NO175373B

NO175373B - Heteropolysakkarid, fremgangsmåte for dets fremstilling og anvendelse

Info

Publication number: NO175373B
Application number: NO892869A
Authority: NO
Inventors: Gabriel Ullmann; Alain Jarry
Original assignee: Rhone Poulenc Chimie
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1994-06-27
Also published as: FI893388A; DK175175B1; ES2052946T3; IL90966A; KR900001856A; AR245222A1; FR2634219B1; FR2634219A1; BR8903429A; DK346889D0; IE62995B1; US5252727A; JPH0742323B2; PT91160A; KR920009526B1; AU3799889A; DE68913841D1; EP0351303B1; NZ229901A; FI95396B

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et nytt heteropolysakkarid BM07, en fremgangsmåte for dets fremstilling ved fermentering av en mikroorganisme og dets anvendelse.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene.

Heteropolysakkaridene er molekyler med høy molekylvekt som inneholder minst to typer monosakkarider som danner en poly-merisert basisenhet.

Ett av disse heteropolysakkaridene som er mest anvendt innen industrien, og særlig innen agrokjemi, næringsmiddelindustrien, petroleumsindustrien, kosmetikkindustrien o.s.v., er xantangummi.

Til.tross for sine muligheter har imidlertid xantangummi en rekke ulemper som blant annet manglende stabilitet ved høye temperaturer, ved sur eller alkalisk pH og i svært salte løsninger.

Det finnes imidlertid en rekke andre heteropolysakkarider på markedet. Man kan f.eks. nevne heteropolysakkaridet utviklet av Shell under varebetegnelsen SHELL-FLO S. Etter en rekke under-søkelser som er gjennomført av søkerne, har det vist seg at dette heteropolysakkarid omfatter enheter som er avledet fra glukose og galaktose og fra pyrodruesyre, ravsyre og eddiksyre eller saltene av disse syrer.

Dette heteropolysakkarid har også vist seg å ha flere ulemper og særlig når det underkastes økede temperaturer i størrelses-orden 80°C. For å unngå ovennevnte ulemper har man rettet oppmerksomheten mot et nytt heteropolysakkarid som ikke bare er temperaturstabilt, stabilt i saltløsninger og ved sur eller alkalisk pH, men som dessuten har gode reologiske egenskaper ved små konsentrasjoner, som lettere kan suspenderes og som oppløses raskt i vann som destillert vann.

Foreliggende oppfinnelse vedrører således et nytt heteropolysakkarid BM07 for anvendelse som fortykningsmiddel, suspenderingsmiddel eller stabiliseringsmiddel, som er kjennetegnet ved at det er oppnådd ved at et medium inneholdende minst en assimilerbar karbonkilde, er fermentert med en stamme av Agrobacterium tumefaciens CNCM nr. 1-736, idet en 0,1 vekt%-ig oppløsning av det nevnte heteropolysakkarid i vann ved 25°C har en viskositet ved 24 timer som er større enn 350 mPa.s, og denne viskositet er målt ved hjelp av et viskosimeter med lav skjærkraft ved en hastighetsgradient på 1 s"<1> og egenviskositeten er mellom 30 og-250 dl/g, særlig mellom 140 og 250 dl/g og foretrukket mellom 150 og 240 dl/g.

Nevnte stamme av Agrobacterium tumefaciens er deponert i over-ensstemmelse med Budapest-konvensjonen i La Collection Nationale de Culture des Microorganismes (CNCM) 1. mars 1988, hvor den er offentlig tilgjengelig under nr. 1-736. Denne stamme skriver seg fra Collection Nationale de Bactéries Phytopathogéne og er katalogisert under nr. CNBP 291 i katalog 1974 fra helsevesenet.

Renkultur av Agrobacterium tumefaciens CNCM nr. 1-736 kan oppnås på skråagar som inkuberes ved en temperatur mellom 2 6 og 32°C, og særlig mellom 28 og 32°C.

Ved disse temperaturer og særlig i miljøer på basis av MY-agar og Bennett-agar, hvis sammensetninger er indikert nedenfor, har man kunnet observere dannelsen av et mukøst lag av bakte-rier som dekker hele skråagaran i løpet av 20 timer.

Følgende blandinger betraktes som særlig fordelaktige for dyrking av Agrobacterium tumefaciens CNCM nr. 1-736:

- MY agarblanding (i g/l):

- TGY agarblanding (produkt fra Pasteurinstituttet) (i g/l): - Bennet agarblanding (i g/l):

(Produkt fra Sheffield Chemical)

- T.S agarblanding (produkt fra Bio-Mérieux) (i g/l)

Bakteriestammen Agrobacterium tumefaciens CNCM nr. 1-736 kan likeledes dyrkes i en Petriskål, f.eks. i en MY-agarblanding eller TGY-agarblanding. Under disse betingelser er koloniene synlige etter 24 til 30 timer, og har følgende egenskaper etter 48 timer:

størrelse: 2 til 3 mm i diameter,

glatt overflate og lett rundet form,

svært klar, brungul farge,

kolonier med en klar kant og som er mindre mukøse på

Petriskålen enn på skråagar.

Bakteriestammen Agrobacterium tumefaciens CNCM nr. 1-736 kan anvende følgende sukkere:

glukose,

sakkarose,

stivelsehydrolysater,

og i mindre grad nativ stivelse og laktose.

