JPH02117394A - 微生物によるアルギン酸の分解法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は微生物あるいはその菌体内容物を用いてアルギ
ン酸を分解あるいは分解資化させる方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

アルギン酸は渇藻類の主要な細胞間粘質多糖類であり、
主としてＤ−マンヌロン酸とＬ−グルロン酸とよりなる
ものである。アルギン酸をその構成成分であるウロン酸
に分解できればバイオマス資源として利用し得られるこ
とで注目されている。

しかしながらアルギン酸の水溶液は非常に粘稠であり、
その水溶液は水溶液中のカルシウム等と金属塩をつくり
ゲル化することが知られている。そのためアルギン酸は
非常に分解させ難いものであることも知られている。そ
れ故、アルギン酸の処理においては、いくつかの微生物
を用いて分解させる試みがなされている。例えばＡｐｐ
ｌｉｅｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｈｉｃｒｏｂｉｏｌ
ｏｇｙ　１９８２　、　Ｐ２Ｓ５〜７５６　：Ｊｏｕｒ
ｎａｌ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　８１　、　Ｐ２Ｓ
５〜５６２等がある。

しかしながらいずれも未だ分解活性は弱いものとされて
おり、特開昭５９−１４３５９７＠においてはこれらの
事実を踏まえ、新たに分離したフラボバクテリウム属又
はシュードモナス・メラノファシエンスに属する細菌を
用いてアルギン酸を分解する方法が示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者らはアルギン酸をより強力に分解する微生物を
種々検討を行った。

（ａ！題を解決するための手段） 上記の目的達成のため、本発明者らは広く土壌よりスク
リーニングを実施しシュードモナス属に属する新しい菌
株を分離することに成功した。

本発明はすなわち、シュードモナス属に属する新菌株０
８−ＡＬＧ−９株をアルギン酸に作用させて分解せしめ
ることを特徴とする微生物によるアルギン酸の分解法で
ある。

新たに分離された菌株は、アルギン酸を単一炭素源ある
いは主要炭素源として分解資化することができるもので
ある。

本訴菌株の生理学的・形態学的性質は第１表に示すよう
なものである。

第　　１　　表 各培地にあける生育状態 １、肉汁寒天平板培養（３０℃、３日間）イ）コロニー
形状の遅速　　　　　普　通口）コロニーの形状　　　
　　　　円　形ハ）コロニー表面の形状　　　　　平　
滑二）コロニーの隆起状態　　　　　凸　状ホ）コロニ
ーの周辺　　　　　　　仝　円へ）コロニーの内容　　
　　　　均　質ト）コロニーの色調　　　　　　　乳白
色チ）コロニーの光沢　　　　　　鈍　光す）コロニー
の透明度 ヌ）可溶性色素の生成 ２、肉汁寒天斜面培養（３０℃。

イ）生育の良否 口）生育状態 ハ）コロニーの表面 二）コロニー断面の形状 ホ）コロニーの光沢 へ）コロニーの色調 ト）コロニーの透明度 ３、肉汁液体培養（３０℃。

