JPS6054695A - ゲル生成多糖類 - 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】 本発明は、グル生成多糖類に関するものでおる。

増大しつつある多数の微生物多糖類をその強力な有用な
物理的性質につき検査してきたが、ゲルを生成しうるの
は比較的少数であると思われる。

１つの例外は、アグロバクテリウムｓｐｐ、（Ａｇｒｏ
ｂ−ａｃｔｅｒｌｕｍ　ｓｐｐ、　）およびリゾビウム
・メリロツチイ（Ｒｈｌｚｏｂｌｕｍ　ｍｅｌｌｌｏｔ
ｌ　）によシ合成されるカードラン、すなわち１．３−
結合β−Ｄ−グルカンである〔ティー・ハラダ、「食品
中の多糖類」、リュー・エム・ブイ・プランジヤードお
よびリュー・エム・ミツチェル編、ノセターワース、ロ
ンドン、第２８３頁（１９７９）　；並びにティー・ハ
ラダおよびニー・アメムラ、　Ｍｅｍ、Ｉｎ５ｔ、８ｃ
１．　Ｉｎｄ。

Ｒｅｓ、　０ｓａｋａ　Ｕｎｉｖ、　、第３゛８巻、第
３７頁（１９８１））。

他のゲル生成重合体はシューＰモナス・エロデス（Ｐｓ
ｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｅｌｏｄｅｓ　）から単離され　
グルコースとラムノースとウロン酸とを約２：３：１の
比で含有するアセチル化へテロ多糖類である〔アイ・ダ
ブリュー・コットレル、アメリカン・ケミカル・ソサエ
ティ・シンポジウム・シリーズ、第１２６巻、第２５２
頁（１９８０）　ｉアール・ムーアハウス等、同上、第
１５０巻、第１１１頁（１９８１）　；およびケー・ニ
ス・カンタ等、　Ａｐｐｌｎ、　ｅｎｖ、　Ｍｉｃｒｏ
−ｂｌｏｌ、　、第４３巻、第１０８６頁（１９８２）
）、加熱および冷却した後に水溶液が弱いが極めて弾力
性のゲルを生成するという点においてこの物質は異例で
あった。ｐＨ１０，０にて脱アセチル化した後、この多
糖類は９０℃の融点を有する強固な非弾力性の脆いゲル
を生成する。

今回、グラム陰性細菌の菌体外産生物として微生物多糖
類が単離され、これは異例な強力に価値あるゲル化挙動
を有する。新たに単離された多糖類は、強力々工業上の
意義を有する異例なゲル化特性を示す。これはＤ−グル
コースとＬ−フコースとＤ−グルクロオふ・ド残基とを
約３：１：１のモル比にて含有する。認めうる量のＢ−
ｒ、トもしくはピル柩デート、は検出されなかった。Ｄ
−グルクロネットおよび幾分かのＤ−グルコースは過沃
素酸酸化の際に分解するが、Ｌ−７コースおよび幾分か
のＤ−グルコースはそのまま回収でき、最初の構造にお
いて１，３−結合が存在することを示している。

自然水解物から単離でれた主たる少糖類は等量のＤ−グ
ルクロン酸とＬ−７コースとを含有するアルトビウロン
酸であった。

熱可逆性のグル、すなわち可逆的に溶融しかつ固化する
ゲルは、多糖類の溶液−＼塩を添加する際に生成される
。一般に、多糖類のグル化を促進するには、二価の陽イ
オンが一価のものよシも効果的であシ、一般に三価の陽
イオンは沈澱をもたらす。周期律表の第１ａ族および第
１１ｔｘ族の陽イオンのうち最適ゲル強度はＮａ＋およ
びｏａ！＋（イオン半径約０．１部ｍ）によシ達成され
、それよシ大きいまたは小さいイオンではその効果が徐
々に小さくなる。ゲル強度と浴融温度との両者は塩濃度
の増加と共に増大する。

藁価な多糖類琢天のみに適する非常に低い多糖類製置に
おいて、多糖類は適当な強度のゲルを生成する。たとえ
ば、通常の工業もしくは食品用途に必要とされるものに
匹敵するゲルは多糖類のＱ、３ｗ／ｖ％水溶液とＩｗ／
ｙ％塩化ナトリウム溶液（約０．２Ｍ）とを使用して樽
ることができる。ゲル強度は重合体濃度の増加と共に増
大するが、重合体濃度に伴ない融点が系統的に変化する
のではない。多糖類のゲル−ゾル変化、すなわち溶融変
化は極めて明確であシ、塩濃度を適当に駒部することに
よシ体温よシ僅が低い温度（たとえば、３０〜３５℃）
で生ずるようにすることができるため、このグルは生物
医薬もしくは食品用途において有用である。生物医薬用
途の例はゲル、クリームまたはローションに対するベヒ
クルとしてである。

