JPH0239522B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
化合物S―88は、広範な分類学的研究に基づけ
ば無名のシユードモナス(Pseudomonas)属の
一種であるこれまで文献に記載されていない微生
物を、適当な栄養培地中で醗酵させるとにより製
造される。我々のヘテロポリサツカライドを調製
するのに使用したこの微生物は制限を受けない永
久寄託物としてアメリカンタイプカルチヤーコレ
クシヨン(寄託番号31554)に1979年8月21日に
寄託された。 シユードモナス(Pseudomonas)属に対する
種々の分類上の要点、及びシユードモナス
(Pseudomonas)種の培養に関する記述はバージ
イマニユアル〔Doudoroff等(1974年)〕の7版
及び種々の出版物中、他の学会によつて〔Hugh
及びGilardi,1974年、シユードモナス
(Pseudomonas),臨床微生物学便覧、2版、
Lennett等、編者、250―269頁;飯塚等、1963
年、シユードモナス(Pseudomonas)属を分類
する試み、J.Gen.Appl.Microbiology 9巻73―
82頁;Hendric等、1966年、或る種のシユードモ
ナス(Pseudomonas)属の種の同定、微生物学
者のための同定法、A部、Gibbs等編者 1―7
頁 アカデミツクプレス、ニユーヨーク〕発表さ
れている。 ATCC31554と同じ形態学上及び培養上の特徴
を有するシユードモナス(Pseudomonas)属の
種に対するこれらの要点及び記述を検索した。以
下の考察は、新しいシユードモナス
(Pseudomouas)種の同定に必要であり、かつそ
の同定を正当化するものである。 株の記載 A コロニー形態学上の特徴 栄養寒天及びYM寒天の両方において、2種
のコロニー(典型的及び非典型的)が現れる。
栄養寒天上では、小さな半透明の黄色のコロニ
ーが室温で2日以内に形成される。直径は5日
間で約1mmに達する。コロニーは円型、円周は
平滑であり、凸状である。典型的なコロニーは
よりきらきら輝いており、表面組織は極度に硬
く、白金耳でおすとコロニー全体を取り除くこ
とができる。しかし非典型的なコロニーはこの
ような特徴を有していない。 YM寒天上では、典型的及び非典型的コロニ
ーの両方とも直径は5日間で約7―9mmとな
る。両者とも円型、平滑、凸状、不透明であ
り、黄色を帯びている。典型的なコロニーは中
心がもり上がり、非典型的なコロニーはより平
坦である。非典型的なコロニーの場合、同心円
はより重要である。典型的なコロニーの表面は
より粘液性であり、培養を長くすると伸縮性の
膜が形成される。 B 細胞形態学上の特徴 S―88株はグラム陰性の桿状細胞である。細
胞の配列を除けば典型的株と非典型的株の間に
細胞の形に関する相違はない。典型的な株の細
胞はゾオグレーア(Zoogloea)様の塊となつ
た集団として認められる。栄養寒天上では、殆
んどのシユードモナス細胞の大きさは0.5―0.6
と2.0―2.5μmであり、一端が先細になつてい
る。少数の細胞は自動性がある。ポリ―β―ヒ
ドロキシブチレート微粒が長期間培養した細胞
中に見られる。時として非常に長い異常な細胞
が見られた。多形性は普通にみられる。殆んど
の細胞は室温、5日間で崩解する。 YM培地上では、細胞はより大きく、かつよ
り長く(0.6―0.8と2.5―3.0μm)なり一定の形
をした桿状となる。大部分の細胞はさく状の配
列をする。ポリ―β―ヒドロキシブチレート微
粒が蓄積する。培養を長くすると細胞は非常に
長く(>5μm)なる。 比較的少数の細胞しか鞭毛をつくらないの
で、鞭毛染色は極めて困難であり、ゴムの形成
は鞭毛形成型の観察を妨害する。Iniss及び
Mayfieldの方法、及び硝酸銀変法によれば鞭
毛化した細胞の大部分は一鞭毛菌型の鞭毛を有
し、着点は極又は極に近い所である。 C 生理学的及び生化学的特徴 チトクローム―オキシダーゼは弱い、又は陰
性であり、カタラーゼは陽性。微生物は37℃で
生育できるが、4℃及び41℃では生育できな
い。3%のNaCl及びPHと12には耐性ではない。
60℃で30分間の条件では生存できない。好気性
であり、種々の炭水化物から酸を生ずる気体は
発生しない。H2Sは生産されない(酢酸鉛法)。
ホスフアターゼとリパーゼは生産される。エス
カリンとゼラチン(非常に弱く)は加水分解さ
れるが、澱粉とカゼインはされない。ADH,
LDC及びODCは陰性である。0.1%の塩化トリ
フエニルテトラゾリウムに耐性である。SS,
シユードセル又はマツコンキー寒天培地上では
生育せず。斜面上で酸は生産されるが、TSI培
地の残片中では生育しない。 D 抗生物質に対する感受性試験 S―88株は以下の抗生物質に感受性である。 カルベニシリン (100μg) ゲンタミシン (10μg) クロルテトラサイクリン (5μg) ペニシリン (10単位) ポリミキシンB (300単位) エリスロマイシン (15μg) ノボビオシン (30μg) カナマイシン (30μg) テトラサイクリン(33μg) ネオマイシン (30μg) 以下のものには感受性を示さない。 ストレプトマイシン (10μg) コリスチン (10μg) E 栄養要求性 生育にはビタミンを要求しない。アンモニウ
ム塩を唯一の窒素源とすることができる。少な
くとも123の有機化合物のうちの26を、唯一の