Glukose og sakkarose er de foretrukne sukkere.

Man har på generell måte kunnet vise at heteropolysakkaridet BM07 uttrykt i mol omfatter 5-8 enheter glukose og 1 - 2 enheter galaktose og 0,5 - 2 enheter pyrodruesyre, 0,5 - 2 enheter ravsyre og 0,05 - 2 enheter eddiksyre eller tilsvarende mengder av saltene av disse syrer. Foretrukket omfatter heteropolysakkaridet BM07 6-7,5 enheter glukose og 1 - 1,5 enheter galaktose og 0,5 - 1 enheter pyrodruesyre, 0,5 - 1 enheter ravsyre og 0,05 - 0,2 enheter eddiksyre, og særlig foretrukket 7 enheter glukose og 1 enhet galaktose og 0,5 - 1 enheter pyrodruesyre, 0,5 - 1 enheter ravsyre og 0,05 - 0,1 enheter eddiksyre.

Ovennevnte pyrodruesyre, ravsyre og eddiksyre er generelt tilstede i form av salter som natrium-, kalium-, kalsium-eller ammoniumsalter.

Ved metodene for analyse av heteropolysakkarid BM07 som tillater bestemmelse av dets bruttoformel som angitt over, bestemmes de enkelte bestanddeler (sukkere og syrer) etter hydrolyse av ovennevnte heteropolysakkarid BM07 og kromatogra-fibestemmelse med intern eller ekstern standardisering.

Således bestemmes mengden sukkere på følgende måte:

100 mg heteropolysakkararid BM07 hydrolyseres i lukkede rør med 5 ml IM trifluoreddiksyre ved 105°C i fra tre til seks timer.

Hydrolysen etterfølges av inndamping til tørrhet og oppløsning av den tørre rest på nytt i 5 ml pyridin inneholdende 15 mg sorbitol som intern standard, etterfulgt av silylering i 1 ml pyridinløsning med 0,9 ml heksametyldisilan. Silyleringen katalyseres ved hjelp av 0,1 ml trifluoreddiksyre.

Mengden sukkere bestemmes ved gassfasekromatografi i en glass-kapillærkolonne med lengde 25 m og diameter 0,25 mm, utstyrt med et metylsilisiumbelegg med en tykkelse på 0,14 fim. Den

anvendte bærergass er hydrogen med en strømningshastighet på

2 ml/min.

Mengde pyrodruesyre bestemmes ved å gå ut fra en moderløsning oppnådd ved hydrolyse av 80 mg heteropolysakkarid BM07 ved hjelp av 5 ml 4N saltsyre i en time ved 105°C, hvoretter det tilsettes 2 mg ketoglutarsyre (som utgjør intern standard), og hvorpå man justerer til 25 ml med destillert vann.

Mengden bestemmes så med høyytelsesvæskekromatografi (HPLC) ved hjelp av en kolonne fylt med C18-podet silika med diameter 5 fim, idet kolonnen har en lengde på 250 mm og en diameter på 4,6 mm. Som elueringsmiddel anvendes en 50/50 (volum/volum) blanding av 0,02 M fosforsyre og acetonitril. Strømningshas-tigheten er 1,5 ml/min.

Påvisning av pyrodruesyre gjennomføres med ultrafiolett lys ved 370 nm.

Mengden ravsyre bestemmes etter hydrolyse av heteropolysakkarid BM07 ved de samme betingelser som ble anvendt for bestemmelse av pyrodruesyre. Mengdebestemmelsen er direkte med ekstern standardisering. Standardløsningen av ravsyre som anvendes inneholder 8 mg ravsyre i 25 ml vann.

På nytt anvendes HPLC-teknikken i Aminex HPX87H-kolonner fra Biorad. Elueringsmiddelet er 0,01 N svovelsyre, og strøm-ningshastigheten er 0,8 ml/min. Ravsyre påvises refrakto-metrisk.

MengdebestemmeIse av eddiksyre gjennomføres etter hydrolyse av fra 300 til 350 mg heteropolysakkarid BM07 i 5 ml 4N trifluoreddiksyre ved 120°C i tre timer. Deretter tilsettes 3 0 mg propionsyre som intern standard og mengden bestemmes ved gassfasekromatografi.

For mengdebestemmelsen anvendes en glasskolonne med lengde 2 m og diameter 3 mm fylt med 5 % FFAP-fase og 1 % fosforsyre absorbert på Chromosorb G (AW DMCS) tilsvarende fra 80 til 100 mesh. Bærergassen er helium med en strømningshastighet på 30 ml/min.

Heteropolysakkarid BM07 fra forskjellige prøver har følgende generelle egenskaper: 1.1 Egenviskositet mellom 30 og 250 dl/g, særlig mellom 140 og 250 dl/g og foretrukket mellom 150 og 240 dl/g. Egenvi skos i teten (TJ) som spesifisert, bestemmes ved ekstra-polering til konsentrasjonen 0 for den reduserte viskositet med formel T|-T|0/T|0C, hvori:

- t| er viskositeten av oppløsningen,

- T|0 er viskositeten av oppløsningsmiddelet,

- C er konsentrasjonen av heteropolysakkarid BM07,

ved anvendelse av Huggins ligning:

t\- t\ 0/ x\ 0C = [n] + k' (n)<2> • C

hvori k' er Huggins konstant ved første Newtonske nivå.

