JP2777981B2 - キトサン含有繊維からなる中空球状素材、及びその製造法 - Google Patents

キトサン含有繊維からなる中空球状素材、及びその製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はキトサン含有性の接合菌
類の細胞壁繊維を利用した主成分がキチン質(キチンや
キトサンを含む)からなる中空球状素材の製造法を提供
するものである。この中空球状素材の外殻は、主成分が
キチンやキトサンを含有する細胞壁から構成される。こ
のため従来の甲殻類から得たキチンやキトサンと同様に
抗菌性に優れ、また、キトサンに由来するアミノ基を持
ち、化学反応性に富むことからそれ自体で金属イオンの
吸着機能を有すると共に、さらに、この素材に化学修飾
することによって特殊な機能を備えることが可能であ
る。また、本素材は外殻が多孔質で内部が中空であるた
めに物質の出入り、及び内包が可能であるため固定化担
体、及び徐放性素材として利用できる可能性がある。本
中空球状素材は発酵法により生産するために、工業的に
大量生産が可能であり、種々の産業分野での利用が期待
できる。
【0002】
【従来の技術】本発明のキトサン含有中空球状素材と類
似のものにカプセルやビーズがある。このカプセルやビ
ーズの製造法は化学的方法(界面重合法、液中硬化被覆
法等)、物理化学的方法(相分離法、液中乾燥法、融解
分散冷却法)及び機械的・物理的方法(気中懸濁被覆
法、スプレードライング法、真空蒸着被覆法、静電的合
体法)がある。また、カプセルやビーズの原料は用途に
よって異なるが、近年、キトサンを原料としたカプセル
やビーズの開発研究が盛んに行われている。キトサンを
原料としたカプセルの調製は、負に帯電した高分子(ア
ルギン酸ナトリウム、カラギナン、ヘパリン、Na−カ
ルボキシメチルセルロース等)の約1%溶液をキトサン
溶液中に滴下して行われる。また、キトサンを原料とし
たビーズは、脱アセチル化度80〜95%のキトサンを
酢酸、ギ酸、ジクロル酢酸等の希酸水溶液に溶解し、キ
トサン濃度3〜12%の原料液を調製し、特殊ノズルに
より塩基性凝固液中(水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、アンモニア、エチレンジアミン等よりなる)で凝固
・再生する方法などにより製造されている。本発明のキ
トサン含有中空球状素材はキトサン含有性接合菌の培養
に際して、菌にアルコールストレスを与え菌糸の集合し
た粒状菌体を生育させた後、この粒状菌体を低濃度熱ア
ルカリ処理することによって製造するもので、従来の製
造法とは全く異なるものである。また、微生物由来の主
成分がキチン質からなるアルカリ不溶細胞壁を原料とし
た中空球状素材は見あたらない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】カプセルやビーズの製
造に用いられているキトサンは、甲殻類の蟹殻や海老殻
からのキチンを30〜50%濃度の水酸化ナトリウム溶
液で処理(脱アセチル化)して製造される。このキトサ
ンを原料としてカプセルやキトサン多孔性ビーズを製造
するためには、キトサンを希酸性溶液に溶かして用いて
おり、さらに、凝固液には薬品が必要であるなど多くの
工程と各種の化学薬品を用いるなどの欠点がある。本発
明は、従来の蟹殻や海老殻からのキトサンを用いず、ま
た、キトサンを溶媒に溶解させる事なく、さらに、ビー
ズ製造装置を用いないキトサン含有中空球状素材の製造
法の開発を試みたものである。すなわち、キトサン含有
性接合菌の培養の際にアルコールストレスを作用させ直
接粒状の菌体を生育せしめ、この菌体を低濃度アルカリ
処理することによって細胞質が溶出した、キチン質が主
成分であるキトサン含有中空球状素材の開発を行ったも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の目
的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、キトサン含
有性接合菌類の培養に際し、各種のアルコールストレス
を作用させると菌糸が集合した粒状の菌体が生育するこ
とを見いだした。この粒状生菌体は内部が菌体で詰まっ
ており、この粒状生菌体を低濃度熱アルカリ処理するこ
とによって菌体中の細胞質が溶出し、外殻が多孔質で内
部が中空、且つ、主成分がキチン質(キチンとキトサン
を含む)繊維から構成される中空球状素材が得られるこ
とを見いだし、これらの知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。以下に本発明を詳細に説明する。
【0005】すなわち、本発明は、例えばグルコース3
0g、ポリペプトン5g、酵母エキス2g、燐酸水素二
カリウム1g、硫酸マグネシウム0.5g、塩化カリウ
ム0.5g、硫酸第一鉄0.01g、蒸留水1000m
lからなる液体培地に各種のアルコール(メタノール、
エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノ
ール)を所定量添加した後、Rhizopus ace
toinus HUT1219菌株を植菌し、培養を行
い粒状生育菌体を得る。各種アルコールを所定量添加す
ると生育菌体は粒状になる。培養後、本菌体に水酸化ナ
トリウム溶液を所定量添加し、オートクレーブ中で低濃
度熱アルカリ処理を行い、処理後濾過・水洗をしてアル
カリを除去し、中空球状素材を得た。この低濃度熱アル
カリ処理では、菌糸体の細胞質が溶出した繊維状アルカ
リ不溶細胞壁から構成された外殻が多孔質で内部が中空
のキトサン含有中空球状素材が得られる。 アルコール
の添加量は種類によって異なるが液体培地中の濃度とし
て0.5〜3.2%で粒状の菌体が生育する。熱アルカ
リ処理は1回(1時間)でよいが必要に応じて2〜3回
繰り返してもよい。また、低濃度熱アルカリ処理に用い
る水酸化ナトリウムの濃度は2〜4wt/vol%、本
菌体(乾燥)量と水酸化ナトリウム溶液の液比は1:5
0〜100、オートクレーブ処理温度は90〜130℃
の範囲で自由に選択できる。
【0006】本発明のアルコール添加培養で生育する粒
状菌体量は、アルコールの種類及びその濃度によって異
なる。この生育粒状菌体を低濃度熱アルカリ処理して得
られるキトサン含有中空球状素材量は乾燥菌体量に対し
て11.5〜5.4%である。このキトサン含有中空球
状素材の球径は、アルコールの種類やその濃度によって
なり、0.2〜2mmの範囲で得られ、また、その外殻
の厚みは約40〜70μmである。
【0007】本発明のキトサン含有中空球状素材の反応
性は本中空球状素材中に含まれるキチン質量及びキトサ
ンに由来するグルコサミン残基量に関係すると考えられ
る。本キトサン含有中空球状素材のキチン質含有量(キ
チンとキトサンに由来するグルコサミン残基)は、培養
条件及びアルコールの種類等によって異なるが、乾燥中
空球状素材当り56〜68%である。このうち、キトサ
ンに由来するグルコサミン残基は前者の21.2〜2
9.4%である。
【0008】
【発明の効果】本発明によるキトサン含有中空球状素材
の製造法は、生育菌体の形態的特徴をいかしたもので、
従来のカプセルやビーズの製造法を用いないで直接微生
物の培養によって製造できる。その生産は、発酵生産に
より大量に生産することが可能である。また、本中空球
は微生物のキトサン含有細胞壁を利用したもので、従来
のカプセルやビーズ製造には用いられていない新規な素
材であり、生分解性があり地球に優しい素材である。こ
の主成分はキトサンに由来するアミノ基を持つためにそ
れ自体で各種金属イオンを吸着する機能を持つと共に、
種々の薬品を付加させることが可能である。また、本中
空球状素材は外殻が多孔質で内部が中空であるために物
質の出入り、及び内包が可能であるため新規な素材とし
て開発利用できる可能性があり、広範な産業分野での利
用が期待される。
【0009】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。
【0010】実施例1R.acetoinus HUT 1219菌株を用
い、アルコール添加培養について行った。培地はグルコ
ース30g、ポリペプトン5g、酵母エキス2g、燐酸
水素二カリウム1g、硫酸マグネシウム0.5g、塩化
カリウム0.5g、硫酸第一鉄0.01g、蒸留水10
00mlからなる組成の培地を用いた。この培地を1N
HCl溶液でpH4.5に調整した後、500ml容
三角フラスコに前記培地100mlを分注し、120
℃,15minオートクレーブ滅菌した。この培地に上
記菌株の胞子10spores/ml接種し、各種ア
ルコールを所定量添加した。培養はロータリー型振とう
機(180rpm)を用い、28℃、1〜2日間行い、
アルコールの添加量と生育形態の影響について調べた。
その結果を表−1に示す。
【表−1】 表−1はR.acetoinus HUT 1219菌
の生育と形態に及ぼす各種アルコール添加量の影響を示
している。表−1からメタノール、エタノール、n−プ
ロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール添加培
養によって生育ストレスをうけるやや下の濃度で粒状の
菌体が生育することが明かである。
【0011】実施例2R.acetoinus HUT 1219菌株を用
い、アルコール添加培養について行った。培地はグルコ
ース30g、ポリペプトン5g、酵母エキス2g、燐酸
水素二カリウム1g、硫酸マグネシウム0.5g、塩化
カリウム0.5g、硫酸第一鉄0.01g、蒸留水10
00mlからなる組成の培地を用いた。この培地を1N
HCl溶液でpH4.5に調整した後、500ml容
三角フラスコに前記培地100mlを分注し、120
℃,15minオートクレーブ滅菌した。この培地に上
記菌株の胞子10spores/ml接種し、各種ア
ルコールを生育ストレスのかかる濃度になるよう所定量
