JPH0335791A - 生理活性多糖ronの製造法 - Google Patents

生理活性多糖ronの製造法

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JPH0335791A
JPH0335791A JP2022022A JP2202290A JPH0335791A JP H0335791 A JPH0335791 A JP H0335791A JP 2022022 A JP2022022 A JP 2022022A JP 2202290 A JP2202290 A JP 2202290A JP H0335791 A JPH0335791 A JP H0335791A
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JP
Japan
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strain
fermbp
ron
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microorganism
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JP2022022A
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English (en)
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Hisao Kato
久生 加戸
Yasuo Yoneda
米田 保雄
Shun Takeo
竹尾 駿
Masaru Mitani
優 三谷
Nobuhiro Watanabe
信宏 渡辺
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Sapporo Breweries Ltd
Original Assignee
Sapporo Breweries Ltd
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
    • C12P19/08Dextran
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2405Glucanases
    • C12N9/2451Glucanases acting on alpha-1,6-glucosidic bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0009Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof

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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、優れた抗腫瘍活性、免疫調節活性並びに感染
防御活性を有する生理活性多糖RON生産能を有する微
生物または該微生物の培養処理物を用いて該生理活性多
糖RONを製造する方法および優れた生理活性多[RO
N生産性等を有する・新規微生物に関する。
〔従来の技術〕
本発明に係る生理活性多11RONおよび米糠から該生
理活性多糖RONを抽出する方法は既に特公昭62−7
173号公報に開示されている。
〔発明が解決しようとする諜B〕
上記従来法では米糠を原料として生理活性多糖RONを
抽出し、精製するものであるため、原料の品質が不安定
で得られる物質の物性、生理活性等に相当なバラツキが
ある上に、収率が低く、しかも多くの工程を必要とし、
時間的、経済的な課題があった。
そこで、本発明者らは上記課題を解決すべく検討を重ね
た結果、特定の微生物を用いて生理活性多1iRONを
効率よく製造する方法を確立し、本発明を完成するに至
ったのである。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち、本発明はロイコノストック属に属し、下記の
性質を有する生理活性多糖RON生産能を有する微生物
または該微生物の培養処理物を用いて該生理活性多糖R
ONを産生せしめ、採取することを特徴とする生理活性
多1iRONの製造法および優れた生理活性多糖RON
生産性等を有する新規微生物を提供するものである。
(1)性状:白色の無晶性粉末で無味無臭(2)溶解性
:水に可溶、濃度を上げると乳白色で粘稠な溶液となる
。ホルムアミド、ジメチルスルホキシドに可溶、アルコ
ール、アセトン、ベンゼン、酢酸エチル、ヘキサン、ク
ロロホルム、四塩化炭素に不溶 (3)水溶液のpH:中性ないし弱酸性(4)構成t1
!=グルコースのみ (5)元素分析値: C: 44.0〜45.0%、 
H: 6.1〜6.3χ(6)構造:α−1,6結合を
主鎖としたα−グルカンで少量の1.3.6位分岐構造
を有する。
(7)蛋白質:殆んど含有せず (8)分子量:透析膜を通過セす、分子量1万以上と推
定される。
(9)比旋光度: (α) ”=+190°〜+220
”(c=0.5.  ホルムアミド) OI])呈色反応:アンスロン硫酸反応、フェノール硫
酸反応が陽性、ビウレット反応、ローリー・フォーリン
反応、エルソン・モルガン反応、ヨード反応が陰性 (10融点:明確な融点を示さない。