２種の既知のゲル化多糖類はダリクロナン、すなわちペ
クチン酸およびアルギン酸である。これらはへクスウロ
ン酸残基のみから構成され、アルギン酸はＤ−マンニュ
ロン酸とＬ−グルロン酸とを含有し、全ての結合は１，
４であシ、−２クチン酸はＤ−ガラクチュロン酸を含有
する。他のグル化組成物は寒天および力２グナンである
。寒天はＤ−ガラクトースと３，６−アンヒドロ−Ｌ−
ガラクトースとをピルビン［１ケタールおよび硫酸エス
テルと共に含有する。カラゲナンは４　ｏ−置換Ｄ−ガ
ラクトースー２．６−ジサル７エート残基を含有する。

ｍｔｂ”＆エステ化を含有する微生物多糖類はまた記載
されていない。寒天およびカラゲナンの両者はこれら分
子個類の混合物である。

新たに単離された多糖類はアルギン酸およびペクチン酸
と陽イオンと結合したグルを生成する点で共通するが、
比較的低濃度の陽イオンでかなシ高い強度のゲルを生成
しうるという点で異っている。新たに単離された多糖類
は力２ゲナンおよび寒天と共通してその陽イオンと結合
したゲルは急速に溶融する。しかしながら、これは特定
イオン半径の陽イオン（ナトリウム寂よびカルシウム）
に対し周期律表の同じ族（第１ａおよび第１ａ族）の他
のイオン（より小さいまたはよシ大きい半田よシも好適
（ゲル強度に関し）であるという点で相違する。

本発明は新たに単離された多糖類およびたとえば近縁の
細菌から得られる類似多糖類に関しておシ、これらは既
知の多糖類に対し一般的に類似の差を示すものである。

本明細書中に記載する化学的および／または物理的性質
の釉々の組合せによシこれら多糖類を規定することがで
きる。本発明による多糖類の１つの重要な規定は次の通
りである： （ｘ）Ｄ−ｒルコースとＬ−７コース、！：Ｄ−１”ル
クロン酸残基とを約３：１：１のモル比で含有し、（２
）過沃素酸酸化された際、未酸化重合体のＤ−グルコー
ス残基の１部のみと未酸化重合体のＬ−フコース残基の
ほぼ全部とを含有し、かつＤ−グルクロン酸残基を実質
的に含有しない生成物を生成し、 （３）周期律表の第１ａ族の元素リチウム、ナトリラム
、カリウム、ルビジウムおよびセシウム並びに周期律表
第１［ａ族のマグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ムおよび）々リウムの少なくともいずれか１種の陽イオ
ンを重合体の水溶液に加えた際ゲルを生成し、 （４）かく生成されたゲルは可逆的に加熱の際に溶融し
かつ冷却の際に固化し。

（５）ゲルの強度は水溶液中の重合体の濃度増加と共に
増大し、 （６）Ｎ合体は特定イオン半径の第１ａ族および第［ａ
族の陽イオンによって他の第１ａ族および第Ｈａ族の陽
イオンよりも強いゲルを生成し、かつ （７）Ｎ合体は後記に規定するよりなノ々クテリウムＮ
０ＩＢ　１１８７０からまたはその変性もしくは突然変
異種からの単離によって得られる。

必要に応じ、さらにこの多糖類は重合体の０．３ｗ／ｖ
％（ｆ／１００　ｒｒｒｌ！　）水溶液に０．１７　Ｍ
　塩化ナトリウム水溶液を添加することにより周囲温度
で生成されたゲルが２５℃にて少なくとも１０１７ｃｍ
”の程度の降伏応力を有する仁とを特徴とすることもで
きる。