炭素及びエネルギー源として利用する。その殆
んどのものは炭水化物である。 F DNAのG+C含量 S―88株のG+Cモル%は69.8である。 G API及びOX1/FERM試験管系による同定 S―88株は、API又はOX1/FERM試験管
法のどちらの方法によつても同定されなかつ
た。このことは、本微生物が臨床的に単離し得
ないことを示している。 H 同定 S―88株は極鞭毛又は亜極性の一鞭毛菌型の
鞭毛を有するので、本微生物は表現型の特徴か
ら判断するとシユードモナス(Pseudomonas)
属の一員に属すると思われる。DNAのG+C
含量(69.8モル%)は、シユードモナス
(Pseudomonas)属のG+Cモル%の範囲内に
ある。 【表】 【表】 醗酵条件 ヘテロポリサツカライドS―88は、シユードモ
ナス(Pseudomonas)種の無名の微生物を、適
当な液体培地に接種し、管理された条件下で好気
的な醗酵を行つている間に生産される。培地は通
常使われるもので、炭素、窒素及び無機塩源を含
有している。 一般に、炭水化物(例えば、グルコース、果
糖、マルトース、砂糖、キシロース、マンニトー
ル等)はそれ単独で、或は他のものと組み合せて
栄養培地中の資化し得る炭素源として使用するこ
とが可能である。培地中に利用する単数又は複数
の炭水化物源の正確な量は、部分的には培地中の
他の成分に依存するが、一般には炭水化物の量は
通常重量で培地の約2%から4%の間を変動す
る。これらの炭素源は独立して、或はいくつかの
類似の炭素源を併用することができる。一般に、
醗酵期間中に多くの蛋白質様物質を窒素源として
利用することができる。適当な窒素源としては、
例えば、酵母の加水分解、プライマリーイース
ト、大豆粉、綿実粉、カゼイン加水分解物、コー
ンスチープリカー、醸造家の可溶成分、トマトペ
ースト等があげられる。窒素源は、単独或は他の
ものと併用して、液体培地の重量当り約0.5%か
ら0.2%の範囲の量を用いる。 培地中に添加し得る栄養無機塩のなかには、ナ
トリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウ
ム、リン酸塩、硫酸塩、塩酸塩、炭酸塩等を生じ
させることができる通例の塩が含まれる。更にコ
バルト、マンガン、鉄、及びマグネシウム等の微
量金属も含まれる。 実施例中で記述する培地は、広範囲の使用し得
る培地のうちから単に例示したものであり、それ
らに制限することを意図したものでないというこ
とに注目すべきである。 一つの特徴的な重要な培地は、S―88株を低
Ca++条件下で、つまり脱イオン中、又は200ppm
以下のCa++を有する溶液系で培養すると得られ
るゴムはゲル化することなく容易に溶解すること
である。 醗酵は約25℃から35℃の範囲の温度で行うが、
最良の結果を得るためには、醗酵を約28℃から32
℃の温度で行うのが好ましい。シユードモナス
(Pseudomonas)を生育させ、ポリサツカライド
S―88を生産するための栄養培地のPHは約6から
8の間で変えることが可能である。 ポリサツカライドS―88は表面、及び深部培養
の両方で生産されるが、深部培養が好ましい。 適当な栄養培地に培養物を接種し、生産培地に
移した後培養をシエーカー上、数日間約30℃の一
定温度で進行させることにより、小規模の培養を
都合良く行う。 一段階、または数段階のシード培養を滅菌フラ
スコ中の培地で行うことによつて醗酵を開始させ
る。シード段階用の栄養培地は炭素及び窒素源を
適当に組合せたものであれば良い。シードフラス
コは、約35℃の一定温度の室で1―2日間、又は
満足し得る生育が得られるまで振盪し、得られた
生育物の一部を用いて第2段階のシード、又は生
産培地に接種する。中間段階のシードフラスコを
用いる場合、実質的に同じ方法で培養を行う。つ
まり最終シード段階のフラスコの内容物の一部を
用いて生産培地に接種する。接種したフラスコを
一定温度で数日間振盪し、培養期間の終りにフラ
スコの内容物をイソプロパノール等の適当なアル
コールで沈澱させることにより回収する。 大規模の仕事を行うには、撹拌機及び醗酵培地
に通気する装置を備えた適当なタンク中で培養を
行うことが好ましい。この方法によれば、培養培
地はタンク中で調製し、約121℃にまで加熱する
ことにより滅菌する。冷却後、生産菌の培養物を
予め生産させておいたシードを滅菌培地に接種
し、醗酵を例えば2ないし4日間行う。この期間
中、栄養培地の撹拌及び/或は通気を行い、温度
を約30℃に維持する。この生産方法はS―88を大
量に調製するためには特に適している。 生産物はイソプロパノール等の適当なアルコー
ルによつて沈澱させて醗酵培地から回収する。 ヘテロポリサツカライドS―88 無名のシユードモナス(Pseudomonas)属の
一種によつて生産されるヘテロポリサツカライド
は、O―グリコシド結合エステルとして3―7%
のアセチル基を有する炭水化物から主として成つ
ている。 S―88ポリサツカライドの炭水化物部分は、10
―20%のグルクロン酸、10―30%のマンノース、
30―40%のグルコース及び35―45%のラムノース
を含有する。 表は6個の醗酵試料の特定の分析結果を示し
ており、そのうちの2個の試料については3連の
分析を行つている。 【表】 β 発色分析法による
5―10%のアセチル含量は、S―88ゴムの0.2
%水溶液をアルカリ性ヒドロキシルアミン試薬で
処理し、次いで酸性の塩化第2鉄試薬〔S.
