JP2022174011A - スフィンゴモナス・パウシモビリス及びその応用 - Google Patents
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Abstract
【課題】スフィンゴモナス・パウシモビリス及びそのジェランガム発酵への応用を提供する。【解決手段】寄託番号がＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３であるスフィンゴモナス・パウシモビリスである。本発明は、さらに、当該菌株から生産される超高強度高アシルジェランガムを開示し、そのゲル強度は、９００ｇ／ｃｍ２以上に達する。ゲルの応用におけるコロイドの用量は、従来の高アシルジェランガムの量よりも大幅に少なくなっている。【選択図】なし
Description
本発明は、微生物によるジェランガムの発酵生産に関する。具体的に、本発明は、超高強度高アシルジェランガムを生産可能なスフィンゴモナス・パウシモビリス Ｓｐｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ ＲＧ０１に関する。本発明は、さらに、高アシルジェランガムの調製における前記スフィンゴモナス・パウシモビリスの応用、及び調製により得られる超高強度高アシルジェランガムに関する。
ジェランガムは、スフィンゴモナス・パウシモビリスから生産可能な微生物代謝多糖類である。ジェランガムは、一般的に、適切な炭素源、リン酸塩、窒素源、及び適切な微量元素を有する培地で微生物を培養することによって生成される細胞外生成物である。発酵が完了すると、生成された発酵液を処理してその中のジェランガムを回収する。発酵液から高アシル基形態のジェランガムを直接回収して、脱アシル化処理を行った後、低アシル基形態のジェランガムを得ることができる。ジェランガムは、グルコース、グルクロン酸及びラムノースをモル比 ２：１：１で含有し、これらが相互接続されて、線状四糖繰り返し単位を有する主要構造を形成する。高アシルジェランガムにおいて、そのグルコース残基にはアセテート及びグリセリドのアシル置換基が存在するが、低アシルジェランガムにおいて、前記アシル基は実質的に除去されている。高アシルジェランガムによって形成されるゲルは柔らかく弾性があるが、低アシルジェランガムによって形成されるゲルはもろくて硬い。
ジェランガムは、他の微生物多糖類に比べて、低い用量、高い透明性、良好な耐酸性、耐高温性、耐酵素性、相溶性などの優れた特性を有するため、食品、製薬、化学工業などの産業で幅広い用途がある。高アシルジェランガムは、優れたゲル特性を有するため、一般的に、増粘剤や安定剤として使用され、ゲル強度は、ジェランガムの特性を評価するための主要な基準である。従来の高アシルジェランガムは、製品のゲル強度が高くないという問題があり、従来、特定の菌株（ＣＮ１０７４３５０３６Ａなど）又は発酵条件を制御する方法（ＣＮ１０９２５１９５０Ａなど）を利用して比較的高い強度の高アシルジェランガムを調製して、そのゲル強度が約８００ｇ／ｍ２に達するようにする方法が知られている。しかしながら、如何に高アシルジェランガムのゲル強度をさらに向上させて、ゲルの応用におけるコロイドの用量を低減させるかは、依然として重要な実用上の意義がある。
［発明の概要］
［発明の概要］
本発明は、スフィンゴモナス・パウシモビリス（Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ ＲＧ０１）を提供し、当該菌株は、出願日前に既に中国典型培養物寄託センター（ＣＣＴＣＣと略称、中国湖北省武漢市洪山区八一路、武漢大学）に寄託され、寄託日が２０２０年９月１１日で、寄託番号がＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３である。本発明は、さらに、前記スフィンゴモナス・パウシモビリスを発酵させて超高強度高アシルジェランガムを調製する方法を提供し、調製された高アシルジェランガムは、ゲル強度が少なくとも９００ｇ／ｃｍ２である。
