JPH02291292A - 多糖類、それより主としてなる吸水・吸湿・保湿・増粘剤およびその培養生産法 - 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】 １）産業上の利用分野 本発明は、微生物由来の多糖類、それより主としてなる
吸水・吸湿・保湿剤及びその培養生産法に関するもので
あり、生理用品、紙オムツ等の吸湿・保湿剤、化粧品分
野さらには最近注目を集め始めている砂漠緑化等の苗木
のかんがい水の保湿剤等の利用等広範囲にわたり、その
利用が期待される。

２）従来技術 生理用品、紙オムツ等は高生活水準とともにその使用量
は年々増加してきている。しかしながらこれら生理用品
・紙オムツ等に使用される吸水・吸湿・保湿剤のほとん
どは合成高分子系吸水・吸湿・保湿剤と言われている。

これらは使い捨てのタイプのため、水洗等により流され
ると環境中に放出され、その生分解性の少なさにより長
期間環境中に存在し見苦しいばかりでなく、環境面にお
いても決して好ましいものではない。このため、生分解
性があり、安全性の優れた代替品の開発が期待されてい
る。

また、美意識の追求とともに、最近ではバイオ指向が高
まっており、各種の化粧品に生物の生産する素材が組み
込まれてきてはいるものの、その使用量は極く限られて
おり、特に各種化粧品の基剤となる新規な生物由来の吸
湿・保湿剤の開発への期待が高まっていた。

一方、最近の地球規模での環境面を考えると砂漠の年々
の急な拡大がおこっており、砂漠緑化への日本の貢献と
して日本側によるエジプト等への苗木のかんがい水の保
留のための合成高分子の吸水・吸湿・保湿剤の提供等が
話題になっている。

このような苗木等のかんがいのための吸水・吸湿・保湿
剤が安全で生分解性がある生物由来の吸水・吸湿・保湿
剤であれば苗木の成長後においても環境面への影響も少
なく好ましいものと考えられる。

３）発明が解決しようとする課題 このような背景のもとに、合成高分子系吸水・吸湿・保
湿剤等のもつ問題点を解消・克服、即ち、生分解性等が
優れており、二次公害の恐れのない安全な、かつ淡水あ
るいは塩水下でも高い吸水・吸湿・保湿能を有する多糖
類、それより主としてなる吸水・吸湿・保湿剤及びその
培養生産法を見出すことにある。

４）問題点を解決するための手段 本発明に使用される菌株は、アルカリゲネス属に属し、
微生物産生吸水・吸湿・保湿・増粘剤生産能を有する菌
株であればよいが、その代表例示菌株は、アルカリゲネ
ス・レータス（ＡｌｃａｌｉｇａｎｅｓＩａｔｕｓ）　
Ｂ　−　１６株で、ＦＥＲＭ　ＢＰ−２０１５号として
寄託されている。

以下、本発明に使用する代表株（ＦＥＲＭ　ＢＰ　−　
２０１５号）の菌学的性質を下記第１表に示す。この第
１表に示す菌学的性質から、バージー・マニュアル・シ
ステマテックφバクテリオロジー第１巻（Ｂｅｒｇｅｙ
’ｓ　Ｍａｎｕａｌ　ｏｆ　ＳｙｓｔｅＩＩａｔｉｃ　
ＢａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙＶｏｌｕｍｅ　１）．　（１
９８４年）３７２頁により、アルカリゲネス属に属する
こと並びにその安全性を有するものであることが判明し
た。タイブストレイン（ＡＴＣＣ　２９７１２）と対比
して、第１表におけるデオキシリボマクレアーゼ、 クエン酸、 アルギニンデハイドロラーゼ、 アクリルアミダーゼ、 糖より酸の生成、 菌体外ポリマー生産能、 の記載は見当らないが、他の諸性質は本願の株とタイブ
ストレインは一致する。

第１表 菌学的性質 （＊）（＋）：弱陽性 このような菌株の炭素源としては、フラクトース、グル
コース、シュークロース等の単糖類φ少糖類の他に、ヘ
ミセルロース、でん粉、コーンスターチ等の天然高分子
及びオリーブ油等の油類の炭素源が好ましくは用いられ
る。さらに、尿素、塩安、硝安、硫安等の無機体窒素源
、トリプトン、酵母エキス、肉エキス、ペプトン、麦芽
エキス等の有機窒素源、その他、リン酸カリ、硫酸マグ
ネシウム、食塩等の無機塩類が培地構成成分として使用
される。

特に、単糖類又は二糖類を炭素源として用いるのは、吸
水・吸湿・保湿・増粘剤の生産にとって好ましいもので
あり、かつ、培養源における添加リン酸塩濃度を８０ｍ
Ｍ以上に設定し、培養を行うことは同剤の生産増強に望
ましい条件である。