(12)紫外部吸収スペクトル二特徴的吸収を有さず。
qつ 赤外部吸収スペクトル:α−グルカンに特徴的吸
収を示す。
(14)  I3C−NMRスペクトル:主シグナルと
してα−1,6グルカンに特徴的スペクトルを示す。
(15)抗腫瘍作用を有す。
本発明において、上記生理活性多wRONは、ロイコノ
ストック属に属し、生理活性多$1!ROM生産能を有
する微生物を培地に培養することにより培養液中に生理
活性多tlROMを蓄積させ、これを採取することによ
り得られ、また、該微生物の培養処理物を蔗糖に作用さ
せて、該生理活性多IRONを生成せしめ、採取するこ
とによっても得られる。
生理活性多1iRON生産能を有する微生物としては、
米糠、苔等より分離されたロイコノストック・メセンテ
ロイデス・サブスピーシーズ・デキストラニカムLeu
conostoc mesenteroides 5u
bsp。
dextranicum)BL−75株および苔から分
離した同46−1株があり、その菌学的性質は以下の通
りである。
肚二国抹 ダラム染色        士 形   態   球〜卵型、0.4〜0.7μm3〜4
 連鎖、 クラスター形成 カタラーゼ 反応 オキシダーゼ反応 遊離酸素要求性 アルギニン の分解 乳酸発酵    へテロ型。
炭水化物からの酸産生 アラビノース フラクトース ガラクトース グルコース ラクトース マンノース トレハロース エスクリンの加水分解性 デキストラン産生 食塩存在下での生育 3.0X NaCj! 6.5X NaCj! 各種初発pI(での生育 p)l  4.8 pH6,5 通性嫌気性 り一乳酸 + + グルコース培地での最終pi( 王立二上抹 ダラム染色 形    態 球〜卵型、0.4〜0.6μm。
ペアおよび短い連鎖 4.3 十 jlクラーゼ反応 オキシダーゼ反応 遊離酸素要求性 アルギニン の分解 乳酸発酵    へテロ型。
炭水化物からの酸産生 アラビノース フラクトース ガラクトース グルコース ラクトース マンノース トレハロース エスクリンの加水分解性 デキストラン産生 通性嫌気性 り 乳酸 食塩存在下での生育 3.0X Nacl+ 6.5X NaC1 各種初発pHでの生育 pl+  4.8           ±pH6,5
+ グルコース培地での最終pH4,1 以上の性状から両菌株の菌学的性質を要約すると次の通
りになる。すなわち、1ニゲラム染色陽性で通性嫌気性
である。2:形態は球〜卵型の連鎖である。3:アラビ
ノースを除き、炭水化物からの酸産生は陽性である。4
;乳酸醗酵のタイプかへテロ型であり、産生ずる乳酸が
0体のみである。5:アルギニン分解は陰性である。
BL −75株について「パージエイズ・マニュアル・
オブ・デターミナティブ・バクテリオロジー」第8版(
1974年) (Bergey’s Manual o
f DeterminativeBacteriolo
gy 8th edition 1974)によれば、
上記の諸性質より本菌株はロイコノストック−廷互赳旦
卸互這逸)属に属し、しかもデキストラン産生陽性であ
り、かつアラビノースからの酸産生が陰性であることお
よび6.5χNaCl存在下で発育しない点からロイコ
ノストック・デキストラニカム江■conos toe
dextranicus)に属する菌株BL−75株と
同定し、本菌株は工業技術院微生物工業技術研究所にF
ERMBP−2242として寄託した。
その後、ロイコノストック・デキストラニカムの種が名
称変更されたことを知り、新たに見出された46−1株
とともに、「パージエイズ・マニュアル・オブ・システ
マテインク・バクテリオロジー第2巻」第9版、 (1
986年)、および「メソッド・イン・マイクロバイオ
ロジー」16巻、147〜178頁(1984年)に従
い、再同定し、両菌株とも、ロイコノストック・メセン
テロイデス・サブスピーシーズ・デキストラニカム7山
氏鵬esenteroidessubsp、 dext
ranicum)に属する菌株と同定された。
従って、BL−75株は、ロイコノストック・メセンテ
ロイデス・サブスピーシーズ・デキストラニカムLeu
conostoc 5esenteroides 5u
bsp、 dextranicutaBL−75株と名
称変更し、46−1株は、同46〜1株と命名し、工業
技術院微生物工業技術研究所にFERM BP−267
0として寄託されている。
本発明者らは、生理活性子@RON生産菌の検索をさら
に続けたところ、公知菌株の中に上記BL−75株、 
46−1株と同様な生理活性多糖RON生産能を有して
いる菌株を見出した。すなわち、ロイコノストック・メ
センテロイデス・サブスピーシーズ・デキストラニカム
NCFB 517株(FERM BP−2711)、同
NCFB 531株(FERM BP−2712)、同
HCFB861株(FERM HP−2713)、同N
CFB 1364株(FIERM BP2714) 、
同NCFB 880株(FERM BP−2715)、
同ATCC1956株、同IFO3349株などであり
、これら菌株はBL−75株と同様な方法により、生理
活性多糖RONを生産することができる。
したがって、ロイコノストック属に属し、生理活性多糖
RONを生産する能力を有する微生物であれば、本発明
による生理活性多糖RONの製造に利用することができ
る。
生理活性多糖RONを生産する微生物を培養する方法は
、原則的には一般の微生物の培養方法に準ずればよいが