Den spesifikke viskositet T[- t\ 0/ t\ 0 måles på følgende måte:

En moderoppløsning av 0,2 g/l heteropolysakkarid BM07 i en vandig oppløsning av 0,1 M NaCl fremstilles.

Deretter fremstilles en serie oppløsninger inneholdende heteropolysakkarid BM07 til konsentrasjoner mellom 0,03 og 0,1 g/l ved fortynning av moderoppløsningen med en vandig 0,1 M NaCl-oppløsning.

Målingene gjennomføres deretter ved 23°C ved hjelp av et viskosimeter med lav skjærkraft.

Kurven for den spesifikke viskositet plottes som en funksjon av konsentrasjonen og man ekstrapolerer til konsentrasjon 0.

1.2 Molvekten av heteropolysakkaridet BM07 målt ved lys-diffusjon er generelt mellom 6*10<5> og 10*IO<6>, og særlig mellom 6,5- IO6 og 9,5- IO<6>. II. Heteropolysakkaridet BM07 har svært gode reologiske egenskaper i oppløsning i destillert vann og særlig ved lave konsentrasjoner. Disse egenskaper holder seg imidlertid meget godt når heteropolysakkaridet påvirkes av strenge betingelser, særlig sterk sur eller basisk pH, i et sterkt ionisk miljø og ved temperaturpåvirkning.

Man kan således konstatere at:

1. 0,1 vekt% oppløsninger av heteropolysakkarid BM07 i destillert vann ved 25°C har viskositeter etter 24 timer som er større enn 350 mPa.s og særlig mellom 400 og 700 mPa.s, idet disse viskositeter måles ved en hastighetsgradient på

1 s"<1> i et viskosimeter med lav skjærkraft.

2. Heteropolysakkaridet BM07 viser gode reologiske egenskaper i saltoppløsninger, og særlig i saltoppløsninger basert på av CaCl2, Na2S04 og NaCl.

Man har særlig konstatert at 0,3 vekt% oppløsninger av nevnte heteropolysakkarid BM07 i en saltoppløsning (hvis sammensetning er angitt i det følgende) generelt har viskositeter etter to timer mellom 2000 og 3500 mPa.s, og særlig mellom 2500 og 3000 mPa.s, idet viskositetene måles med et Carrimed-reometer ved en hastighetsgradient på 1 s"<1>, idet saltoppløsningen har følgende sammensetning:

Destillert vann til 1 1

På den annen side har 0,2 vekt% oppløsninger av heteropolysakkarid BM07 i 20 % vandige NaCl-oppløsninger viskositeter ved 24 timer mellom 1600 og 2400 mPa.s og foretrukket mellom 1700 og 2100 mPa.s, idet viskositetene måles ved hjelp av et viskosimeter med lav skjærkraft ved en hastighetsgradient på

1 s"<1>. 3. De vandige 0,2 vekt% oppløsninger av heteropolysakkarid BM07, har ved pH 1,7 og ved 25°C en viskositet ved 24 timer mellom 1000 og 2500 mPa.s, særlig mellom 1400 og 2 000 mPa.s, idet disse viskositeter måles ved hjelp av et viskosimeter med lav skjærkraft ved en hastighetsgradient på 1 s"<1>. 4. De vandige 0,2 vekt% oppløsninger av heteropolysakkarid BM07 har ved pH 11,8 og ved 25°C en viskositet ved 24 timer mellom 1000 og 2500 mPa.s, særlig mellom 1400 og 2000 mPa.s, idet disse viskositeter måles ved hjelp av et viskosimeter med lav skjærkraft ved en hastighetsgradient på 1 s<-1. >5. 0,2 vekt% oppløsninger av heteropolysakkarid BM07 i destillert vann, som er underkastet en temperatur på 80°C i 24 timer, har generelt viskositeter mellom 500 og 2500 mPa.s og særlig mellom 1000 og 2000 mPa.s, idet disse viskositeter er målt ved hjelp av et viskosimeter med lav skjærkraft ved en hastighetsgradient på 1 s"<1>. 6. 0,2 vekt% vandige oppløsninger av heteropolysakkarid BM07 har ved pH 7 og ved 25°C en viskositet ved 24 timer mellom 1000 og 2500 mPa.s, og særlig mellom 1400 og 2000 mPa.s, idet viskositetene måles ved hjelp av et viskosimeter med lav skjærkraft ved en hastighetsgradient på 1 s<-1.>

Det er likeledes konstatert at heteropolysakkaridet BM07 har god suspenderingsevne. Suspenderingsevnen til oppløsninger av heteropolysakkaridet BM07 kan bestemmes ved hjelp av følgende test: Et MEGAL prøverør på 100 ml fylles fullstendig (opptatt volum 13 0 ml) med en 0,1 vekt% oppløsning av heteropolysakkarid BM07 i destillert vann. Oppløsningens densitet er således nær 1.

En kule av polyamid 6,6 med en diameter på 3 mm og en densitet på 1,135 plasseres på væskeoverflaten, uten initial hastighet. Synketiden for kulen måles til kulen når bunnen av røret, dvs. etter en fall-lengde på 23,5 cm. For å oppnå gjennomsnittlig tid, gjentas testen en rekke ganger. Den gjennomsnittlige synketiden er generelt over 2000 sek., og særlig mellom 3000 og 15000 sek. Til sammenligning har en 0,1 vekt% oppløsning av xantangummi, under de samme betingelser, en synketid mellom 60 og 350 sek.

