DE2813547A1

DE2813547A1 - Glucan und verfahren zur herstellung dieses glucans

Info

Publication number: DE2813547A1
Application number: DE19782813547
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Sugimoto; Koji Yokobayashi
Original assignee: Hayashibara Biochemical Laboratories Co Ltd
Current assignee: Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo KK
Priority date: 1977-03-29
Filing date: 1978-03-29
Publication date: 1978-10-26
Also published as: FR2385741B1; US4200693A; GB1570645A; CA1103181A; FR2385741A1

Description

Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kankyujo Okayama/Japan

kho 7644

29. März 1978

AB/Br

Glucan und Verfahren zur Herstellung dieses Glucans

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Glucan und ein Verfahren für die Herstellung dieses Glucans. Das Glucan enthält sich wiederholende Grundeinheiten der Formel [3) -GIc- (1 -*4) -GIc- (1 -* 4) -GIc (1 ·* in der GIc nachfolgend näher beschriebene alpha -D-Glucopyranose-Rest darstellt.

Die bekannten Polysaccharide, die alpha-gebundene D-Glucose enthalten, insbesondere alpha-Glucan, enthalten aus Pflanzen gewonnene Stärke, von Tieren gewonnenes Glucogen spwie mikrobiologisches Dextran und mikrobiologisches Pullulan.

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Obwohl diese alpha-Glucane in großen Mengen verbraucht werden, liegt ihre Anwendung hauptsächlich auf den Gebieten der Ernährung und der pharmazeutischen Industrie.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Glucan, welches nicht nur in der Nahrungsmittel- und pharmazeutischen Industrie, sondern auch auf verschiedenen anderen Gebieten der Industrie verwendbar ist, sowie ein Verfahren zu rseiner Herstellung anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient das im Patentanspruch 1 angegebene alpha-Glucan, Das Verfahren zur Herstellung dieses Glucans ist im Anspruch 2 und in den Unteransprüchen angegeben, die bevorzugte Varianten enthalten.

Durch die vorliegende Erfindung wurde festgestellt, daß das neue Polysaccharid eine große Zahl von industriellen Verwendungen ermöglicht, einschließlich solcher wie z.B. verschiedene Arten von Filmen (Schichten, Folien). Die Erfinder haben diesem neuen Glucan die Bezeichnung "Elsinan" gegeben.

Das Elsinan wurde als alpha-Glucan einer neuen Struktur identifiziert, basierend auf folgenden Eigenschaften:

ο Reinheit ; Verunreinigungen konnten durch Ultrazentrifugieren und durch Elektrophorese nicht festgestellt werden.

ο Elementaranalyse: Meßergebnisse C 44,1%, 44,5%, H 6,18%, 6,15%, N weniger als o,1%, Verbrennungsrückstand weniger als o,o1%; gemäß Berechnung C 44,4%, H 6,17%.

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ο Spezifische Drehung:[ΊJ^⁵ + 175~28o° (1=1, c=1,6, o,5n-NaOH) ο Löslichkeit: Löst sich leicht in Wasser, in o,1 n-NaOH, in 9o%iger Ameisensäure, Formamid oder Dimethylsulfoxid. Unlöslich in organischen Lösungsmitteln wie beispielsweise Methanol, Äthanol, Azeton, Chlorophorm oder Äthylazetat.

ο Erscheinungsform: Die Substanz stellt ein weißes feines Pulver ohne Geschmack und/oder Ordnung dar.

ο Farbreaktionen: Wird durch die Anthron-Schwefel-Reaktion grün; wird durch die Cystein-Schwefelsäure-Reaktion gelb;bleibt bei der Morgan-Elsen Reaktion farblos; Jodfärbung ist negativ.

ο InfrarotspekLrum: Das Infrarotspektrum mittels KBr-Methode ist In Fig. 1 dargestellt. Die Absorption bei 84o cm im Infrarotspektrum ist charakteristisch für die Bindung ( Verkettung ) in alpha-Stellung.