、ロイコノストック属に属する微生物は特に酸素を要求
しない通性嫌気性菌であることから、通常は液体培地に
よる静置培養あるいは温度分布を均一にする目的で緩和
な条件での攪拌培養が有利である。
直接培養により生理活性多糖RONを得る場合、培養に
用いる培地としては、炭素源として蔗糖が生理活性多1
iRONの蓄積のために必須である他は、生理活性多[
RON生産菌が利用できる栄養源を含む培地であればよ
く、合成培地、半台底培地、天然培地のいずれも用いら
れる。炭素源として必須である蔗糖としては、粗製品か
ら精製品まで任意に使用でき、たとえば上白糖、黒糖、
I!蜜。
廃糖蜜、試薬用サッカロース等のいずれも利用すること
ができる。蔗糖の濃度は0.5〜70%、好ましくは5
〜50χが望ましい。窒素源としては、肉エキス、ペプ
トン、グルテンミール、大豆粉、コーンステイープリカ
ー、乾燥酵母、酵母エキス、硫酸アンモニウム、尿素等
が用いられ、これらの窒素源を単独あるいは混合して0
.5〜5χ、好ましくは1〜3zの割合で培地中に添加
する。その他、必要に応じてリン酸塩2食塩、マグネシ
ウム塩、マンガン塩、コバルト塩、鉄塩などを適宜添加
することができる。
培養温度は、通常の中温菌の培養温度に準ずればよく、
15〜45°C1好ましくは20〜30°Cにて、培養
pHは5〜7、培養時間5〜96時間、好ましくは10
〜24時間培養することにより、培養液中に生理活性多
糖RONを蓄積させることができる。
培養処理物により、生理活性多糖RONを得る場合、培
養に用いる培地としては、炭素源として蔗糖が生理活性
多糖RON生産能を有する物質の蓄積のために必須であ
り、蔗糖の濃度は0.1〜10%、好ましくは1〜5%
が望ましく、他は培養p11.培養温度、培養時間と共
に直接培養により生理活性多糖RONを得る場合と同様
である。
以上の如くして得られた生理活性多[RON生産能を有
する微生物の培養物は、遠心分離等による培養上清のみ
の分離による処理、培養液を超音波破砕等により菌体を
破砕し、必要に応じ遠心分離等により不溶物の除去等に
よる処理、あるいは以上の処理をした培養処理物を更に
半透膜を用い、pH5〜7の酢酸緩衝液等の緩衝液でO
〜30°C15〜72時間透析による処理等を行なうこ
とにより培養処理物を得ることができる。
該培養処理物を蔗糖に作用せしめることにより生理活性
多糖RONを生成せしめることができる。
作用せしめる温度は20〜45°C3好ましくは25〜
35°Cにて時間は5〜50時間、p115〜7である
生産された生理活性多1! RONは、通常培養液中又
は反応液中に含有されるため、遠心分離、濾過等の方法
により菌体や不溶物を除去した後、メタノール、エタノ
ール、プロパノール、ブタノール、アセトン等の極性有
機溶媒による沈澱、または硫酸アンモニウムによる塩析
を単独あるいは併用し、さらにこれらの操作を繰り返す
ことにより採取することができる。また、半透膜を用い
た透析、ゲル濾過、限外濾過、イオン交換樹脂、活性炭
等による処理を必要に応じて単独あるいは組合わせて行
うことによって純度の高い生理活性多IJ! RONを
得ることができる。さらに、噴霧乾燥、凍結乾燥、極性
有機溶媒による沈澱などを行って乾燥させることにより
、白色粉末の生理活性多糖RONを製造することができ
る。また、本物質は前記微生物を利用したバイオリアク
ターによってさらに効率よく製造することができる。
以上の方法により得られた生理活性多IJ! RONの
諸性質を以下に示す。
(1)性状:白色の無晶性粉末で無味無臭(2)溶解性
:水に可溶、濃度を上げると乳白色で粘稠な溶液となり
、ホルムアミド、ジメチルスルホキシド等に可溶である
が、有機溶媒たとえばアルコール、アセトン、ベンゼン
、酢酸エチル。
ヘキサン、クロロホルム、四塩化炭素等に不溶である。
(3)水溶液のpHs本′!71質の1%水溶液のpH
は中性〜弱酸性である。
(4)構成糖、:本物質を硫酸およびギ酸で完全加水分
解を行い、加水分解物を薄層クロマトグラフイーおよび
高速液体クロマトグラフィーにて、下記の条件でそれぞ
れ分析したところ、グルコース以外の糖は認められなか
った。
■ 薄層クロマトグラフィー 担体:ワットマン製シリカゲル HP−に展開溶媒;ブ
タノール:酢酸:水=2 : 1 :■ 高速液体クロ
マトグラフィー カラム;山村化学型、 YMCPA−03展開溶媒;水
ニアセトニトリル=30:70従って、本物質はグルコ
ースのみを構成糖とする多糖であることは明らかである
(5)元素分析値:元素分析の結果は、炭素44.0〜
45.0%、水素6.1〜6.3%、灰分0.1%であ
る。
(6)構造二本物質は第1図に示す紫外部吸収スペクト
ルの如く特徴的吸収を有さす、第2図に示す赤外部吸収
スペクトルの如く、α−グルカンに特徴的吸収を示しお
よび第3図に示す” C−NMRスペクトルの如く、主
シグナルとしてα−1,6グルカンに特徴的スペクトル
を示す。これらのスペクトルの解析と比旋光度の結果か
ら、本物質はα−結合を有しており、さらに過ヨウ素酸
酸化実験によりグルコース残基1個当り約1.9モルの
過ヨウ素酸を消費し、約0.98モルのギ酸を生ずるこ
と、スミス分解により多量のグリセリンを検出すること
から1→6グルコシド結合の直鎖を有することが推定さ
れた。さらに詳細な構造を知るために、本物質を完全メ
チル化後、加水分解を行い得られたメチル糖を分析した
ところ、2,3,4.6−テトラ−0−メチルグルコー