本発明の新たに単離した多糖類は、ノマクテリウム　Ｎ
０ＩＢ　１１８７０　（１９８３年６月ＩＯ日付けでス
コツトランドＡＢ９８ＤＧ、ア／ぐディーン、アベイ・
ロード１３５首地、私曹箱３１、トリー・リサーチ・ス
テーション、ザ・ナショナル・コレクション・オブ・イ
ンダストリアル・）ζクチリヤ、０１０、ザ拳ナショナ
ル・コレクションーオブ・マリン・アンＰ・インダスト
リアル・バクテリヤ・リミテッドに特許出願の目的で寄
託し、この受託智号を受けた）を培養して得ることがで
きる。このバクテリヤ菌株は実鹸室で炭水化物リッチ外
環境から単離した。これはグラム陰性であって、約２−
３μｍｘ１μｍの桿菌の形態であり、運動性はない。こ
れは栄養ブイヨン、すなわちデビス／ミンギオリ（Ｄａ
ｖｌｓ　／Ｍｉｎｇｉｏｌｉ　）培地およびその他の比
較的簡単な培地で良好に増殖し、この増殖は少量の酵母
抽出物もしくはカゼイン加水分解物の存在によって促進
される。デビス／ミンギオリ培地もしくは同様々培地に
て約６日後にコロニーを形成する。コロニーは直径４−
５ｍｍ、灰白色透明、円形、中高でかつ極めて粘性であ
シ、これらコロニー中・＼挿入した針から重合体の糸が
引かれる。増殖は３５℃もしくはその近傍で最適で、３
９℃以上もしくは１０℃未満の温度では貧弱である。こ
の細菌は榮件嫌気菌であるが、好気的にもよく増殖する
。標準試験の結果は次の通りであるニオキシダーゼ陰性
：メチルレッド陰性；フオーグスープｏスカウｚ　ル（
Ｖｏｇｅａ　−Ｐｒｏｓｋａｕｅｒ　）陽性；クエ７ｔ
Ｒ利用；　Ｄ　−フルコース、Ｄ−フルクトース、Ｄ−
マンノース、Ｄ−キシロース、Ｄ−ガンクトース、Ｄ−
マンニトール、シュークロースおヨヒトレハロースの発
酵性あシ、全ての場合酸および気体を発生する；澱粉加
水分解陰性。この細菌は許容しつる炭素源、たとえばグ
ルコースもしくはシュークロース、Ｄ−フルクトース、
Ｄ−マンノースを含有する培地にて本発明の多糖類を産
生じ、またはグルタミン酸も使用しつるが大して好適で
ない。この菌株は仮にエンテロバクタ−・スペシース（
Ｅｎｔｅｒｏｆａｃｔｅｒ　５ｐｅｃｉｅｓ）と呼ばれ
ている。

本発明は上記の詳細を示した寄託したｄクテリウムＮ０
ＩＢ　１１８７０並びにその変種および突然変異種を包
含する。さらにこれは生物学的な純培養をも包含する。

さらに、本発明は上記の新たに単離された本発明による
多糖類の製造方法をも包含し、この方法はＮ０ＩＢ　１
１８７０’ｉｌＯ〜３９℃ＯＳ度にて同化炭素源で培養
し、かつこれにより菌体外に産生された多糖類を分離す
ることがらなっている。

本発明の新たに単離された多糖類は、特にＮ０ＩＢ１１
８７０から得られると規定されるが、この規定はとのｄ
！、値組かと箇僧小Ｊ々カモ１１内ｌ礒、ｒ−中財ヱＩ
ｙ　ｆＭられる１棟のみに限定することを意味しないと
強調せねばならない（ＮＯＩＢに寄託した特定試料から
のものに限定しない）。換言すれは、上記規定において
「・・・・・・から得られる」という表現は、完全に化
学的な規定を行なうのが困難であるため単に多糖類を同
定する目的で使用することを意味する。したがって化学
合成により、或いはＤＮＡ組み換え技術によシ、或いは
微生物の異なる培養、菌株、種あるいは間柄からの細菌
的合成によ９部分的または全体的に生成される同じ多糖
類（または上記に説明したものと同じまたはそれに類似
するもの）も本発明の範囲から除外されない。

これら多糖類自身の他、本発明は本発明の多糖類とゲル
生成陽イオンとを含有するグル化しりろ水性組成物（溶
液もしくはゾルであってもよい）を包含し、前記陽イオ
ンは一般に周期律表の第１ａ族（リチウム乃至ルビジウ
ム）または第１’ｌｌ族（ぺＩＪ　ＩＪウムまたは）々
リウム）であるが、他の陽イオンも除外されない。アン
モニウム（ＮＨ４＋）が他の陽イオンの例である。新た
に単離された多糖類、すなわち本発明の特定具体例の生
産物をゲル化するにはナトリウムおよびカルシウムが好
適である。たとえば、塩素イオンもしくは水酸化イオン
のような任意の陰イオンを供給することもできる。ゲル
及びゲル化しうる組成物を好ましくは周囲温度にて固化
させ、或いは必要に応じて加熱しもしくは冷却すること
によるゲル化法も本発明の１部である。