ο Bestandteile; Die durch Papierchromatogra-phie, Gaschromatographie, Flüssigchromatographie und durch die Glucose-Oxidase-Peroxidase-Methode erhaltenen analytischen Ergebnisse zeigen, daß der durch Hydrolyse von Elsinan mit 1n-Schwefelsäure, 1n-Salzsäure oder In-Trichloressigsäure erhaltene Zucker D-Glucose war.

Darüberhinaus zeigen die analytischen Meßergebnisse, die durch

Anwendung chemischer Verfahren wie beispielsweise Methylierung, Perjadatoxidation. Smith-Abbau und kontrollierter Smith-Abbau erzielt werden, daß das Elsinan, das durch die vorliegende Erfindung offenbart wird, ein neues Glucan mit einer völlig neuen Struktur ist, die bisher unbekannt war. Das neue Glucan ( Elsinan) soll nachfolgend durch weitere Einzelheiten näher beschrieben werden.

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(1) Die hohe spezifische Drehung, [«/j^⁵ + 175 ^- 28o°, und die Absorption bei 84o cm im Infrarotspektrum bestätigen, daß alle oder die moisten der glucosidisehen Bindungen, die das Elsinan ergeben, vom alpha-Typ sind.

(2) a. Qualitative und quantitative Analysen mittels Gaschromatografie und Massen-Spektrographie der Hydrolysate von methyliertem Elsinan zeigen, daß die Hauptbestandteile 2,4,6-Tri-O-Methyl-D-Glucose (cirka 3o%) und 2,3,6-Tri-O-Methyl-D-Glucose (cirka 68%) sind, und daß geringe Mengen von 2,4-Di-O-Methyl-D-Glucose (cirka 1%) und 2,3,4,6-Tetra-O-Methyl-D-Glucose (cirka 1%) anwesend sind.

b. Die vollständige Oxidation des Elsinans mit Perjodat zeigt,

daß o,8 Mole Perjodat pro Glucoserest verbraucht werden bei gleichzeitiger Bildung von o,o7 Molen Ameisensäure pro Glucoserest.

c. Qualitative und quantitative Analysen mittels Papierchromatographie, Gaschromatographie und Flüssigchromatographie der Smith-Abbau-Produkte von Elsinan bestätigen, daß D-Erythritol 68 bis 7o%, D-rGlucose 29 bis 3o% und Spuren von Glyzerin vorliegen.

ObigeErgebnisse zeigen, daß die Glucosereste, die in Elsinan anwesend sind, im wesentlichen lineare Moleküle sind, die hauptsächlich alpha-1,4 und alpha 1,3 Bindungen in einem molaren Verhältnis von 2,ο bis 2,3 zu 1,o enthalten.

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Ein sehr geringer Teil der Glucosereste, die in C1 und C3-Stellung gebunden sind, sind mit den benachbarten Glucoseresten in C6-Stellunc durch alpha-1,6 Bindungen verknüpft. Solche Glucosereste entfallen bestenfalls nur als ein Rest auf je 7o andere Glucosereste.

(3)Die Analyse mittels Papierchromatographie und Gaschromatographie von kontrollierten Smith-Abbau-ProduKten des Elsinans zeigen, daß D-Erythritol und 2-0-alpha-D-Glucopyranosyl-D-Erythritol in einem molaren Verhältnis von 1,o bis 1,3 zu 1,o anwesend sind ( Die Anwesenheit von 2-0-alpha-D-Glucopyranosil-D-Erythritol zeigt an, daß der Glucoserest in C3-SteD.ung durch alpha-1,3-Bindung mit einem benachbarten Glucoserest und in C1-Stellung durch alpha-1,4-Bindung mit dem auf der anderen Seite benachbarten Glucoserest verbunden ist. ) Darüberhinaus sind Spuren von Glyzerin bestimmt worden, die von den nicht reduzierten Glucoseresten in Endstellung stammen.