本発明において、前記スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３は、原始スフィンゴモナス・パウシモビリスを開始菌とし、ＵＶ及びＤＥＳの複合突然変異誘発によって得られた安定的に継代することができる突然変異誘発されたスフィンゴモナス・パウシモビリスである。
本発明において、前記スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３は、以下の方法に従って突然変異誘発及び選別することにより得られる。
１）原始スフィンゴモナス・パウシモビリス菌株が活性化された後、液体培地に接種し、振蕩培養を行って対数増殖期の菌液を取得し、前記原始菌株は、中国江南大学から購入される。
２）培養して得られた菌液を遠心分離して菌体を取得し、同一体積の生理食塩水で菌懸濁液を構成する。
３）菌懸濁液２ｍｌを取って７５ｍｍの滅菌ペトリ皿に入れ、３０ｗ紫外線ランプの下の３０ｃｍの箇所に置き、３０、６０、９０、１８０ｓ照射して、一次突然変異誘発菌液を取得する。
４）紫外線突然変異誘発により得られた一次突然変異誘発菌液に、１５％硫酸ジエチル０．０４ｍｌを添加し、３０℃、２００ｒｐｍの条件で、揺動床を振蕩しながら９０ｍｉｎ培養し、２５％チオ硫酸ナトリウム溶液を添加して反応を停止させて、二次突然変異誘発菌液を取得する。
５）処理液をＰＣＡプレートに塗布し、単一のコロニーが成長するまで、３０℃の恒温水インキュベーター内で培養する。
６）プレートから大きくて光沢があり完全なコロニーを持つ単一のコロニーを選択して、５Ｌ振とうフラスコ発酵を行う。
７）発酵生成物を９０℃に加熱してゲルを溶かし、撹拌しながら４倍体積のアルコールを添加して沈殿させ、遠心分離して沈殿繊維を取得する。
８）繊維を５５℃のブラスト乾燥オーブンに入れ、１０時間乾燥させた後、粉砕してふるいにかけて、高アシルジェランガム試料を取得する。
９）試料の高アシルジェランガムゲル強度を測定し、選別によって、高ゲル強度のジェランガム生産菌株 Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ ＲＧ０１を取得する。
１）原始スフィンゴモナス・パウシモビリス菌株が活性化された後、液体培地に接種し、振蕩培養を行って対数増殖期の菌液を取得し、前記原始菌株は、中国江南大学から購入される。
２）培養して得られた菌液を遠心分離して菌体を取得し、同一体積の生理食塩水で菌懸濁液を構成する。
３）菌懸濁液２ｍｌを取って７５ｍｍの滅菌ペトリ皿に入れ、３０ｗ紫外線ランプの下の３０ｃｍの箇所に置き、３０、６０、９０、１８０ｓ照射して、一次突然変異誘発菌液を取得する。
４）紫外線突然変異誘発により得られた一次突然変異誘発菌液に、１５％硫酸ジエチル０．０４ｍｌを添加し、３０℃、２００ｒｐｍの条件で、揺動床を振蕩しながら９０ｍｉｎ培養し、２５％チオ硫酸ナトリウム溶液を添加して反応を停止させて、二次突然変異誘発菌液を取得する。
５）処理液をＰＣＡプレートに塗布し、単一のコロニーが成長するまで、３０℃の恒温水インキュベーター内で培養する。
６）プレートから大きくて光沢があり完全なコロニーを持つ単一のコロニーを選択して、５Ｌ振とうフラスコ発酵を行う。
７）発酵生成物を９０℃に加熱してゲルを溶かし、撹拌しながら４倍体積のアルコールを添加して沈殿させ、遠心分離して沈殿繊維を取得する。
８）繊維を５５℃のブラスト乾燥オーブンに入れ、１０時間乾燥させた後、粉砕してふるいにかけて、高アシルジェランガム試料を取得する。
９）試料の高アシルジェランガムゲル強度を測定し、選別によって、高ゲル強度のジェランガム生産菌株 Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ ＲＧ０１を取得する。