Hestrin(1949)、J.Biol.Chem180巻、249―261
頁〕で処理し決定した。 ポリサツカライドS―88の中性糖は、10mgの生
成物を2mlの2NH2SO4に溶かし、この混合物を
100℃で4時間加熱することにより決定した。得
られた溶液を冷却し、水酸化バリウムで中和し、
ドライアイスでPHを5―6にする。生成した硫酸
バリウムの沈澱を遠心によつて除去し、上澄を減
圧下で濃縮してシロツプにする。加水分解物中の
糖は、それらのアルドノニトリルアセテート誘導
体をガス―液体クロマトグラフイーにより仮に同
定した。クロマトグラフイーは80/100メツシユ
のガスクロームQを担体とする重量で3%のOV
―225を用い、ヒユーレツトパツカード5750型に
より行つた。糖は標準試料と比較することにより
同定、定量した〔J.K.Baird.M.J.Holroyde、及
びD.C.Ellwood(1973年)、Carbohydr.Res、27巻
464―467頁〕。 ポリサツカライドの種々の中性糖は、ピリジ
ン:酢酸エチル:水(2:5:5)の上層を展開
溶媒とし、ワツトマン1号紙を用いる下降法によ
るペーパークロマトグラフイーによつても同定し
た。クロマトグラムは硝酸銀浸染法及び酸性アニ
リンフタレートスプレー試薬によつて染色した。
構成成分の糖は、標準糖とコクロマトグラフイー
(Co―Chromatography)を行うこと、及びアニ
リンフタレート試薬との特有の発色反応によつて
同定した。 ポリサツカライドのグルクロン酸含量は2つの
別々の方法によつて決定した。1つの方法では、
試料を19%の塩酸で脱炭酸し、発生した炭酸ガス
を標準水酸化ナトリウム中に捕獲し、逆滴定法
〔B.L.Browning(1967年)、Methods of Wood
Chemistry 巻.632―633頁〕、及びカルバゾ
ール発色法〔T.Bitter及びH.M.Muir(1962年)、
Anal Biochem 4巻、330―334頁〕により定量
した。 上述の中和した酸加水分解物中のグルクロン酸
の分離及び試験的同定のためには紙電気泳動を
用いた。この加水分解物及び既知のグルクロン酸
標準試料の一定量を、カマグ電気泳動紙68―
011号につけ、カマグHVE型電気泳動装置を用
い、PH2.7の緩衝液中で電気泳動する。クロマト
グラムを空気乾燥し、硝酸銀浸染試薬で染色し、
分離されたグルクロン酸の位置を明らかにする。 ポリサツカライドS―88は低濃度で水中に溶か
した時、水溶液媒体に粘性を付加する。この理
由、剪断力に対する感受性及び全レオロジ―の故
に、このポリサツカライドは特に水溶液系での濃
厚剤、懸濁剤、乳化剤、安定化剤、潤滑剤、フイ
ルム―形成剤、結合剤として有用である。特に、
このポリサツカライドは以下の応用、又は製品に
使用し得る:接着剤、壁―結合用セメント、水保
持セメント液及びモルタル、補修用しつくい化合
物、缶密閉剤、ボイラー用化合物、生ゴムクリー
ム、溶接棒溶剤、はんだ付用ペースト、セラミツ
ク用うわ薬、押出し、クリーナー及びつや出し
剤、おもちや、乳化剤(生ゴム、アスフアルト、
シリコン)、銀の回収、種子の被覆、殺虫剤及び
除草剤用のスプレ―コントロール、乳化し得る濃
度及び流出殺虫剤と除草剤、タバコ結合剤、水性
インクリトグラフ万年筆用溶液、皮革の仕上げ
剤、水―マルチング及び水―シーデイング、織物
染色及び仕上、ウエツト―エンドペーパー添加
物、ウエツト―エンドペーパー保持及び形成助
剤、抗粘着化合物、鋳型解離剤、液体樹脂、スラ
リー及び包装した爆発物、石油及び水―井戸掘削
用泥、石油ウオークオーバー及び完成用液体、石
油刺激液体、香水、薬学的懸濁液及び乳化液。 更にこのゴムは、ゼリー及び他の砂糖高含量
物、クエン酸を主体とする飲み物を含めた飲料、
アイスクリーム及びヨーグルトを含めた酪農製
品、サラダドレツシング、ドライミツクス、糖
衣、うわ薬、シロツプ、プデイング、粉食品、缶
詰及びレトルト食品、及びパン屋の詰め物のよう
な食品系に使用し得る。 石油及び水―井戸掘削用泥の分野で特に有用性
が高い。この好ましい使用法を例示したより詳細
な具体例は後述する。 S―88ゴムは一般的な粘性―付加性質を有して
いるが、その溶液の特徴の特別な側面は、他のヘ
テロポリサツカライドとの区別を可能にする特殊
な形質である。 乾燥したものでは、このゴムの固型物含量は85
―90%であり、その最も有用なメツシユサイズは
40メツシユで100%通過し、325メツシユでは30%
以下である。 このゴムは1%に於て、ブルツクフイールドの
60rpmで1200―2500cPを有し、2%KCl水道水中
で0.4%の濃度にした場合、以下のダイアルの読
みが得られた。フアン35(F=02):600rpm>
120;300rpm>92;200rpm>76;100rpm>7.0;
6rpm>32;3rpm>28。 このゴムは更に秀れた熱安定性を有し、121℃、
15psiで15―20分間の高圧滅菌を行つても粘度の
減少はない。15%のNaOHと80℃で2時間の加
温により硬いゲルを形成する。飽和CaCl2、ポリ
リン酸アンモニウム及び60%のNH4NO3に適合
しない。 更にこのゴムは以下のような性質を有する。 1 粘度及び剪断力 A ブルツクフイールド 1 1.0% 60rpm 1520cPs 6rpm 11600cPs スピンドル 3号 2 0.1%(ULアダプター)a 29.5cPs 3 0.5%ウエルズ―ブルツクフイールド @9.6秒-1 474cPs B 剪断力b 1 n@ 1.92秒-1 8512cps 2 n@ 9.6秒-1 2342cps 3 n@ 76.8秒-1 320cps 4 n@ 384秒-1 64cps 5 n@ 3842秒-1 64cps 6 n@ 9.6秒-1 1958cps C 40〓保存 1450cps、3号のスピンドルa60rpm、ゲル
化せずゆつくりした流れ。 2 酸、塩基、熱安定性 A 安定性 1 酢酸と加熱 a 最初のn: 1620cps b 最終のn: 2450cps c %変化: +51%(ゲル様) 2 10%HClと加熱 a 最初のn: 沈澱cps b 最終のn: 沈澱cps c %変化 沈澱% 3 15%NaOHと加熱 a 最初のn: 1869cps b 最終のn: ゲルcps 4 加熱のみ a 最初のn: 2061cps b 最終のn: 2266cps c %変化: +10% B PH効果 1 5%酢酸 2.69PH 1741cpsc 2 5%NH4OH 10.99PH 1741cpsc 3 S―88溶液は1.25―12.3のPH範囲にわた
