乳児が消化できないオリゴ糖が存在する理由は、乳児の腸内にラクトバシラス属やビフィドバクテリウム属を中心とした腸内細菌を育成させ、これらの腸内細菌が生成する酪酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸などの短鎖脂肪酸により腸内での他の有害な細菌の増殖を抑制する環境を形成することである[9]。



生理活性


様々な研究より、ビフィズス菌などの腸内善玉菌を増やす効果がある事が確認され、さまざまな生理活性作用が期待され、健康食品に利用されている。このように、腸内善玉菌を増やす効果がある物質をプレバイオティクスと言い、整腸作用を期待し特定保健用食品として利用されている。安価に単体で純度を高めることが困難なため、市販品の多くは液体で流通している。プレバイオティクスには、ガラクトオリゴ糖(GOS)やフラクトオリゴ糖(FOS)、マンナンオリゴ糖(MOS)などがある。



  • ラフィノースの高純度粉末品は医療用で移植臓器の保存性向上剤としても利用されている。[10]

  • フラクトオリゴ糖（原料-ショ糖）は、腸内細菌研究の第一人者として知られる光岡知足によりビフィズス菌の増殖活性に優れていることが確認された。[11]



工業的製法



  • 植物に含まれる成分を抽出する。

  • 微生物を利用し発酵させ、デンプン、砂糖、乳糖を原料として合成する。

  • 植物の多糖類を酵素の作用により分解。


  • 酸やアルカリで糖を異性化する。


例えばアミロースをアミラーゼで分解すると二糖類のマルトースと三糖類のマルトトリオースなどの混合物が得られる。得られる糖はアミラーゼの種類により異なる。



利用



マルトオリゴ糖

マルトオリゴ糖には主成分がマルトトリオース(G3)からマルトヘプサオース(G7)まで重合度の異なるものがあり、重合度が高いものほど甘味度が低い。砂糖や水飴と比較して吸・放湿に対して安定な特性を有し、一定の濃度条件下ではブドウ糖、砂糖、マルトース、異性化液糖と比較して熱に安定であり加熱による変色も少ない。これらの特性から、コク付けや着色防止、艶出し、日持ち向上などの目的で利用されている。プレバイオティクスの機能としては、マルトテトラオース(G4)の腸内での腐敗菌の抑制効果が知られている[12]。



分岐オリゴ糖（イソマルトオリゴ糖）

まろやかな甘味を有し、水分保持力が高いために結晶析出防止や保湿に効果がある。また、砂糖と同固形分濃度で、水分活性が砂糖より低く加工食品の日持ち向上に効果があり、耐酸性、耐熱性にも優れている。以上の特性から、みりんや清涼飲料水、パン類に利用されている。プレバイオティクスの機能としては、ビフィズス菌、乳酸菌などに優先的に利用されることから、腸内菌の増加を助ける効果がある。また、虫歯菌の不溶性グルカンの合成を抑制する効果があるという報告がある[12]。



ゲンチオオリゴ糖


リンドウ属に由来するオリゴ糖で、特有のコクと苦味があることから野菜のエグ味やココア、チョコレートの苦味などをマスキングする分野で利用される。プレバイオティクスの機能としては、ビフィズス菌、乳酸菌などに優先的に利用されることから、腸内菌の増加を助ける効果がある[12]。



ニゲロオリゴ糖

日本の伝統的な食品、清酒や味噌などにも含まれる味覚物質を持ち、長く持続するまろやかな甘みが特徴。食塩の刺激を緩和させる効果がある他、高甘味度甘味料の味質を改善させる効果がある。他にも、日持ち向上、天然色素の退色抑制、果汁感の向上に効果がある。プレバイオティクスの機能としては、分岐オリゴ糖同様に抗う蝕性効果が明らかになっている他、実験によって免疫賦活作用や生活の質(QOL)の改善に効果があるとされている[12]。