本発明の一態様は、スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３の活性化培養方法を提供する。前記培養方法は、前記菌株を培地に接種し、２５～３５℃で、対数増殖期になるまで、回転速度１８０～２５０ｒｐｍのシェーカーで振蕩しながら１６～２４時間培養することを含み得る。好ましくは、３０℃で、回転速度２００ｒｐｍのシェーカーで振蕩しながら１６時間培養する。前記培地は、スフィンゴモナス・パウシモビリスの増殖に適した培地であってもよい。
本発明の一態様は、ジェランガムの発酵生産におけるスフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３の応用を提供する。
本発明の一態様は、スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３によってジェランガムを発酵生産する方法を提供する。具体的に、前記方法は、以下の工程を含み得る。
工程１）において、スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３に対して菌株の活性化を行う。
工程２）において、スフィンゴモナス・パウシモビリスに適した発酵培地に、活性化後の菌株を接種する。
工程３）において、ジェランガムを発酵生産する。
工程４）において、オプションとして、発酵液からジェランガムを回収する。
工程１）において、スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３に対して菌株の活性化を行う。
工程２）において、スフィンゴモナス・パウシモビリスに適した発酵培地に、活性化後の菌株を接種する。
工程３）において、ジェランガムを発酵生産する。
工程４）において、オプションとして、発酵液からジェランガムを回収する。
本発明において、前記発酵培地は、炭素源（例えば、グルコース、スクロース、フルクトースシロップ又はマルトースなどの１種類又は複数種類）、窒素源（例えば、大豆粉、大豆分離タンパク質）、リン酸塩及び／又は他の無機塩を含む。本発明において、発酵培地は、グルコース １０～４０ｇ／ｋｇ、大豆粉 ２～５ｇ／ｋｇ、ＫＨ２ＰＯ４ ０．２～１．５ｇ／ｋｇ、Ｋ２ＨＰＯ４ ０．２～１．５ｇ／ｋｇ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．２～１．５ｇ／ｋｇの濃度で構成することができ、培地のｐＨはが約７．０である。本発明の一態様は、前記スフィンゴモナス・パウシモビリスを有するジェランガム発酵液を提供する。
本発明の一態様は、スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３の発酵により得られた超高強度高アシルジェランガムを提供し、前記高アシルジェランガムは、ゲル強度が少なくとも９００ｇ／ｃｍ２であり、例えば、少なくとも９５０ｇ／ｃｍ２であり、少なくとも１０００ｇ／ｃｍ２であり、少なくとも１１００ｇ／ｃｍ２であり、少なくとも１２００ｇ／ｃｍ２であり、少なくとも１３００ｇ／ｃｍ２であり、少なくとも１４００ｇ／ｃｍ２であり、又は２０００ｇ／ｃｍ２に達する。具体的に、前記高アシルジェランガムは、ゲル強度が９００ｇ／ｃｍ２乃至２０００ｇ／ｃｍ２であり、又は９００ｇ／ｃｍ２乃至１５００ｇ／ｃｍ２であり、又は９５０ｇ／ｃｍ２乃至１５００ｇ／ｃｍ２であり、又は１０００ｇ／ｃｍ２乃至２０００ｇ／ｃｍ２であり、又は１０００ｇ／ｃｍ２乃至１５００ｇ／ｃｍ２である。本発明の一実施例において、前記高アシルジェランガムは、ゲル強度が１３００ｇ／ｃｍ２である。本発明の一実施例において、前記高アシルジェランガムは、ゲル強度が１４００ｇ／ｃｍ２である。本発明の一実施例において、前記高アシルジェランガムは、ゲル強度が１５００ｇ／ｃｍ２である。本発明の一実施例において、前記高アシルジェランガムは、ゲル強度が１６００ｇ／ｃｍ２である。
本発明において、前記ゲル強度は、以下の方法に従って測定することができる。
１．試薬及び試薬準備
１．１ 脱イオン水
１．２ ０．３Ｎカルシウムストック溶液
