JPS6119497A - キサンタンの半連続的製造方法 - Google Patents

キサンタンの半連続的製造方法

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JPS6119497A
JPS6119497A JP14147285A JP14147285A JPS6119497A JP S6119497 A JPS6119497 A JP S6119497A JP 14147285 A JP14147285 A JP 14147285A JP 14147285 A JP14147285 A JP 14147285A JP S6119497 A JPS6119497 A JP S6119497A
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JP
Japan
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medium
xanthan gum
semi
xanthan
zone
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JP14147285A
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English (en)
Inventor
ウイリアム・ピーター・ワイスロツク
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Standard Oil Co
Original Assignee
Standard Oil Co
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • 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
    • C12P19/06Xanthan, i.e. Xanthomonas-type heteropolysaccharides

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

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、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関
するブタペスト条約に基づき国際寄託機関である米国A
TCCに寄託された微生物(ATCC31601)  
を利用した発明でおる。
本発明はキサンタンガム、以後1キサンタン”と表わす
、の製造に関するものである。よシ詳細には、それは半
連続的発酵法〆よるキサンタンガムの改良法に関する。
キサンタンガム及び類似のへテロ多糖類は現在にて発酵
するとと忙よシ製造されている。用いられている工程に
は接種培地を好気性条件下36−72時間にわたり発酵
させるというバッチ法の使用がある。斯くして製造され
たキサンタンゴムは公知の方法にて、アセトンあるいは
メタノールのような低分子量アルコールによる沈澱によ
り培地の他の成分から単離する。しかしながら、それぞ
れのバッチの発酵に要する時間、その発酵した培地の低
キサンタン含量及びその生成物の回収及び′nmに要す
る工程のため、バッチ発酵法によりs造されるキサンタ
ンは比較的高価でちる。
発明者の知る限りでは、発酵法によるキサンタンの製造
において現用されている既設のプラントの全ての能力は
バッチ発酵工程の使用に限定されている。この特定の手
法、における主ガ欠点の一つハ、各バツ、チの運転のた
めに充分な量の接種材料(種培養)を調製するために必
要な遅延時間である。工業的運転に用いられる栄養培地
の量に対して充分な接種材料を得るためには4日間程の
多くの時間が必要とされる。その発酵が完了し、生成物
のキサンタンを1分離した後、その発酵器内の使用すみ
ゃどろどろのものを取り除き、その発酵器を掃除して、
新しい一回分の滅菌培地が導入できる様に滅菌しなけれ
ばならない。
キサンタンガムは薄膜形成剤として、食用製品、化粧品
、医薬品、賦形剤、油出掘削液、切断用液剤及び類似の
組成物における賦形剤のための増粘     )剤とし
て、さらに安定剤及びサイジング剤の乳化用としての応
用の可能性を有している。キサンタンはまたミセルポリ
マー浸出における流動性制御剤としての大量使用の可能
性も有する。このガムは低濃度におけるすぐれた粘化性
及び剪断分解に対する抵抗性を有し、また温度、pH及
びイオン強度に関わる粘性は最小の変化を示すのみであ
る。
これらの理由により、キサ、ンタンは強化油回収操作の
ための合成ポリアクリルアミドに対する魅力的な代替物
である。
本発明によれば、従来のバッチ型プラントの効率は半連
続的発酵によりかなり改良できる。この方法は現在のバ