細胞認識


細胞は糖タンパク質もしくは糖脂質で覆われており、どちらも細胞のタイプを決定するのに役立つ[13]。
レクチンは炭水化物に結合するタンパク質で、特定のオリゴ糖を特異的に認識する。レクチンが結合したオリゴ糖で、細胞認識の為に有用な情報を得ることができる。



血液型の決定


血液型は血球上のオリゴ糖鎖の構造により決定される。


違う血液型同士を混ぜると抗原抗体反応により赤血球の凝集が起こる。これは赤血球膜上に存在する血液型物質である複合糖質の糖鎖の構造が違うと、異物と認識され抗原抗体反応による凝集が起こる為である。従って赤血球上の糖鎖構造が血液型を決定している。ABO式血液型において、A型を決定する因子をA型物質、B型を決定する因子B型物質、O型に存在する血液型物質はH型物質という。H型物質はA型やB型の赤血球膜上にも存在し、H型物質がA型物質やB型物質の前駆体ではないかと考えられている。このようにH型物質はO型の決定因子とはならず、A型やB型の前駆体である基本物質という意味からHuman(ヒト)の頭文字をとってH型物質と呼ばれている。H型物質の糖鎖構造は2種類あり、L-フコース-α(1→2)-D-ガラクトース-β(1→3)-N-アセチル-D-グルコサミンをI型糖鎖、L-フコース-α(1→2)-D-ガラクトース-β(1→4)-N-アセチル-D-グルコサミンをⅡ型糖鎖という。Ⅰ型糖鎖とⅡ型糖鎖の違いは、ガラクトースとN-アセチルグルコサミンの結合形式がβ(1→3)であるかβ(1→4)かだけである。H型物質のガラクトース残基にN-アセチルガラクトサミンがグリコシド結合した糖鎖がA型物質で、ガラクトースが結合した糖鎖がB型物質である。AB型の血液には、血球膜上にA型物質とB型物質のどちらも存在する[14]。




H型物質




A型物質：GalNAc(N-アセチルガラクトサミン）が結合している。




B型物質：Gal(ガラクトース)が結合している。





脚注



  1. ^ ab2糖～10糖：“Oligosaccharides”. アメリカ国立医学図書館　Medical Subject Headings (MeSH). 2016年4月25日閲覧。


  2. ^ 2糖～6糖：飯塚勝 『糖質の科学』 朝倉書店、1996年、8頁。.mw-parser-output cite.citation{font-style:inherit}.mw-parser-output .citation q{quotes:"""""""'""'"}.mw-parser-output .citation .cs1-lock-free a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/65/Lock-green.svg/9px-Lock-green.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center}.mw-parser-output .citation .cs1-lock-limited a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-registration a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d6/Lock-gray-alt-2.svg/9px-Lock-gray-alt-2.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center}.mw-parser-output .citation .cs1-lock-subscription a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/Lock-red-alt-2.svg/9px-Lock-red-alt-2.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center}.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration{color:#555}.mw-parser-output .cs1-subscription span,.mw-parser-output .cs1-registration span{border-bottom:1px dotted;cursor:help}.mw-parser-output .cs1-ws-icon a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4c/Wikisource-logo.svg/12px-Wikisource-logo.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center}.mw-parser-output code.cs1-code{color:inherit;background:inherit;border:inherit;padding:inherit}.mw-parser-output .cs1-hidden-error{display:none;font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-visible-error{font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-maint{display:none;color:#33aa33;margin-left:0.3em}.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration,.mw-parser-output .cs1-format{font-size:95%}.mw-parser-output .cs1-kern-left,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-left{padding-left:0.2em}.mw-parser-output .cs1-kern-right,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-right{padding-right:0.2em}
    ISBN 4-254-43511-8。


  3. ^ 2糖以上：畑中研一 『糖質の科学と工学』 講談社、1997年、6頁。
    ISBN 4-06-139783-4。

  4. ^ ab3糖～10糖：Eleanor Noss Whitne, Sharon Rady Rolfes (2015). Understanding Nutrition (14 ed.). Cengage Learning. pp. 103. ISBN 9781285874340. 