得られるゲルは熱可逆性であシ、明確な溶融および胤化
挙動を示す。最初に室温で生成されたゲルを溶融させか
つこれを冷却して再生成させるか、或いは重合体と塩溶
液とを最終ゲルの融点よシ高い温度で混合することによ
り一層均質か′）凝集性のゲルを得ることができる。

必要とされるイオン濃度は種々異なる塩につき広範囲で
変化し、他のゲル化重合体と同様に多糖類の最小臨界濃
度がゲル生成に必要とされる。一般に、典型的な工業用
途または食品用途に通常使用されるものに匹敵する強度
のゲルは約０．３％の重合体濃度、すなわち寒天の場合
よシも若干高いが力ラゲナム、アルギン酸、ゼラチンま
たは澱粉の場合よりも相当低い濃度で得ることができる
。

以下、便宜上単に「多糖類」または「重合体」と呼ぶ新
たに単離された多糖類について本発明を説明しかつ例示
する。ｗ／ｖで示す多糖類の濃度はメートル法、すなわ
ちｆ／ｗｔｌである。他の全ての％は特記しない限り重
量による。

下記の表は表に示した各種の塩を表に示した多糖類の水
浴液へ添加して得られる本発明のゲルの性質を示してい
る。一般にゲル化において二価の陽イオンが一価のもの
よりも効果的であシ、三価の陽イオンは一般に重合体を
沈澱させる。しかしながら、　０．３０−０．３４ｍＭ
の濃度範囲にわたりＦｅｓ＋イオンにて凝集性ゲルが得
られた。

表：本発明のゲルの性質 ０．１　Ｍａｉｌ　１７０　３０　− ０．１　５０９　４０　１．３ ０．２　１７０　３３　２．８ ０．２　５０９　４５　７．７ ０．３　１７０’３０　１１．３ ０．３　５０９　４５　１５．１ ０．１　ＫＯｆ　１３３　３３　１．１０．１　４００
　４０　２．８５ ０．２　１３３　３０　− ０．２　４００　４５　７．３ ０．３　１３３　３０　６．４ ０．３　４００　４５　１６．８ ０．１　０ｓＯ１１７８３０− ０，２１７８３３６，４ ０，３１７８３３５，６ ０，１ＬＩＯＩ　２３５　３０　− ０．１　７０６　３０　１．４ ０．２　２３５　３０　１．４ ０．２　７０６　４０　４．８ ０．３　７０６　４５　１０．．２ 表二本発明のゲルの性質（続き） ０．１　ＮＨ４０１１９０３００，６ ０，１５７１３３０，９５ ０，２１９０３７２，３ ０，２５７１４５５，２ ０，３１９０３０１０，７ ０，３５７１４５１５，５ ０，１ＭｇＯ１，４９３００，７ ０，１１４８３０１，７ ０，２４９３３３，４ ０，２１４８３３５，７ ０，３４９３３１１，２ ０，３１４８４５、１３，９ ０，３８ｒＯ１２３１３３４，６ ０，３６３４０ｉｌ、６ ０．３　１８Ｂ　４５　１０．６ ０．０５　０ａＯ１１２０２３３０，５０，１６７４０
１，３ ０，１２０２４５３，５ ０，２６７４０７，０ ０，２２０２４５８，０ ０，３６７３３１２，１ ０，３３３５４０１３，９ ０，３６７４５１５，６ ０，３２０２４５１６，６ 以下の実施例により、添付図面を参照して本発明を説明
する。

原型合体と過沃素酸酸化重合体とにおける糖類の比は、
１００／１２０スペルコポートもしくは０Ｖ２２５にお
ける３％５Ｐ−２３４０のカラムを用いて、ノぞイ１０
４り四７■・グラフィーにおける酢酸アルジトール分析
によシ決定した。ウロン酸はエム・ブルーメンフランツ
およびジー・アスポーハンセンの方法〔アナリチカル・
）々イオヶミストリー、第５４巻、第１８４頁（１９７
３））にょシ測定した。ゲルは適当な塩溶液を重合体の
水溶液へ添加し、約４５℃壕で加熱して初期ゲルを溶融
させかつ再冷却することにより鯛Ｍした。光学試験用の
溶液は０．４５μｍの「ミリポア」膜を通して濾過する
ことにエリ透明にさせた。