(4)Die partielle Hydrolyse von Elsinan mit wässrigen Säuren zeigt an, daß Maltrotriose, eine geringe Menge von Maltotetraose und andere Trisaccharide und Tetrasaccharide, die sowohl, alpha-1,4- als auch alpha-1,3-Bindungen enthalten, im Hydrolysat vorhanden sind.

Die unter den Punkten (1), (2), (3) und (4) angeführten Beobachtungen zeigen, daß das Elsinan, das durch die vorliegende Erfindung offenbart wird, ein Polysaccharid ist, welches stark verkettet ist und welches alpha-1,3 und alpha-1,4 Bindungen enthält, und zwar mit einer Hauptstruktur, in der etwa 3 alpha-1,4-gebundene

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Glucosereste wiederkehrend in alpha-1_f3-Weise verknüpft sind. Mit anderen Worten heißt das, daß das Elsinan hauptsächlich von linearer Kettenstruktur ist, in der Maltotriosebausteine sich wiederholend in der Art von alpha-1,3-Bindungen verbunden sind. Die unter den Punkten (2), (3) und (41 angeführten Beobachtungen zeigen ferner, daß neben den wiederholten Grundeinheiten von Maltrotriose auch Maltotetrosereste in geringer Menge vorhanden sind.

Aus alledem folgt, daß Elsinan ein neues Glucan ist, welches wiederkehrende Grundeinheiten der allgemeinen Formel Γ 3)-GIc-(I -^)-GIc(I-*- 4)-GIc (1*]enthält.

Die Struktur des Elsinans kann wie folgt dargestellt werden:

CH₂OH · CHzOK

CH₂QH ·

CH₂OH

M OH

H OH H OH . rt OH"

»Maltotriose-Rest» "Nigerose- "Maltotriose-Resf

Rest

Das mittlere Molekulargewicht des Elsinan ist frei einstellbar in einem Bereich von etwa 5ooo bis zu etwa 1o ooo ooo, weil dieses Glucan sowohl chemisch als auch biochemisch hergestellt werden kann und mit Salzsäure, Schwefelsäure usw. leicht hydrolisierbar ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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Die Herstellung des Elsinans, das durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagen wird, ist durch die Verwendung von Mikroorganismen des Stammes Elsinoe durchführbar.

So ist beispielsweise der Stamm Elsinoe leucospila verwendbar für eine, effektive Produktion des Elsinans. Dieser Mikroorganismenstamm ist beschrieben worden von Jenkins, A.E. u.a. in der Zeitschrift "Arg. Inst. Biol.S.Paulo", Nr. 17, Seiten 67-72 (1946), sowie von Shigeo Takaya u.a. in der Zeitschrift "Study of Tea", Nr. 49, Seiten 79-88 (1975) undist von den Erfindern beim "Fermentation Institute, Agency of Industrial Science and Technology" 8-1, 5-chome, Inagehigashi, Chiba, Japan unter der Nummer FERM-P3874 hinterlegt worden.

Die nachfolgend angegebenen Mikroorganismen des Stammes Elsinoe sind ebenfalls für die Herstellung von Elsinan verwendbar:

Elsinoe ampelina IFO 5263, IFO 6359

Elsinoe araliae IFO 6166, IFO 7162

Elsinoe faweetti IFO 644 2, IFO 8417, ATCC 132oo

Elsinoe annonae ATCC 15o27

Elsinoe corni ATCC 11189

Elsinoe heveae ATCC 1257o

Elsinoe lepagei ATCC 13oo8

Elsinoe tiliae ATCC 2451o

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Von den Figuren zeigt

Fig. 1 das Infrarotspektruiti von gereinigtem Elsinan und Fig. 2 die Molekulargewichtsverteilung von gereinigtem Elsinan mittels der Methode der Gelfiltration.