つて安定である。 3 塩及び染料との適合性 A 塩 1 CaCl2(飽和) 沈澱 2 アンモニウムポリリン酸 沈澱 3 60%NH4NO3 沈澱 4 1%Al2(SO4)3・18H2O 適合 5 1%CaCl2・2H2O 適合 6 1%KCl 適合 7 0.1%KCl 2214cpsc 8 2.5%KCl 922cpsc B 染料 1 ミリンググリーン 適合 2 メチレンブルー 沈澱 4 組織/流動性 ずんぐりしており、不連続の流れ、高粘度、
ゲル様、ゴムの触感。 5 相乗作用と酵素c 【表】 6 ミルク反応性 A 分散: 殆んどなし―微粒の沈澱 B ホエーの分離: 1日め C 他の観察: 7 フイルムの形成 不ぞろいで引きたおされる、フイルムが形成
される、不ぞろいの密度、やや可塑性あり、も
ろい。 a 粘度はブルツクフイールドLVF型を用い、
1号のスピンドルとULアダプターを使用し
て6rpmで測定した。 b 測定はすべてウエルス―ブルツクフイール
ド微小粘度計RVT―c/P型により行つた。 c 粘度はウエルス―ブルツクフイールド微小
粘度計RVT―c/P型により9.6秒-1で測定
した。 実施例 1 ヘテロポリサツカライドS―88を生産するため
の醗酵方法 A 培養維持 無名のシユードモナス(Pseudomonas)微
生物、ATCC31554、はNA寒天上、30℃の培
養温度で良く生育する。本微生物は黄色のカロ
チノイド色素を生産する。NA上のコロニーは
48時間までは小さく(僅かに1―3mm)凸状で
あり、ゼラチン状の組織を有する。典型的なコ
ロニーは、寒天表面にしつかりとつく傾向があ
る。時によると、NA上で容易に見つけること
のできる形態学的な変異株が生ずる。この変異
株は平坦なコロニーを有し、寒天表面上にしつ
かりと粘着しない。この変異株はS―88ゴム生
産能が減少していることが見出された。 B シード調製 フラスコシードはYM培地中30℃で培養する
ことにより調製する。この培地中では、本微生
物は典型的には羊毛状型の生育を行い、次いで
見かけが粒状になると共に粘度が増加する。次
いで24―30時間のYMシードを用い、リン酸塩
濃度が0.5%に増加してある点を除けば、最終
醗酵槽の培地と同一のシード培地に接種する。
20と70醗酵槽用のシード容器として1ガロ
ンの醗酵槽を使用する。 C 最終醗酵培地 以下の培地によつて20と70の両方の醗酵
槽で満足し得る結果が得られる。 グルコース ……3.0% K2HPO4 ……0.05% AMP 0.05% NH4NO3 ……0.09% MgSO4・7H2O ……0.01% Fl++ ……1ppm ホール塩 ……1ml/ 20と70の両方の醗酵槽に於て、撹拌の割
合を500rpmに調節しておくことが望ましい。
醗酵時間は45―70時間の範囲にわたることが可
能であり、培養液の粘度はこの場合3000cpsか
ら5000cpsの範囲になる。変換効率は3%のグ
ルコースを用いると31―52%である。市販の消
泡剤を少量使用することが可能である。 S―88の醗酵液に行つたグラム染色は、大き
さが約1.25μ×2.5μであり暗く染色された極体
を有するグラム―陰性の細胞を示した。 ホール塩は酒石酸、モリブデン酸マグネシウ
ム、CoCl2、ZnCl2、CuCl2、ホウ酸、塩化マン
ガン及び硫酸第1鉄を含有する微量元素溶液で
ある。 低カルシウム製品を所望する時、30の醗酵
槽は培地は次の通りである。 低カルシウム用の30の醗酵槽の培地 脱イオン水 グルコース 3.0% K2HPO4 0.05% AMP 0.05% MgSO4・7H2O 0.02% NH4NO3 0.09% 酸母エキス 0.01% ホール塩 40ml ビタミン混合物 25ml Fe++ 1ppm Ca++ 2ppm ビタミン混合物は、各1μ/mlのチアミン、
シアノコバラミン、パントテン酸、リボフラビ
ン、ニコチン酸、コリン及びピリドキサミン、
各0.05μ/mlの葉酸及びp―アミノ安息香酸及
び0.005μ/mlのビオチンの混合物である。 D 回収 醗酵液を167〓で10―15分間殺菌する。この
生産物によつて示される秀れた熱安定性のため
に、短時間の高温殺菌が容認される。58―60%
の上澄IPAを与与える沈澱条件下では、典型的
には良好な繊維が生産される。 E 乾燥 このようにして回収されたすべての製品は、
強制式空気式トレイ乾燥器中、50―55℃で最大
限1時間乾燥させる。 これらの醗酵条件下に生産されたS―88ゴム
の性質は上で記したとおりである。 低カルシウムS―88ゴムが生産される場合、
その化学分析及び性質はS―88と同様である
が、NaCl溶液中では異常な対応を示す。0%
の塩濃度での初期粘度は僅かに低いが、表に
見られるごとく6%の濃度までの間安定な粘度
が維持される。 【表】 S―88を使つた組成物 上述したように、S―88ゴムは常態の、或はカ
ルシウム型として淡水又は海水掘削泥中に使用す
ることができる。 淡水泥用の典型的な組成は次の通りである: S―88 ……1.0ポンド ベントナイト ……10.0ポンド 淡 水 1.0ガロン 【表】 【表】 【表】
ば無名のシユードモナス(Pseudomonas)属の
一種であるこれまで文献に記載されていない微生
物を、適当な栄養培地中で醗酵させるとにより製
造される。我々のヘテロポリサツカライドを調製
するのに使用したこの微生物は制限を受けない永
久寄託物としてアメリカンタイプカルチヤーコレ
クシヨン(寄託番号31554)に1979年8月21日に
寄託された。 シユードモナス(Pseudomonas)属に対する
種々の分類上の要点、及びシユードモナス
(Pseudomonas)種の培養に関する記述はバージ
イマニユアル〔Doudoroff等(1974年)〕の7版
及び種々の出版物中、他の学会によつて〔Hugh
及びGilardi,1974年、シユードモナス
(Pseudomonas),臨床微生物学便覧、2版、
Lennett等、編者、250―269頁;飯塚等、1963
年、シユードモナス(Pseudomonas)属を分類
する試み、J.Gen.Appl.Microbiology 9巻73―
82頁;Hendric等、1966年、或る種のシユードモ