ゲル強度（降伏応力）は簡単な針入度計を用いて測定し
た。岡ＩＩ性弾性率は直径５０１Ｅｌｌ＋のコーンとコ
ーン角度ｏ、ｏ４うＰのプレートとを有する標準トラン
スジューサを用いてレオメトリックス・メカニカル・ス
ペクトロメータ（ＲＭ８−６０５）で測定した。測定は
１℃／分の加熱速匿で測定温度を上昇させて、１０ラド
・Ｓ−１かつ１０％歪みにて測定した。溶液粘度はフエ
ランチのコーン（ＦｅｒｒａｎｔｌｅＯｎｅ　）および
プレート粘度針で測定した。旋光度はパーキン・エルマ
ー２４５型旋光計で１０６ｎ光路セルを用い４３６　ｎ
ｍにて測定し、円形二色性スペクトルは０　、２　ｍｎ
光路のセルを用いてジョピンーユデンニ色グラフ（Ｊｏ
ｂｉｎ　−Ｙｖｏｎ　Ｄｌｃｈｒｏｇｒａｐｈ）Ｍｋ・
■に記録した。いずれの場合にも温度は循環水浴で制御
し、かつ光路を除いてセル内の熱電対によシ監視した。

高分解能プロトンｎ、ｍ、　ｒはプルカー０ＸＰ３ＱＯ
：ｆｉホーリエール（Ｂｒｕｋｅｒ　ＯＸＰ　３００Ｆ
ｏｕｒｉｅｒ　）　）ランスフオーム型分光光度計にて
３００ＭＨｚで測定した。ピーク面積はｎ、ｍ、　ｒチ
ューブ内の中心に位置する直径２ｍの毛細管に含有され
た標準ピラジン溶液に対して定量化した。

実　施　例 凍結乾燥型として得た細菌菌株Ｎ０ＩＢ　１１８７０を
栄養寒天、マツクコンキー寒天またはグルコースと酵母
抽出物とを含有する半合成培地に塗床した。次いで同じ
半合成培地で細菌を培養し、その際培地５００ｄを２ｔ
の３角フラスコ中で振とうして多糖類を生成させた。次
いでアセトンまたはエタノールで沈澱させ培養液の上澄
から多糖類を回収した。

多糖類の加水分解物（ＩＭ　）　ＩＪフルオロ酢酸にて
１００℃で１６時間加水分解）はクロマトグラフでグル
コース、７コースおよびグルクロン酸と同一の物質を与
えた。酢酸アルジトールの作成によシ中性糖類が確認さ
れ、かつエヌ・ブルーメンフランツおよびジー・アスゼ
ーハンセン（上記）の方法における発色によりウロン酸
の存在が確認された。多糖類における糖成分のモル比、
すなわちＬ−７コース：Ｄ−１”ルコース：　Ｄ−／　
／Ｉ／　／　ａ＞＝ｈのモル比はｌ：　３．３　：１．
０６であった。過沃素１！Ｓ！酸化の後、Ｄ−グルクロ
′：＋七←は分解し、かつＬ−７コース：Ｄ−１ルコー
スのモル比＋１　に１−ｓｓとなった。グルコースオキ
シダーゼによ、９Ｄ−配置のグルコースが確認された。

認めうる量の〇−アセチル基もしくはピルビン酸ケター
ルは検出されなかった。

部分酸加水分解によシ少糖類を得る試みは殆んど不成功
であった。しかしながら、重合体の酸型における０、５
％（Ｗ／ｖ）溶液の自然氷解は１１ｉの主要な少糖類生
成物を与えた。これはアルトビウロン酸であることが判
明し、これは加水分解すると等量の７コースとグルクロ
ン酸とを生成した。自然氷解でよシ少量得られた他の少
糖類はほぼ等モル量のフコースとグルクロン酸とグル；
−スとを含有する三糖類、並びに同じ３種の単糖類がほ
ぼ１：１：２のモル比で存在する四糖類であった。

Ｄ−グルコースのみを含有する１種の中性二糖類０．３
ｗ／ｖ％の重合体濃度で生成した本発明によるゲルの強
度（降伏応力）を−各槙陽イオン（塩化物型）の種々異
なる濃度につき第１図に示す。全ての場合、ゲル強度は
塩濃度の増加と共に増大する。