Nachfolgend wird das Verfahren zur Herstellung von Elsinan näher beschrieben. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Elsinan durch Kultivierung der oben angegebenen Mikroorganismen des Stammes Elsinoe auf einem Nährmedium hergestellt, das wenigstens ein oder mehrere Stoffe einer Gruppe enthält, die aus Stärkehydrolysaten Mannose, Fructose, Mannitol und Xylose als Zuckerquelle besteht, wonach das gebildete Elsinan hiervon abgetrennt und gereinigt wird.

Als Zuckerquelle für das Nährmedium können gemäß der Erfindung beliebige Stärkehydrolysate verwendet werden. Beispielsweise können einzelne Verbindungen wie Glucose, Maltose, Maltotriose oder Maltotetraose oder Mischungen hiervon verwendet werden, ferner partielle Stärkehydrolysate, die wenigstens eine dieser Verbindungen enthalten.

Partielle Stärkehydrolysate schließen auch durch Säure und/oder Amyläse umgewandelteaStärkesirup oder auch festen Stärkesirup mit einem gewünschten Hydrolsegrad ein. Partielle Stärkehydrolysate mit einem Hydrolysegrad von 5 oder mehr, vorzugsweise 1o oder mehr, Dextrose-Äquivalente ( nachfolgend mit DE bezeichnet )aind für die

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Herstellung von Elsinan, das durch die vorliegende Erfindung offenbart wird, geeignet.

Neben einzelnen Verbindungen wie z.B, Fructose, können auch eine Zuckermischung von Glucose und Fructose, erhalten durch Isomerisation von Glucose, eine Zuckermischung, erhalten durch partielle oder vollständige Inversion von Sucrose, und ein frischer Extrakt (date extract) , der eine Mischung von Glucose und Fructose enthält, mit Vorteil als Zuckerquelle für das Nährmedium bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Ferner kann nicht nur Mannitol als einzelne Verbindung, sondern auch eine Zuckermischung aus Mannitol und Sorbitol, erhalten durch Hydrierung von Fructose, mit Vorteil als Zuckerquelle verwe-ndet werden.

In ähnlicher Weise kann Xylose als Einzelverbin-^ung aber auch als Zuckermischung von Xylose, Arabincse, Galactose, Mannose usw., erhalten durch Umwandlung landwirtschaftlicher Abfallprodukte,

wie z.B. Maiskolben, Bagasse, Baumwollsamehülsen, Reis- oder Weizenhalme und Umwandlungsprodukte von Holz, mit Vorteil für diesen

Zweck verwendet werden.

Synthetische Verbindungen, wie z.B. Nitrate, Ammoniumsalze, Harnstoff und natürliche organische Substanzen, wie z.B. Polypeptone, Mais- bzw. Getreidelauge (corn steep liquor), Hefeextrakt, entfetteter Sojabohnenextrakt, Peptide oder Aminosäuren können wahl- · weise als Stickstoffquelle bei der vorliegenden Erfindung benutzt werden.

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Phosphate, Kaliumsalze, Sulfate und Magnesiumsalze können wahlweise als Minerale verwendet werden. Falls erforderlich, können auch andere Minerale, wie z.B. Ferrite oder Ferrate, Kalziumsalze und Manganate ebenso verwendet werden.

Das Kulturmedium kann in fester oder flüssiger Form vorliegen. Obwohl die Behandlung der Kultur auch im Ruhezustand möglich ist, führt im Falle eines flüssigen Kulturmediums das Schütteln oder das Umrühren der Kultur zu einer höheren Ausbeute an Elsinan. Die Konzentration des Zucker liefernden Mittels kann zwischen o,5 und J5 Gewichtsteile pro Volumeneinheit in Prozent (w/v %) liegen und beträgt vorzugsweise 1 bis 1o w/v % im flüssigen Kulturmedium.

