JPH0742323B2 - 新規なヘテロ多糖類bm07、その製造方法及び各種産業分野での使用 - Google Patents
新規なヘテロ多糖類bm07、その製造方法及び各種産業分野での使用Info
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- JPH0742323B2 JPH0742323B2 JP1179204A JP17920489A JPH0742323B2 JP H0742323 B2 JPH0742323 B2 JP H0742323B2 JP 1179204 A JP1179204 A JP 1179204A JP 17920489 A JP17920489 A JP 17920489A JP H0742323 B2 JPH0742323 B2 JP H0742323B2
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Description
酵によって製造する方法並びにこれを各種の産業分野に
使用することに関する。
も2種の単糖類を含有する高分子量の分子である。
どの分野で多く使用されているヘテロ多糖類の一つは、
キサンタンゴムである。
もかかわらず、多くの不適性を示し、その中でも、酸性
及びアルカリ性pHでの並びに強塩性媒体中での温度安定
性の不足があげられる。
でも、シェル社によって登録商標「シェルフローS(SH
ELL−FLO S)」として開発されたヘテロ多糖類があげら
れる。本発明により行われた分析によれば、このヘテロ
多糖類はグルコース、ガラクトース、ピルビン酸、こは
く酸及び酢酸から導かれる単位を含有することが証明さ
れた。
の高められた温度に付すとやはり不適性を示した。上記
のような欠点を防ぐため、本発明者は、塩溶液や塩基性
又は酸性溶液中で温度安定性であるのみならず、さらに
低濃度での高い流動学的性質、高い懸濁力、水道水や蒸
留水中への迅速な溶解力を示す新規なヘテロ多糖類を実
用化させた。
多糖類を提供することである。
提供することである。
分野に使用することにある。
ァシエンス((Agrobacterium tumefaciens) I−73
6、その組換え体又はその突然変異株によって少なくと
も1種の同化性炭素源を含有する培地を発酵させること
により得ることができることを特徴とする新規なヘテロ
多糖類BM07に関する。
ブタペスト条約に従って「コレクシオン・ナシオナン・
ド・キュルチュール・デ・ミクロオルガニズム(Collec
tion Nationale de Culture des Microorganismes)−C
NCM」に対して1988年3月1日に寄託されており、ここ
では寄託番号I−736として公けに入手することができ
る。この菌株は、「コレクシオン・ナシオナン・ド・バ
クテリエ・フィトパソゲン(Collection Nationale de
Bacteries Phytopathogene)からわけられたものであっ
て、その保管機関の1974年版カタログに番号CNBP291と
してリストされている。
培養は、26〜32℃、一般的には28〜32℃の温度にインキ
ュベートされた傾斜したゲロース管で行うことができ
る。
及びベネント寒天を主体とした培地では、20時間すると
傾斜面の全体を覆う細菌ムコイドの層の形成が確認でき
た。
にとっては下記の保存培地が特に有益なものと考えられ
た。
標) 2 グルコース 10 寒 天 20 TS寒天培地(ビオーメリュ社製)(g/l) ビオトリプカーゼ 17 ビオソヤーゼ 3 K2HPO4 2.5 NACl 5 グルコース 2.5 寒 天 20 また、菌株アグロバクテリウム・ツメファシエンスI−
736は、ペトリ皿において、例えばMY寒天培地又はTGY寒
天培地上で培養することができる。これらの条件下では
24〜30時間たってからコロニーが見られ、48時間後に下