培養は液体培養でもよい。培養は初発ｐＨが４〜１０、
温度１５〜４０℃の範囲で行われ、通常は通気攪拌培養
で行われる。培養は炭素源等の種類にもよるが培養１日
から１０日間の間で行われ、この間で最大生産時期が設
定される。

培養処理物の性状は、無色透明あるいは薄黄色の固体、
アニオン性高分子であり、その粘度は約１０００　〜１
５０００ｃｐｓである。粘度の測定は１００倍の水（２
０℃）を添加し、完全に吸水した状態で回転粘度計で行
う。

培養を行うことにより吸水・吸湿・保湿・増粘能を有す
る培養物を得る。培養液に２倍量のエタノールを加え、
５℃にて一夜放置した沈澱物を魔２濾紙にて濾過を行い
集め、その後７０％エタノールにて３回洗浄、さらに蒸
留水にて３回濾紙上で洗浄後、凍結乾燥等により水分を
とばした吸水・吸湿・保湿・増粘物質が培養処理物とし
て回収できる。しかしながら、本発明では、このように
分離精製した培養処理物を使用するまでもなく、培養物
そのものをそのまま使用することができる。

本発明において、吸水・吸湿・保湿の対象となる水分は
特に制約されるものではない。一般的に合成高分子系の
吸水・吸湿・保湿剤は塩分を含む水においてその保湿・
吸湿性能は純水系におけるその性能と比較すると相当の
割合で減少すると言われているが、本発明の微生物がつ
くる吸水・吸湿・保湿剤は後述の実施例からも明らかの
ように、含まれる塩分下においてその吸水・吸湿・保湿
性が優れていることは合成高分子系吸水・吸湿・保湿剤
にない新規な注目すべき性能と評価される。

本発明における吸水・吸湿方法、保湿方法は後述の性能
評価のための標準検定方法によってなされてはいるもの
の、これらの実施方法は特に制約されるものではないこ
とはいうまでもない。

なお、以下において示すように本発明における吸水能、
保湿能及び吸湿能の力価測定は次のようにして求めた。

０）吸水能力価測定法 本力価測定法はティーバックテスト法といわれている方
法を採用した。すなわち、不織布（キッチンタウバー；
天然パルプ１００％、東海パルブ■製）で約２０ｍ１位
入る容器を作り、ほぼ一定重量の乾燥ポリマー等の試料
を入れる。次いで、純水にて２時間浸した後、静置を１
時間行い余分な水分を切る。この水分を切った試料を恒
量測定済の秤量用ビーカ（ｌｏｍｌ）に入れ吸水後の重
量（吸水量＋試料量）を正確に測定する。この後１０５
℃で約２時間、乾燥を行い水分を完全に蒸発させ、試料
の正確な重量を測定した。

このようにして各重量を測定した後、次式により、試料
（乾燥）Ｉｇ当りの吸水量（ｇ）を計算した。

放置後、２．４，６．８及び２４時間に各試料の重量を
測定し、その重量から、次式に従って吸湿率を求めた。

（ロ）吸湿能力価測定法 本吸湿能力価測定法は香粧会誌第８巻２号，１８１頁（
１９８４年）に記載されている方法に従って測定した。

すなわち硝酸カリウム飽和溶液（相対湿度９１％）、硝
酸ナトリウム飽和溶液（相対湿度６１．８％）及び塩化
マグネシウム飽和溶液（相対湿度３１．９％）を含む各
デシケーターを３７℃の恒温室に保管して使用した。各
乾燥試料約１００ｍｇを内径１．２ｃｍのプラスチック
カップ（サンコープラスチック社製）中に精秤した後、
デシケーター中に（ハ）保湿能力価測定法 保湿能力価測定法も前述の吸湿能力価測定法と同じ文献
（香粧会誌第８巻２号，１３１頁（１９８４年））に記
載されている。すなわち、硝酸ナトリウム飽和溶液（相
対湿度６４．８％）、塩化マグネシウム飽和溶液（相対
湿度３３％）及び五酸化リン（相対湿度３４％）を含む
各デシケーターを２０°Ｃの恒温室に保管して使用した
。

硝酸ナトリウム飽和溶液（相対湿度６４．８％）及びシ
リカゲルを含む各デシケーターを２０℃の恒温室に保管
して使用した。プラスチックカップに約１００ｍｇの各
乾燥試料を精秤し、これに２０μ９の水を添加し、再び
精秤した後、デシケーター中に放置した。放置後の重量
測定は、吸湿試験法に準じて行い、保湿能は次式に従っ
て水分残存率を指標として求めた。