１Ｌ容量のフラスコに、ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ（粒状）４４．１０ｇを添加し、脱イオン水５００ｍＬを入れる。塩が溶けるまでかき混ぜる。さらに、溶液の用量が１リットルに達するまで、脱イオン水を添加する。
１．１ 脱イオン水
１．２ ０．３Ｎカルシウムストック溶液
１Ｌ容量のフラスコに、ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ（粒状）４４．１０ｇを添加し、脱イオン水５００ｍＬを入れる。塩が溶けるまでかき混ぜる。さらに、溶液の用量が１リットルに達するまで、脱イオン水を添加する。
２．検出手順
２．１ 室温（２２～２６℃）条件で、蒸留水２９５ｇを５００ｍＬビーカーに量り取り、さらに０．３Ｎカルシウムストック溶液２．０ｍＬを添加する。
２．２ 攪拌刃を取り付け、ビーカーの底から約２ｃｍ上に攪拌刃を設ける。
２．３ 攪拌器の回転速度を１０００±１００ｒｐｍに設定する。
２．４ 攪拌過程で、０．０１ｇの精度で試料３ｇを添加する。２０～３０分間攪拌して、均一に攪拌する。
２．５ 攪拌テーブルからビーカーを取り外す。ビーカーを軽くたたくか回転させて、プロペラの溶液をビーカーに流し込ませる。
２．６ プラスチック紙でビーカーを覆い、９４～９５℃の予熱した水に入れて、ビーカー内の溶液を完全に水に浸し、３０分間正確に加熱する。
２．７ 断熱手袋を着用し、プラスチック紙を取り除き、均一になるまで攪拌スプーンで１５～３０秒間手動でかき混ぜる。
２．８ プラスチック紙で覆い、ビーカーを９５℃の水浴タンクに置き戻して５分間維持する。
２．９ 絶縁手袋を着用し、水浴タンクからビーカーを取り出し、均一に揺動させ、プラスチック紙を取り除き、ゲル溶液を高さ約２ｃｍの６０×３０ｍｍのゲルカップにすばやく注ぐ。平行試料を準備するには、各試料を２つのゲルカップに注ぎ、温度低下によって生成されたゲルを廃棄して、水分ボトル内の材料が均一で表面が平らであるよう確保する。
２．１０ ゲルカップを２０℃の恒温箱に２０～２４時間入れた後、ＴＡテクスチャアナライザでそのゲル強度を測定する。各ゲルカップは、３つの平行点を測定し、平均値を取る。
２．１１ テクスチャアナライザの検出モード：ＳＵＲＩＭＩ
数値は、以下のように設定される。
Ｔｒｉｇｇｅｒ（トリガーポイント）：５ｇ
Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ（補正値）：３０ｇ（実験の実情に応じて変更可能）
Ｓｐｅｅｄ（測定速度）：１．０ｍｍ／ｓ
２．１ 室温（２２～２６℃）条件で、蒸留水２９５ｇを５００ｍＬビーカーに量り取り、さらに０．３Ｎカルシウムストック溶液２．０ｍＬを添加する。
２．２ 攪拌刃を取り付け、ビーカーの底から約２ｃｍ上に攪拌刃を設ける。
２．３ 攪拌器の回転速度を１０００±１００ｒｐｍに設定する。
２．４ 攪拌過程で、０．０１ｇの精度で試料３ｇを添加する。２０～３０分間攪拌して、均一に攪拌する。
２．５ 攪拌テーブルからビーカーを取り外す。ビーカーを軽くたたくか回転させて、プロペラの溶液をビーカーに流し込ませる。
２．６ プラスチック紙でビーカーを覆い、９４～９５℃の予熱した水に入れて、ビーカー内の溶液を完全に水に浸し、３０分間正確に加熱する。
２．７ 断熱手袋を着用し、プラスチック紙を取り除き、均一になるまで攪拌スプーンで１５～３０秒間手動でかき混ぜる。
２．８ プラスチック紙で覆い、ビーカーを９５℃の水浴タンクに置き戻して５分間維持する。
２．９ 絶縁手袋を着用し、水浴タンクからビーカーを取り出し、均一に揺動させ、プラスチック紙を取り除き、ゲル溶液を高さ約２ｃｍの６０×３０ｍｍのゲルカップにすばやく注ぐ。平行試料を準備するには、各試料を２つのゲルカップに注ぎ、温度低下によって生成されたゲルを廃棄して、水分ボトル内の材料が均一で表面が平らであるよう確保する。
２．１０ ゲルカップを２０℃の恒温箱に２０～２４時間入れた後、ＴＡテクスチャアナライザでそのゲル強度を測定する。各ゲルカップは、３つの平行点を測定し、平均値を取る。