同じ原子価の異なる陽イオン間にはかなシの選択性が存
在する。第２図は一定＠　［（ｏ　−ａ　ｗ／ｖ％）の
重合体を用いて同じ強度のゲルを生成させるのに必要と
される第１ａ族および第１ａ族の陽イオンのモル製置を
示している。両者の場合、最適のゲル化は約０．１　ｎ
ｍのイオン半径（それぞれＮａ”および□ａ１１＋）で
得られ、それよシ大きいまたは小さい陽イオンについて
はよシ高い濃度が必要とされる。

ゲル化に必要な重合体の最小臨界濃度も、使用する陽イ
オンと共に変化する（上記表参照）。たとえば、試験し
たよシ低い多糖類濃度（０−０５ｗ／ｖ％）において、
ゲルけＱａ”十によってのみ生成された。ゲル化に必要
とされる最低よシも高い濃度において、ゲル強度は第３
図に示すように重合体濃度の増加と共に増大する。

多糖類ゲルの溶融温度は重合体濃度によシ系統的な変化
をほとんど示さないが、イオン強度の増大と共に著しく
上昇する（上記表参照）。同様な域動が他の帯電多糖類
についても知られており、これは静電反発の抑制に起因
し、連鎖間の結合とネットワーク形成とを促進する。

多糖類の熱誘発されるゲル−ゾル変化は旋光度における
明確な変化を伴ない、剛性弾性率（Ｇ′）により監視さ
れるゲル構造の喪失に近似した温度経過を示す（第４図
）。多ｗＡ類の旋光間は連鎖形状に対し感受性があり、
この種の急激な変化は共働する構造変化の指標となる〔
ティー・ニー・プライス等、ファラデー・ディスカッジ
ョン・ケミカル・ソサエティ、第５７巻、第２２１頁（
１９７４））。

たとえば、アガロース〔ニス・アルノット等、ジャーナ
ル・モレキュ２−・）々イオロＩ＋、ｍ９゜巻、第２６
９頁（１９７４））　；カラグナン〔ニー・ニー・マツ
キノン等、ケミストリー・コミュ一二ケーション、第７
０１頁（１９６９）、イー・アール・モｌＪス等、ジャ
ーナル・モレキュラー・バイオロジー、第１３８巻、第
３４９自（１９８０）　：］　；およびキサンタン〔デ
ィー・ニー・リース、バイオケミカル・ジャーナル、第
１２６巻、第２５７頁（１９７−２）、ジー・ホルッヮ
ース、ノ々イオヶミストリー、第１５巻、第４３３３頁
（１９７６）、イー・アール・モリス等、ジャーナル・
モレキュラー・ノ々イオロジー、第１１０巻、第１貞（
１９７７）およびエム・ミラスおよびエム・リノード、
カーｄ？ハイドレート・リサーチ、第７６巻、第１８９
頁（１９７９））の熱誘発による規則−不規則変化は全
て第４図に示したと同様な旋光度一温度プロフィルを与
える。

しかしながら、これら他の重合体と比較して１本発明に
よる多糖類の変化は一般に明確であって、陽イオンと重
合体との間の高度の共働過程を示唆する。

第５図に示したように、旋光度によシ示される構造変化
は配座−上固定した規則的構造を採用して予測されたよ
うに冷却の際の検出可能な高分解能ｎ、ｍ、　ｒ信号に
おける漸増的な喪失を伴なう、旋光朋とｎ、ｍ、ｒとの
両者における変化は検知しうる熱ヒステリシスなしに完
全に可逆的である（第５図）。

第６図は、ゾル−ゲル変化を示す温度範囲（１３−４３
℃）にわたる多糖類の円形２色性（ｃ、ｄ、）を示して
いる。スペクトルはウロン酸グルコシドのカルヂキシル
ｎ　−４−Ｊｋ　ｆ化につきイー・アール・モリス等に
よりジャーナル・ケミカル・ソサエティ・トランス・パ
ーキン■、第１４１８頁（１９７５）に報告されたもの
と同様であり、多糖類の最初の構造に２けるグルクロノ
シル残基の存在と一致する。