Ｗ　：放置前の含水試料重量、 Ｗｔ　：各測定時の含水試料重量 実施例 次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。

〔実施例１〕 〈吸水・吸湿・保湿・増粘剤の培養と回収〉シュークロ
ース１５ｇ　１ＫＨ２　Ｐ　０４　　Ｂ．８ｇ−Ｋ　　
ＨＰＯ　　８．８ｇ，ＭｇＳＯ４・７　Ｈ２　０　０．
２ｇ　−食塩０．１ｇ，尿素０．５ｇ、肉エキス０．５
ｇを蒸留水１ｇに溶かし、培地をｐｌｌ７．４に調整し
た。培地１５　０　ｍｌを、５　０　０　ｍｌの三角フ
ラスコにとり、オートクレープにより、１０２℃、１５
分間無菌殺菌した後、アルカリゲネス●レータスＢ−１
６株（ＦＥＴＭ　ＢＰ−２０１５号）を１白金耳の量で
フラスコに移植し、３０℃にてロータリー回転培養を行
う。なお回転数は１８０ｒｐｍである。

このようにして培養した６口目の培養物（含菌体）より
パイオポリマーの精製を下記のような方法により行った
。

すなわち、培養物５００ｍｌに対し、２倍量のエタノー
ルを添加し静置後、液相部を除き沈澱物を採取する。こ
の沈澱物に対し純水１００ｍｌを添加し、６０〜７０℃
の湯浴中にて溶解せしめ、次いで５倍量のエタノールを
添加し、再度沈澱物を得る。この溶解一沈澱の操作を数
回繰返すことにより培地成分から由来すると考えられる
着色物質は系より除外され、白色の沈澱物を得られる。

このような脱色工程をへた白色沈澱物を再び０．０２％
　ＮａＯＨ溶液４０００〜８０００ｍｌに希釈再溶解し
１２１℃、１０分間加熱した後、遠心機を用いて４０．
０００ｇ　Ｘ　４０分間、希釈し遠心する。この希釈遠
心操作により菌体を除去する。菌体を除去した遠心上清
部を塩酸にて中和し、ロータリーエバポレーター（６０
〜７０℃）を用いて濃縮する。この濃縮物に純水１００
ｍｌを加え、６０〜７０℃の湯浴中にて再溶解させる。

再溶解液に５倍量のエタノールを添加しエタノール沈澱
させる。この溶解−エタノール沈澱を３回繰返した後、
常温にて真空乾燥することにより、白色の精製パイオポ
リマーを得る。このようにして得られた精製パイオポリ
マーは、高速液体クロマトグラフィーで均一であること
を認めた。

以上の精製工程により、培養物１ρより白色の精製パイ
オポリマーが２．４〜３ｇ得られた。

次に実施例１で得られた精製パイオポリマーの理化学的
諸性質（物性）を示す。

（１）物質の色：白色 （２）炭化温度：２２５〜２８０℃ （３）元素分析：Ｃ，Ｈはカルロエルバｃ，　Ｈ元索分
析計にて分析した。０は１００　−　（Ｃ＋Ｈ）（ｗｔ
％）により算出した。

Ｃ　：４０±４ Ｈ：　６±１ ０：５４±５ （４）溶解性 水（中性）に難溶；アルカリに可溶；メタノール、エタ
ノール、アセトンに不溶。

（５）紫外線吸収スペクトル それは第１図に示す通りである。蛋白質（ベプチド）に
特有な２８０ｎｍ及び核酸に特有な２６０ｎｍの吸収は
認められない。

（６）赤外線吸収スペクトル それを第２図に示す。８００〜１２００ｃｍ’付近に多
糖類特有の吸収パターンが見られる。１６２０±２０ｃ
ｆｎ−１にウロン酸特有な吸収パターンが見られる。

収パターンがあり、３４００±２０ｃｍ−１付近に炭水
化物由来のＯＨの吸収パターンがある。この結果、この
物質は糖等の炭水化物を主成分とした酸性の多糖類であ
ると考えられた。

（７）粘度 Ｎ　ａ　Ｎ　Ｏ　ｓの０．ＩＮ塩濃度を溶媒とし、υｂ
ｂｅｌｏｈｄｅ粘度計を用いて測定した。測定結果を第
３図に示す。この物質の極限粘度はη＝４２±５である
。

（８）施光度 この物質を０．０２％ＮａＯＨ液に１００ｐｐｍ溶解し
、０．４５μミリポアフィルターを用いて濾過した濾過
液の施光度を施光計（日本分光ＤＩＰ３６０型、標準セ
ル１０　０　ｍｍ＋使用）にて測定した。この結果、施
光度ａ　＝　０．００２ｄｅｇであった。