記の特性を示す。
少ないコロニー。
は、下記の糖を利用することができる。
ス及びサッカロースが好ましい糖である。
トース、ピルビン酸、こはく酸及び酢酸又はこれらの酸
の塩から導かれる単位を一般にそれぞれ5〜8/1〜2/0.5
〜2/0.5〜2/0.05〜2、好ましくは6〜7.5/1〜1.5/0.5
〜1/0.5〜1/0.05〜0.2、さらに詳しくは7/1/0.5〜1/0.5
〜1/0.05〜0.1のモル比で含有することを証明すること
ができた。
ム、カリウム、カルシウム又はアンモニウム塩のような
塩の形で現われる。
07の分析法は、このヘテロ多糖類BM07の加水分解後の構
成要素(糖及び酸)の決定及び内部又は外部標準化によ
るクロマトグラフィー定量を基本としている。
テロ多糖類BM07を封管中で5mlの1Mトリフルオル酢酸に
よって105℃で3〜6時間加水分解する。
内部標準物質としてソルビット15mgを含有する5mlのピ
リジンに溶解する。次いでピリジン溶液1mlについてヘ
キサメチルジシラザン0.9mlによりシリル化する。この
シリル化はトリフルオル酢酸0.1mlにより接触させる。
コーン相を充填した長さ25m、直径0.25mmのガラス毛細
管カラムでFID検出気相クロマトグラフィーによって行
う。使用したキャリアガスは水素であって、流量は2ml/
分である。
5mlにより105℃で1時間加水分解し、次いでケトグルタ
ル酸(内部標準物質となる)2mgを添加し、蒸留水によ
り25mlに調節することによって得られる母溶液から出発
して行われる。
た長さが250mmで直径が4.6mmであるカラムによって高性
能液体クロマトグラフィー(HPLC)によって行われる。
使用した溶離剤は、0.02Mりん酸とアセトニトリルとの5
0/50(容量)混合物である。流量は1.5ml/分である。
同じ条件でヘテロ多糖類BM07を加水分解した後に行われ
る。定量は、外部標準化によって直接行われる。使用さ
れるこはく酸の標準溶液は、こはく酸8mgを水25ml中に
含むものである。
inex HPX87H」(登録商標)カラム上でHPLC法が新たに
使用される。溶離剤は0.01N硫酸であり、流量は0.8ml/
分である。こはく酸の検出は屈折計による。
ルオル酢酸5mlにより120℃で3時間加水分解した後に行
われる。次いで、内部標準物質としてプロピオン酸30mg
を添加し、FID検出気相クロマトグラフィー によって定量を行う。定量のためには、5%のFFAP相と
80〜100メッシュの「クロモソルブ(Chromosorb)G
(登録商標)(AW DMCS)に吸収させた1%りん酸とを
満した長さ2mで直径3mmのガラスカラムを使用する。キ
ャリアガスはヘリウムであって、流量は30ml/分であ
る。
特性を示す。
l/g、さらに好ましくは150〜240dl/gである。
の母溶液を調製する。
ってヘテロ多糖類BM07を0.03〜0.1g/の濃度で含有す
るある範囲の溶液を調製する。
で行う。
外挿される。
子量は6・106〜10・106、好ましくは6.5・106〜9.5・1
06である。
に低濃度において非常に良好な流動学的性質を示す。し
かし、これらの性質は、ヘテロ多糖類を厳しい条件の作
用、特に強酸性及び塩基性pHに、強イオン性媒質中で及
び温度に置いたときでも強く保持される。
る0.1重量%溶液は、低剪断粘度計によって1s-1の速度
勾配で測定して、350mPa・s以上、特に400〜700mPa・
sの24時間粘度を示す。
a2So4及びNaClを主体とした塩溶液中で良好な流動学的
性質を示す。
り)に溶解してなる0.3重量%の溶液は、「キャリメド
(Carrimed)」(登録商標)レオメータにより1s-1の速
度勾配で測定して、かつ、塩溶液が下記の組成 NaCl 91.71g CaCl2・2H2O 10.41g MgCl2・6H2O 10.12g BaCl2・2H2O 0.113g NaHCO3 0.195g 蒸留水 1とするに要する量 を有するものとして、2000〜3500mPa・s、特に2500〜3