ナス(Pseudomonas)属の種の同定、微生物学
者のための同定法、A部、Gibbs等編者 1―7
頁 アカデミツクプレス、ニユーヨーク〕発表さ
れている。 ATCC31554と同じ形態学上及び培養上の特徴
を有するシユードモナス(Pseudomonas)属の
種に対するこれらの要点及び記述を検索した。以
下の考察は、新しいシユードモナス
(Pseudomouas)種の同定に必要であり、かつそ
の同定を正当化するものである。 株の記載 A コロニー形態学上の特徴 栄養寒天及びYM寒天の両方において、2種
のコロニー(典型的及び非典型的)が現れる。
栄養寒天上では、小さな半透明の黄色のコロニ
ーが室温で2日以内に形成される。直径は5日
間で約1mmに達する。コロニーは円型、円周は
平滑であり、凸状である。典型的なコロニーは
よりきらきら輝いており、表面組織は極度に硬
く、白金耳でおすとコロニー全体を取り除くこ
とができる。しかし非典型的なコロニーはこの
ような特徴を有していない。 YM寒天上では、典型的及び非典型的コロニ
ーの両方とも直径は5日間で約7―9mmとな
る。両者とも円型、平滑、凸状、不透明であ
り、黄色を帯びている。典型的なコロニーは中
心がもり上がり、非典型的なコロニーはより平
坦である。非典型的なコロニーの場合、同心円
はより重要である。典型的なコロニーの表面は
より粘液性であり、培養を長くすると伸縮性の
膜が形成される。 B 細胞形態学上の特徴 S―88株はグラム陰性の桿状細胞である。細
胞の配列を除けば典型的株と非典型的株の間に
細胞の形に関する相違はない。典型的な株の細
胞はゾオグレーア(Zoogloea)様の塊となつ
た集団として認められる。栄養寒天上では、殆
んどのシユードモナス細胞の大きさは0.5―0.6
と2.0―2.5μmであり、一端が先細になつてい
る。少数の細胞は自動性がある。ポリ―β―ヒ
ドロキシブチレート微粒が長期間培養した細胞
中に見られる。時として非常に長い異常な細胞
が見られた。多形性は普通にみられる。殆んど
の細胞は室温、5日間で崩解する。 YM培地上では、細胞はより大きく、かつよ
り長く(0.6―0.8と2.5―3.0μm)なり一定の形
をした桿状となる。大部分の細胞はさく状の配
列をする。ポリ―β―ヒドロキシブチレート微
粒が蓄積する。培養を長くすると細胞は非常に
長く(>5μm)なる。 比較的少数の細胞しか鞭毛をつくらないの
で、鞭毛染色は極めて困難であり、ゴムの形成
は鞭毛形成型の観察を妨害する。Iniss及び
Mayfieldの方法、及び硝酸銀変法によれば鞭
毛化した細胞の大部分は一鞭毛菌型の鞭毛を有
し、着点は極又は極に近い所である。 C 生理学的及び生化学的特徴 チトクローム―オキシダーゼは弱い、又は陰
性であり、カタラーゼは陽性。微生物は37℃で
生育できるが、4℃及び41℃では生育できな
い。3%のNaCl及びPHと12には耐性ではない。
60℃で30分間の条件では生存できない。好気性
であり、種々の炭水化物から酸を生ずる気体は
発生しない。H2Sは生産されない(酢酸鉛法)。
ホスフアターゼとリパーゼは生産される。エス
カリンとゼラチン(非常に弱く)は加水分解さ
れるが、澱粉とカゼインはされない。ADH,
LDC及びODCは陰性である。0.1%の塩化トリ
フエニルテトラゾリウムに耐性である。SS,
シユードセル又はマツコンキー寒天培地上では
生育せず。斜面上で酸は生産されるが、TSI培
地の残片中では生育しない。 D 抗生物質に対する感受性試験 S―88株は以下の抗生物質に感受性である。 カルベニシリン (100μg) ゲンタミシン (10μg) クロルテトラサイクリン (5μg) ペニシリン (10単位) ポリミキシンB (300単位) エリスロマイシン (15μg) ノボビオシン (30μg) カナマイシン (30μg) テトラサイクリン(33μg) ネオマイシン (30μg) 以下のものには感受性を示さない。 ストレプトマイシン (10μg) コリスチン (10μg) E 栄養要求性 生育にはビタミンを要求しない。アンモニウ
ム塩を唯一の窒素源とすることができる。少な
くとも123の有機化合物のうちの26を、唯一の
炭素及びエネルギー源として利用する。その殆
んどのものは炭水化物である。 F DNAのG+C含量 S―88株のG+Cモル%は69.8である。 G API及びOX1/FERM試験管系による同定 S―88株は、API又はOX1/FERM試験管
法のどちらの方法によつても同定されなかつ
た。このことは、本微生物が臨床的に単離し得
ないことを示している。 H 同定 S―88株は極鞭毛又は亜極性の一鞭毛菌型の
鞭毛を有するので、本微生物は表現型の特徴か
ら判断するとシユードモナス(Pseudomonas)
属の一員に属すると思われる。DNAのG+C
含量(69.8モル%)は、シユードモナス
(Pseudomonas)属のG+Cモル%の範囲内に
ある。 【表】 【表】 醗酵条件 ヘテロポリサツカライドS―88は、シユードモ
ナス(Pseudomonas)種の無名の微生物を、適
当な液体培地に接種し、管理された条件下で好気
的な醗酵を行つている間に生産される。培地は通
常使われるもので、炭素、窒素及び無機塩源を含
有している。 一般に、炭水化物(例えば、グルコース、果
糖、マルトース、砂糖、キシロース、マンニトー
ル等)はそれ単独で、或は他のものと組み合せて
栄養培地中の資化し得る炭素源として使用するこ
とが可能である。培地中に利用する単数又は複数
の炭水化物源の正確な量は、部分的には培地中の
他の成分に依存するが、一般には炭水化物の量は
通常重量で培地の約2%から4%の間を変動す
る。これらの炭素源は独立して、或はいくつかの
類似の炭素源を併用することができる。一般に、
醗酵期間中に多くの蛋白質様物質を窒素源として
利用することができる。適当な窒素源としては、
例えば、酵母の加水分解、プライマリーイース
ト、大豆粉、綿実粉、カゼイン加水分解物、コー
ンスチープリカー、醸造家の可溶成分、トマトペ
ースト等があげられる。窒素源は、単独或は他の
ものと併用して、液体培地の重量当り約0.5%か
ら0.2%の範囲の量を用いる。 培地中に添加し得る栄養無機塩のなかには、ナ
トリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウ
ム、リン酸塩、硫酸塩、塩酸塩、炭酸塩等を生じ