ッチ型プラントにおいて最小の修正にて効果的に行なう
ことができる。半連続的発酵においては発酵器を適当な
滅菌生育培地にて所望の体積に満たす。所望の微生物の
培養物をその後その生育培地に導入し、生育及び/また
は生成物生成を既知の条件下にて行なわしめる。その発
酵が完了したら全量の25から90パーセントにのほる
量の培養液を取プ出し、所望の培養物または生成物を回
収する。その後一定量の新鮮な滅菌培地を一般には回収
した量に等しくその発酵器に導入する。発酵器内に残存
している微生物はその滅菌培地に接触すると、生育およ
び/″!!たは生成物生成を再開する。発酵が完結後、
このサイクルを繰シ返す。この工程は普通は1連続培養
(serialcsbltura ) ”または1連続
移植(striaL transfer)”といわれる
ものである。この、方法は、連続的発酵における定常状
態には到達しないが、バッチ工程においては必要とされ
る発酵器の洗浄及び新たな培養接穏物の必要性が除かれ
るという点で半連続的と考えられる。
しかしながら、゛キサントモスカンペストリスNRoL
 B−1459、これを一般に使用するが、ス菌株を用
いる半連続的発酵によるキサンタンの製造においては、
数回の連続移′植後には変質をこうむりやすい。この変
質の結果はキサンタン製造能力の消失と非定型細菌変異
株の出現である。この現象はツートン(Norton 
)、ファウルクCFcLuLk)及び# :I−7’!
 kシュワプ(Luetzel−schwαb)によシ
実証されている(SPEペーパ−扁8420,54回A
IME学会、1979年)。
ストリスXCP−19ATCC316・oi  と同定
さ菌により、良好な収率でキサンタンを十分に製造でき
ることを発見し、198,0年7月14日に同時に出願
した米国特許出願第168,883号に詳述されている
この生育菌の継代培養物はアメリカンタイプカルチュア
コレクション(AmtIrican Type Cu1
t−xre Co11ection 、) 、 123
01 パークローンドライブ(Parklaun Dr
ivs ) 、ロックビA/(ROC−kvillg 
) MD 20852の永久保存から請求にてXCP−
19に対するこの保存機関における受入れ番号は上記し
である。
使用する培地は基本的には必須無機塩、グルコース及び
NH4Cl!から成る低摩な最少培地でよい。
その培地はまた補助窒素源として酵母抽出物または酵母
0己消化物を含有してよいしまたしなくてもよい。一般
に、必須塩類及び資化性の炭素及び窒素源を含有するい
かなる栄養培養基も用いることができると言ってよい。
本明細書及び特許請求範囲を通じて用いている用語”最
少培地”とは、本文と特に実施例にて一般的に示される
種類の培地ばかりでなく、当業者によシ明らかに変更さ
れた培地にも含むと解釈されるべきである。
この半連続的発酵法にて用いる操作条件は広範に変動し
てよい。一般に、そのような条件には以下のものが含ま
れると言うことができる:すなわち、 ・攪 拌   :1100−200Orp望ましくは:
 500−i000ypm通気i    :0.2−2
.0体積/体積/分望ましくは:O,S−1.O体積/
体積/分温度 :20−35℃ 望ま゛しくは:25−30℃ pH:5−8 望ましくは:6.4−7.4 溶解酸素量:10−90%飽和 望ましくは:20−60チ飽和である。
長期にわたる半連続的発酵条件下でのキサンタン製造の
ための保存菌株XCP−19,ATCC31601の能
力は以下の実施例に例示するが、それはまた、公知のキ
サント七ナス菌、キサントモナスカンペストリスB−L
459  が、六回の連続移植後の半連続発酵条件下に
おいて培養物の変質なしにキサンタンを製造できないこ
゛とも示している。一方、XCP’−19は同じ半連続
発酵条件に付すと、10回またはそれ以上の連続移植を
行なうことができ、すなわち、長期にわたる経済的な発
酵方法の基礎を形成するものである。
実施例 ATCC31601の接種材料を、保存寒天斜面培養か
らそれぞれの微生物を一白金耳、その組成を第1表に示
したEMSY−1培地7−に移植することにより調製し
、続いて28℃及び150 rprnにて18時間培養
した。               酸第1表 グルコース       10,000KH2PO41
,790 McLzHPO41,700 クエン酸       50O NH4Cl        430 MgSO4@7H20424 CαCj2・2H2040′ NaC121 Fa’C1s        FaとしてlZnSO4
Znとして0.33 Mn504       Mnとして0.lCuSO4
C1Lとして0.2 Na2Mo04      Moとして0.67KI 
         Iとして0.033H3B03  
      Bとして0.033酵母     100 次いで、その7−の組成物を、第2表にその組:を示す