Foreliggende oppfinnelse vedrører likeledes en fremgangsmåte for fremstilling av heteropolysakkaridet BM07 som er kjennetegnet ved at et medium omfattende minst en assimilerbar karbonkilde fermenteres med en stamme av Agrobacterium tumefaciens CNCM nr. 1-736.

Foruten nevnte assimilerbare karbonkilde kan fermenteringsblandingen også inneholde minst en nitrogenkilde, foretrukket en organisk nitrogenkilde og eventuelt ett eller flere mineralsalter.

Reaksjonsblandingen inokuleres på vanlig måte med stammen Agrobacterium tumefaciens CNCM nr. 1-736.

Når volumet av fermenteringsblandingen er av viktighet, kan man fordelaktig inokulere denne ved hjelp av en inokulumblanding som er podet som en flytende forkultur, idet denne sistnevnte selv på forhånd er podet med en renkultur av Agrobacterium tumefaciens CNCM nr. 1-736.

I henhold til fremgangsmåten for den foreliggende oppfinnelse kan man som inokulumblanding anvende alle vanlige anvendte blandinger for dette formål, og fordelaktig en blanding av naturlige mineraler. Som forkulturblanding kan f.eks. nevnes blandingen: YM bioth DIFCO, Ref. 07101. Foretrukket anvendes en blanding fremstilt ved å utgå fra følgende forbindelser: Den naturlige pH i denne blanding er fra 7 til 7,2 og justeres ikke.

Som organisk karbonkilde i fermenteringsblandingen kan man nevne følgende sukkere: glukose, sakkarose, stivelsehydrolysater, og eventuelt laktose eller nativ stivelse, og likeledes blandinger av disse sukkere. Glukose og sakkarose er de foretrukne sukkere. Konsentrasjonen av den organiske karbonkilde i fermenteringsblandingen kan være mellom 1 og 100 g/l, og foretrukket mellom 15 og 60 g/l.

Som organisk nitrogenkilde kan man nevne kasein og kaseinater, fiskehydrolysater, hvetemel, maismel eller soyamel, gjærekstrakter (bakegjær, ølgjær, melkesyrebakterier) , oppløselige substanser fra tørrdestillering, potetproteiner, maisstøpe-væske (CSL) og oppløselige substanser av CSL som oppnås ved å fortynne CSL hvorpå de faste partikler fjernes ved sentrifugering, klaring eller dekantering. CSL og særlig de oppløselige substanser av CSL er spesielt fordelaktige i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse.

Konsentrasjonen av den nitrogenholdige, organiske kilde i f ermenteringsblandingen kan være mellom 3 og 80 g/l og foretrukket mellom 5 og 50 g/l.

Som eksempler på mineralsalter som man eventuelt kan innføre i fermenteringsblandingen kan nevnes sulfater slik som sulfater av magnesium, mangan, sink, jern, karbonater som kalsiumkar-bonat, oppløselige kalsiumsalter, fosfater slik som kaliumfos-fat og natriumfosfat.

Konsentrasjonen av hvert av disse mineralsalter i fermenteringsblandingen kan variere mellom 0,01 og 5 g/l, og foretrukket mellom 0,05 og 2 g/l.

Fermenteringsblandingen kan likeledes inneholde oligoelementer slik som sporsalter av kobolt og/eller molybden, såvel som vitaminer og nukleotider.

Fermenteringen kan gjennomføres ved trykk mellom 1 og 4 bar og ved en temperatur mellom 25 og 35°C, foretrukket mellom 28 og 32°C, under aerobe betingelser.

pH i fermenteringsblandingen kan være mellom 6 og 8. pH kan reguleres med en base som natriumhydroksyd eller kaliumhydrok-syd eller med en syre som svovelsyre, fosforsyre, saltsyre, eller salpetersyre. Fermenteringsblandingen er f.eks. anbrakt i en fermenteringskolbe eller -beholder hvor den fordelaktig omrøres.

Denne omrøring kan f.eks. gjennomføres ved hjelp av en resiprok blander, en roterende blander, med skiftende omrøring eller med et gjennomboblingsrør. Tiden for fermentering er vanligvis over 30 timer, men generelt mellom 40 og 90 timer.

Fermenteringsutbyttene er generelt større enn 40 % og særlig mellom 55 og 75 % og spesielt mellom 60 og 75 vekt% heteropolysakkarid BM07 i forhold til anvendt karbonkilde.

Heteropolysakkarid BM07 kan separeres fra fermenteringsblandingen.

For å gjennomføre dette oppvarmes fermenteringsmosten som inneholder heteropolysakkarid BM07 fordelaktig til temperaturer mellom 80 og 120°C i 10 til 60 min. og foretrukket mellom 15 og 45 min.

Mosten som underkastes den ovennevnte termiske behandling har fordelaktig en pH mellom 6 og 8.

Denne pH kan imidlertid i hvert tilfelle justeres om nødvendig med en base eller en syre.

De sistnevnte kan velges blant basene og syrene som er nevnt ovenfor og som anvendes for justering av pH i fermenteringsblandingen.