添加した。培地中のアルコール濃度はメタノール2.0
%、エタノール3.0%、n−ブタノール0.5%、イ
ソプロパノール3.2%、n−ブタノール0.6%であ
る。培養はロータリー型振とう機(180rpm)を用
い、28℃4日間行った。培養後、生育菌体を集め、熱
アルカリ処理を行った。熱アルカリ処理は乾燥菌体1g
に対して4%水酸化ナトリウム50ml加え120℃で
1時間行った。熱アルカリ処理後濾過・水洗を行い、凍
結乾燥をしてキトサン含有中空球状素材を得た。この中
空球状素材の糖分析の結果を表−2に示す。
【表−2】 表−2はR.acetoinus HUT 1219菌
株のアルコールストレス作用による中空球状素材の糖組
成の分析結果を示している。中空球状素材に含まれる全
グルコサミン残基量は56.3〜67.5%である。ま
た、キトサンに由来するグルコサミン残基量は全グルコ
サミン残基量の21.2〜29.4%であった。
【0012】実施例3 実施例2で得たキトサン含有中空球状素材の走査電子顕
微鏡による観察を行った。試料は凍結乾燥した中空球状
素材を用いた。中空球状素材の外観、外殻表面の観察は
試料台に両面テープを貼この上に試料を、また、内部観
察のためには試料を鋭利な刃物で半分に切断した後、前
述同様にして試料台に接着して金蒸着した。この調製し
た試料について検鏡を行った。その結果を写真に示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 キトサン含有中空球状素材の外観を示す走査
電子顕微鏡写真
【図2】 キトサン含有中空球状素材の外殻表面が多孔
質であることを示す走査電子顕微鏡写真
【図3】 キトサン含有中空球状素材の内部が中空であ
ることを示す走査電子顕微鏡写真
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 昌史 香川県高松市林町2217番14 工業技術院 四国工業技術研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08B 37/08 C12P 19/26 CA(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外殻がキトサン含有率20%以上のリゾ
    プス属菌細胞壁繊維の多孔質集合体からなる、直径0.
    2〜2.0ミリメートルの中空球状素材。
  2. 【請求項2】 リゾプス菌をメタノール、エタノール、
    プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等のアル
    コール類を所定量(0.5〜3.2%)含む液体培地で
    培養して粒状の菌集合体を生育せしめ、この菌集合体を
    炭酸ナトリウムもしくは水酸化ナトリウムの2〜10w
    t/vol%溶液を乾燥菌体重量に対して50〜100
    倍量添加し、90〜130℃に加熱処理したのち水洗浄
    することによって得られる請求項1の中空球状素材の製
    造法。
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JP3368323B2 (ja) * 1997-05-14 2003-01-20 独立行政法人農業生物資源研究所 キチンビーズ、キトサンビーズ、これらビーズの製造方法及びこれらビーズからなる担体並びに微胞子虫胞子の製造法
SI1711058T1 (sl) 2004-01-23 2022-02-28 Eden Research Plc, Postopki za uničevanje nematod, ki obsega uporabo terpenske komponente
AP2919A (en) 2004-05-20 2014-05-31 Eden Research Plc Compositions containing a hollow glucan particle or a cell wall particle encapsulating a terpene component, methods of making and using them
TW201016223A (en) * 2008-10-16 2010-05-01 Univ Nat Chiao Tung Hollow sphere of amphiphilic chitosan derivatives and amphiphilic chitosan derivative complex for medical use
CN104759242B (zh) * 2015-03-31 2016-12-07 浙江工业大学 一种利用酵母菌合成金属有机骨架中空结构胶囊的方法
CN110551709B (zh) * 2019-08-30 2023-02-14 华南理工大学 一种纳米纤维素基3d打印的乳酸菌包埋材料及其制备方法与应用

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