JPH02238888A

JPH02238888A - 微生物セルロース性物質の製造法

Info

Publication number: JPH02238888A
Application number: JP5615489A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Fukaya; 深谷　正裕; Hajime Okumura; 奥村　一; Kichiya Kawamura; 川村　吉也
Original assignee: Nakano Vinegar Co Ltd
Current assignee: Nakano Vinegar Co Ltd
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1990-09-21
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JP2772815B2

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、アセトバクター属に属し、微生物セルロース
性物質を生産する能力を有する微生物によって微生物セ
ルロース性物質を製造する方法に関するものである。

本発明でいう微生物セルロース性物質とは、従来周知の
アセトバクター属菌の生産する微生物セルロース性物質
で、成分的にはセルロース及びセルロースを主鎖としだ
へテロ多糖を含むものをさし，ヘテロ多糖の場合、構成
糖としてグルコース以外にキシロース、ガラクトース、
アラビノース、マンノース等を含有しているものをさし
、そして、これらの多糖が単一もしくは２種以上が混在
しているものも意味するものである．該物質は、植物起源のセルロース性物質と比較し，力学
的強度にすぐれ、可食性であり，食品の粘度保持剤、乳
化安定助剤、増量安定剤、低カロリー添加物、ダイエタ
リー・ファイバー、分離膜材料，スピーカー振動板材料
，医療用パッド材料などの用途がある．（従来技術）従来より微生物が微生物セルロース性物質を生成する能
力を有することは知られており、特にアセトバクター属
に属する微生物は、該物質の生成能力が高く，工業的に
用いられている．アセトバクター属に属する微生物を用
いて微生物セルロース性物質を生産させる場合、ヘスト
リンとシュラムによって開発された培地（Ｂｉｏｃｈｅ
＋ｍ．　Ｊ．，第５８巻、第３４５頁（１９５４年））
での生産性が最も高く、多くの研究者がこれを用いてき
た．しかしながら，ヘストリンとシュラムの培地を用い
ても対糖微生物セルロース性物質の収率は、重量で通常
５〜ｌＯ％程度であった。こうしたことから、培地組成
を改良することにより，対糖収率を高める試みがなされ
てきており、イノシトールやフイチン酸を培地に添加す
ることにより、生産性が向上している（特開昭６１−２
１２２９５）。

しかし、いずれの場合も生産性の低い菌株を用いて収率
向上がみとめられており、その最高値は，微生物セルロ
ース生産能がもともと高い菌株を用いて上記物質を添加
しないで得られる収率とほぼ同程度であった。

また、ピロロキノリンキノンを培地に添加することによ
り、生産性の向上が見られている（特開昭６１−２１２
２９５）が、ピロロキノリンキノンは高価な試薬であり
、実用的に使用することは困難であった。

一方、セルラーゼ製剤をセルラーゼ活性を保持した形で
微量添加することにより、収率が高まった例もある（特
開昭６３−７４４９０）が、多量にセルロース製剤を加
えるとかえって生産されるセルロースが分解されてしま
うため，添加方法が難しく、また再現性にも乏しく実用
的でなかった。このため、より安価で効率的に微生物セ
ルロース性物質を生産するための培地の開発が望まれて
いた。

（本発明が解決しようとする問題点）アセトバクター属に属する微生物セルロース性物質を生
産する能力を有する微生物を用いて微生物セルロース性
物質を生産する場合に、該物質を効率よくかつ安定して
生産できる培地を開発することにある．（問題点を解決するための手段）本発明者らは上記の目的を達成するため、鋭意検討し，
アセトバクター属に属し、微生物セルロース性物質を生
産する能力を有する微生物を失活させたセルラーゼ製剤
を添加した培地中で培養することにより、セルラーゼ製
剤を添加しない場合と比較し、顕著に微生物セルロース
性物質の生産性が向上することを見出し、本発明を完成
するに至った．本発明において使用される微生物は、アセトバクター属
に属し，微生物セルロース性物質を生産する能力を有す
る微生物であれば、いずれの菌株でもよいが、特に微生
物セルロース性物質の高生産株、たとえば、アセトバク
ター・バスツリアヌスＡＴＣＣ　１０２４５が好適に用
いられる．本発明において使用されるセルラーゼ製剤は
、いかなる起源のものでも使用できるが、たとえば、ト
リコデルマ属起源のもの、ウスバタケ起源のもの、アス
ペルギルス属起源のものが好適に用いられる。

具体的なセルラーゼ製剤としては、セルラーゼオノズカ
Ｒ−１０（ヤクルト社製）、ドリセラーゼ（協和発酵社
製）、セルラーゼＡ（天野製薬社製）、セルラーゼＡ３
（天野製薬社製）、セルラーゼＴ（天野製薬社製）、ヘ
ミセルラーゼ（天野製薬社製）、セルクラスト（ノボイ
ンダストリージャパン社製）、セルラーゼ１１オノズカ
”３Ｓ（ヤクルト社製）、セルラーゼＹ−ＮＣ（ヤクル
ト社製），セル口シンＡＦ（上田化学工業社製），スミ
チームＡＣ（新日本化学工業社１！５）．スミチームＣ
（新日本化学工業社製）、スミチームＸ（新日本化学工
業社製），セルレースくナガセ〉（長瀬産業社製）等が
使用できる。