000mPa・sの2時間粘度を示す。
る0.2重量%溶液は、低剪断粘度計により1s-1の速度勾
配で測定して、1600〜2400mPa・s、好ましくは1700〜2
100mPa・sの24時間粘度を示す。
重量%水溶液は、低剪断粘度計により1s-1の速度勾配で
測定して、1000〜2500mPa・s、特に1400〜2000mPa・s
の24時間粘度を示す。
2重量%水溶液は、低剪断粘度計により1s-1の速度勾配
で測定して、1000〜2500mPa・s、特に1400〜2000mPa・
sの24時間粘度を示す。
重量%溶液であって80℃に24時間置いたものは、低剪断
粘度計により1s-1の速度勾配で測定して、一般に500〜2
500mPa・s、特に1000〜2000mPa・sの粘度を示す。
示すことが認められた。ヘテロ多糖類BM07溶液の懸濁力
は、下記の試験によって測定することができる。
蒸留水に溶解してなる0.1重量%溶液をその全部(容積1
30ml)に満す。溶液の密度は約1である。
液体の表面に初期速度なしで置く。小球の落下時間をそ
れが試験管の底に達するまで、即ち、23.5cmの落下工程
の後に測定する。平均時間を得るため、この試験は複数
回繰り返す。平均落下時間は一般に2000秒以上、特に30
00〜15000秒である。
の条件で約60〜350秒の落下時間を示す。
剪断粘度計により1s-1の速度勾配で測定して、1000〜25
00mPa・s、特に1400〜2000mpa・sの24時間粘度を示
す。
方法に関する。
性炭素源を含有する培地を菌株アグロバクテリウム・ツ
メファシエンスI−736、その組換え体又はその突然変
異株によって発酵させることからなる。
の窒素源、好ましくは有機窒素源及び場合によって1種
以上の無機塩類を含有できる。
ツメファシエンスI−736が接種される。
よって播種された接種用培地により有利に接種すること
ができる。この予備培養培地は、それ自体アグロバクテ
リウム・ツメファシエンスI−736の純粋培養物によっ
て予め播種されている。
古くから使用されている任意の培地、有利には無機系の
培地を使用することができる。予備培養培地としては、
例えば、YMビオス培地(DIFCO、参照番号07101)、好ま
しくは下記の化合物 大豆ペプトン 5g/ 麦芽エキス 3g/ 酵母エキス 3g/ グルコース又はサッカロース 10g/ から製造される培地があげられる。
い。
サッカロース、でんぷん加水分解物、場合によってはラ
クトース又は天然でんぷんのような糖類並びにこれらの
糖類の混合物があげられる。グルコース及びサッカロー
スが好ましい糖類である。発酵培地中の有機炭素源の濃
度は1〜100g/、好ましくは15〜60g/であってよ
い。
加水分解物、小麦粉、とうもろこし粉又は大豆粉、酵母
(パン酵母、ビール酵母、乳酸酵母など)のエキス、可
溶性乾留物、ジャガイモ蛋白質、コーンスチープリカー
(CSL)、そしてCSLを希釈し、次いで固形粒子を遠心分
離、洗浄又はデカンテーションによって除去することに
よって得られるCSL可溶分があげられる。CSL、そして特
にCSL可溶分が本発明において特に有益なものと判断さ
れた。
くは5〜50g/であってよい。
しては、硫酸マグネシウム、マンガン、亜鉛及び鉄のよ
うな硫酸塩、炭酸カルシウムのような炭酸塩、可溶性カ
ルシウム塩、りん酸カリウム及びナトリウムのようなり
ん酸塩などがあげられる。
好ましくは0.05〜2g/であってよい。
デン塩のような少量元素並びにビタミン類及びヌクレオ
チドを含有できる。
下に25〜35℃、好ましくは28〜32℃の温度で実施するこ
とができる。
い。pHは、場合により、か性ソーダ又はカリのような塩
基により、或るいは硫酸、りん酸、塩酸又は硝酸のよう