２．１１ テクスチャアナライザの検出モード：ＳＵＲＩＭＩ
数値は、以下のように設定される。
Ｔｒｉｇｇｅｒ（トリガーポイント）：５ｇ
Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ（補正値）：３０ｇ（実験の実情に応じて変更可能）
Ｓｐｅｅｄ（測定速度）：１．０ｍｍ／ｓ
測定結果は、ジェランガム表層を破壊する力の大きさであり、ＴＡ－１９（１ｃｍ２断面）プローを用いる場合、測定結果が最終結果である。本発明において、前記ゲル強度は、１％水溶液中のジェランガムのゲル強度である。
本発明において、他に特定されない限り、本分野の従来のジェランガム発酵方法を用いて発酵生産することができる。
本発明の一実施例において、前記発酵は、培地が一度に補充されるバッチ式発酵である。本発明の一実施例において、前記発酵は、主要な栄養源が制限的に制御された供給式発酵である。本発明において、前記発酵過程では、風量及び／又は攪拌を段階的に制御することができる。
本発明の一態様は、前記超高強度高アシルジェランガムを有する発酵液を提供する。本発明の一態様は、ジェランガム粗生成物を提供し、前記ジェランガム粗生成物は、スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３によってジェランガムを発酵生産した後、発酵液に対して固液分離、有機溶媒沈殿を行って得られたものであり、前記ジェランガム粗生成物は、前記超高強度高アシルジェランガム及びスフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３を含む。
本発明の一態様は、前記超高強度の高アシルジェランガムを有する増粘剤、安定剤及び／又はゲル化剤組成物を提供する。本発明の一態様は、食品及び／又は或飲料において増粘剤、安定剤及び／又はゲル化剤として前記超高強度高アシルジェランガムを使用する方法を提供する。本発明の一態様は、前記超高強度高アシルジェランガムを有する食品及び／又は飲料を提供する。具体的に、前記食品は、ジャム、キャンディー、調味料、パン詰め物、乳製品、高齢者向け食品などであってもよく、前記飲料は、フルーツジュース、植物性タンパク質飲料、乳飲料などであってもよい。本発明の一実施例において、前記超高強度高アシルジェランガムは、ゲルキャンディーの調製に用いられる。
本発明において、「高アシルジェランガム」とは、ジェランガム発酵液から直接回収された脱アシル化処理が行われていない高アシル形態のジェランガムを指し、本願において、「天然ジェランガム」と交換可能に使用することができる。
本発明において、「発酵液」とは、ジェランガムを生産することができる菌株が接種された培地を指す。
本発明において、「培地」は、ジェランガム生産菌株を培養してジェランガムを発酵生産するのに適した任意の培地であり、本分野で周知のように、当該培地は、前記菌株を有する以外にも、炭素源（グルコース、スクロース、フルクトースシロップ又はマルトースなどの一般的な糖類の１種類又は複数種類）、窒素源、リン酸塩及びたの無機塩（Ｉｏａｎｎｉｓ Ｇｉａｖａｓｉｓ ｅｔｃ．，Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０（３）：１７７－２１１（２０００）を参照）も含み得る。
本発明において、「菌株の活性化」とは、保存されたグリセロールチューブ又は傾斜面培地菌株を種子培地に接種し、特定の条件で培養して菌株のバイオマスを増加させるプロセスを指す。活性化された菌株は、発酵タンクに移されて、ジェランガムを発酵生産することができる。
本発明において、前記高アシルジェランガムが発酵生産された後、さらに、ジェランガムの分離及び／又は精製工程を含み得る。前記分離や精製は、本分野で周知の方法で行うことができ、例えば、Ｉｏａｎｎｉｓ Ｇｉａｖａｓｉｓ ｅｔｃ．， Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０（３）：１７７－２１１（２０００）に開示の方法で行うことができる。