ス: 2.3.4− トリーO−メチルグルコース:2
’、4−ジー0−メチルグルコース21:25:1で得
られた。従って、本発明の方法により得られる生理活性
子IJi RONはα−1,6グルコシド結合を主結合
とし、少量の1.3.6位分岐を有する、グルコースを
唯一の構成糖とする多糖であり、次の基本骨格を有して
いることが推定された。
+a −D−Glcp  (1→6)%−cr −D−
Glcp−(1→6)(ここで、Glcpはグルコビラ
ノースを示し、p、qはO〜50であり、P+(1≦5
0である。)(7)蛋白質:殆んど含有せず (8)分子量二透析膜を通過せず、分子量1万以上と推
定され、後述の実施例1により製造された生理活性多糖
RONはセファロース2B■ゲル濾過法による測定によ
ると分子!2000万以上と推定された。
(9)  比旋光度: 〔tx”J :’=+190’
 −+220゜(c=0.5.ホルムアミド) 00)呈色反応:アンスロン硫酸反応、フェノール硫酸
反応およびクロモトロープ硫酸反応が陽性であり、ビウ
レット反応、ローリー・フォーリン反応、エルマン・モ
ルガン反応およびヨード反応がそれぞれ陰性である。
0υ 融点ニ一定の融点を示さず、220°Cで褐変し
、280℃で黒変して炭化が起こる。
(12)紫外部吸収スペクトル:第1図に示す紫外部吸
収スペクトルの如く特徴的吸収を有さない。
031  赤外部吸収スペクトル:第2図に示す赤外部
吸収スペクトルの如くα−グルカンに特徴的吸収を示す
Q4  ” C−N M Rスペクトル;第3図に示す
”C−NMRスペクトルの如く、主シグナルとしてα−
1,6グルカンに特徴的スペクトルを示す。
θつ 抗腫瘍活性: 本発明で得られる生理活性多#MRONは硫酸。
塩酸、ギ酸などを数パーセント加え、穏やかに加温する
ことにより部分加水分解を行い、低分子化することがで
きる。低分子化した生理活性子$J!RONは中和後、
セファロース■、セファデックス■。
トヨパーノーなどを用いたゲル濾過もしくは種々の排除
限界を有する膜による限外濾過等にて分画することによ
り分子量を揃えることができる。
本発明で得られる生理活性多糖RONおよび低分子化生
理活性多糖RONの中で分子量1万以上のものは抗腫瘍
活性、免疫調節活性、感染防御活性等の種々の生理活性
を有していることが判明した。以下にそれぞれの生理活
性についてその検定法および後述する実施例1で得られ
た生理活性多$1!RON (以下、RONと略記する
ことがある。)および実施例4で得られた生理活性多$
Ji RONを2%硫酸にて部分加水分解することによ
り調製されたROM低分子化物F、(分子量100万以
上)。
F、(分子量lO〜100万)、F3(分子量l〜10
万)を投与した実験での検定結果について詳述する。
(1)  抗腫瘍活性について (イ)同系腫瘍メス−Aに対する生理活性多tJ!RO
Mの腹腔投与の効果 6週令メス、平均体重20gのBALB/C−CRJマ
ウスに1週間、同系のマウスの腹腔内で継代した癌細胞
メス−Aをマウス1匹当りlXl0’個を腹腔内に移植
し、対照群20匹(1群)、試験群各IO匹(3群)の
計4群に分けた。癌細胞を移植した翌日から連続5日間
、試験群には生理食塩水に溶解したROMをマウス1匹
の体重1kg当り各10.30,100■を0.1−ず
つ腹腔内に投与し、対照群には同様にして生理食塩水の
みを投与した。
以後、生存日数を観察し、延命効果を次式により算出し
た。
(ロ)同系腫瘍メス−Aに対する生理活性子[RONの
経口投与の効果 6週令メス、平均体重20gのBALB/C−CRJマ
ウスに1週間、同系のマウスの腹腔内で継代した癌細胞
メス−Aをマウス1匹当りlXl0’個を右腋下皮下に
移植し、対照群20匹(1群)、試験群各10匹(3群
)の計4群に分けた。癌細胞を移植した翌日から連続1
0日間、試験群には生理食塩水に溶解したRONをマウ
ス1匹の体重1kg当り各10.30.100mgを0
.2mlずつ経口ゾンデを用いて胃内に投与し、対照群
には同様にして生理食塩水のみを投与した。癌細胞を移
植してから35日後に各マウスを層殺し、増殖した腫瘍
を切り出し重量を測定した。なお、阻止率は次式により
算出した。
上記(イ) 、 (II)の方法により検定したROM
の抗腫瘍効果は下表の通りであった。
上表より明らかなように腹腔投与、経口投与ともに30
■/kg付近を至適投与量として生理活性子[RONは
強い抗腫瘍活性を有していることが判明した。
次にRON低分子化物F、、F、およびF、について投
与量をマウス体重1kg当たり30■として、上記(イ
)および(II)と同様の実験を行った。結果は下表の
通りであった。
上表から明らかなように、部分加水分解を行い低分子化
したRONにも加水分解前にほぼ匹敵する抗腫瘍活性を
有することが判明した。
その他にRONおよびその低分子化物は同系腫瘍ルイス
肺癌、メラノーマB−16.同種腫瘍ザルコーマ180
.エールリッヒ腫瘍等に対シ、投与110〜100■/
kgの範囲で腹腔投与または経口投与により腫瘍阻止率
30〜70%の効果が確認されている。また、ROMお
よびその低分子化物を適当なブライマーと組合わせてマ
ウスに投与すると、その血清中にL929細胞に対する
細胞傷害活性やメスーA固形腫瘍に対する壊死作用を誘
導し、また担癌マウスの生体内にも腫瘍壊死因子を自己
誘導することが確認された。したがってRONおよびそ
