JPH03124701A - 水溶性高粘性多糖類及びその製造方法 - 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、新規な水溶性高粘性多糖類及びその製造法に
関するものであり、さらに詳しくは、糸状菌の不完全菌
類に属するペスタロチオプシス属（Ｐｅｓｔａｌｏｔｉ
ｏｐｓｉｓ　）の培養物より得られる粘稠性が著しく高
く、ｐＨの変化や加熱によって影響を受けに＜＜、且つ
、水、希酸、希アルカリに可溶な特性を有する、新規な
水溶性高粘性多糖類及びその効率的な製造法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、各種の微生物を液体培地で培養することにより生
産される粘性多糖類は、その粘稠性が著しく強い性質か
ら、種々の食品工業上での需要のほか化粧品への添加用
、懸濁補助剤、安定剤などとして有用であることが知ら
れており、工業上の利用例としてキサンタンガム、プル
ラン、カードラン等をあげることができる。

ところが、これらの粘稠度が低いか或いは、ｐＨの変化
や加熱によって影響を受けやすく、この粘稠度の不安定
性は工業的利用の際に問題であった。

また、ペスタロチア属（Ｐｅ５ｔａｌｏｔｉａ　）に属
する糸状菌を培養して得られる高粘性多糖類は、その粘
度が著しく強く、またその粘性はＰＨの変化や加熱によ
っても影響を殆ど受けない、さらには非流動性のゲルを
形成しうる等の極めて有用な性質を持っていることを知
られている（特公昭５９−１３１９５及び特公昭５２−
７５２０）。

しかしながら、これらの、従来、ペスタロチア属（Ｐｅ
５ｔａｌｏｔｉａ　）に属する糸状菌を培養して得られ
る高粘性多糖類は希アルカリにのみ可溶であり。

希酸、水に不溶であるため、工業的な利用の範囲が限ら
れているという問題点があった。

一方、不完全菌類のペスタロチオプシス（Ｐｅｓｔａｌ
ｏｔｉｏｐｓｉｓ　）類の菌種であるＰｅ５ｔａｌｏｔ
ｉｏｐｓｉｓ　ｓｐ。

（Ｎｏ、１０１）からも高粘性多糖類が得られることが
報告されているが、得られた精製多糖は淡黄色、無味、
無臭であり、１％水酸化ナトリウムには可溶であるが、
冷水、希酸およびアルコール、アセトン、クロロホルム
、エーテル等の有機溶媒に不溶である。そして、アンス
ロン硫酸反応、モーリッシュ反応およびフェノール硫酸
反応は陽性、ヨード反応、カルバゾル硫酸反応、フェー
リング反応およびニンヒドリン反応は陰性である〔発酵
工学筒５９巻筒４号３１１−３１７．１９８１）。

なお、従来はペスタロチオプシス属とベスタロチア属と
は同義に考えられており（該文献３１６頁、左欄、考察
においても明示）、この文献で得られた多糖類もその化
学的及び物理的性状がペスタロチア属から得られたもの
と同様である。

最近になって、ペスタロチア属と本発明のベスタロチオ
プシス属との分類学上の違いについては種々論じられ、
ペスタロチア（Ｐｅ５ｔａｌｏｔｉａ　）よりペスタロ
チオプシス（Ｐｅｓｔａｌｏｔｉｏｐｓｉｓ　）を独立
させることがＢ、Ｃ，５ｕｔｔｏｎ　（１９６１Ｃｏｅ
ｌｏｍｙｃｅｔｅｓ、　Ｉ。