Der Anfangs-pH-Wert des Kulturmediums sollte in einem Bereich liegen, in dem bevorzugt der mikrobiologische Vorgang und die Produktion von Elsinan abläuft. Im allgemeinen sind pH-Werte von 5 bis 8 vorzuziehen. Entsprechend soll auch die Kultivierungstemperatur in einem Bereich liegen, in welchem die mikrobiologischen Vorgänge und die Produktion von Elsinan bevorzugt ablaufen. Im allgemeinen sind 2o bis 3o C bevorzugt. Für eine maximale Ausbeute an Elsinan beträgt die Kult·¹ vierungszeit im allgemeinen 3 bis 7 Tage.

Die entstehende Kulturflüssigkeit, in der Elsinan entstanden und entsprechend der oben angeführten Verfahrensweise angereichert ist, weist eine höhe Viskosität auf. Die Kulturflüssigkeit (Brühe) wird durch geeignete Verfahrensschritte, wie z.B» Filtration oder

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Zentrifugieren, behandelt, um Zellen und Mycel abzutrennen, so daß das Elsinan in dem auf diese Weise erhaltenen klaren Filtrat oder der überstehenden Flüssigkeit in faseriger oder gummiartiger Form durch Zufügung geeigneter Fällungsmittel ausgefällt werden kann, beispielsweise mittels organischer Fällungsmittel wie Methanol, Äthanol, Isopropanol und Azeton. Das Elsinan wird durch geeignete Verfahrensschritte, wie z.B. Filtration oder Zentrifugieren abgetrennt. Das auf diese Weise resultierende Elsinan kann als solches bereits als Endprodukt verwendet werden oder es kann nach einer weiteren Reinigung durch Auflösen in Wasser und wiederholte Fällung durch Zufügen organischer Fällungsmittel gereinigt und gegebenenfalls getrocknet werden. Für den Trocknungsvorgang sind verschiedene Verfahrensweisen anwendbar, beispielsweise Durchflußtrocknung, Heißlufttrocknung, Sprühtrocknung, Trommeltrocknung, Vakuumtrocknung und Trocknung durch Behandlung mit wasseraufnehmenden Mitteln (lyophilizing).

Das Verfahren zur Herstellung von Elsinan wird nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele beschrieben, die jedochkeine Einschränkungen des Erfindungsgedankens darstellen.

In diesen Ausführungsbeispielen sind die Gewichtsangaben (Gewichts-Flüssigkeit

teile) jeweils auf loo Volumenteiley(w/v %) bezogen. Zur Vereinfachung werden die Gewichtsteile in Gramm angegeben.

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Beispiel 1

Ein flüssiges Nährmedium, das aus 5 g Glucose, ο,5 g entfettete Sojabohnen, o,o42 g Na₃HPO₄, o,o18 g KH-PO₄ und Wasser besteht, wurde bei 12o°C für 2o Minuten sterilisiert und dann abgekühlt. Das Medium wurde danach mit dem Stamm Elsinoe leucospila FERM-P Nr. 3874 inokuliert und bei einem Ausgangs-pH-Wert von 6,8 wurde die Kultur bei 24°C für 5 Tage gerührt.

Nach der Pasteurisierung der entstehenden Kulturbrühe bei 85 C für 15 Minuten wurde die Brühe, zentrifugiert (5ooo g; 2o Minuten), um Zellen und Mycelium davon abzutrennen. Rohelsinan wurde als Niederschlag in Faser- bzw. Gummiform nach Zusatz von 1,5 Volumenteilen Äthanol zu der auf diese Weise erzeugten klar-en überstehenden Lösung erhalten.