セルラーゼ製剤は精製酵素でも粗酵素でもよい。

また，セルラーゼ製剤は、失活させた形で培地に添加す
る必要があるが，たとえば他の培地成分と別に加熱処理
し，失活させて使用しても良いが，あらかじめ他の培地
成分と混合し、オートクレープ処理をおこない、失活処
理と殺菌処理を同時におこなってもなんら差しつかえな
い。セルラーゼ製剤が失活していない場合には、生産さ
れたセルロースが分解を受けるため、微生物セルロース
性物質の生産は認められなくなる。

セルラーゼ製剤の添加量は、培地１００ｍＱあたり、０
．０２ｇ〜ｌ．ｏｇ、好ましくは、０．０５ｇ〜０．５
ｇである。

セルラーゼ製剤は単独でもまた２種以上を混合して使用
してもよい．炭素源としては、生産菌が資化できるものであれば特に
限定はなく、通常シヨ糖、グルコース、フラクトース等
が単独あるいは併用して用いられる。また、これらの炭
素源を含有する澱粉氷解物、セルロース分解物等も使用
できる．窒素源としては、生産菌が利用できるものであれば良く
、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモ
ニウム、硝酸塩などの無機窒素源やペプトン，酵母エキ
スなどの有機窒素源が使用される。

また、無機塩として、リン酸塩、マグネシウム塩、カル
シウム塩、鉄塩などが適宜使用される，クエン酸，乳酸
、コハク酸、グリセロール、グルタミン酸などの添加は
、促進的な効果を示す場合があり適宜使用される．生育菌が生育に微量元素として、ビタミン、核酸、アミ
ノ酸などを要求する場合には、要求する栄養素を補添す
ることが必要である．培地の初発ｐｏは，３ないし７、望ましくは５〜６の範
囲が好ましい。培養温度は、ｌＯ〜４０℃、望ましくは
２５〜３５℃の範囲で行う．培養方法とじては，生産菌
に酸素が適宜供給されることが必要であるが，通気攪拌
培養よりも望ましくは、静置培養をおこない，培養液表
層に微生物セルロース性物質を生産させるのが、好まし
い．通常、培地液量１に対し、０．１〜０．３の割合で
接種することにより、２４〜９６時間程度培養すること
により、微生物セルロース性物質が生産される．本発明の方法によって生産される微生物セルロース性物
質は、水不溶性であり、培養液をそのまま濾過などの操
作にかけ、分離し、採取してもよく，さらに採取した該
物質中に含まれる菌体等の不純物を取り除く処理をおこ
なってもよい。

不純物を取り除くためには、水洗、アルカリ洗浄、トル
エンなどの有機溶媒処理、次亜塩素酸ソーダによる処理
、リゾチームなどの溶菌酵素処理、ラウリル硫酸ソーダ
などの界面活性剤による処理などを単独または併用する
方法が有効である，上記の処理を適宜行ない得られた精
製物は、そのもののみならず、化学修飾することにより
物理的や化学的な性質を改変することができ，種々の用
途への適用が可能となる．〔実施例〕以下に実施例を示し、本発明を詳しく説明する．実施例
１アセトバクター・パスツリアヌスＡＴＣＣ　１０２４５
をヘストリンーシュラム培地（ＨＳ培地）（Ｄ−グルコ
ース２．０ｇ、バタトペプトン（デイフコ社製）０．５
ｇ、酵母エキス（ディフコ社製）０．５ｇ，クエン酸０
．１１５ｇ、リン酸水素二ナトリウム０．２７ｇ、蒸留
水ｌｏｏＩｌｅ，　ｐＨ６．０）に植菌し、２８℃で９
６時間静置培養をおこなった。