観察したｃ、ｄ、　／ζンｒの負の符号はこれら残基の
Ｄ配置を確認する。たとえばグルコースおよびフコニス
のような中性糖類は第６図に示した波長範囲にわたシミ
子移動を示さずかつτ多シ目ζび／またはビルへ−・←
°置換基は無視しうる量しか存在しないので、観察され
たとしてもｃ、ｄ、強度は上記多糖類組成データを用い
てグルクロ冬述残基１個当シのモ／Ｉ／長円率（ｍｏｌ
ａｒ　ｅｌｌｌｐｔｉｃｉｔｙ）（θ）として表わすこ
とができる（第６図右側軸）。

多糖類のゾル−ゲル変化はｃ、ｄ、強度の顕著な増大を
伴ない、これはよシ高い波長における旋光度の変化と同
じ温度経過を辿る。ゾル状態とゲル状態との間のｃ、ｄ
、変化は形態においてアルギ＞、−ニドまたはペク５＋
・←のＯａｚ＋誘発ゲル化につき観察されるスペクトル
変化と同様であって同じ波長（約２０８　ｎｍ　）に集
中するが、ただし若干程度の大きい変化を示す。Ｄ−グ
ルクロ３１ト°残基に関するｃ、ｄ、変化の方向（負の
値への方向）はペクプーレにおけるＤ−ガラクチュｍｌ
トレの場合と同じであるが、アルギト一ドにおけるＬ−
グルロ各斗ビ残基につき観察されるものとは反対である
（同じ変動を示す近似鏡像分子につき予想されるように
）。

ｃ、ｄ、挙動におけるこれらの非常な近似性はｃ、ｄ。

変化を引起す基礎となる分子過程もこれら３種の全ての
場合に類似しておシ、すなわちカルゼキシ発色団に対し
近接した陽イオンの特異的部位結合を示唆する。

上記の分光光度試験は関与する連鎖が正常な規則配座で
固定されているが熱溶融に際しこの重合体が不規則（「
ランダムコイル」）状態に変化するような長い共働結合
領域を形成してゲル化が起こることを示している。一般
に、規則−不規則変化は明確であって、高度の共働性を
示している。

さらに検出可能な熱ヒステリシスが存在しないことは、
連鎖間の結合がたとえばアガ四−スの場合におけるよう
な大型凝集物ではなく有限の少数の連鎖を含む規則結合
部の形成に制限されることを示唆している。