させることができる通例の塩が含まれる。更にコ
バルト、マンガン、鉄、及びマグネシウム等の微
量金属も含まれる。 実施例中で記述する培地は、広範囲の使用し得
る培地のうちから単に例示したものであり、それ
らに制限することを意図したものでないというこ
とに注目すべきである。 一つの特徴的な重要な培地は、S―88株を低
Ca++条件下で、つまり脱イオン中、又は200ppm
以下のCa++を有する溶液系で培養すると得られ
るゴムはゲル化することなく容易に溶解すること
である。 醗酵は約25℃から35℃の範囲の温度で行うが、
最良の結果を得るためには、醗酵を約28℃から32
℃の温度で行うのが好ましい。シユードモナス
(Pseudomonas)を生育させ、ポリサツカライド
S―88を生産するための栄養培地のPHは約6から
8の間で変えることが可能である。 ポリサツカライドS―88は表面、及び深部培養
の両方で生産されるが、深部培養が好ましい。 適当な栄養培地に培養物を接種し、生産培地に
移した後培養をシエーカー上、数日間約30℃の一
定温度で進行させることにより、小規模の培養を
都合良く行う。 一段階、または数段階のシード培養を滅菌フラ
スコ中の培地で行うことによつて醗酵を開始させ
る。シード段階用の栄養培地は炭素及び窒素源を
適当に組合せたものであれば良い。シードフラス
コは、約35℃の一定温度の室で1―2日間、又は
満足し得る生育が得られるまで振盪し、得られた
生育物の一部を用いて第2段階のシード、又は生
産培地に接種する。中間段階のシードフラスコを
用いる場合、実質的に同じ方法で培養を行う。つ
まり最終シード段階のフラスコの内容物の一部を
用いて生産培地に接種する。接種したフラスコを
一定温度で数日間振盪し、培養期間の終りにフラ
スコの内容物をイソプロパノール等の適当なアル
コールで沈澱させることにより回収する。 大規模の仕事を行うには、撹拌機及び醗酵培地
に通気する装置を備えた適当なタンク中で培養を
行うことが好ましい。この方法によれば、培養培
地はタンク中で調製し、約121℃にまで加熱する
ことにより滅菌する。冷却後、生産菌の培養物を
予め生産させておいたシードを滅菌培地に接種
し、醗酵を例えば2ないし4日間行う。この期間
中、栄養培地の撹拌及び/或は通気を行い、温度
を約30℃に維持する。この生産方法はS―88を大
量に調製するためには特に適している。 生産物はイソプロパノール等の適当なアルコー
ルによつて沈澱させて醗酵培地から回収する。 ヘテロポリサツカライドS―88 無名のシユードモナス(Pseudomonas)属の
一種によつて生産されるヘテロポリサツカライド
は、O―グリコシド結合エステルとして3―7%
のアセチル基を有する炭水化物から主として成つ
ている。 S―88ポリサツカライドの炭水化物部分は、10
―20%のグルクロン酸、10―30%のマンノース、
30―40%のグルコース及び35―45%のラムノース
を含有する。 表は6個の醗酵試料の特定の分析結果を示し
ており、そのうちの2個の試料については3連の
分析を行つている。 【表】 β 発色分析法による
5―10%のアセチル含量は、S―88ゴムの0.2
%水溶液をアルカリ性ヒドロキシルアミン試薬で
処理し、次いで酸性の塩化第2鉄試薬〔S.
Hestrin(1949)、J.Biol.Chem180巻、249―261
頁〕で処理し決定した。 ポリサツカライドS―88の中性糖は、10mgの生
成物を2mlの2NH2SO4に溶かし、この混合物を
100℃で4時間加熱することにより決定した。得
られた溶液を冷却し、水酸化バリウムで中和し、
ドライアイスでPHを5―6にする。生成した硫酸
バリウムの沈澱を遠心によつて除去し、上澄を減
圧下で濃縮してシロツプにする。加水分解物中の
糖は、それらのアルドノニトリルアセテート誘導
体をガス―液体クロマトグラフイーにより仮に同
定した。クロマトグラフイーは80/100メツシユ
のガスクロームQを担体とする重量で3%のOV
―225を用い、ヒユーレツトパツカード5750型に
より行つた。糖は標準試料と比較することにより
同定、定量した〔J.K.Baird.M.J.Holroyde、及
びD.C.Ellwood(1973年)、Carbohydr.Res、27巻
464―467頁〕。 ポリサツカライドの種々の中性糖は、ピリジ
ン:酢酸エチル:水(2:5:5)の上層を展開
溶媒とし、ワツトマン1号紙を用いる下降法によ
るペーパークロマトグラフイーによつても同定し
た。クロマトグラムは硝酸銀浸染法及び酸性アニ
リンフタレートスプレー試薬によつて染色した。
構成成分の糖は、標準糖とコクロマトグラフイー
(Co―Chromatography)を行うこと、及びアニ
リンフタレート試薬との特有の発色反応によつて
同定した。 ポリサツカライドのグルクロン酸含量は2つの
別々の方法によつて決定した。1つの方法では、
試料を19%の塩酸で脱炭酸し、発生した炭酸ガス
を標準水酸化ナトリウム中に捕獲し、逆滴定法
〔B.L.Browning(1967年)、Methods of Wood
Chemistry 巻.632―633頁〕、及びカルバゾ
ール発色法〔T.Bitter及びH.M.Muir(1962年)、
Anal Biochem 4巻、330―334頁〕により定量
した。 上述の中和した酸加水分解物中のグルクロン酸
の分離及び試験的同定のためには紙電気泳動を
用いた。この加水分解物及び既知のグルクロン酸
標準試料の一定量を、カマグ電気泳動紙68―
011号につけ、カマグHVE型電気泳動装置を用
い、PH2.7の緩衝液中で電気泳動する。クロマト
グラムを空気乾燥し、硝酸銀浸染試薬で染色し、
分離されたグルクロン酸の位置を明らかにする。 ポリサツカライドS―88は低濃度で水中に溶か
した時、水溶液媒体に粘性を付加する。この理
由、剪断力に対する感受性及び全レオロジ―の故
に、このポリサツカライドは特に水溶液系での濃
厚剤、懸濁剤、乳化剤、安定化剤、潤滑剤、フイ
ルム―形成剤、結合剤として有用である。特に、
このポリサツカライドは以下の応用、又は製品に
使用し得る:接着剤、壁―結合用セメント、水保
持セメント液及びモルタル、補修用しつくい化合
物、缶密閉剤、ボイラー用化合物、生ゴムクリー
ム、溶接棒溶剤、はんだ付用ペースト、セラミツ
ク用うわ薬、押出し、クリーナー及びつや出し
剤、おもちや、乳化剤(生ゴム、アスフアルト、