本発明において、同じ条件で、スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３の発酵生産から得られた超高強度高アシルジェランガムは、突然変異誘発なしのスフィンゴモナス・パウシモビリスから得られた高アシルジェランガムに比べて、ゲル強度が１００％高かった。本発明に係る超高強度高アシルジェランガムは、そのゲル強度が通常の市販の高アシルジェランガムのゲル強度よりもはるかに高く、キャンディーなどの食品に応用される場合、調製された食品は、ゲル強度がはるかに高いため、同じ目標強度を達成しようとする場合、食品中のジェランガムの添加量を大幅に減らすことができ、予想外の技術的効果が得ることができる。
ここで、実施例を用いて本発明を例示的に説明する。特に明記されていない限り、すべての部は、重量を基に計算したものである。
実施例１ スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３の突然変異誘発及び選別
１）スフィンゴモナス・パウシモビリスの原始菌株を活性化傾斜面に移し、３０℃の一定温度で１８時間培養した後、液体培地に移し、３０℃、２００ｒｐｍの条件で１６時間培養して、菌液を取得する。
２）当該菌液を３０００ｒｐｍで２０分間遠心分離して、菌体を取得する。
３）同一体積の生理食塩水を添加して、菌懸濁液を取得する。
４）菌懸濁液２ｍｌを取って７５ｍｍの滅菌ペトリ皿に入れ、３０ｗ紫外線ランプの下の３０ｃｍ箇所に置き、３０、６０、９０、１８０ｓ照射して、一次突然変異誘発菌液を取得する。
５）紫外線突然変異誘発により得られた一次突然変異誘発菌液に、１５％硫酸ジエチル０．０４ｍｌを添加し、３０℃、２００ｒｐｍの条件で、揺動床を振蕩しながら９０ｍｉｎ培養し、２５％チオ硫酸ナトリウム溶液を添加して反応を停止させて、二次突然変異誘発菌液を取得する。
６）二次突然変異誘発菌液をＰＣＡプレートに塗布し、３０℃で３２時間培養する。
７）大きくて光沢があり完全なコロニーを持つ単一のコロニーを選択して、５Ｌ振とうフラスコ発酵を行う。
８）発酵生成物を９０℃に加熱してゲルを溶かし、撹拌しながら４倍体積のアルコールを添加して沈殿させ、遠心分離して沈殿繊維を取得する。
９）得られた高アシルジェランガムを５５℃のブラスト乾燥オーブンに入れ、１０時間乾燥させた後、粉砕してふるいにかける。
１０）試料の高アシルジェランガムゲル強度を測定し、選別によって、高ゲル強度が１３８４のジェランガム生産菌株 Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ ＲＧ０１を取得する。
１）スフィンゴモナス・パウシモビリスの原始菌株を活性化傾斜面に移し、３０℃の一定温度で１８時間培養した後、液体培地に移し、３０℃、２００ｒｐｍの条件で１６時間培養して、菌液を取得する。
２）当該菌液を３０００ｒｐｍで２０分間遠心分離して、菌体を取得する。
３）同一体積の生理食塩水を添加して、菌懸濁液を取得する。
４）菌懸濁液２ｍｌを取って７５ｍｍの滅菌ペトリ皿に入れ、３０ｗ紫外線ランプの下の３０ｃｍ箇所に置き、３０、６０、９０、１８０ｓ照射して、一次突然変異誘発菌液を取得する。
５）紫外線突然変異誘発により得られた一次突然変異誘発菌液に、１５％硫酸ジエチル０．０４ｍｌを添加し、３０℃、２００ｒｐｍの条件で、揺動床を振蕩しながら９０ｍｉｎ培養し、２５％チオ硫酸ナトリウム溶液を添加して反応を停止させて、二次突然変異誘発菌液を取得する。
６）二次突然変異誘発菌液をＰＣＡプレートに塗布し、３０℃で３２時間培養する。
７）大きくて光沢があり完全なコロニーを持つ単一のコロニーを選択して、５Ｌ振とうフラスコ発酵を行う。
８）発酵生成物を９０℃に加熱してゲルを溶かし、撹拌しながら４倍体積のアルコールを添加して沈殿させ、遠心分離して沈殿繊維を取得する。
９）得られた高アシルジェランガムを５５℃のブラスト乾燥オーブンに入れ、１０時間乾燥させた後、粉砕してふるいにかける。