  5. ^ 3糖～6糖：“oligosaccharide, Encyclopedia Britannica”. 2016年5月9日閲覧。

  6. ^ abLindsay Allen and Andrew Prentice (2005). Encyclopedia of Human Nutrition, Four-Volume Set (2nd ed.). Elsevier Ltd.. p. 327. ISBN 0-12-150110-8. 

  7. ^ abcd中埜拓「母乳成分の化学 -糖質-」、『周産期医学』第38巻第10号、東京医学社、2008年、 1225-1229頁。

  8. ^ abcdLindsay Allen and Andrew Prentice (2005). Encyclopedia of Human Nutrition, Four-Volume Set (2nd ed.). Elsevier Ltd.. p. 242. ISBN 0-12-150110-8. 


  9. ^ アランナ・コリン著、矢野真千子訳『あなたの体は9割が細菌』　p242ほか、2016年8月30日、河出書房新社、ISBN 978-4-309-25352-7


  10. ^ お砂糖豆知識-オリゴ糖について (1) 日本甜菜製糖（株）総合研究所 2004年10月


  11. ^ 特定非営利活動法人-日本食品機能研究会 オリゴ糖

  12. ^ abcd貝沼圭二、中久喜輝夫、大坪研一 編『トウモロコシの科学』<食品の科学> 朝倉書店 2009年 ISBN 9784254430745 pp.174-178.


  13. ^ Voet, Donald; Voet, Judith; Pratt, Charlotte, Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level (4th ed.), John Wiley & Sons, Inc., ISBN 978-0470-54784-7 


  14. ^ 岩瀬仁勇, 大西正健, 木曾眞, 大西正健, 平林義雄 『糖鎖の科学入門』 培風館、1994年、初版、43-48頁。
    ISBN 4-563-04539-X。



関連研究




  • ビフィズス増殖因子としてのミルクオリゴ糖の研究小史とガラクトオリゴ糖 -ヤクルト本社中央研究所[リンク切れ]


  • 寒天オリゴ糖は、体内の有害物質を解毒する酵素群を増強し、体内を綺麗にする作用を示すことを発見 - タカラバイオ株式会社[リンク切れ]


  • オリゴ糖開発と酵素 - (株)林原生物化学研究所[リンク切れ]