ｐａｐ、　Ｃ，Ｍ、　１８０：１−６　）らによって主
張されており、発酵研究所（ＩＦ○）等においてもペス
タロチア（Ｐｅ５ｔａｌｏｔｉａ　）とベスタロチオブ
シス（ｐ６ｓｔａｌｏｔｉｏｐｓｉｓ　）を分けて記載
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上の従来の高粘性多糖類の不満足な性質に鑑み、粘稠
性が著しく高く、ｐＨの変化や加熱によって影響を受け
にくく、且つ、希アルカリはもとより、水、希酸、に可
溶な特性を有する、新規な水溶性高粘性多糖類及びその
効率的な製造方法を提供することがこの分野での課題で
あった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記課題を解決するため、広く野外で採
取分離したベスタロチオプシス属の糸状菌について検討
した結果、新鮮なギンバアカシアの葉から純粋分離した
ベスタロチオプシス属（Ｐｅｓｔａｌｏｔｉｏｐｓｉｓ
　）の１株の生産する多糖類が公知のベスタロチア属の
生産する多糖類と同様の有用な性質を持ち、且つ、水、
希酸にも可溶な特性を有する、高粘性多糖類であること
を見出し、これに基づいて本発明を完成した。

すなわち、本発明は、下記特性を有する水溶性高粘性多
糖類であり、 ｉ）性状：白色繊維状粉体、無味、無臭ｉｉ）粘度：　
１０，０００〜３０，０００　ｃｐ、（１，０％水溶液
）（Ｂ型粘度計、Ｎｏ、２　　ローター、　６ｒｐｍ、
　１分）ｉｉｉ　）構成糖：主構成成分とするグルコー
ス９４〜９８％、ガラクトース２〜６％の多糖類。

ｉｖ　）溶解性ニ一般の有機溶媒に不溶であり、水、希
酸、希アルカリに可溶。

■）呈色反応：アンスロン硫酸反応　陽性フェーリング
反応　　陽性 ニンヒドリン反応　　陰性 及び、ペスタロチオプシス属（１’−ｅｓｔａｌｏｔｉ
ｏｐｓｉｓ　）に属する多糖類生産菌株を液体培地で培
養し、その培養物からグルコースを主要な構成糖とする
水溶性多糖類を分離採取することを特徴とする水溶性高
粘性多糖類の製造方法に関するものであり、好ましい態
様としては、液体培地中に、酢酸塩０゜１〜３．０重量
％を含有させ、さらに好ましい態様としては、多糖類生
産菌株が、ペスタロチオプシス（Ｐｅｓｔａｌｏｔｉｏ
ｐｓｉｓ　）　ｓｐ、　ｐ−０４株（微工研菌寄第１０
７９２号）であることを特徴とする水溶性高粘性多糖類
の製造方法である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において使用するペスタロチオプシス（Ｐｅｓｔ
ａｌｏｔｉｏｐｓｉｓ　）　ｓｐ、　ｐ−０４株（以下
本枕と記す）とは、野外のギンバアカシア等の植物より
採取したベスタロチオプシス属から本発明により新しく
純粋分離されたものであり２通商産業省工業技術院微生
物工業技術研究所（ＦＲＩ）に受託番号微工研菌寄第１
０７９２号（ＦＥＲＭ　Ｐ−１，０７９２）として平成
１年６月２６日から寄託され保管されている。

一般に、不完全菌類の同定は、その菌学的性状（培養所
見、形態学的所見）にたより、その菌学的性状は培地の
種類によって変わるため、上述した性状をＢ、Ｃ，５ｕ
ｔｔｏｎ著”　Ｃｏｅｌｏｍｙｃｅｔｅｓ　ｉｎ　ｔｈ
ｅＦｕｎｇｉ（１９７３）”　、宇田用ら訳″カビの分
離・培養と同定″の記載にしたがい検討したうえ、さら
に実際の培養において本枕と分譲機関（Ｉ　ＦＯ）に系
統保存されているＩＦＯ３０３１５，６３１５，５２８
２，６３１４、３１０５４，３１０５５，９９８１，５
４２７，６３１６，３０３１６，６３１９のベスタロチ
ア、ペスタロチオプシス属菌株の菌学的性状を比較対照
し本枕の分類学上の位置を検討した。