１０）試料の高アシルジェランガムゲル強度を測定し、選別によって、高ゲル強度が１３８４のジェランガム生産菌株 Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ ＲＧ０１を取得する。
実施例２ スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３によるジェランガムの発酵生産
１）菌株の活性化：突然変異誘発により得られたスフィンゴモナス・パウシモビリス Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ ＲＧ０１を、滅菌種子培地６０ｍｌを有する５００ｍｌ三角フラスコに接種し、３０℃、２００ＲＰＭで揺動床を振蕩しながら一晩培養した後、５％の接種量で二つの滅菌種子培地２ｋｇを有する５Ｌ三角フラスコに接種し、１６時間培養した後に、主要発酵接種に使用する。
１）菌株の活性化：突然変異誘発により得られたスフィンゴモナス・パウシモビリス Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ ＲＧ０１を、滅菌種子培地６０ｍｌを有する５００ｍｌ三角フラスコに接種し、３０℃、２００ＲＰＭで揺動床を振蕩しながら一晩培養した後、５％の接種量で二つの滅菌種子培地２ｋｇを有する５Ｌ三角フラスコに接種し、１６時間培養した後に、主要発酵接種に使用する。
２）主要発酵培地の準備：５０Ｌ発酵タンクにおいて、グルコース ３０ｇ／ｋｇ、大豆粉 ４．２ｇ／ｋｇ、ＫＨ２ＰＯ４ １ｇ／ｋｇ、Ｋ２ＨＰＯ４ １ｇ／ｋｇ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．８ｇ／ｋｇ、消泡剤 ０．３ｇ／ｋｇの濃度、ｐＨ７．０±０．１で主要培養培地３７．５ｋｇを準備し、高温滅菌後に主要発酵培地とする。
３）発酵プロセス制御：準備された上記培地を１２１℃で３０分間滅菌し、ここで、グルコース溶液を個別に高温で滅菌し、３０℃に降温した後、滅菌後のグルコース溶液を割合に従って滅菌の状態で発酵タンクに移し、次に換気及び攪拌の条件で、培養された種子液８％（３ｋｇ）を接種し、表１のプロセス条件に従って発酵させる。
４８時間の発酵後、グルコース濃度を０．２％以下まで低減させ、発酵を停止し、ゲルの収量と粘度を測定する。
４）発酵結果：４８時間の発酵後、ゲル含有量は、１７．６ｇ／ｋｇ（本分野又は従来のエタノール沈殿法で測定）に達し、粘度は、９９７５ＣＰに達する。
５）発酵液粘度の測定：新鮮な発酵液を取り、Ｂｒｏｏｋｆｉｌｅｄ ＲＶＤＶ－ＩＩ Ｔ粘度計を使用し、ＲＶ－６ローターを選択して、回転速度６０ｒｐｍで測定する。
６）高アシルジェランガムの抽出及び強度測定
提取：５ｋｇ上記ジェランガム発酵液を９０℃に加熱してゲルを溶かし、攪拌状態で４倍体積のアルコールを添加して沈殿させ、遠心分離して沈殿繊維を取得し、沸騰、乾燥、粉砕し、ふるいにかけて、ジェランガム試料を取得する。
強度測定：上記高アシルジェランガム試料を取り、ゲル強度を測定し、それと二つの従来の高アシルジェランガム試料と比較し、ここで、前記従来試料は、同じ発酵条件で原始菌株から生産される。結果は、表２に示す通りである。
提取：５ｋｇ上記ジェランガム発酵液を９０℃に加熱してゲルを溶かし、攪拌状態で４倍体積のアルコールを添加して沈殿させ、遠心分離して沈殿繊維を取得し、沸騰、乾燥、粉砕し、ふるいにかけて、ジェランガム試料を取得する。
強度測定：上記高アシルジェランガム試料を取り、ゲル強度を測定し、それと二つの従来の高アシルジェランガム試料と比較し、ここで、前記従来試料は、同じ発酵条件で原始菌株から生産される。結果は、表２に示す通りである。
実施例３：キャンディーの調製
１）高アシルジェランガム及び白糖Ｉを均一に乾式混合し、攪拌しながら水に添加し、水浴で９０℃に加熱して５ｍｉｎ溶解させる。