の低分子化物は後述するように毒性が全くみられない点
とも合わせて極めて有効な抗pa瘍剤となりうると考え
られる。
(2)免疫調節活性について (イ)カーボンクリアランステスト(CCT)本性は免
疫調節作用のうちマクロファージの食細胞活性の増強効
果について調べるものである。
4週令メス、平均体重20gのICR−CRJマウス1
群6匹に、生理食塩水に溶解したRON、その低分子化
物であるF I + F ZまたはF、を2日間腹腔投
与しく対照群は生理食塩水のみを投与)、3日目にカー
ボン液(ペリカン製黒インク、商品名:ファウント イ
ンディアを生理食塩水で5倍に希釈した液)をマウス尾
静脈より0.25−注入し、注入直後および10分後に
眼窩静脈叢より0.(1251dl採血し、3.5dの
0.(11モル炭酸ナトリウム溶液に懸濁溶解させ、6
50n−吸光度(oobs。)を測定し血中カーボン濃
度の減少率を調べた。効果は次式に示す貧食系数で表わ
した。
※T4時におけるoI)6s、をCr 、 T 2時に
おける0Dbs。をC2とする。
なお、担癌マウスについてRON、F、、F、まタハF
 x (’) 投与開始より7日前にザルコーマ180
m胞をlXl0’個大腿部筋肉に移植し、以下同様に試
験した。結果は下表の通りであり、正常マウス、担癌マ
ウスともにRON、  F +、 F tまたはF。
CD 10〜30mg/kg、特ニ30mg/kg(7
)投与によりマウスの細網内皮系の機能が冗進し、マク
ロファージの貧食能が大幅に増進されていることが判明
した。
2−′ (rl)プラークフォーミングセル法(PFC)本性は
免疫il1節作用のうち、宿主のB111胞の賦活によ
る抗体産生能の増強効果を調べるものである。
4週令メス、平均体重20gのICI?−CI?Jマウ
ス1群6匹に、生理食塩水に溶解したRON、その低分
子化物であるF、、F、またはF、を3日間連続して腹
腔内に投与しく対照群は生理食塩水のみを投与)、4日
目と111日目それぞれ羊赤血球4X10’個を尾静脈
より注入感作せしめ、その4日後にカニンガムの方法で
マウス牌細胞のプラーク形成能を測定した。
結果は下表の通りでありRON、F、、F、またはF、
はlO〜lOO■/ kgの投与により抗体産生能を著
しく増強していることが示された。
(ハ〉遅延型皮膚反応法(DIR) 本性は免疫調節作用のうち宿主のT細胞の賦活による細
胞性免疫の作用の増強効果を調べるものである。
8週令メス、平均体重27gのICR−CRJマウス1
群6匹に、生理食塩水に溶解したRON、その低分子化
物であるF+、FxまたはF、を8日間連続して経口投
与しく対照群は生理食塩水のみを投与)、投薬開始後4
日目にマウスの剃毛腹部に5%塩化ビクリルエタノール
溶液を塗布して一次感作し、111日目1%ピクリルオ
リーブ油溶液をマウス両耳の表裏に塗布して二次感作し
、その24時間後に耳厚の増加をゲージで測定し、塗布
前の耳厚との差から耳厚の増加量をみた。一方、担癌マ
ウスについてはザルコーマ180腹水型腫瘍細胞をlX
l0’個を投薬開始前日にマウス腹腔内に移植し、以下
同様に試験した。
結果は下表の通りでありRON、F、、FtまたはF、
は試験した30〜500■/kgの経口投与により、正
常マウス、担癌マウスともに細胞性免疫能を著しく増強
していることが示された。
以上、(イ)、(口〉、(ハ)の各免疫実験によりRO
Nおよびその低分子化物であるF、、F、、F、はメカ
ニズムの異なる免疫作用をそれぞれ顕著に光道させてい
ることがわかった。免疫調節剤は一般には生体の免疫機
能が低下したり、異種抗原認識機能が弱い場合などに使
用され得ることから、特に微生物やウィルス感染症や悪
性腫瘍の治療剤、治療補強剤または併用剤、予防剤ある
いは手術後回復促進剤としての薬剤用途が期待される。
以上の免疫賦活回復機能の他にも、免疫調節剤は異常に
光道した生体免疫反応を正常化し、たとえばリウマチ、
膠原病、アレルギー等の自己免疫疾患にも適用できる場
合が考えられる。
(3)感染防御活性について 一般には生体は異種細菌の侵入に対しては充分な防御作
用を持っているが、担癌状態、特に癌の末期には著しく
防御作用が低下することが知られており、通常宿主と共
生している非病原菌によってさえ重篤な結果を招来する
ことが知られている。
そこでRONおよびその低分子化物であるF、。
F t、 F sがこれらの細菌の感染症に対して宿主
の防御活性を増強するかどうかをエシェリヒア・コリμ
上1虹おニレ袋土比およびリステリア・モノサイトゲネ
ス具1士m櫃熟二mμ阻吐感染に対する防御効果で調べ
た。
7週令メス、平均体重26gのICR−CRJマウスを
1群20匹ずつ用い、生理食塩水に溶解したROM。
F、、F、またはF、を10−100■/kg (対照
群は生理食塩水のみ)マウスの背中皮下に細菌感染1日
前、−口径に各1回投与した。エシェリヒア・コリの場
合は2X10’個を背中皮下に、リステリア・モノサイ
トゲネスの場合は2X10’個を腹腔内に感染させ、そ
れぞれ1週間観察して、生残マウス数を比較した。防御
効果は次式により算出した。
防御効果(%)− 1群のマウス数 結果は下表の通りであり、RON、F、、F、またはF
、の10〜100g/kgの事前投与によりエシェリヒ
ア・コリ感染に対しては非常に強い防御作用が生じ、リ
ステリア・モノサイトゲネス感染に対しても有意な防御
作用の増強効果がみられた。また、感染後投与の場合で
も両感染菌に対して有意な治療効果を示した。