関連項目



  • 糖

  • 多糖

  • 特定保健用食品



外部リンク




  • イソマルトオリゴ糖 - 「健康食品」の安全性・有効性情報（国立健康・栄養研究所）


  • ガラクトオリゴ糖 - 同


  • キシロオリゴ糖 - 同


  • 大豆オリゴ糖 - 同


  • ニゲロオリゴ糖 - 同


  • 乳果オリゴ糖　（ラクトスクロール） - 同


  • フラクトオリゴ糖 - 同























  • 表

  • 話

  • 編

  • 歴


炭水化物
一般構造


  • アルドース

  • ケトース

  • ピラノース

  • フラノース
立体構造

  • エピマー

  • アノマー

  • 変旋光

    		•

    単糖類























    トリオース


    • ケトトリオース（ジヒドロキシアセトン）

    • アルドトリオース（グリセルアルデヒド）
    テトロース

  • ケトテトロース（エリトルロース）

  • アルドテトロース（エリトロース - トレオース）

    		•
    ペントース















    ケトペントース


    • リブロース

    • キシルロース
    アルドペントース

  • リボース

  • アラビノース

  • キシロース

  • リキソース

    		•
    デオキシ糖

    デオキシリボース


    ヘキソース















    ケトヘキソース



    • プシコース（アルロース）

    • フルクトース

    • ソルボース

    • タガトース
    アルドヘキソース

  • アロース

  • アルトロース

  • グルコース

  • マンノース

  • グロース

  • イドース

  • ガラクトース

  • タロース

    		•
    デオキシ糖

  • フコース

  • フクロース

  • ラムノース

    		•


    ヘプトース

  • セドヘプツロース

    		•


    マルチプル
























    二糖類


    • スクロース

    • ラクトース

    • マルトース

    • トレハロース

    • ツラノース

    • セロビオース

    三糖類

  • ラフィノース

  • メレジトース

  • マルトトリオース

    		•

    四糖類

  • アカルボース

  • スタキオース

    		•
    その他のオリゴ糖


  • フラクトオリゴ糖 (FOS)


  • ガラクトオリゴ糖 (GOS)


  • マンナンオリゴ糖 (MOS)

    		•

    多糖類
















    グルコース由来


    • グリコーゲン


    • デンプン（アミロース - アミロペクチン）

    • セルロース

    • デキストリン


    • グルカン（β1,3-グルカン）

    フルクトース由来


  • フルクタン（イヌリン - レバンβ2→6）

    		•

    N-アセチルグルコサミン由来

  • キチン

    		•







    主要な生体物質


    炭水化物

    アルコール

    糖タンパク質

    配糖体




    脂質

    エイコサノイド


    脂肪酸/脂肪酸の代謝中間体

    リン脂質

    スフィンゴ脂質

    ステロイド




    核酸

    核酸塩基

    ヌクレオチド代謝中間体




    タンパク質

    タンパク質を構成するアミノ酸/アミノ酸の代謝中間体


    テトラピロール

    ヘムの代謝中間体






    -

    Popular posts from this blog

    冬

    Image
    季節による積雪の変化 冬 （ふゆ）は、四季の一つであり、一年の中で最も寒い期間・季節を指す。二十四節気や旧暦のように、一年中で最も太陽の高度が低く夜が長い期間を指すこともある。 北半球では冬至後の1月-2月頃に気温が低いことが多く、南半球では夏至後の7月‐8月頃にあたる。 日本の気象庁では一日の日最低気温が0℃以下の日を 冬日 （ふゆび）、また、日最高気温が0℃以下の日を 真冬日 （まふゆび）と呼んでいる。このような日は1月を中心に前後の毎年12月から翌年3月頃にかけて発生するから（ただし、年や地域によっては、11月・4月でも生じる場合もある）、この時期のあたりが冬の範囲に入る。 冬が特別・特有とされる物（特に収穫物）に付いては旬#冬を参照。 目次 1 定義 2 気候 3 生物 3.1 植物 3.2 動物 4 冬の行事 5 天文・自然 6 比喩的な用法 7 冬を題材にした作品 7.1 文学 7.2 音楽 7.2.1 クラシック 7.2.2 童謡 7.2.3 ポピュラー系 8 関連項目 定義 地球と太陽の光の模式図。この図では北半球が冬となる。 北半球が冬のときは南半球は太陽高度が高くなるため夏となり、南半球が冬のときは同様に北半球は夏となる。 社会通念・気象学では1月・2月・12月。たとえば「暖冬」「厳冬」などはこの3か月の平均気温で判断する。 寒候年・1年間の間で1月、2月、12月とすると1シーズンとしての冬を評価できない。そのため1月、2月を含む年をそのシーズンで括る。たとえば、「2009年の冬」といった場合、2008年の12月、2009年の1月、2月である。また、「2008/2009年冬」という書き方をする。初雪・終雪の日など11月以前、3月以降になることのあるようなものもこの定義による。 二十四節気に基づく節切りでは立冬から立春の前日まで。 旧暦による月切りでは十月・十一月・十二月。上に近いが、最大半月ずれる。 年度では1月・2月・3月。英語ではこの3か月をwinter quarterと呼ぶ。 天文学上は冬至から春分まで。ここでの「冬至」「春
    Read more