シリコン)、銀の回収、種子の被覆、殺虫剤及び
除草剤用のスプレ―コントロール、乳化し得る濃
度及び流出殺虫剤と除草剤、タバコ結合剤、水性
インクリトグラフ万年筆用溶液、皮革の仕上げ
剤、水―マルチング及び水―シーデイング、織物
染色及び仕上、ウエツト―エンドペーパー添加
物、ウエツト―エンドペーパー保持及び形成助
剤、抗粘着化合物、鋳型解離剤、液体樹脂、スラ
リー及び包装した爆発物、石油及び水―井戸掘削
用泥、石油ウオークオーバー及び完成用液体、石
油刺激液体、香水、薬学的懸濁液及び乳化液。 更にこのゴムは、ゼリー及び他の砂糖高含量
物、クエン酸を主体とする飲み物を含めた飲料、
アイスクリーム及びヨーグルトを含めた酪農製
品、サラダドレツシング、ドライミツクス、糖
衣、うわ薬、シロツプ、プデイング、粉食品、缶
詰及びレトルト食品、及びパン屋の詰め物のよう
な食品系に使用し得る。 石油及び水―井戸掘削用泥の分野で特に有用性
が高い。この好ましい使用法を例示したより詳細
な具体例は後述する。 S―88ゴムは一般的な粘性―付加性質を有して
いるが、その溶液の特徴の特別な側面は、他のヘ
テロポリサツカライドとの区別を可能にする特殊
な形質である。 乾燥したものでは、このゴムの固型物含量は85
―90%であり、その最も有用なメツシユサイズは
40メツシユで100%通過し、325メツシユでは30%
以下である。 このゴムは1%に於て、ブルツクフイールドの
60rpmで1200―2500cPを有し、2%KCl水道水中
で0.4%の濃度にした場合、以下のダイアルの読
みが得られた。フアン35(F=02):600rpm>
120;300rpm>92;200rpm>76;100rpm>7.0;
6rpm>32;3rpm>28。 このゴムは更に秀れた熱安定性を有し、121℃、
15psiで15―20分間の高圧滅菌を行つても粘度の
減少はない。15%のNaOHと80℃で2時間の加
温により硬いゲルを形成する。飽和CaCl2、ポリ
リン酸アンモニウム及び60%のNH4NO3に適合
しない。 更にこのゴムは以下のような性質を有する。 1 粘度及び剪断力 A ブルツクフイールド 1 1.0% 60rpm 1520cPs 6rpm 11600cPs スピンドル 3号 2 0.1%(ULアダプター)a 29.5cPs 3 0.5%ウエルズ―ブルツクフイールド @9.6秒-1 474cPs B 剪断力b 1 n@ 1.92秒-1 8512cps 2 n@ 9.6秒-1 2342cps 3 n@ 76.8秒-1 320cps 4 n@ 384秒-1 64cps 5 n@ 3842秒-1 64cps 6 n@ 9.6秒-1 1958cps C 40〓保存 1450cps、3号のスピンドルa60rpm、ゲル
化せずゆつくりした流れ。 2 酸、塩基、熱安定性 A 安定性 1 酢酸と加熱 a 最初のn: 1620cps b 最終のn: 2450cps c %変化: +51%(ゲル様) 2 10%HClと加熱 a 最初のn: 沈澱cps b 最終のn: 沈澱cps c %変化 沈澱% 3 15%NaOHと加熱 a 最初のn: 1869cps b 最終のn: ゲルcps 4 加熱のみ a 最初のn: 2061cps b 最終のn: 2266cps c %変化: +10% B PH効果 1 5%酢酸 2.69PH 1741cpsc 2 5%NH4OH 10.99PH 1741cpsc 3 S―88溶液は1.25―12.3のPH範囲にわた
つて安定である。 3 塩及び染料との適合性 A 塩 1 CaCl2(飽和) 沈澱 2 アンモニウムポリリン酸 沈澱 3 60%NH4NO3 沈澱 4 1%Al2(SO4)3・18H2O 適合 5 1%CaCl2・2H2O 適合 6 1%KCl 適合 7 0.1%KCl 2214cpsc 8 2.5%KCl 922cpsc B 染料 1 ミリンググリーン 適合 2 メチレンブルー 沈澱 4 組織/流動性 ずんぐりしており、不連続の流れ、高粘度、
ゲル様、ゴムの触感。 5 相乗作用と酵素c 【表】 6 ミルク反応性 A 分散: 殆んどなし―微粒の沈澱 B ホエーの分離: 1日め C 他の観察: 7 フイルムの形成 不ぞろいで引きたおされる、フイルムが形成
される、不ぞろいの密度、やや可塑性あり、も
ろい。 a 粘度はブルツクフイールドLVF型を用い、
1号のスピンドルとULアダプターを使用し
て6rpmで測定した。 b 測定はすべてウエルス―ブルツクフイール
ド微小粘度計RVT―c/P型により行つた。 c 粘度はウエルス―ブルツクフイールド微小
粘度計RVT―c/P型により9.6秒-1で測定
した。 実施例 1 ヘテロポリサツカライドS―88を生産するため
の醗酵方法 A 培養維持 無名のシユードモナス(Pseudomonas)微
生物、ATCC31554、はNA寒天上、30℃の培
養温度で良く生育する。本微生物は黄色のカロ
チノイド色素を生産する。NA上のコロニーは
48時間までは小さく(僅かに1―3mm)凸状で
あり、ゼラチン状の組織を有する。典型的なコ
ロニーは、寒天表面にしつかりとつく傾向があ
る。時によると、NA上で容易に見つけること
のできる形態学的な変異株が生ずる。この変異
株は平坦なコロニーを有し、寒天表面上にしつ
かりと粘着しない。この変異株はS―88ゴム生
産能が減少していることが見出された。 B シード調製 フラスコシードはYM培地中30℃で培養する
ことにより調製する。この培地中では、本微生
物は典型的には羊毛状型の生育を行い、次いで
見かけが粒状になると共に粘度が増加する。次
いで24―30時間のYMシードを用い、リン酸塩
濃度が0.5%に増加してある点を除けば、最終
醗酵槽の培地と同一のシード培地に接種する。
20と70醗酵槽用のシード容器として1ガロ
ンの醗酵槽を使用する。 C 最終醗酵培地 以下の培地によつて20と70の両方の醗酵
槽で満足し得る結果が得られる。 グルコース ……3.0% K2HPO4 ……0.05% AMP 0.05% NH4NO3 ……0.09% MgSO4・7H2O ……0.01% Fl++ ……1ppm ホール塩 ……1ml/ 20と70の両方の醗酵槽に於て、撹拌の割
合を500rpmに調節しておくことが望ましい。
醗酵時間は45―70時間の範囲にわたることが可
能であり、培養液の粘度はこの場合3000cpsか
ら5000cpsの範囲になる。変換効率は3%のグ