Oppnåelse av heteropolysakkarid BM07 fra mosten etter endt fermentering kan deretter gjennomføres ved presipitering av nevnte heteropolysakkarid ved hjelp av en organisk væske som er blandbar med vann og hvori heteropolysakkaridet er uop-pløselig eller praktisk talt uoppløselig.

Som eksempler på organiske væsker som kan anvendes ifølge foreliggende oppfinnelse kan man nevne aceton, alkoholer som etanol, propanol, isopropanol, butanol og tert.butanol.

Isopropanol er særlig foretrukket i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse.

Volumet av den organiske væske som anvendes er generelt to til tre ganger volumet av mosten som behandles.

Utfelling av heteropolysakkarid BM07 med en organisk væske kan likeledes gjennomføres i nærvær av salter som sulfatene, klorider eller fosfater av natrium, kalium eller kalsium.

Det således utfelte heteropolysakkarid BM07 kan deretter separeres fra den organiske væske ved filtrering, sentrifugering eller inndamping.

De oppnådde fibre kan dehydratiseres ved hjelp av f.eks. aceton eller en alkohol som etanol, propanol, isopropanol eller tert.butanol.

Vekten av alkohol som er nødvendig for å gjennomføre denne dehydratiseringsoperasjon er generelt fra en til ti ganger vekten av fibrene som behandles.

De dehydratiserte fibre kan på nytt underkastes filtrering, sentrifugering eller inndamping.

Fibrene kan deretter tørkes, males og siktes for å oppnå et pulver av heteropolysakkarid BM07. Dette pulver har vanligvis en krem-beige farge.

For å oppnå et enda renere pulver er det mulig enten å behandle fermenteringsmosten eller en vandig løsning fremstilt fra pulveret oppnådd ved hjelp av fremgangsmåten som er beskrevet over, med ett eller flere enzymer.

Som eksempel på enzymer som passende kan anvendes kan man nevne proteasene, mutanasene, lipoproteasene, cellulasene og chitinasene.

Den enzymatiske rensing kan gjennomføres i forbindelse med eller erstattes med fysiske renseprosedyrer som forskjellige typer filtrering, dialyse eller ved hjelp av forskjellige kromatograferingsteknikker.

Fermenteringsmostene og de vandige oppløsninger fremstilt fra heteropolysakkarid BM07 underkastes eventuelt en rense-prosedyre for å konsentreres. Konsentrering er i noen tilfeller fordelaktig, særlig fordi transportomkostningene således kan reduseres. Dessuten kan de.konsentrerte opp-løsninger raskere settes i anvendelse enn pulverne av hetero-sakkarid BM07. Konsentreringen kan gjennomføres ved hjelp av teknikker som inndamping, ultrafiltrering eller diafiltrering.

Heteropolysakkarid BM07 kan fordelaktig anvendes innen en rekke industrigrener hvor man allerede anvender andre vann-oppløselige polymerer.

Heteropolysakkarid BM07 anvendes hovedsakelig som et fortykningsmiddel, suspenderingsmiddel eller som et stabiliseringsmiddel for dispersjoner innen et stort pH-område, eventuelt i nærvær av salter, ikke-ioniske eller anioniske, over-flateaktive midler eller andre tilsetningsmidler. Man anvender generelt fra 0,001 til 2 vekt%, foretrukket mellom 0,1 og 1 vekt% heteropolysakkarid BM07 i forhold til vekten av blandingen som inneholder nevnte heteropolysakkarid.

Heteropolysakkarid BM07 kan således anvendes:

- innen petroleumsindustrien, f.eks. i borevæsker, ved assis-tert gjenvinning av petroleum, i blandinger som anvendes for fraksjonering av undergrunnsformasjoner og i blandinger til behandling av brønner,

- i keramiske blandinger,

- innen næringsmiddelindustrien, særlig som suspenderingsmiddel eller fortykningsmiddel,

- i malinger, klebemidler, trykksverte,

- i kosmetikk, særlig i sjampoer, kremer, lotioner og tann-krem, - i blandinger for agrokjemi, særlig i "hellbare" blandinger som suspenderingsmiddel,

- i papirindustrien, særlig for papirbelegning,

- i smøremiddelblandinger,

- i rensemidler for industrien beregnet for behandling av metalloverflater, - som stabiliseringsmiddel i forskjellige vandige dispersjoner som dispersjoner av mikronisert karbon, - i tekstilindustrien, særlig i pastaaktige blandinger for trykking av mønstre,

- i sprengstoffindustrien,

- for fremstilling av betong og puss, særlig med hensyn til deres farge, - i rengjøringsmidler for husholdning eller for industri, særlig som fortykningsmiddel og som stabiliseringsmiddel av slipemidler.

Heteropolysakkarid BM07 kan særlig anvendes som fortykningsmiddel i vandige syreblandinger inneholdende en organisk eller uorganisk syre. Som organisk syre kan man nevne monokarbok-sylsyrer som maursyre, eddiksyre, kloreddiksyre, melkesyre, askorbinsyre, garvesyre, dikarboksylsyrer som fumarsyre, malonsyre, ravsyre, glutarsyre, itakonsyre, vinsyre, trikar-boksylsyrer som sitronsyre.

Som eksempel på uorganiske syrer kan man nevnte saltsyre, fosforsyre, salpetersyre eller svovelsyre.