２）白糖ＩＩ、シロップ、フルーツジュース、リン酸水素二カリウム、クエン酸カリウム、グリセリンをジャケット付き釜に入れ、沸騰になるまで加熱して、白糖を充分に溶解させる。
３）まだ熱いうちに溶かしたゲルを鍋に添加し、加熱し続ける。
４）シロップが目標固形分に近づいたら、クエン酸を加えてｐＨを調整し、均一に攪拌する。
５）ホットフィル後にキャンディーの強度測定を行い、測定結果は表３に示す通りである。
１）高アシルジェランガム及び白糖Ｉを均一に乾式混合し、攪拌しながら水に添加し、水浴で９０℃に加熱して５ｍｉｎ溶解させる。
２）白糖ＩＩ、シロップ、フルーツジュース、リン酸水素二カリウム、クエン酸カリウム、グリセリンをジャケット付き釜に入れ、沸騰になるまで加熱して、白糖を充分に溶解させる。
３）まだ熱いうちに溶かしたゲルを鍋に添加し、加熱し続ける。
４）シロップが目標固形分に近づいたら、クエン酸を加えてｐＨを調整し、均一に攪拌する。
５）ホットフィル後にキャンディーの強度測定を行い、測定結果は表３に示す通りである。
上述試料の添加量は、重量パーセント含有量である。
上記結果から分かるように、キャンディーにおいて、超高強度高アシルジェランガムは、通常の強度の試料に比べて、調製されたキャンディーの強度がはるかに高いため、同じキャンディー強度を実現しようとする場合、その中のコロイドの添加量を大幅に減らすことができる。
Claims (13)
- 寄託番号がＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３である、スフィンゴモナス・パウシモビリス（Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ）。
- 請求項１に記載のスフィンゴモナス・パウシモビリスを有するジェランガム発酵液であって、
前記ジェランガムは、高アシルジェランガムである、
発酵液。 - 前記高アシルジェランガムは、ゲル強度が少なくとも９００ｇ／ｃｍ２である、
請求項２に記載の発酵液。 - 請求項１に記載のスフィンゴモナス・パウシモビリスを有するジェランガム粗生成物であって、
前記ジェランガムは、高アシルジェランガムである、
ジェランガム粗生成物。 - 前記高アシルジェランガムは、ゲル強度が少なくとも９００ｇ／ｃｍ２である、
請求項４に記載のジェランガム粗生成物。 - 寄託番号がＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３のスフィンゴモナス・パウシモビリスを発酵する工程を含む、高アシルジェランガムの調製方法。
- スフィンゴモナス・パウシモビリス ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３に対して菌株の活性化を行う工程１）と、
スフィンゴモナス・パウシモビリスに適した発酵培地に、活性化後の菌株を接種する工程２）と、
ジェランガムを発酵生産する工程３）と、
オプションとして、発酵液からジェランガムを回収する工程４）と、
を含む高アシルジェランガムの調製方法。 - 前記発酵は、バッチ式発酵又は供給式発酵である、
請求項６又は７に記載の調製方法。 - 請求項６又は７に記載の方法によって調製される高アシルジェランガムであって、
前記高アシルジェランガムは、ゲル強度が少なくとも９００ｇ／ｃｍ２である、
ことを特徴とする高アシルジェランガム。 - 前記高アシルジェランガムは、ゲル強度が９００ｇ／ｃｍ２乃至２０００ｇ／ｃｍ２である、
ことを特徴とする請求項９に記載の高アシルジェランガム。 - 請求項９に記載の高アシルジェランガムを有する、
ことを特徴とする食品又は飲料。 - 請求項９に記載の高アシルジェランガムを有する、
ことを特徴とする安定剤組成物。 - ジェランガムの発酵生産における寄託番号がＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０２０４８３のスフィンゴモナス・パウシモビリスの応用。
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