本枕の菌学的性質を示すと、 菌学的性状 （ａ）培養所見：ポテトデキストロース寒天培地におい
て生育良好、羽毛状の白色気生糸を形成。

黒色重粘塊状の分生子塊粒をコロニー中央部に円形に密
に、周縁部に疎に形成。

（ｂ）形態学的所見 分生子：アネロ型分生子、５細胞、７〜１０Ｘ２０〜３
０μ、紡錘形、真っ直ないし僅かにカーブ、中央３細胞
のうち上部２細胞は黒褐色、下部１細胞は淡褐色０両端
細胞は無色、頂端細胞は円筒形ないし円錐状で長さ１５
〜３０μの付属糸２ないし３本、多くの場合３本持つ、
基部細胞は円錐状で長さ３〜７μの付属糸１本を持つ。

である。

これにより本発明の使用菌株はペスタロチオプシス属に
属することが判明したため本枕をＰｅ５ｔａ１ｏｔｉｏ
ｐｓｉｓ　ｓｐ、　ｐ−０４と分類した。

本発明に用いられる液体培地は、ペスタロチオプシス属
に属する微生物が資化しうる炭素源、窒素源、無機塩類
及び微量栄養源を適量含有するものであれば良いが、酢
酸塩を含有する培地を用いた時に多糖類の生産性が高い
ことから、酢酸塩を含有する培地を用いることが望まし
い。

すなわち、炭素源としては、グルコース、マンノース、
シュクロース、ラクトース、ラフィノース、キシロース
、ガラクトースなどを、窒素源としては、酵母エキス、
ペプトン、硫酸アンモニウムなどの有機、無機の窒素源
が単独で、あるいは組み合わせて用いられる。無機塩類
として−は、たとえばリン酸二水素カリウム、硫酸マグ
ネシウムなどが用いられる。また、微量栄養源としては
、ペプトン、イーストエキス、各種ビタミン類等があげ
られる。

酢酸塩としては一般的に培養に用いられるものであれば
よく、たとえば酢酸アンモニウム、酢酸ナトリウム、酢
酸カリウムなどがあげられ、その濃度としては０゜２〜
１．０重量％が望ましいが０．１〜３゜０重量％であれ
ばよい。

０．１重量％より低濃度であると、生産される多糖類の
収率を上げる効果が不充分である。３．０重量％より高
濃度であると、菌の生汀を阻害する。

本発明に用いる液体培養方法は、培養は好気的培養で２
〜１０日、１０〜３０°Ｃで行なう。

このようにして、ペスタロチオプシス属に属する微生物
を培地で培養すると、培養物中に高粘性の水溶性多糖類
を蓄積する。

この蓄積した多糖類は、従来の採取法により容易に採取
される。

たとえば、培養液をそのまま、または水で希釈後遠心分
離またはフィルタープレス濾過機などで菌体を除いた培
養ろ液にエタノール、メタノール。

アセトンなどの有機溶媒を加えると比較的容易に目的と
する本多糖類が白色繊維状に沈殿する。さらにこれを精
製するには、常法通り有機溶媒沈殿の繰り返し、ゲルろ
過、または透析などの操作を単独で、あるいは組み合わ
せて行なうことができる。

〔発明の作用および効果〕

このようにして得られた本発明の多糖類は、その構造に
由来する高粘性でゲル形成能という性什を有しており、
食品の増粘剤、乳化安定剤などに利用できる他、希酸性
条件下や０〜４０％、好ましくは０〜２５％のアセトン
、アルコール等の水溶性有機溶媒存在下という数十％の
有機溶媒存在下でも高粘性やゲル形成能を失わないため
、化粧品原料としても応用価値が高い。

また本発明の方法は上記多糖類を効率よく製造するもの
でその工業的価値は大である。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を例示する。

夫１匠上 １０Ｑ容のジャーファーメンタ−に、下記の培地を５Ｑ
入れ１２１℃で１５分間滅菌した後、これに坂ロフラス
コで前培養したベスタロチオプシスｓｐ、Ｐ−０４株を
、１００ｍｆｆ接種する。これを２８℃において前期４
００ｒｐｍ、後期６００ｒｐｍ回転数で５Ｑ≠ 培養した。