    浄心駅

    Image
    浄心駅 浄心駅5番出口（2010年3月） じょうしん Joshin ◄ T03 庄内通 (1.4km) (0.8km) 浅間町 T05 ► 所在地 名古屋市西区城西四丁目3208 愛知県の地図を表示 名古屋市の地図を表示 北緯35度11分32秒 東経136度53分27秒 駅番号 ○ T04 所属事業者 名古屋市交通局 （名古屋市営地下鉄） 所属路線 鶴舞線 [1] キロ程 4.1km（上小田井起点） 駅構造 地下駅 ホーム 2面2線 乗車人員 -統計年度- 7,116人/日（降車客含まず） -2017年- 開業年月日 1981年（昭和56年）11月27日 [1] テンプレートを表示 浄心駅 （じょうしんえき）は、愛知県名古屋市西区城西4丁目にある、名古屋市営地下鉄鶴舞線の駅である。駅番号は T04 。 運行上の拠点であり乗務員の交代が当駅で行われる他、上り最終電車のみ当駅止まりとなる（翌朝当駅から上小田井駅へ回送し、上小田井駅発の列車となる）。かつては日中にも当駅起終点の列車が1往復設定されていた。 目次 1 歴史 2 駅構造 2.1 のりば 3 駅周辺 4 バス路線 5 隣の駅 6 脚注 7 関連項目 8 外部リンク 歴史 1981年（昭和56年）11月27日 - 当駅 - 伏見間の延伸に際し開業 [1] 。 1984年（昭和59年）9月6日 - 庄内緑地公園 - 当駅間の開業に伴い途中駅となる [1] 。 駅構造 浄心駅ホーム 相対式ホーム2面2線を有する地下駅。1番ホームには東改札口、2番ホームには西改札口がそれぞれあり、両ホームは線路の下を通る連絡通路でつながっている。改札外では東西それぞれのコンコースをつなぐ通路は無く、分断されている。 1番又は2番出入り口から入り階段を降りると1番ホーム（赤池・豊田市方面）にしか行けず、4～6番出入り口から入り階段を降りると2番ホーム（上小田井・犬山方面）にしか行くことができない。 よって、例えば2番ホームで降りて
    Read more

    カンタス航空

    Image
    カンタス航空 Qantas Airways IATA QF [1] ICAO QFA コールサイン Qantas 法人番号 1700150004605 設立 1920年 ハブ空港 キングスフォード・スミス国際空港 メルボルン空港 焦点空港 香港国際空港 シンガポール・チャンギ国際空港 パース空港 ブリスベン空港 アデレード空港 マイレージサービス Frequent Flyer 会員ラウンジ Qantas Club 航空連合 ワンワールド 保有機材数 213機 (147機発注中) 就航地 144都市 (39カ国) 親会社 Qantas Airways Limited 本拠地 オーストラリア ニューサウスウェールズ州シドニー 代表者 Alan Joyce (CEO) Leigh Clifford (会長) 外部リンク qantas.com テンプレートを表示 カンタス航空本社 (Qantas Building A) カンタス航空 （カンタスこうくう、英語: Qantas Airways Limited ）は、オーストラリアおよび南半球最大手の航空会社。 オーストラリアでのQantasの発音は、 Quantas ( [ˈkwɒntəs] [2] [3] [4] 、 クウォンタス ) のように発音される。 目次 1 概要 2 歴史 2.1 設立 2.2 第二次世界大戦 2.3 第二次世界大戦後 2.4 拡大 2.5 現在 3 就航都市 4 保有機材 4.1 特別塗装機 5 マイレージサービス 6 機内サービス 6.1 広報活動 6.2 新ユニフォーム 7 事故及び故障 8 「オーストラリア・アジア航空」 9 補足 10 関連項目 11 脚注 12 外部リンク 概要 カンタス航空はオーストラリアのナショナルフラッグの航空会社であり、その機材数、国際便と国内便の就航都市数
    Read more