ルコースを用いると31―52%である。市販の消
泡剤を少量使用することが可能である。 S―88の醗酵液に行つたグラム染色は、大き
さが約1.25μ×2.5μであり暗く染色された極体
を有するグラム―陰性の細胞を示した。 ホール塩は酒石酸、モリブデン酸マグネシウ
ム、CoCl2、ZnCl2、CuCl2、ホウ酸、塩化マン
ガン及び硫酸第1鉄を含有する微量元素溶液で
ある。 低カルシウム製品を所望する時、30の醗酵
槽は培地は次の通りである。 低カルシウム用の30の醗酵槽の培地 脱イオン水 グルコース 3.0% K2HPO4 0.05% AMP 0.05% MgSO4・7H2O 0.02% NH4NO3 0.09% 酸母エキス 0.01% ホール塩 40ml ビタミン混合物 25ml Fe++ 1ppm Ca++ 2ppm ビタミン混合物は、各1μ/mlのチアミン、
シアノコバラミン、パントテン酸、リボフラビ
ン、ニコチン酸、コリン及びピリドキサミン、
各0.05μ/mlの葉酸及びp―アミノ安息香酸及
び0.005μ/mlのビオチンの混合物である。 D 回収 醗酵液を167〓で10―15分間殺菌する。この
生産物によつて示される秀れた熱安定性のため
に、短時間の高温殺菌が容認される。58―60%
の上澄IPAを与与える沈澱条件下では、典型的
には良好な繊維が生産される。 E 乾燥 このようにして回収されたすべての製品は、
強制式空気式トレイ乾燥器中、50―55℃で最大
限1時間乾燥させる。 これらの醗酵条件下に生産されたS―88ゴム
の性質は上で記したとおりである。 低カルシウムS―88ゴムが生産される場合、
その化学分析及び性質はS―88と同様である
が、NaCl溶液中では異常な対応を示す。0%
の塩濃度での初期粘度は僅かに低いが、表に
見られるごとく6%の濃度までの間安定な粘度
が維持される。 【表】 S―88を使つた組成物 上述したように、S―88ゴムは常態の、或はカ
ルシウム型として淡水又は海水掘削泥中に使用す
ることができる。 淡水泥用の典型的な組成は次の通りである: S―88 ……1.0ポンド ベントナイト ……10.0ポンド 淡 水 1.0ガロン 【表】 【表】 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 シユードモナス(Pseudomonas)属の一種
ATCC31554を管理された条件下で醗酵すること
により製造される10―20%のグルクロン酸、10―
30%のマンノース、30〜40%のグルコース、35〜
45%のラムノース、および3―7%のアセチル基
を含有し、かつ1%においてブルツクフイールド
粘度計、スピンドル3号を用いて60rpmで測定し
た、粘度が1200〜2500cPであるヘテロポリサツ
カライドS―88。 2 200ppm以下のCa++イオンを含有する特許請
求の範囲第1項記載の化合物。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US7357579A | 1979-09-07 | 1979-09-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5645902A JPS5645902A (en) | 1981-04-25 |
JPH0239522B2 true JPH0239522B2 (ja) | 1990-09-06 |
Family
ID=22114526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|
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FR2679447B1 (fr) * | 1991-07-25 | 1995-04-21 | Oreal | Composition de lavage et de traitement antipelliculaire des cheveux et du cuir chevelu, a base de sulfure de selenium et de tensio-actif non-ionique du type polyglycerole ou alkylpolyglycoside. |
FR2714420B1 (fr) * | 1993-12-24 | 1996-03-15 | Inst Francais Du Petrole | Procédé utilisant le gellane comme réducteur de filtrat pour les fluides de forage à base d'eau. |
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FR2231748A1 (en) * | 1973-05-30 | 1974-12-27 | Inst Francais Du Petrole | Extracellular polysaccharides prepn. by cultivating bacteria - capable of converting methanol as carbon source |
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-
1980
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- 1980-09-05 FR FR8019245A patent/FR2465001A1/fr active Granted
- 1980-09-06 JP JP12296780A patent/JPS5645902A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5645902A (en) | 1981-04-25 |
FR2465001B1 (ja) | 1983-01-14 |
FR2465001A1 (fr) | 1981-03-20 |
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GB2058106B (en) | 1983-05-11 |
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