Alle syrene kan anvendes alene eller i blanding. Forholdet mellom syre og heteropolysakkarid kan variere innen vide grenser som funksjon av faktorer som naturen til hver av disse forbindelser, ønsket viskositet og den valgte spesifikke anvendelse.

Det anvendes generelt mellom 1 og 40 % syre, mellom 0,001 og

2 % heteropolysakkarid BM07 og mellom 55 og 98,99 % vann.

En mengde heteropolysakkarid BM07 mellom 0,1 og 1 % fore-trekkes imidlertid.

Blandingene kan fremstilles på enhver ønskelig måte ved blanding av de forskjellige bestanddeler i vann. Foretrukket oppløses først heteropolysakkarid BM07 i vann hvoretter en eller flere syrer tilsettes.

Ovennevnte blandinger kan eventuelt inneholde forskjellige andre bestanddeler som anvendes i syrepreparater som over-flateaktive midler, fargemidler, detergenter, parfymer, bakte-ricider og slipemidler.

Ovennevnte blandinger kan særlig anvendes for rengjøring av overflater, for fjerning av belegg på porselensflater og for rensing av metallflater.

Andre egenskaper og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse fremgår av eksemplene og fig. 1 og 2 i det følgende som viser viskositeten som funksjon av hastighetsgradienten i oppløs-ninger i destillert vann med henholdsvis 0,1 og 0,2 vekt% heteropolysakkarid BM07 og xantangummi.

EKSEMPEL 1: Fremgangsmåte for fremstilling av heteropolysakkarid BM07 i en mineralholdig blanding.

En stamme Agrobacterium tumefaciens CNCM nr. 1-73 6 fermenteres i en blanding inneholdende (i g/l):

Blandingen fermenteres med ovennevnte stamme ved en temperatur på 28°C, under følgende betingelser: - Fermenteringen gjennomføres i en Erlenmeyer-kolbe på 500 ml, som inneholder et volum på 100 ml. - Blandingen underkastes en omrøring på 220 omdreininger pr. min. ved hjelp av en roterende blander med en amplitude på

5 cm.

- Fermenteringen gjennomføres i en kolbe på 10 1 inneholdende et volum på 6 1. Blandingen underkastes en omrøring på 270 omdreininger pr. min. som oppnås ved hjelp av en firebladet rører. Blandingen tilsettes luft med en tilførselshastighet på 500 l/time. - Fermenteringen gjennomføres i en kolbe på 20 1 av typen BIOLAFFITE inneholdende et volum på 15 1.

Blandingen underkastes en omrøring på 400 omdreininger pr. min. som oppnås ved hjelp av et røreverk av typen RUSHTON. Blandingen tilsettes luft med en tilførselshastighet på

825 l/time.

De oppnådde resultater er gitt i den etterfølgende tabell I:

I tabell I tilsvarer endt fermentering det totale eller nesten totale forbruk av sakkarose og utbyttet tilsvarer forholdet i prosent mellom oppnådd mengde heteropolysakkarid BM07 og mengden sakkarose som anvendes.

Viskositeten er den som mosten har etter endt fermentering, målt ved hjelp av et Brookfield LVT-viskosimeter med en sylindrisk spindel ved 4 til 30 omdreininger pr. min.

EKSEMPEL 2: Utvinning av heteropolysakkarid BM07 fra

fermenteringsmosten.

Utvinningen av heteropolysakkaridet gjennomføres ved å gå ut

fra 2 kg most oppnådd ved fermentering av en organisk blanding inneholdt i en kolbe på 20 1, som angitt i eksempel 1. Mosten varmebehandles ved 90°C i 30 min. Den således behandlede most tilsettes 2300 ml isopropylalkohol (IPA). Presipitering

gjennomføres i nærvær av 150 g natriumsulfat.

Fibrene oppnådd ved presipiteringen avvannes deretter to ganger med 1200 ml IPA. Fibrene avsuges på filter og filter-kaken opprives og tørkes i et tørkeskap ved 85°C. Den tørre samlede masse males og siktes. Man oppnår således heteropolysakkarid BM07 i form av et pulver med kremaktig farge.

EKSEMPEL 3: Reologiske egenskaper for heteropolysakkarid

BM07 i destillert vann ved pH 7.

Viskositeten og fluiditetsterskelen til oppløsningen i destillert vann ved pH 7 av forskjellige konsentrasjoner av heteropolysakkarid BM07 testes.

Prøvene gjennomføres ved å gå ut fra et pulver av heteropolysakkarid BM07 som det som oppnås i eksempel 2.

Oppløsninger på 0,2 og 0,3 vekt% heteropolysakkarid BM07 fremstilles ved tilsetning av destillert vann til nevnte heteropolysakkaridpulver, etterfulgt av omrøring ved hjelp av et røreverk av typen RAYNERI og med en omrøringshastighet på fra 1000 til 12 00 omdreininger pr. min. over 15 min. Oppløs-ning i destillert vann er fullstendig etter 15 min. Oppløsninger med 0,1 vekt% heteropolysakkarid oppnås ved enkel fortynning av ovennevnte oppløsninger på 0,2 vekt% med destillert vann.

Målingene gjennomføres ved en temperatur på 25°C 24 timer etter fremstilling av oppløsningene.

Målinger for sammenligning gjennomføres ved de samme betingelser med RHODOPOL 23 (xantangummi produsert av Rhone-Poulenc).