後述するように、RON、F、、F、およびF、は毒性
が全く見られない点とも合わせて、極めて有効な感染症
予防治療剤となりうると考えられる。
* 2 : Li5teria monoc to e
nesSR−(110 次に、RON、F、、FlおよびF3の急性毒性につい
て言及する。5週令オスのSD −CRJラット。
体重120〜150g、1群10匹を用いてRON。
Fr、FzおよびF、の物理的投与限界である15g/
kgを経口投与し観察を続けたところ、金側死亡例がな
く体重増加も対照と変わらず、しかも外観上や剖検上も
全く異常が認められなかった。したがって、L D s
。> 15 g/kgと考えられ、急性毒性はないもの
と判断される。
一方、RONを静脈内注射した場合の急性毒性はLDs
o=300■/kgであるのに対し、F、、F、。
F、は分子量が小さくなるに従い毒性を減じ、F。
ではLD、。>5g/kgで全く毒性が見られなかった
。従って、注射剤として用いる場合に、低分子化した生
理活性多糖RONは大変有利な性質を有している。
このように優れた抗腫瘍活性、免疫調節活性。
感染防御活性を示す生理活性多1i ROMが、微生物
の発酵生産物として大量に安定して得られるうえに、比
較的容易な手段で純粋な物質とすることが可能であり、
本生理活性多糖RONを微生物によって工業的に製造す
る技術上に与える効果は非常に大きい。
さらに、RONおよびその低分子化物であるFl。
F2およびF、はマウスの牌臓細胞由来のナチュラルキ
ラー細胞の傷害活性を増強したり、マウスの腹腔常在性
マクロファージのL−929細胞に対する傷害活性を賦
活する作用を有している。また、床机な免疫賦活活性を
有し、かつインターフェロンなどのサイトカイン生産能
がみられることからヘルペス、インフルエンザ、エイズ
等のウィルス性疾患に対する発症予防治療効果が期待で
きるほか、慢性肝炎等の肝炎・肝疾患に対する予防・治
療剤としても有用であると考えられる。
したがって、RON、Fr、FtおよびF、は経口的ま
たは非経口的に投与できるので、極めて有用な抗腫瘍剤
、免疫mu剤あるいは感染症予防治療剤として期待され
る。
なお、実際の製剤化についてはRON、Fr、Fxまた
はFxを単独で、あるいは賦形剤(水、生理食塩水、ポ
リエチレングリコール、グリセロゼラチン、iW粉、デ
キストリン、乳糖など)と組み合わせて水剤、丸剤9錠
剤、散剤、坐剤なとの剤型にて製造することができる。
さらに、生理活性多1iRONは医薬品用途のほか、毒
性が認められないこと、経口投与で健康維持に有用な種
々の生理活性機能を有すること、無味無臭で加工し易い
こと等から疾病予防用または保健用途の飲食品、飲食品
添加物等として使用することもできる。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1 (培養) ロイコノストック・メセンテロイデス・サブスピーシー
ズ・デキストラニカムBL−75株(Ft!RM BP
−2242)を穿刺培養したものから、8dの培地(蔗
1!2.0χ、酵母エキス0.5%、 リン酸水素2カ
リウム2、OL pH7,4)を入れた直径15mの試
験管に菌を接種し、26°Cで24時間静置培養した0
次いで、この培養液8dを、同組成の培地400dを入
れた500d容の三角フラスコに入れ、26°Cで24
時間静置培養した。次いで、この培養液40〇−を20
 j2(7)3M培地(蔗糖15x、酵母エキス0.(
15%。
リン酸水素2カリウム0.5χ、塩化ナトリウム0.1
″A。
p)17.4)を入れた3(11容ジャーファーメンタ
−に接種し、30’Cで15時間窒素通気下で穏やかに
攪拌(0,2v/v/aein、攪拌10rpm) シ
培養を行った。
(精製) 上記培養にて得られた培養液2(11をpH7に調整後
、殺菌の目的で100℃に加熱した。次いで、連続遠心
分離機により菌体および不溶物の除去を行い、培養上清
18Ilを得た。
得られた培養上清に終濃度40X(v/v)となるよう
にメタノールを徐々に添加して静置した。傾倒して上清
液を除去後、得られた沈澱を60X(v/v)メタノー
ルで洗浄した。この沈澱を再度182のイオン交換水に
溶解し、メタノールによる沈澱と60χ(v/v)メタ
ノールによる洗浄を行い、モチ状の白色の沈g 2.8
kgを得た。この沈澱をイオン交換水151に溶かし、
噴霧乾燥することにより550gの生理活性多糖RON
の白色粉末を得た。
実施例2 実施例1において、3M培地に蔗糖の代わりに廃糖蜜を
lOxの濃度になるように添加したこと以外は実施例1
と同様の方法で培養、遠心分離による菌体の除去、メタ
ノール沈澱を行い、モチ状の沈澱約2.5kgを得た。
得られた沈澱を少量のイオン交換水に溶かし、アセトン
中に滴下することにより沈澱を得、その後真空乾燥する
ことにより490gの生理活性多糖RONの白色粉末を
得た。
実施例3 実施例1で得られた培養上清100−にメタノールを終
濃度で4(12(v/v)となるように徐々に添加し、
得られたモチ状の沈澱を60χ(ν/V)メタノールで
洗浄後、1OO−のイオン交換水に再溶解し、水で平衡
化した0FiAE−)ヨパール650M[有]に通し素
通りする両分を集め、分画分子量10万の膜にて限外濾
過を行ない、濃縮、脱塩後、凍結乾燥することにより2
.2gの生理活性多$1RONの白色粉末を得た。
実施例4 実施例1で得られた生理活性多糖RONの白色粉末2.