イ）生育状態 口）ガスの発生 ハ）培地の着色 ４、肉汁ゼラチン穿刺培養（３０℃。

わずかに濁る 無 無 ３日間） 液化せず 凝固せず２着色 ３日間） 生育良好 糸状 平滑 偏平 鈍光 乳白色 半透明 ３日間） ５、リドマスミルク ６、生理学的試験 １）リジン脱炭酸試験 ２）硝酸塩の還元 半透明 無 ＋ ３）ＭＲテスト ４）ＶＰテスト ５）硫化水素の発生 ６）デンプンの加水分解 ７）脱窒反応 ８）クエン酸の利用 ９）無機窒素源の利用 １０）蛍光性色素の生成、 １１）ウレアーゼ １２）オキシダーゼ １３）カタラーゼ １４）生育のｐＨ範囲 １５）酸素に対する態度 １６）Ｏ−Ｆテスト １７）糖類からの酸及びガスの生成 糖　　類　　　　　　　　酸 Ｄ−グルコース　　　　　＋ Ｄ−ガラクトース　　　　士 果糖　　　　士 トレハロース　　　　　　＋ ＋ ＋ ＋ 十 ＋ ｐｌ−１４，５〜１Ｇ 好気性 ガス グリセリン　　　　　　十　　　− アルギン酸ナトリウム　　− １Ｂ）ＰＨＢの蓄積 １９）アルギニンデヒドロゲナーゼ 形態学的諸性質 １）細胞の形状　　　　　　　　かん菌２）細胞の大き
ざ　０．７Ｘ２．０マイクロメーター３〉細胞の多形性
　　　　　　　な　し４）運動性の有無　　　　　　　
あ　リ５）鞭毛の有無　　　　　　　　極鞭毛６）ダラ
ム染色性　　　　　　　陰　性７）胞子の有無　　　　
　　　　な　し８）抗酸性　　　　　　　　　　な　し
以上の結果をもとにバーシーズ　マニュアルオブ・シス
テマチック・バタテリオロジー第９版に従い分類すると
、グラム陰性、かん菌、極鞭毛を有し、オキシダーゼ陽
性、カタラーゼ陽性からシュードモナス属に属するもの
であることが判明した。近縁菌株としてはシュードモナ
ス　ストウゼリ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　５ｔｕｚｅ
ｒｉ　＞　、シュードモナスメンドシナ（Ｐｓｅｕｄｏ
ｍｏｎａｓ　ｍｅｎｄｏｃｉｎａ　）が考えられるが、
本菌株は脱窒反応が陰性であるのに比較してシュードモ
ナス　ストウゼリとは脱窒反応が陽性であることが、ま
た本菌株はカルチノイド性の色素をつくらずアルギニン
デヒドロゲナーゼが陰性であるのに比較してシュードモ
ナス　メンドシナはカルチノイド性色素をつくる点、並
びにアルギニンデヒドロゲナーゼが陽性である点が異な
り、公知の菌株の特徴とは一致するものが見あたらず新
菌株と考えられ、シュードモナス　０８−ＡＬＧ−８株
と命名した。

本菌株は通産省微生物工業研究所において既に寄託され
ており、ＦＥＲＭ　　Ｐ−１０２７７の寄託番号が付与
されている。

シュードモナス属でアルギン酸を分解するものについて
は前記特開昭５９−１４３５９７号に示されるシュード
モナス　メラノフ７シエンスＡＪ　　１１９９９株が知
られているが、本菌株とは以下のような諸点で明らかに
異なる。すなわち、水溶性色素を生成しない点、ウレア
ーゼを生産する点、さらにはトレハロースより酸を生成
する等の諸点において本菌株とは明らかに異なっており
同種とは考えられない。

本発明で用いる微生物は適当な培地中で生育させること
ができる。例えば炭素源としてはアルギン酸のほか、グ
ルコース、グリセリンのような炭水化物やリンゴ酸、ク
エン酸、マレイン酸のような有機酸又はその塩類、窒素
源としては硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、燐酸
アンモニウム等の無機態窒素あるいは尿素、ペプトン、
カゼイン、酵母エキス、肉、エキス等のような有機態窒
素を用いることができる。その他の無機塩類としては燐
酸塩、マグネシウム塩、カリ塩、マンガン塩。

鉄塩、亜鉛塩、銅塩等が用いられる。

また本菌株の培養方法は慣用の方法で行われる。

すなわち通常、２０〜４０’Ｃ，好ましくは２５〜３７
°Ｃ１ｐＨ６〜９好ましくはｐＨ６，５〜７．５で撮と
う、あるいは通気撹拌等の手段により好気的に行われる
。そして上記の方法で培養し得られた微生物菌体をアル
ギン酸を含む水溶液中に懸濁させるか、又はアルギン酸
を主要炭素源とするような培地様の溶液中において処理
するときは本菌株の適当な培養物をいわゆる種菌として
用いればよい。アルギン酸の分解に必要な時間は条件等
により異なるが、実施例に示すように適当な条件が揃え
ば数時間から数日間もあればほとんど分解されうる。