De målte verdier for fluiditetsterskler og viskositeter til prøvene 1 til 4 gjennomføres ved hjelp av et viskosimeter med lav skjærkraft og ved hjelp av en RHEOMAT 30 for måling av prøvene 5 og 6.

De oppnådde resultater er gitt i den etterfølgende tabell II.

Denne tabell viser klart at heteropolysakkarid BM07 i løsning i destillert vann har en større pseudoplastisitet enn xantangummi ved de samme betingelser.

En oppløsning av 0,1 vekt% heteropolysakkarid BM07 har samme egenskaper som en oppløsning av 0,2 vekt% xantangummi.

De vedlagte figurer 1 og 2 viser viskositeten som funksjon av hastighetsgradienten for løsninger på henholdsvis 0,1 og 0,2 vekt% heteropolysakkarid BM07 og xantangummi (RHODOPOL 23) i destillert vann. Viskositetsmålingene gjennomføres ved de samme betingelser som dem som er beskrevet over.

EKSEMPEL 4: Reologiske egenskaper til heteropolysakkarid

BM07 i springvann ved pH 7 og 22°HT.

Målingene gjennomføres i oppløsninger på 0,1 og 0,2 vekt% heteropolysakkarid BM07 i springvann ved pH 7 og under de samme betingelser som i eksempel 3.

Man merker seg imidlertid at det er lettere å bringe heteropolysakkarid BM07 i løsning i destillert vann enn i springvann.

De således oppnådde måleresultater og resultater for sammen-ligningsprøver som er gjennomført under de samme betingelser og med RHODOPOL 2 3 er gitt i den etterfølgende tabell III.

Viskositeter og fluiditetsterskler måles ved hjelp av et viskosimeter med lav skjærkraft for prøvene 7 og 9 og med en RHEOMAT 30 for prøve 8.

EKSEMPEL 5: Innvirkning av pH, temperatur og skjærhastighet på de reologiske egenskaper til heteropolysakkarid BM07.

Innvirkning av pH på de reologiske egenskaper til heteropolysakkarid BM07 undersøkes med en 0,2 vekt% oppløsning av nevnte heteropolysakkarid BM07 som beskrevet i eksempel 3, men hvor pH enten er 1,7 (etter tilsetning av en tilstrekkelig mengde maursyre) eller 11,8 (etter tilsetning av en tilstrekkelig mengde natriumhydroksyd).

Forsøkene gjennomføres ved en temperatur på 22°C, 24 timer, syv døgn eller en måned etter at løsningene er fremstilt.

Temperaturens innvirkning på 0,2 vekt% oppløsninger av heteropolysakkarid BM07 som dem som er beskrevet i eksempel 3 undersøkes.

Målingene gjennomføres i slike oppløsninger som er underkastet en temperatur på 80°C i 1 time og 24 timer.

For å bestemme virkningen av skjærhastigheten på 0,2 vekt% oppløsninger av heteropolysakkarid BM07 som dem som er beskrevet i eksempel 4, underkastes disse oppløsninger en skjærhastighet med et ULTRA TURRAX JANKE-KUNKEL TP 18-20 apparat ved en maksimal hastighet på omtrent 20000 omdreininger pr. min. i fem minutter like etter deres fremstilling. Målingene gjennomføres 24 timer etter denne operasjon.

Sammenligningsforsøk gjennomføres på 0,2 vekt% oppløsninger av RHODOPOL 23 (Rhone-Poulene), behandlet ved de samme betingelser .

Målingene gjennomføres ved hjelp av et viskosimeter med lav skjærkraft.

Resultatene er vist i tabell IV i det etterfølgende.

Fra tabellen fremgår det at bestandigheten av de reologiske egenskaper til heteropolysakkarid BM07 som særlig er underkastet innvirkning av sur eller basisk pH, er meget god, og er helt sammenlignbar med bestandigheten i destillert vann, særlig etter en periode på en måned.

EKSEMPEL 6: Innvirkning av et sterkt ionisk miljø på de reologiske egenskaper til heteropolysakkarid

BM07 .

Forsøkene 18 til 23 gjennomføres i 0,2 vekt% oppløsninger av heteropolysakkarid BM07 inneholdende 20 % NaCl.

Oppløsningene fremstilles ved å gå ut fra moderløsninger av heteropolysakkarid BM07 på basis av destillert vann som oppnådd i eksempel 2, idet moderløsningen fortynnes med en NaCl-løsning til oppnåelse av ønskede konsentrasjoner av heteropolysakkarid BM07 og NaCl.

Forsøkene gjennomføres 24 timer, syv døgn og en måned etter fremstilling av oppløsningene som er holdt ved 22°C.

Sammenligningsforsøk gjennomføres under de samme betingelser på 0,2 % oppløsninger av RHODOPOL 23 som er oppnådd ved den samme fremgangsmåte. Målinger av viskositet og fluiditetsterskel gjennomføres med et viskosimeter av typen med lav skjærkraft.

Resultatene fra forsøkene er vist i den etterfølgende tabell

V.