な酸により調節することができる。発酵培地は、例えば
発酵タンク又は容器に入れて、有利に攪拌操作に付すこ
とができる。
泡カラムによって行うことができる。発酵時間は通常30
時間以上であるが、一般的には40〜90時間である。
に55〜75重量%、さらに好ましくは60〜75重量%のヘテ
ロ多糖類BM07収率である。
る。
液は、80〜120℃の温度に10〜60分間、好ましくは15〜4
5分間有利に加熱することができる。
す。
より調節することができる。
用される上述の塩基及び酸のうちから選ばれる。
水と混和性でありかつそのヘテロ多糖類が完全に又は実
質的に不溶性である有機液体によってそれを沈殿させる
ことによって実施することができる。
ール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、
t−ブタノールのようなアルコールがあげられる。
の容積の2〜3倍である。
リウム、カリウム又はカルシウムの硫酸塩、塩化物又は
りん酸塩のような塩の存在下で実施することができる。
分離又は乾燥によって有機液体と分離することができ
る。
ル、プロパノール、イソプロパノール又はt−ブタノー
ルのようなアルコールによって脱水することができる。
般に処理すべき繊維状物の重量の1〜10倍である。
作に付すことができる。
乾燥し、粉砕し、篩分けすることができる。この粉末は
通常クリーム色ないしベージュ色である。
の方法により得られた粉末から再構成した水溶液を1種
以上の酵素により処理することができる。
ナーゼ、リポプロテアーゼ、セルラーゼ、キチナーゼが
あげられる。
精製方法又は各種のクロマトグラフィー技術と組合せて
もよく或いはこれら代替してもよい。
ロ多糖類BM07の再構成水溶液は濃縮することができる。
濃縮は、ある場合には、そして特に輸送コストを削減し
得る場合には有益である。さらに、濃厚溶液は、ヘテロ
多糖類BM07粉末よりも素早く使用することができる。濃
縮は、蒸発、遠心分離のような技術によって、又は透析
過によって実施することができる。
る多くの産業分野に有利に適用することができる。
て増粘剤、懸濁剤として、又は分散体の安定剤として使
用され、そしてこれは塩、非イオン性又は陰イオン性界
面活性剤、その他の添加剤の存在下に又は不存在下に広
いpH範囲で使用される。これらの用途では、ヘテロ多糖
類BM07を含有する組成物の重量に対して一般に0.001〜
2重量%、好ましくは0.1〜1重量%のヘテロ多糖類BM0
7が使用される。
る。
体、地下沈殿物の破壊用に使用される組成物及び油井処
理用の組成物; セラミック組成物; 食品工業、特に懸濁剤又は増粘剤として; 塗料、糊料、インキ; 化粧品、特にシャンプー、クリーム、ローション及び練
り歯磨; 農薬用の組成物、特に「流動製品」に懸濁剤として; 製紙工業、特に紙のコーチング; 潤滑組成物; 金属表面処理のための工業用クリーニング剤; 超微粉砕炭素の分散体のような各種水性分散体の安定剤
として; 繊維工場、特にモチーフの賦形用のペースト組成物; 爆薬工業; コンクリート及びプラスターの製造(特にそれらの着色
の目的で); 家庭用又は工業用クリーニング、特に増粘剤として及び
研磨材粒子の安定剤として。
で含有する酸性水性組成物における増粘剤として使用す
ることができる。有機酸としては、ぎ酸、酢酸、クロル
酢酸、乳酸、アスコルビン酸、タンニン酸のようなモノ
カルボン酸;フマル酸、マロン酸、こはく酸、グルタル
酸、イタコン酸、酒石酸のようなジカルボン酸;くえん
酸のようなトリカルボン酸があげられる。無機酸として
は、塩酸、りん酸、硝酸又は硫酸があげられる。これら
の酸のいずれも独立で又はそれらの混合物として使用す
ることができる。酸とヘテロ多糖類の相対的割合は、こ
れら化合物のそれぞれの固有の性質、所望する粘度及び
特定された用途のような因子に応じて広い範囲で変える
ことができる。一般に、1〜40%の酸、0.001〜2%の