培地組成 硫酸アンモニウム　　　　　　１．５ｇ／Ｑリン酸二水
素カリウム　　　　１．５ｇ／Ｑ硫酸マグネシウム　　
　　　　０．５ｇ／ｆｌペプトン　　　　　　　　　０
．３ｇＩＱイーストエキス　　　　　　　０．３ｇＩＱ
酢酸ナトリウム　　　　　　　５　　　ｇ　／　Ｑグル
コース　　　　　　　　　３０　　　ｇ／Ｑ得られた培
養物を水で３倍に希釈し、遠心分離により菌体を除去し
たのち、得られる上澄液に３倍量のアセトンを加え、沈
殿する多糖類を回収する。この沈殿物を適当量の水に溶
解後、これにアセトンを加えて沈殿を生成させる手段を
繰り返し行い、ついで得られる沈殿物をエタノールおよ
びエーテルで洗浄、脱水し１０．２ｇの高粘性多糖類を
得た。

本発明により得られた多糖類の諸性質を示す。

１）性状：白色繊維状粉末、無味、無臭２）粘度：　１
７０００ｃｐ（１，０％水溶液）粘度はＢ型粘度計にＮ
ｏ、２０−ターをセットし、１６０％多糖類水溶液（２
０℃）の粘度を６ｐｐｍの回転数にて１分間後に測定し
たものである。

第１図は多糖類の粘度−濃度曲線であり、１は本発明の
多糖類、２はキサンタンガムである。本発明の多糖類が
微生物多糖の代表例であるキサンタンガムよりも全濃度
において粘度が高いことを示している。

３）構成糖： ■ＩＮの硫酸で１００℃、６時間完全に分解し水酸化ナ
トリウムで中和後高速液体クロマト（ＨＰＬＣ）で同定
した。

グルコース　　　　９７％ ガラクトース　　　　３％ ■箱守法によりメチル化し生成したメチル化多糖を加水
分解した後、還元アセチル化してガスクロマド分析（Ｇ
Ｃ）及びマススペクトル分析（ＭＳ）を行う。

主成分は、ｌ、４．５−トリアセチル−２，３゜６−ド
リメチルグルシトール、１，５−ジアセチル−２，３，
４，６−チトラメチルグルシトールであった。

このほかに、１，４−ジアセチル−２，３，５゜６−チ
トラメチルグルシトール、１，２．５−トリアセチル−
３，４，６−ドリメチルグルシトール、１．３．５−ド
リアセチル−２，４，６−ドリメチルグルシトール、１
，４．５−トリアセチル−２゜３．６−ドリメチルグル
シトール、１，３．５−トリアセチル−２，４，６−ド
リメチルガラクチトール、１，５．６−トリアセチル−
２，３，４−トリメチルグルシトール、１，２，３．５
−テトラアセチル−４，６−シメチルガラクチトール、
１，２゜３，５−テトラアセチル−４，６−シメチルグ
ルシトール、１，３，５．６−テトラアセチル−２，４
−ジメチルグルシトール、１，２，５．６−テトラアセ
チル−３，４−ジメチルグルシトール、１，３゜５．６
−テトラアセチル−２，４−ジメチルガラクチトール、
１，２，４，５．６−ベンタアセチルー３−モノメチル
グルシトールが検出される。

４）赤外線吸収スペクトル：第２図より明らかなように
、水酸基とエーテル結合を確認した。図中、１は水酸基
（ＯＨ）の吸収、２はエーテル結合の吸収を示す。

５）溶解性ニ一般の有機溶媒に不溶であり、水、希酸、
希アルカリに可溶 ６）呈色反応：アンスロン硫酸反応　　陽性フェーリン
グ反応　　　陽性 ニンヒドリン反応　　　陰性 以上に示した諸性質、特に３）の分析結果から、本発明
の多糖類は、β−１，４結合を主とした極めて分岐の多
い複雑な構造の多糖であり、複雑なネットワークを形成
しているため極めて強い粘性を発現するものであるとい
える。

夫度檻主 １０Ｑ容のジャーファーメンタ−に、下記の培地を５Ｑ
入れ１２１℃で１５分間滅菌した後、これに坂ロフラス
コで前培養したベスタロチオプシスｓｐ、Ｐ−Ｑ４株を
、１００ｍＭ接種する。これを２８℃において前期４０
０ｐｐｍ、後期６０Ｑｒｐｍの回転数で５Ｑ／ｍｉｎ通
気しながら１６８時間培養した。