一方、上記のＨＳ培地にセルラーゼオノズカＲ−１０（
株式会社ヤクルト社製）を０．５ｇ添加し、オートクレ
ープ滅菌（１２０℃、２０分）した後、同様に植菌し、
静置培養をおこなった．また５対照実験として、加熱失活させないように上記セ
ルラーゼ製剤０．５ｇを濾過滅菌し，添加したＨＳ培地
でも同様に静置培養をおこなった．セルラーゼ製剤を加
えたＨＳ培地では調製時のｐｉ｛は．いずれも約５．３
であった，培養終了後、培養液表面に産生された微生物
セルロース性物質を濾過により取り出し、１％ＮａＯ｝
ｌ水溶液により室温で２４時間除蛋白処理をおこない、
次いで１％酢酸溶液にて室温で２４時間中和処理を行な
った。中和処理後、水洗したのち乾燥し、その後、生成
微生物セルロース性物質を秤量した。生成膜が微生物セ
ルロース性物質であることをＩＲスペクトル，Ｘ線回折
により確認した。第１図に無添加の場合と失活セルラー
ゼ添加の場合のＩＲスペクトルを示し、第２図に無添加
の場合と失活セルラーゼ添加の場合のＸ線回折図を示す
。培養液１５ｍｌ２あたりの生成微生物セルロース性物
質量を第１表にまとめた．加熱したセルラーゼ製剤を添
加することにより、無添加の場合の約１．７倍の微生物
セルロース性物質の生産が認められた．また、濾過滅菌
し、活性を保持したままでセルラーゼ製剤を添加した場
合には、セルロース性物質の生産は全《見られなかった
・第１表で無添加区の約１．８倍の微生物セルロース性物質の生
産が認められた。また、濾過滅菌したセルラーゼ添加区
では，微生物セルロース性物質の生成はみられなかった
．なお、生成物が微生物セルロース性物質であることは
、ＩＲスペクトル、Ｘ線回折で確認した．第２表実施例２アセトバクター・バスツリアヌスＡＴＣＣ　１０２４５
を実施例１で示したＩｓ培地に植菌し、９６時間静置培
養をおこなった．一方、ＨＳ培地に実施例１のセルラー
ゼオノズカＲ−ｔｏのかわりにドリセラーゼ（協和発酵
株式会社製）を培地１００ｍＱあたり，　０．５ｇ添加
して、同様に培養した。生成した微生物セルロース性物
質を実施例１のごとく、除蛋白処理をした後、乾燥し秤
量した．培養液１５＋＋＋Ｑ当りの生成微生物セルロー
ス性物質の量を第２表に示した．第２表に示すように，
加熱したドリセラーゼ添加区実施例３アセトバクター・バスツリアヌスＡＴＣＣ　１０２４５
をシヨ糖５．０ｇ、リン酸カリウム０．３ｇ、硫酸マグ
ネシウム・７水塩０．０５ｇ、カザミノ酸０．８ｇ、蒸
留水１００ｔａＱ．ｐＨ６．０の組成からなるＳ培地に
植菌し、９６時間静置培養した．同時に、Ｓ培地にセルラーゼオノズカＲ−１０を培地１
００＋ｗＱあたり０．５ｇを添加し，オートクレープ処
理した培地及びＳ培地に培地１００■Ｑあたり０．５ｇ
濾過滅菌によってセルラーゼ製剤を添加した培地で、同
様に培養をおこなった．実施例１と同様に培養液ｌ５脂
Ｑ当りの生成した微生物セルロース性物質を秤量したと
ころ、第３表に示す結果が得られた．加熱セルラーゼ製
剤を添加することにより、約１．３倍無添加区と比較し
、生産量が向上した。なお，生成物が微生物セルロース
性物質であることは，ＩＲスペクトル、Ｘ線回折で確認
した．第３表実施例４実施例１で示したＨＳ培地に第３図に示すごとく種々の
濃度（０〜０．５％）のセルラーゼオノズカＲ−１０（
株式会社ヤクルト社製）を添加し、オートクレープ滅菌
（１２０℃，２０分）した後，アセトバクター・パスツ
リアヌスＡＴＣＣ　１０２４５を植菌し、９６時間静置
培養をおこなった。

培養液１５一Ｑ当りの生成したセルロース性物質を実施
例１のごとく除蛋白処理をした後、乾燥し秤量した。第
３図に示すように、セルラーゼ製剤を添加することによ
り、微生物セルロース性物質の生成量が増加し、０．１
％のセルラーゼ製剤を添加した場合に最も生産量が多か
った．なお、生成物が微生物セルロース性物質であるこ
とは．　ＩＲスペクトル、Ｘ線回折で確認した．

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１において、セルラーゼ製剤無添加の場
合と失活セルラーゼ製剤０．５％添加の場合のＩＲスペ
クトルを示す図で、第２図は、セルラーゼ製剤無添加の
場合と失活セルラーゼ製剤０．５％添加の場合のＸ線回
折を示す図で、第３図は実施例４において、失活したセ
ルラーゼ製剤濃度と微生物セルロース性物質の生成量の
関係を示すグラフである．代理人　弁理士　戸　田　親　男第図２θ （ｄｅｇ）第図ｉ数　〔ｍ−１第図Ｏ３Ｏ４Ｏ５セルラ一七゛製剤濃度（重量％）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アセトバクター属に属する微生物セルロース性物
質生産能を有する微生物を、微生物セルロース性物質生
産培地に接種し、培養して培地中に該物質を生成蓄積し
、該物質を採取する方法において、失活させたセルラー
ゼ製剤を微生物セルロース性物質生産培地に含有させる
ことを特徴とする微生物セルロース性物質の製造方法。