ヘテロ多糖類BM07及び55〜98.99%の水が使用される。
しかし、0.1〜1%のヘテロ多糖類BM07量が好ましい。
によって任意の望ましい方法で製造することができる。
まず、ヘテロ多糖類BM07を水に溶解し、次いで酸を添加
するのが好ましい。
る各種の他の成分、例えば界面活性剤、着色剤、洗剤、
香料、殺菌剤、研磨剤を含有することができる。
ル除去、金属表面のクリーニングに使用することができ
る。
の図面の記載から明らかとなろう。第1図及び第2図
は、それぞれ0.1及び0.2重量%のヘテロ多糖類BM07及び
キサンタンゴム(ロドポール23)の蒸留水溶液の、速度
勾配の関数として粘度の発生を示すものである。
エンスI−736によって発酵させる。
発酵させる。
ラスコで発酵させる。
る。
拌操作に付す。
ッテ(BIOLAFFITE)」(登録商標)で発酵させる。
動体により得られる400rpmの攪拌操作に付す。
又はほとんど完全な消費に担当し、また収率は得られた
ヘテロ多糖類BM07の重量と使用したサッカロースの重量
との間の%で表わした比率に相当する。
ド(Brookfield)LVT」(登録商標)粘度計によって30r
pmで測定した発酵終了時の液の粘度である。
収納した有機系産生培地の発酵により得られた2kgの発
酵液より出発して実施した。
ル(IPA)を添加する。沈殿は150gの硫酸ナトリウムの
存在下に行う。
下に2回脱水する。
する。
れた。
てなる溶液の粘度及び流出限界値を試験した。
07粉末より出発して実施した。
ネリ(RAYNERI)」(登録商標)型攪拌機により1000〜1
200rpmの速度で15分間攪拌することにより該ヘテロ多糖
類の0.2及び0.3重量%溶液を調製した。蒸留水中への溶
解はこの15分後に完全であった。
糖類の0.1重量%溶液を調製した。
標)(ローヌプーラン社製のキサンタンゴム)を使用し
て上記と同一の条件で実施した。
度計により行い、また試験5及び6については「レオマ
ート(RHEOMAT)30」により行った。
の条件に置いたキサンタンゴムよりも偽塑性であること
を明示している。
溶液と同様の特性を示す。
ロ多糖類BM07及びキサンタンゴム(ロドポール23)を蒸
留水に溶解した溶液の、速度勾配の関数としての粘度の
変化を示す。粘度の測定は前記と同じ条件で実施した。
学的性質 試験は、ヘテロ多糖類BM07をpH7の水道水に溶解した0.1
及び0.2重量%溶液について行ったが、これは例3と同
じ条件で行った。
も蒸留水の方が容易であることがわかった。
して実施した比較試験の結果を以下の表IIIに示す。
より、試験8については「レオマート30」により測定し
た。
及び剪断の影響 ヘテロ多糖類BM07の流動学的性質に対するpHの影響は、
例3に記載のようなヘテロ多糖類BM07の0.2重量%溶液
について試験した。ただし、この場合にpHは1.7(十分
な量のぎ酸を添加した後)又は11.8(十分な量のか性ソ
ーダを添加した後)とした。
温度で実施した。
0.2重量%溶液について試験した。
について実施した。
%溶液に対する剪断効果を評価するため、溶液の調製直
後にこの溶液を「ULTRATURRAX JANKE−KUNKEL TP18−2
0」により約20000rpmの最大速度で5分間剪断に付す。
この測定はこの操作の24時間後に行う。
(ローヌプーラン社製)の0.2重量%溶液について行っ
た。
テロ多糖類BM07の流動学的性質の耐久性は非常に良好で
あり、蒸留水中の耐久性に全く匹敵し、特に1ケ月の期
間についてそうであることがわかる。
性媒質の影響 20%のNaClを含有するヘテロ多糖類BM07の0.2重量%溶
液について試験18〜23を実施した。
07の蒸留水をベースとした母溶液より出発して調製す
る。この母溶液を所望のヘテロ多糖類BM07及びNaCl濃度
が得られるまでNaCl溶液によって希釈する。
1ケ月後に行った。