培地組成 硫酸アンモニウム　　　　　　１．５ｇ／Ｑリン酸二水
素カリウム　　　　１．５ｇ／１２硫酸マグネシウム　
　　　　　Ｑ、５ｇ／＋２ペプトン　　　　　　　　　
０．３ｇ／Ｑイーストエキス　　　　　　　０．３ｇ／
Ｑグルコース　　　　　　　　　３０　　　ｇ／Ｑ得ら
れる培養物を遠心分離して菌体を除去したのち、実施例
１に記載の手順により精製処理し。

高粘性多糖類３．８ｇを得た。

実施例１の培地から酢酸塩を除いたものであるが、収率
が低くなっていることがわかる。

尚、得られた多糖類の諸性質は、実施例１の場合と同様
であった。

実−１鮭１ ２Ｑ容のジャーファーメンタ−に、下記の培地をＩＱ入
れ、１２１℃で１５分間滅菌した後、これにペスタロチ
オプシスｓｐ、Ｐ−０４性の分生子を１白金耳液種する
。これを３０℃において４ＱＯｒｐｍでＩＲ／ｌｉｎ通
気しながら１４４時間培養した。

培地組成 硫酸アンモニウム　　　　　５　　　ｇ／Ｑリン酸二水
素カリウム　　　　１　　　ｇ／Ｑ硫酸マグネシウム　
　　　　　０．５ｇｚｌｌ塩化カルシウム　　　　　　
　０．１ｇ／１２塩化ナトリウム　　　　　　　０．１
ｇＩＱイーストエキス　　　　　　　０．３ｇＩＱ酢酸
ナトリウム　　　　　　　４　　　ｇ／Ｑグルコース　
　　　　　　　　４０　　　ｇ／Ｑ得られた培養物を水
で３倍に希釈し、グラスウールフィルターによる濾過に
より菌体を除去した後、実施例１に記載の手順により精
製処理し、高粘性多糖１．７ｇを得た。

得られた多糖類の諸性質は、実施例１の場合と同様であ
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は、多糖類の粘度−濃度曲線であり、第２図は１
本発明の多糖類の赤外線吸収スペクトル図である。 第１図中、１は本発明の多糖類、２はキサンタンガムの
粘度−濃度の関係を示す。 第２図中、１は水酸基（ＯＨ）の吸収、２はエーテル結
合の吸収を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下記特性を有する水溶性高粘性多糖類 ｉ）性状：白色繊維状粉体、無味、無臭 ｉｉ）粘度：１０，０００〜３０，０００ｃｐ（１．０
   ％水溶液）ｉｉｉ）構成糖：グルコース９４〜９８％、
   ガラクトース２〜６％の多糖類 ｉｖ）溶解性：一般の有機溶媒に不溶であり、水、希酸
   、希アルカリに可溶 ｖ）呈色反応：アンスロン硫酸反応陽性 フェーリング反応陽性 ニンヒドリン反応陰性 ２）ペスタロチオプシス属（Ｐｅｓｔａｌｏｔｉｏｐｓ
   ｉｓ）に属する多糖類生産菌株を液体培地で培養し、そ
   の培養物からグルコースを主要な構成糖とする水溶性多
   糖類を分離採取することを特徴とする請求項１記載の多
   糖類の製造方法。 ３）液体培地中に酢酸塩が、０．１〜３．０重量％含有
   されている請求項２記載の水溶性高粘性多糖類の製造方
   法。 ４）多糖類生産菌株が、ペスタロチオプシス（Ｐｅｓｔ
   ａｌｏｔｉｏｐｓｉｓ）ｓｐ．Ｐ−０４株（微工研菌寄
   第１０７９２号）である請求項２または３記載の水溶性
   高粘性多糖類の製造方法。 ５）水溶性高粘性多糖類生産性ペスタロチオプシス（Ｐ
   ｅｓｔａｌｏｔｉｏｐｓｉｓ）ｓｐ．Ｐ−０４株（微工
   研菌寄第１０７９２号）。