Forsøkene 24 til 26 og 27 til 29 gjennomføres på 0,3 vekt% oppløsninger av heteropolysakkarid BM07 fremstilt under like betingelser som angitt i eksempel 3, idet nevnte heteropolysakkarid tilsettes til destillert vann inneholdende 10 vekt% CaCl2, Na2S04 eller NaCl. Forsøkene gjennomføres fire timer, syv døgn og en måned etter fremstilling av oppløsningene, som i tilfellet med forsøkene 24 til 26 holdes ved 22°C, og i tilfellet med forsøkene 27 til 29 holdes ved 40°C. Viskositetsmålingene gjennomføres ved hjelp av et reometer av typen BROOKFIELD L.V.T. ved 60 omdreininger pr. min.

Resultatene av forsøkene 24 til 26 og 27 til 28 er vist i henholdsvis tabell VI og VII i det etterfølgende.

EKSEMPEL 7:

Forsøkene 30 og 31 viser at oppløsninger av heteropolysakkarid BM07 sammenlignet med oppløsninger av SHELL-FLO S har god bestandighet ved en økt temperatur.

SHELL-FLO S er et heteropolysakkarid utviklet av Shell og inneholder enheter avledet fra glukose, galaktose og saltene av pyrodruesyre, eddiksyre og ravsyre.

0,3 vekt% oppløsninger av heteropolysakkarid BM07 i destillert vann fremstilles under de betingelser som er beskrevet i eksempel 3.

På samme måte fremstilles 0,3 vekt% oppløsninger av

SHELL-FLO S.

Oppløsningene underkastes en temperatur på 80°C i 3 0 min. Etter to timers henstand måles viskositet og fluiditetsterskel i oppløsningene med et reometer av typen CARRIMED CS 50.

Resultatene er gitt i følgende tabell VIII.

EKSEMPEL 8: Anvendelse av heteropolysakkarid BM07 i blandinger for fjerning av belegg.

En blanding fremstilles ved at følgende bestanddeler tilsettes til en flaske:

Stabiliteten til denne blanding evalueres som funksjon av temperatur og lagringstid, ved måling av blandingens viskositet med en RHEOMAT 30 i et stort hastighetsgradientområde (0,1 s"<1> til 100 s"<1>) og med et viskosimeter av typen

Målingene gjennomføres ved 20°C og de oppnådde resultater er gitt i den etterfølgende tabell IX:

Claims

1. Heteropolysakkarid BM07 for anvendelse som fortykningsmiddel, suspenderingsmiddel eller stabiliseringsmiddel, karakterisert ved at det er oppnådd ved at et medium inneholdende minst en assimilerbar karbonkilde, er fermentert med en stamme av Agrobacterium tumefaciens CNCM nr.

1-736, idet en 0,1 vekt%-ig oppløsning av det nevnte heteropolysakkarid i vann ved 25°C har en viskositet ved 24 timer som er større enn 350 mPa. og denne viskositet er målt ved hjelp av et viskosimeter med lav skjærkraft ved en hastighetsgradient på 1 s-<1> og egenviskositeten er mellom 30 og 250 dl/g, særlig mellom 140 og 250 dl/g og foretrukket mellom 150 og 240 dl/g.

2. Heteropolysakkarid BM07 som angitt i krav 1, karakterisert ved at molekylvekten er mellom 6-IO<6> og 10-IO<6> og særlig mellom 6, 5-IO6 og 9,5-IO<6>.

3. Heteropolysakkarid BM07 som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at det omfatter enheter avledet fra glukose og galaktose, og fra pyrodruesyre, ravsyre og eddiksyre, eller saltene av disse syrer.

4. Heteropolysakkarid BM07 som angitt i krav 3, karakterisert ved at det uttrykt i mol omfatter 5-8 enheter glukose, og 1 - 2 enheter galaktose, og 0,5-2 enheter pyrodruesyre, 0,5 - 2 enheter ravsyre og 0,05 - 2 enheter eddiksyre eller tilsvarende mengder av saltene av disse syrer.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av et heteropolysakkarid BM07 som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at et medium omfattende minst en assimilerbar karbonkilde fermenteres med en stamme av Agrobacterium tumefaciens CNCM nr 1-736.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at det som assimilerbar karbonkilde anvendes glukose, sakkarose eller et stivelse-hydrolysat.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 5 og 6, karakterisert ved at det i fermenterings-mediumet anvendes minst en organisk nitrogenkilde.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at det som organiske nitrogenkilder anvendes kasein eller kaseinatene, hvetemel, soyamel, gjærekstrakter, oppløselig tørrstoff fra destilla-sjon, potetproteiner, maisstøpevæske og oppløselige substanser av maisstøpevæske.

9. Anvendelse av heteropolysakkarid BM07 som angitt i krav 1-4 som fortykningsmiddel.

10. Anvendelse av heteropolysakkarid BM07 som angitt i krav 1-4 som suspenderingsmiddel.

11. Anvendelse av heteropolysakkarid BM07 som angitt i krav 1-4 som stabiliseringsmiddel.

12. Anvendelse av heteropolysakkarid BM07 som angitt i krav 1-4 som fortykningsmiddel i vandige, sure blandinger inneholdende en organisk syre som har dissosiasjonskonstant pK ved 25°C større eller lik 2 og/eller minst ett salt av en organisk syre eller en uorganisk syre som har dissosiasjonskonstant pK større eller lik 2 og en sterk base.

13. Anvendelse av heteropolysakkaridet BM07 som angitt i krav 12 i de ovennevnte blandinger for rengjøring av overflater, for fjerning av belegg på porselensflater og for rensing av metallflater.