0gを2z硫酸10(1111ニ溶解し、60℃で4時
間部分加水分解を行った。これを炭酸バリウムにて中和
後、沈澱を遠心分離にて除き、分画分子量100万、1
0万、1万の膜にて限外濾過を順次行って3画分F、〜
F1、すなわちF+(分子量100万以上)、Fz(分
子f#10〜ioo万)、Fs(分子量1−10万)を
得た。それぞれの両分を凍結乾燥してFl:約45(1
1g、Fzi約70(11g、F、:約50(111g
の生理活性多$1RONの白色粉末を得た。
実施例5 実施例1において、ロイコノストック・メセンテロイデ
ス・サブスピーシーズ・デキストラニカムBL−75株
(FERM BP−2242)の代わりにロイコノスト
ック・メセンテロイデス・サブスピーシーズ・デキスト
ラニカム46−1株(FERM BP−2670)に変
えたこと以外は同様の操作を行い、生理活性多1i R
ONの白色粉末520gを得た。
実施例6 実施例1において、ロイコノストック・メセンテロイデ
ス・サブスピーシーズ・デキストラニカムBL−75株
(Ff!RM BP−2242)の代わりにロイコノス
トック・メセンテロイデス・サブスピーシーズ・デキス
トラニカムNCPB 517(FERM BP−271
1)に変えたこと以外は同様の操作を行い、生理活性多
糖RONの白色粉末99gを得た。
実施例7 実施例1において、ロイコノストック・メセンテロイデ
ス・サブスピーシーズ・デキストラニカムBL−75株
(FERN BP−2242)の代わりにロイコノスト
ック・メセンテロイデス・サブスピーシーズ・デキスト
ラニカムNCPB 531(PER阿BP−2712)
に変えたこと以外は同様の操作を行い、生理活性多糖R
ONの白色粉末6gを得た。
実施例8 実施例1において、ロイコノストック・メセンテロイデ
ス・サブスピーシーズ・デキストラニカムBL−75株
(FERM BP−2242)の代わりにロイコノスト
ック・メセンテロイデス・デキストラニカムNCFB8
61(FERM BP−2713)に変えたこと以外は
同様の操作を行い、生理活性多糖RONの白色粉末3g
を得た。
実施例9 実施例1において、ロイコノストック・メセンテロイデ
ス・サブスピーシーズ・デキストラニカムBL−75株
(FERM BP−2242)の代わりにロイコノスト
ック・メセンテロイデス・デキストラニカムNCFB 
864(FERM BP−2714)に変えたこと以外
は同様の操作を行い、生理活性多糖RONの白色粉末8
5gを得た。
実施例10 実施例1において、ロイコノストック・メセンテロイデ
ス・サブスピーシーズ・デキストラニカムBL−75株
(FERM BP−2242)の代わりにロイコノスト
ック・メセンテロイデス・デキストラニカムNCFB 
880(FERM BP−2715)に変えたこと以外
は同様の操作を行い、生理活性多糖RONの白色粉末1
23gを得た。
実施例11 実施例1において、ロイコノストック・メセンテロイデ
ス・サブスピーシーズ・デキストラニカムBL−75株
(FIliRM BP−2242)の代わりにロイコノ
ストック・メセンテロイデス・デキストラニカムATC
C1956に変えたこと以外は同様の操作を行い、生理
活性多糖RONの白色粉末171gを得た。
実施例12 実施例1において、ロイコノストック・メセンテロイデ
ス・サブスピーシーズ・デキストラニカムBL−75株
(FIliRM BP−2242)の代わりにロイコノ
ストック・メセンテロイデス・デキストラニカムIFO
3349に変えたこと以外は同様の操作を行い、生理活
性多糖RONの白色粉末108gを得た。
実施例13 (培II) ロイコノストック・メセンテロイデス・サブスピーシー
ズ・デキストラニカムBL−75株(FERM BP−
2242)を穿刺培養したものから、8M1の培地(蔗
1m12.0χ、酵母エキス0.5χ、リン酸水素2カ
リウム2.0χ、 pH7,4)を入れた直径15mの
試験管に菌を接種し、26°Cで24時間静置培養した
0次いで、この培養液400−に蔗糖40gを添加攪拌
して溶解させ、30℃で24時間静置培養を行った。
(精製) 上記培養にて得られた培養液400−をpH7に調整後
、殺菌の目的で100°Cに加熱した0次いで、培養液
を水で2倍に希釈後、遠心分離機により菌体および不溶
物の除去を行い、培養上清700 mを得た。
得られた培養上清に終濃度40 !(v/v)となるよ
うにメタノールを徐々に添加して静置した。傾倒して上
清液を除去後、得られた沈澱を60χ(ν/v)メタノ
ールで洗浄した。この沈澱を再度700戚のイオン交換
水に溶解し、メタノールによる沈澱と60z(ν/v)
メタノールによる洗浄を行い、モチ状の白色の沈R60
gを得た。この沈澱をイオン交換水400 dに溶かし
、凍結乾燥することにより10gの生理活性多1iRO
Nの白色粉末を得た。
実施例14 実施例13と同様にして得られた培養液(400d)の
菌体を超音波破砕機により破砕後、遠心分離機により不
溶物を除去し、培養処理液350mを得た。得られた培
養処理液に蔗糖を40g添加・攪拌して溶解させ、30
″Cで24時間放置後、水で2倍に希釈した。これに終
濃度40%(v/v)となるようにメタノールを徐々に
攪拌しながら添加後しばらく静置した。 (lJl倒し
て上澄を除去後、得られた沈澱を60%(v/v)メタ
ノールで洗浄した。この沈澱を再度400dのイオン交
換水に溶解し、メタノールによる沈澱と60%(v/v
)メタノールによる洗浄を繰り返しモチ状の白色沈澱を
得た。この沈澱をイオン交換水400 dに溶かし、凍
結乾燥することにより12gの生理活性多wiRONの
白色粉末を得た。
実施例15 実施例14において、培養液を超音波破砕しないこと以
外は、実施例14と同様の方法で処理し、13gの生理
活性多糖RONの白色粉末を得た。
実施例16 実施例15において、培養液を遠心分離して得られた培
養処理液を50−リン酸緩衝液pH5,5中で4°C1
−晩透析する操作を加えたこと以外は、実施例15と同
様の方法で処理し、13.5gの生理活性多tJ! R
ONの白色粉末を得た。
〔発明の効果〕
本発明によれば、生理活性多糖ROM ONを微生物の
発酵生産物として高い収量で安定して得ることができる
。本発明により得られる生理活性多IJ!ROのように