Das Rohelsinan wurde in Wasser gelöst und zentrifugiert, um unlösliche Anteile abzutrennen, wie dies oben beschrieben wurde. Die Fällung wurde durch Zusatz von Äthanol zur gereinigten Flüssigkeit bewirkt. Diese Fällung wurde zur weiteren Reinigung des Elsinans dreimal wiederholt, wonach der Niederschlag getrocknet wurde. Es wurde ein weißes Pulver von gereinigtem Elsinan in einer Menge von etwa 60% Feststoffbasis (die nachfolgend stets als Fb bezeichnet wird) Ausbeute _r bezogen auf die in dem Medium verwendete Sucrose erhalten. Die Viskosität einer wässrigen, 3%igen Lösung des gereinigten Elsinans wurde bei 3o C unter Verwendung eines Brookfield-Drehungs-Viskosimeters bestimmt und betrug 38o cps. Die angenommene Molekulargewichtsverteilung des gereinigten Elsinans, bestimmt mit Hilfe der Gelfiltrationsmethode, ergab einen Verteilungsbereich von etwa

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Io ooo bis etwa 1c ooo ooo oder mehr, wie dies in Fig. 2 geseigt ist.

Eine 5%ige wässrige Lösung von reinem Elsi_nan wurde gleichmäßig auf eine saubere Glasplatte ausgegossen und mittels Luft getrocknet. Es bildete sich ein farbloser, klarer, intensiver, flexibler und selbsttragender Film. Die ausgezeichnete Filmbildung des Elsinans ergibt Anwendungsmöglichkeiten beispielsweise als Verpackungsfolie oder als Beschichtungsmittel.

Beispiel 2

Ein flüssiges Medium, das aus 5 g Mannose, o,5g Mais- bzw. Getreideextrakt (corn steep liquor) ο,Ig K₃HPO₄, o,o5g MgSO₄-TH₃O, o,o5g KCl, ο,οο1 g FeSO..7H-O und Wasser besteht, wurde bei 12o° für 2o Minuten sterilisiert und danach abgekühlt. Das Medium wurde danach mit dem Stamm Elsinoe araliae IFO 6166 bei einem Anfangs-pH-Wert von 7,ο inokuliert und bei 24°C für 6 Tage gerührt. Die entstandene Kulturbrühe wurde in gleicher Weise behandelt wie in Beispiel 1 beschrieben und es wurde gereinigtes Elsinan (weißes Pulver) in einer Ausbeute von etwa 4o% Fb, bezogen auf die in das Medium eingesetzte Mannose, erhalten.

Beispiel 3

Ein flüssiges Medium, das aus 3 g partiell hydrolysierter Stärke (fester Stärkesirup mit einem DE von 3o), o,3g Weizenkeimlinge,

o,1 g NH₄NO₃, o,1g K₃HPO₄, o,o5 g MgSO₄^H₃O, o,o5g KCl, o,ooo1g MnSO₄.4H₃O und Wasser bestand, wurde bei 12o°C für 2o Minuten st€ lisiert und danach abgekühlt. Das Medium wurde danach mit dem

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Stamm Elsinoe fawcetti IFO 8417 bei einem Anfangs-pH-Wert von 6,ο inokuliert und die Kultur wurde bei 28°C für 4 Tage gerührt. Die entstandene Kulturbrühe wurde in gleicher Weise behandelt, wie in Beispiel 1 beschrieben, und es wurde gereinigtes Elsinan (weißes Pulver) in einer Ausbeute von etwa 7o% Fb, bezogen auf das eingesetzte partielle Stärkehydrolysat, erhalten.

Beispiel 4

Ein sterilisiertes Medium, das aus den gleichen Bestandteilen besteht,wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch mit der Ausnahme, daß anstelle von 5g Glucose 6 g partiell hydrolysierte Stärke (Stärkesirup mit 6o DE und einer Feuchte von 25%) eingesetzt wurde, wurde mit dem Stamm Elsinoe leucospila FERM-P Nr. 3874 inokuliert und wie in Beispiel 1 beschrieben kultiviert.