また本菌株を用いて培養した培養上液ならびに培養菌体
内容物にもアルギン酸分解活性は認められ、直接菌体を
用いるほかにその酵素溶液を用いることが可能である。

以下それらの実施例を示す。

実施例１ 培地Ａにアルギン酸ナトリウムを１％加えたものを５０
０ｒ１１１容、坂ロフラスコに１００ｄ入れ、通常のオ
ートクレーブにより蒸気殺菌を行った後、本菌株の斜面
寒天培地より１白金耳加え３０℃で振とう培養を２日間
行った。培養液中のアルギン酸はフェノール硫酸法で分
析したところ、その９８％が分解されていた。

培地Ａの成分は次の如くである。

硫酸アンモニウム　　　　０．１％ 燐酸第２カリウム　　　　０．１％ 硫酸マグネシウム　　　　０．０５％ 微量金属塩　　　　　　微礒 ポリペプトン　　　　　　０．０５％ 酵母エキス　　　　　　　０．０５％ 初発ｐＨ６，５ 実施例２ 実施例１で得られた培養液はざらに冷却遠心機にて５℃
にて１６００ｒｐｍ　、　１０分間処理し１．２ｇの湿
重生菌体を得た。続いてこのもののうち０．５（Ｊを２
．５ｄの燐酸緩衝液（ｐＨ６，燐酸第２カリウム０．０
２％、燐酸第２ナトリウム０．０２％、燐酸第１ナトリ
ウム０．０４％からなる）中に懸濁させた溶液２゜５ｍ
ｌ。

燐酸緩衝液（菌体を懸濁させたものと同じもの）２．５
ｒｎ！、実施例１で用いた培地Ａにアルギン酸ナトリウ
ムを０．３％溶解させたちの２．５Ｉｎｆｌを順に加え
３０℃で６０分間、１２５振どう７分の条件下、５０蛇
容の試験管中でアルギン酸の分解を試みた。その結果、
フェノール硫酸法で求めたアルギン酸の分解重は６８％
であった。

実施例３ ５．１！容ジャーファーメンタ−にアルギン＠２％を含
む培地Ａ３ｇを加え、通常の蒸気殺菌を行い３０℃まで
冷却後、実施例１と同じように５００ｄ容坂ロフラスコ
中で培養したものを種菌として６０ｍｇ加え、３０℃に
おいて次の条件で１２時間培養した。

（ジャーファーメンタ−の培養条件） 培養温度３０℃；撹拌回転数５００回転／分：通気量５
００〜６００ｒＩｄｌ／分 フェノール硫酸法でアルギン酸の分解率を求めた結果、
９８％分解されていた。

実施例４ 実施例３の培養液は実施例２と同じように冷却下、遠心
処理し遠心上清液と培養菌体とに分離した。培養菌体は
その１５（］をとり５５０ｍＭ燐酸緩衝液ｐＨ６，７＞
　　５ｍに再懸濁させ超音波破砕機にて氷令下、３分間
処理を行い、さらに遠心処理を行って菌体内容物を含む
溶液を調製した。このようにして得られたそれぞれの溶
液用いてアルギン酸分解活性をソモギーネルソン法にて
測定した結果は、培養上清液においては１ｒｒＩｌあた
り０．ＩＵ（１Ｕは１分間に１マイクロモルの酵素活性
を示す酵素母である）の活性を示し、また菌体内容物を
含む溶液においてはその２８０　ｎ　ｍの紫外部吸収１
．０あたり０．ＯＳＵの活性を示した。

〔発明の効果〕

本発明法によれば、シュードモナス属に属する新菌株゛
をアルギン酸に作用させることにより、アルギン酸を効
率良く分解することができるので、アルギン酸を含むよ
うな活性汚泥、あるいは食品物の処理に利用され、分解
生成物であるウロン酸はバイオマス資源として有用であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シュードモナス属に属する新菌株ＯＳ−ＡＬＧ−９株を
   アルギン酸に作用させて分解せしめることを特徴とする
   微生物によるアルギン酸の分解法。