毒性が無い上に抗腫瘍活性、免疫調節活性、感染防御活
性を有する物質は極めて少なく、このような物質を微生
物により安定的に製造することが可能となったことは、
産業上大変有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明により製造された生理活性多糖ROMの
紫外部吸収スペクトル、第2図は同物質の赤外部吸収ス
ペクトル、第3図は同物質の130−MR スペク トルである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ロイコノストック属に属し、下記の性質を有する生
    理活性多糖RON生産能を有する微生物を培養し、培養
    物から該生理活性多糖RONを採取することを特徴とす
    る生理活性多糖RONの製造法。 (1)性状:白色の無晶性粉末で無味無臭 (2)溶解性:水に可溶、濃度を上げると乳白色で粘稠
    な溶液となり、ホルムアミド、ジメチルスルホキシドに
    可溶、アルコール、アセトン、ベンゼン、酢酸エチル、
    ヘキサン、クロロホルム、四塩化炭素に不溶 (3)水溶液のpH:中性ないし弱酸性 (4)構成糖:グルコースのみ (5)元素分析値:C:44.0〜45.0%、H:6
    .1〜6.3%(6)構造:α−1,6結合を主鎖とし
    たα−グルカンで少量の1,3,6位分岐構造を有する
    。 (7)蛋白質:殆んど含有せず (8)分子量:透析膜を通過せず、分子量1万以上と推
    定される。 (9)比旋光度:〔α〕^2^5_D=+190°〜+
    220°(c=0.5,ホルムアミド) (10)呈色反応:アンスロン硫酸反応、フェノール硫
    酸反応が陽性、ビウレット反応、ローリー・フォーリン
    反応、エルソン・モルガン反応、ヨード反応が陰性 (11)融点:明確な融点を示さない。 (12)紫外部吸収スペクトル:特徴的吸収を有さず。 (13)紫外部吸収スペクトル:α−グルカンに特徴的
    吸収を示す。 (14)^1^3C−NMRスペクトル:主シグナルと
    してα−1,6グルカンに特徴的スペクトルを示す。 (15)抗腫瘍作用を有す。 2)生理活性多糖RONの生産能を有する微生物がロイ
    コノストック・メセンテロイデス・サブスピーシーズ・
    デキストラニカムBL−75株(FERMBP−224
    2)、同NCFB517株(FERMBP−2711)
    、同NCFB531株(FERMBP−2712)、同
    NCFB861株(FERMBP−2713)、同HC
    FB864株(FERMBP−2714)、同NCFB
    860株(FERnBP−2715)、同46−1株(
    FERMBP−2670)、同ATCC1956株、同
    IFO3349株およびそれらの変異株からなる群から
    選ばれる1種の微生物である請求項1記載の製造法。 3)生理活性多糖RONの生産能を有する微生物がロイ
    コノストック・メセンテロイデス・サブスピーシーズ・
    デキストラニカムBL−75株(FERMBP−224
    2)または同46−1株(FERMBP−2670)で
    ある請求項1記載の製造法。 4)ロイコノストック属に属し、下記の性質を有する生
    理活性多糖RON生産能を有する微生物の培養処理物を
    蔗糖に作用させて該生理活性多糖RONを生成せしめ、
    採取することを特徴とする生理活性多糖RONの製造法
    。 (1)性状:白色の無晶性粉末で無味無臭 (2)溶解性:水に可溶、濃度を上げると乳白色で粘稠
    な溶液となり、ホルムアミド、ジメチルスルホキシドに
    可溶、アルコール、アセトン、ベンゼン、酢酸エチル、
    ヘキサン、クロロホルム、四塩化炭素に不溶 (3)水溶液のpH:中性ないし弱酸性 (4)構成糖:グルコースのみ (5)元素分析値:C:44.0〜45.0%、H:6
    .1〜6.3%(6)構造:α−1,6結合を主鎖とし
    たα−グルカンで少量の1,3,6位分岐構造を有する
    。 (7)蛋白質:殆んど含有せず (8)分子量:透析膜を通過せず、分子量1万以上と推
    定される。 (9)比旋光度:〔α〕^2^5_D=+190°〜+
    220°(c=0.5,ホルムアミド) (10)呈色反応:アンスロン硫酸反応、フェノール硫
    酸反応が陽性、ビウレット反応、ローリー・フォーリン
    反応、エルソン・モルガン反応、ヨード反応が陰性 (11)融点:明確な融点を示さない。 (12)紫外部吸収スペクトル:特徴的吸収を有さず。 (13)紫外部吸収スペクトル:α−グルカンに特徴的
    吸収を示す。 (14)^1^3C−NMRスペクトル:主シグナルと
    してα−1,6グルカンに特徴的スペクトルを示す。 (15)抗腫瘍作用を有す。 5)生理活性多糖RONの生産能を有する微生物がロイ
    コノストックメセンテロイデスサブスピーシーズ・デキ
    ストラニカムBL−75株(FERMBP−2242)
    、同HCFB517株(FERMBP−2711)、同
    NCFB531株(FERMBP−2712)、同NC
    FB861株(FERMBP−2713)、同NCFB
    864株(FERMBP−2714)、同NCFB88
    0株(FERMBP−2715)、同46−1株(FE
    RMBP−2670)、同ATCC1956株、同IF
    O3349株およびそれらの変異株からなる群から選ば
    れる1種の微生物である請求項4記載の製造法。 6)生理活性多糖RONの生産能を有する微生物が、ロ
    イコノストック・メセンテロイデス・サブスピーシーズ
    ・デキストラニカムBL−75株(FERMSP−22
    42)または同46−1株(FBRMBP−2670)
    である請求項4記載の製造法。 7)ロイコノストック・メセンテロイデス・サブスピー
    シーズ・デキストラニカムBL−75株(FERMBP
    −2242)または同46−1株(FERMBP−26
    70)。
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