Die entstandene Kulturbrühe wurde entsprechend Beispiel 1 behandelt, und es wurde gereinigtes Elsinan (weißes Pulver) mit einer Ausbeute von etwa 6o% Fb, bezogen auf das in das Medium eingesetzte partielle Stärkehydrolysat, erhalten.

Beispiel 5

Ein sterilisiertes Medium, das aus den gleichen Bestandteilen besteht, wie in Beispiel 2, jedoch mit der Ausnahme, daß anstelle von 5 g Mannose 5 g Maltose eingesetzt wurden, wurde mit dem Stamm Elsinoe alariae IFO 6166 inokuliert und wie in Beispiel 2 beschrieben, kultiviert.

Die entstandene Kulturbrühe wurde wie im Beispiel 1 beschrieben, behandelt,, und es wurde gereinigtes Elsinan ( weißes Pulver) in einer

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Ausbeute von etwa 5o% Fb, bezogen auf die in d^s Medium eingesetzte Maltose, erhalten.

Beispiel 6

Ein sterilisiertes Medium, das aus den gleichen Bestandteilen besteht, wie in Beispiel 3 beschrieben, jedoch mit der Ausnahme, daß anstelle von 3g partiell hydrolysierter Stärke 5g isomerisierter Zucker (Zuckerzusammensetzung : Glucose 6o%, Fructose 4o%, Feuchtigkeit 25%) eingesetzt wurde, wurde mit dem Stamm Elsinoe fawcetti IFO 8417 inokuliert und bei 24°C für 5 Tage gerührt. Die entstandene Kulturbrühe wurde behandelt, wie in Beispiel 1 beschrieben, und es wurde gereinigtes Elsinan ( weißes Pulver) in einer Ausbeute von etwa 65% Fb,bezogen auf den in das Medium eingesetzten isomerisierten Zucker, erhalten.

Beispiel 7

Ein sterilisiertes Medium,das aus den gleichen Bestandteilen zusammengesetzt war, wie in Beispiel 6 beschrieben, jedoch mit der Ausnahme, daß anstelle von 5g isomerisiertem Zucker 3 g teilweise invertierter Zucker (Zuckerzusammensetzung: Glucose 2o%, Fructose 2o%, Sucrose 6o%, Feuchtigkeit 25%) eingeeetzt wurde, wurde mit dem Stamm Elsinoe fawcetti IFO 8417 inokuliert und wie in Beispiel 6 beschrieben, kultiviert.

Die entstandene Kulturbrühe wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt, und es wurde reines Elsinan (weißes Pulver) in einer Ausbeute von etwa 65% Fb, bezogen auf den in das Medium eingesetzten partiell invertierten Zucker, erhalten.

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Beispiel 3

Ein flüssiges Medium, das aus 3 g Mannitol, ο,5 g Mais- bzw. Getreideextrakt (corn steep liquor), o,1 g K₃HPO₄, o,o5g MgSO..7H₂O/ o,o5 g KCl, o,oo1 g FeSO..7H₂O und Wasser besteht, wurde bei 12o°C für 2o Minuten sterilisiert und danach abgekühlt. Das Medium wurde nachher mit dem Stamm Elsinoe leucospila FERM-P Nr. 3874 bei einem Anfangs-pH-Wert von 7,ο inokuliert und die Kultur wurde bei 24°C für 6 Tage gerührt.

Die entstandene Kulturbrühe wurde ebenso behandelt, wie in Beispiel 1 beschrieben, und es wurde gereinigtes Elsinan (weißes Pulver) in einer Ausbeute von etwa 60% Fb, bezogen auf das in das Medium eingesetzte Mannitol, erhalten,

Beispiel 9

Ein flüssiges Medium, das aus 5 g Xylose, o,3g Weizenkeimlingen, o,1g NH₄NO₃, o,1g K₂HPO₄, o,o5g MgSO₄ .7H₂O, o,o5g KCl, ο,οοοΐ g MnSO₄.4H₂O und Wasser besteht, wurde bei 12o°C für 2o Minuten sterilisiert und danach abgekühlt. Das Medium wurde danach mit dem Stamm Elsinoe fawcetti IFO 8417 bei einem Anfangs-pH-Wert von 6,0 inokuliert und die Kultur bei 28°C während 4 Tagen gerührt.