EMS−2培地50−に個別に移植し、そして28℃及
び250r声にて18−20時間培養した。
第2表 グルコース       22,500KH2PO43
,60O Nα2HP04       3,400クエン酸  
     50O NH4C/        860 MQSO4・7H20424 CaC12・2Hz0     4O NaCl          21 FsC/3        F−として2Z3SO4Z
nとしテ0.66 Mn S O4Mnとして0.2 CuSO4Cwとして0.4 N(12MO04MOとして0.13 KI           Iとして0.067HsB
Oa        Bとして0.067試験の開始に
は、’1000mの三角フラスコに入れた90tLtの
EMS−2培地にそれぞれの培養物1OvLtを接種し
た。これらを28℃及び250rpm IiCて24時
間培養した。この時点でこの培養物10d:liを、9
0−の新鮮滅菌培地を含む100〇−のフラスコに接種
し、前と同様培養した。この連続移植工程を多数回繰シ
返した。キサンタンの収量は24時間培養後それぞれの
培養液について定量した。、 第3表に示した結果は、B−1459株によるキサンタ
ンの生産性は5回の連続移植後低下しはじめるが、XC
P−19株は10回という多数の連続移植後でもキサン
タンを良好な収量で製造し続けたことを示す。
第3表 移植回数     キサンタン(grrL/リットル)
A         B−1459XCP−1912,
76,1 22、76,6 33,37,1 43,46,6 A        B−1459XCP−1954、5
4,7 62,67,0 73,27,3 83、26,0 91、96,8 101,35,1 前述の本文及び実施例は、多くの回数の連続移植にわた
る発酵によるXCP−19株のキサンタン製造能と、そ
れの極めて近縁な菌株キサントモ半連続的発酵条件下で
キサンタンを製造できないことを明らかに示すものであ
る。
4、〔追加の関係〕 本発明は、原発明(特H昭56−109914号)に係
る微生物の発明を利用した発明であって特許法第31条
第二号の関係を満すものである。
また、原発明のうち連続的製造方法の発明に対し本発明
は、半連続的製造方法であって、特許法第31条第一号
の関係をも満すものである。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)キサントモナスカンペストリス(Xanth−o
    monas campestris)XCP−19(A
    TCC31601)の培養物を、滅菌栄養培地を含有す
    る発酵区域に導入して細菌細胞生育及びキサンタンガム
    を生産し、該区域からその発酵した培地の一部を取り出
    し、それからキサンタンガムを回収し、その後、該区域
    内の残存液に該培地の新たな液を加え、上記サイクルを
    繰り返すことを特徴とするキサンタンガムの半連続製造
    方法。
  2. (2)該区域内の全液体量の約25−90%の発酵した
    培地を取り出すものとする特許請求の範囲第(1)項の
    方法。
  3. (3)使用する栄養培地が最少培地である特許請求の範
    囲第(1)項の方法。
  4. (4)該最少培地が複合窒素源を含む特許請求の範囲第
    (3)項の方法。
  5. (5)該複合窒素源が酵母抽出物に由来するものとする
    特許請求の範囲第(4)項の方法。
  6. (6)前記新たな滅菌液の量はその取り出した発酵した
    培地の量と本質的には同じであるものとする特許請求の
    範囲第(1)項の方法。
  7. (7)キサントモナスカンペストリス(Xanth−o
    monas campetris)XCP−19 AT
    CC31601と同定されたキサントモナスカンペスト
    リス(Xanthomonas compestris
    )菌株を液体栄養培地を含む発酵区域に導入して細菌細
    胞を生育させそしてキサンタンガムを生産し、その発酵
    した培地の一部を該区域から取り出してそれからキサン
    タンガムを回収し、その後、該菌株をキサンタン生産力
    を変化させることなく少なくとも10回の移植にわたり
    連続培養に維持することを特徴とする、キサンタンガム
    の半連続製造方法。
JP14147285A 1980-07-14 1985-06-27 キサンタンの半連続的製造方法 Pending JPS6119497A (ja)

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EP0044659A2 (en) 1982-01-27
EP0044659B1 (en) 1985-01-30
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