0.2%溶液について同一の条件下で実施した。粘度及び
流出限界値の測定は低剪断粘度計で行った。
はNaClを含有する蒸留水に添加することによってやはり
例3に示した条件で調製したこのヘテロ多糖類の0.3重
量%溶液について試験24〜26及び27〜29を実施した。測
定は、試験24〜26の場合には22℃に、また試験27〜29の
場合には40℃に保持して、溶液調製の4時間、7日及び
1ケ月後に行った。粘度の測定は「ブルックフィールド
LVT」レオメーターによって60rpmで実施した。
れぞれ示す。
久性を「シェル・フローS(SHELL−FLO S)」(登録商
標)の溶液と比較して示す。
ロ多糖類であって、グルコース、ガラクトース並びにピ
ルビン酸、酢酸及びこはく酸の塩から導かれる単位を含
有する。
の条件下で調製する。
調製する。
た後、処理溶液の粘度及び流出限界値を「キャリメド
(Carrimed)CS50」レオメーターによって測定する。
の速度勾配(0.1s-1〜100s-1)で及び「ブルックフィー
ルドLVT」粘度計により20rpmでその粘度を測定すること
により温度及び貯蔵時間の関数として評価する。
1重量%蒸留水溶液の粘度の変化を速度勾配の関数とし
て表わしたグラフである。 第2図は、ヘテロ多糖類BM07及びキサンタンゴムの各0.
2重量%蒸留水溶液の粘度の変化を表わしたグラフであ
る。
Claims (10)
- 【請求項1】菌株アグロバクテリウム・ツメファシエン
ス(Agrobacterium tumefaciens) I−736、その組換
え体又はその突然変異株によって少なくとも1種の同化
性炭素源を含有する培地を発酵させることにより得るこ
とができ、そしてグルコース、ガラクトース、ピルビン
酸、こはく酸及び酢酸又はこれらの酸の塩から導かれる
単位をそれぞれ5〜8/1〜2/0.5〜2/0.5〜2/0.05〜2の
モル比で含むことを特徴とするヘテロ多糖類BM07。 - 【請求項2】固有粘度が30〜250dl/gであることを特徴
とする請求項1記載のヘテロ多糖類BM07。 - 【請求項3】ヘテロ多糖類を蒸留水に溶解してなる0.2
重量%溶液であって80℃の温度に24時間付したものが、
低剪断粘度計により1s-1の速度勾配で測定して、500〜2
500mPa・sの粘度を示すことを特徴とする請求項1又は
2記載のヘテロ多糖類BM07。 - 【請求項4】6・106〜10・106の分子量を有することを
特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のヘテロ多糖
類BM07。 - 【請求項5】菌株アグロバクテリウム・ツメファシエン
ス(Agrobacterium tumefaciens) I−736、その組換
え体又はその突然変異株によって少なくとも1種の同化
性炭素源を含有する培地を発酵させることを特徴とする
請求項1〜4のいずれかに記載のヘテロ多糖類BM07の製
造方法。 - 【請求項6】同化性炭素源がグルコース、サッカロース
又はでんぷん加水分解物であることを特徴とする請求項
5記載の方法。 - 【請求項7】発酵培地が少なくとも1種の有機窒素源を
含有することを特徴とする請求項5又は6記載の方法。 - 【請求項8】ヘテロ多糖類BM07が、下記の工程、 発酵液を80〜120℃に10〜60分間加熱し、 ヘテロ多糖類BM07を水と混和性の有機液体によって
沈殿させ、 ヘテロ多糖類BM07を過、遠心分離又は乾燥により
有機液体から分離する によって発酵液から分離されることを特徴とする請求項
5〜7のいずれかに記載の方法。 - 【請求項9】請求項1〜4のいずれかに記載のヘテロ多
糖類BM07よりなる増粘剤。 - 【請求項10】請求項1〜4のいずれかに記載のヘテロ
多糖類BM07よりなる懸濁剤。
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