Die entstandene Kulturbrühe wurde behandelt, wie in Beispiel 1 beschrieben, und es wurde gereinigtes Elsinan (weißes Pulver)in einer Ausbeute von etwa 4o% Fb, bezogen auf die in das Medium eingesetzte Xylose, erhalten.

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Claims

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kho 7644

29. März 1978

AB/Br

Patentansprüche

: J₁

1, Ein neues Polysaccarid des Typs alpha-Glucan, das vielfach wiederkehrende Grundeinheiten der Formel

f 3)-GIc-(I -> 4)-Glc(1 -»■ 4)-GIc-(I -* J

enthält, in der GIc den alpha-Glucopyranose-Rest darstellt und das eine Hauptstruktu^ aufweist, bei der etwa 3 alpha-1,4-gebundene Glucosereste wiederkehrend in aloha-1,3-Weise verknüpft sind.

2, Verfahren zur Herstellung des alpha-Glucans (Elsinan)nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kultivierung eines zur Produktion

des dieses Glucans befähigten Mikroorganxsmusses Stammes Elsinoe auf einem Nährmedium, das wenigstens einen oder mehrere Stoffe enthält, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus verschiedenen Stärkehydrolysäten. Mannose, Fructose, Mannitol und Xylose oder diese liefernde Subtanzen als Zuckerquelle besteht, wonach das Glucan abgetrennt und gewonnen wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nährmedium mit einem oder mehreren der Eisinoe-Stamme Eliinoe leucospila FERM-P 3874

Elsinoe ampelina IFO 5263, IFO 6359

Elsinoe araliae IFO 6166, IFO 7162

Elsince fawcetti IFO 644 2, IFO 8417, ATCC 132oo

Elsinoe annonae ATCC 15o27

Elsinoe corni ATCC 11189

Elsinoe heveae ATCC 1257o

Elsinoe lepagei ATCC 13oo8

Elsinoe tiliae ATCC 2451o

inokuliert und kultiviert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssige Nährmedium kultiviert wixd.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nährmedium kultiviert wird, das den als Zuckerquelle dienenden Stoff in einer Konzentration von o,5 bis 15 w/v % enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nährmedium den als Zuckerquelle dienenden Stoff in einer Konzentration von 1 bis 1o w/v % enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangs-pH-Wert des Nährmediuius 5 bis 8 beträgt.

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8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kultivierungstemperatur 2n bis 3o C beträgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kultivierungszeit 3 bis 7 Tage beträgt.

10, Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein NährmediuTa kultiviert wird, das als Stickstoffquelle synthetische Verbindungen wie Nitrate, Ammoniumsalze, Harnstoff, oder natürliche organische Substanzen wie Polypeptone, Mais- bzw. Getreidelauge ( corn steep liquor) , Hefeextrakt., entfetteter Sojabohnen»xtrakt, Peptide oder Aminosäuren enthält.

11, Verfahren nach einem der Ansprüche 2bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nährmediurc kultiviert wird, das Phosphate, Kaliumsalze, oder andere Minerale wie Ferrite oder Ferrate, Kalziumsalze und Manganate enthält.

12, Verwendung des alpha-Glucans gemäß Anspruch 1, insbesondere hergestellt nach einem der Ansprüche 2 bis 11, als Materic.l für selbsttragende Folien, Schichten oder Beschichtungen,, insbesondere als Verpackungsmaterial.

13, Verwendung des alpha-rGlucans gemäß Anspruch 1_f insbesondere hergestellt nach einem der Ansprüche 2 bis 1-1 für Nahrungs- oder pharmazeutische Zwecke.

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