特定イオン半径（第２図）の陽イオンに対するム著な選
択性は重合体連鎖に沿ったイオンの非特異的「縮合」で
はなく、アルギトトおよびペクテートグルにおける二価
陽イオンの「エッグーゼツクス」結合におけるように規
則構造内における最も適した寸法の陽イオンの特異的組
み込みを示している。ゾル−ゲル変化を伴なうカルゼキ
クル円形二色性スペクトルにおける大きな特徴ある変化
（第６図）は、さらにこの解釈を裏付ける。これらの変
化は重合体連鎖の不規則−規則変化と同じ温度経過を辿
り（旋光度における変化によシ測定）、これは陽イオン
結合が別の過程として生ずるのでなく規則的過程の一体
的部分であることを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は多糖類（０，３ｗ／ｖ４）のゲル強度（降伏応
力；２５℃）の陽イオン濃度による変化を示すグラフで
あシ、示した陽イオン（塩化物型）はＮａ＋（ム）、Ｋ
＋（○）、ＮＨ４Ｆ（ロ）、Ｍｇ”（Δ）、Ｏａ”　（
０）オｊヒＳｒ”　（＠）　テｈ　ｊｌ’　。 第２図は同じ強度（１０，９９７ｃｍ”の降伏応力）の
ゲル（０，３ｗ／ｖ％多糖類：２５℃）を生成するのに
必要とされる褌々異なる陽イオン（塩化物型）のモル＃
度を示すグラフであり、この濃度をイオン半径に対しプ
ロットし、 第３ａおよびｓｂ図はゲル強度（降伏応力；２５℃）に
対する重合体濃度のグラフであって、（３ａ）　；　１
７ｏ（Ｉｉｍ）および５００（・）ｎＭのＮａ”濃度（
それぞれ１および３％Ｎａ０ｔ）、（ｓｂ）　；　６７
　（ｉｄ）および２００（・）　ｎＭ　（Ｄ　Ｏａ２＋
濃度（それぞれｌおよび３％０ａＯｊ４　・２Ｈ１０）
　テあシ； 第４図はゲル−ゾル変化（０，３ｗ／ｖ％；　０．２Ｍ
Ｎａ０ｔ）を温度を剛性弾性率Ｇ′（・）および旋光度
（０）に対してゾｐッ卜することにょシ監視した２つの
グラフであり。 第５図は、検出しうる高分解能ｎ、ｍ、ｒ　信号（丸印
）の喪失によシおよび旋光度（△）によシ多糖類のゲル
−ゾル変化（Ｄ２０における０、３Ｗ／Ｖ７’、　０．
２Ｍ　Ｎａ０２）を監視した２つのグラフであ如、黒印
は加熱の際に得Ｇれた結果を示し、かつ１印は冷却の際
に得られた結果を示し、第６図は波長に対する４３（○
）、３１（・）、２８（ロ）、２５（閣）％２２（△）
および１３（ム）℃における多Ｖ１類（０，３ｗ／ｖメ
；　０．２Ｍ　Ｎａ０ｔ）の円形二色性（ののプロット
である。 代理人弁理士今　村　元 １オン！？イ’ｋ　（ｎｍ） Ｆｉｇ・２・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （す（１）Ｄ−グルコースとＬ−７コースとＤ−グルク
   ロネム、ド残基とを約３：ｌ：ｌのモル比で含有し、 （ｉｉ）　過沃素酸酸化された際、未酸化重合体のＤ−
   ダルコース残基の１部のみと、未酸化重合体のＬ−７コ
   ース残基のほば全部とを含有しかつＤ−グルクロ１６ト
   Ｊ残基を実質的に含有しない生成物を生成し、 （ｉｉｉ）　周期律表の嬉■ａ族の元素リチウム、ナト
   リウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウム並びに周
   期律表第１１ａ族のマグネシウム。 カルシウム、ストロンチウムおよびノ々リウムの少なく
   ともいずれか１種の陽イオンを重合体の水溶液に加えた
   際ゲルを生成し。 （１ｖ）かく生成されたゲルは可逆的に加熱の際に溶融
   しかつ冷却の際に固化し。 Ｍ　グルの強度は水溶液中の重合体の濃度増加と共に増
   大し、 （ｖＯ重合体は特定イオン半径の第１８族および第１１
   ａ族の陽イオンによって他の第１ａ族および第［ａ族の
   陽イオンによるよシも強いゲルを生成し、かつ （ｖｉ）　ｘ合体は、１９８３年６月１ｏ日付けで、ス
   コツトランドＡＢ９　８ＤＧ、アノ々ディーン、アベイ
   ・ロード１３５＠地、私書箱３１、トリー・リサーチ・
   ステーション、ナショナル・コレクションーオブ・イン
   ダストリアル・／９クチリヤに特許出願の目的で寄託し
   たノ々クテリウム　Ｎ０ＩＢ　１１８７０からまたはそ
   の変種もしくは突然変異種からの単離によって得られる ことを特徴とする多糖類。 （２）前記規定事項（ｖＱにおいて特定イオン半径の第
   １ａ族および第１１ａ族の陽イオンがす）　ＩＪウムま
   ｋはカルシウムイオンであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の多糖類。 （３）１合体の０．３ｗ／ｖ％（ｆ／１ｏｏｒ！Ｌｌ）
   水浴液に対し０．１７Ｍ　ｋａ化す）　ＩＪウム水溶液
   を添加することにより周囲温鼓で生成したゲルが、２５
   ℃にて少なくとも１０ｙ／ｃｒｎ２の降伏応力を有する
   ととを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２ジ亦
   詰載の多糖類。 （４）特許請求の範囲第１項に記載のように薔託したバ
   クテリウム　Ｎ０ＩＢ　１１８７０並びにその変種およ
   び突然跋棟。 （５）特￥Ｊｌ請求の範囲第４功に記載のバクテリウム
   の生物学的な純培養。 （６）特許請求の範囲第１項、第２項または第３項に記
   載の多糖類とそのゲル生成陽イオンとからなるゲル。 （７）　ヒトの体温またはそれより僅か低い温度にて溶
   融する性質をゲルに付与するよう陽イオン対重合体の比
   が選択される特許請求の範囲第６項に記載のゲル。 （８５％許瞼求の範囲第１項、第２項または第３項記載
   の多糖類とゲル生成陽イオンとを含有するゲル化しうる
   水性組成物。 （９）特許請求の範囲第８項に記載のゲル化しうる組成
   物を固化させることからなる特許請求の範囲第６項また
   は第７項に記載のグルの製造方法。 （至）周囲温度でゲルを固化させることを特徴とする特
   許請求の範囲第９項に記載の方法。