（９》　　糖の定性・定量反応 実施例１における炭素源をシュークロース及びフラクト
ースにより培養し、得られた精製標品を夫々ＳＰ，ＦＰ
と名付け、夫々のサンプルにおける糖の定性・定量反応
を行った。

反応はアンスロン反応及びフェノール硫酸法にてグルコ
ース換算にて求め、ＥＩＳＯｎ−ＭＯｒｇａｎ法ではへ
キソサミン（グルコサミン、ガラクトサミン等）を、過
ヨウ素酸一レソルシノール反応ではシアル酸（Ｎ−アセ
チル）イラミン酸、Ｎ−グリコリルノイラミン酸等）を
、硫酸カルバゾール反応ではウロン酸（グルクロン酸、
ガラクッロン酸等）を、オルソシンＦｅ３＋法でグルク
ロン酸を指標として行った。又、本物質の加水分解条件
は次のスキームに示した通りである。夫々の反応結果を
第２表にまとめて示す。

多糖の加水分解法 ２Ｎ　　Ｈ２Ｓｏ４１００℃２ｈｒ加熱（減圧密封）◇ Ｂ　ａ　（Ｏ　Ｈ）　２で中和 Ｏ 遠心分離（１８０００ｒｐｍ５分）沈澱を除去Ｏ 活性炭と５分攪拌 遠心分離（　１８０００ｒｐｍ　５分）沈澱を除去０．
４５ρ膜で濾過 Ｏ 濃縮（５０℃エバポレーターにて） 物質の加水分解物のＲｆ値を第３表−１（各標専糖とサ
ンプル加水分解物のＲｆ値の比較）、第３表−２（マン
ノースとの比較）、第３表−３（らロン酸としてのグル
クロン酸との比較）に夫々まとめて示した。

なお、薄層クロマトグラフイーにおける構成牧の同定分
析条件は以下に示す通りである。

ただし、アンスロン反応及びフェノール硫酸法において
はグルコース換算にて％を求めた。

これらの糖に対する定性・定量反応の結果より、本物質
はヘキソース及びウロン酸を構成成分に持つ可能性が示
されたが、グルコサミン等のへキソサミン及びＮ−アセ
チルノイラミン酸等のシアル酸は持っていないことが明
らかとなった。

（１０）構成糖 前記のように、本物質はヘキソース、ウロン酸等の糖を
持つことが示されたので、本物質を塩酸等の酸で加水分
解した後、構成成分の同定を薄層クロマトグラフィー、
液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー及び
質量分析により分析同定を行った。

？）薄層クロマトグラフィー分析 実施例１における炭素源をシュークロースとして培養し
、得られたものを精製した本物質（サンプルＳＰ）の加
水分解物の展開方法（展開溶媒）を種々変えて薄層クロ
マトグラフィー分析を行った。各展開溶媒時における既
知物質（糖類）と本糖のＴＬＣによる同定 実験条件 １、 ２． ３． ４． ５． ６． ＴＬＣプレート　ａ　　Ｋｌｅｓｅｌゲル６０　　　メ
ルクβ　シリカゲル６０Ａ　　ワットマン 展開温度　　　　５０℃ 発色剤　　　　　ｉ　ジフエニールアミンーアニソンー
リン酸試薬Ｕ　　ナフトレゾルシノールリン酸試薬ｉＨ
　　過マンガン酸カリウム試薬 展開溶媒　　　　ａ　１　−　プ　ロ　パ　ノ　ー　ル
　：　水　　　−８５：１５ｂ　酢酸エチル：酢酸：メ
タノール：水　　　一ｅｏ：　１５：　１５：　１０ｃ
ｔブタノール：アセトン：　０．ＩＭ乳酸　　　−４：
４：２ｄ　イソブロバノール：アセトン：Ｏ．ｌＭ乳酸
　−４：４：２ｅ　アセトン：　Ｏ．ｌＭ乳酸：酢酸エ
チル　　　　−６　：　２　：　２ｆｔブタノール：ア
セトン：０．ＩＭ乳酸　　　−６：２：２ｇ　イソブロ
パノール：Ｏ．ｌＰｖ１乳酸：メタノール−４：２：４
ｈ　酢酸エチル：酢酸：メタノール：０．ＩＭ乳酸−ｅ
ｏ：　１０：　２５：　５ＴＬＣプレート　Ａ　　Ｏ．
Ｉ　Ｍ　　ＮａＨＳＯａ液前処理剤　　　　Ｂ　　Ｏ．
５　Ｍ　　ＮａＨ２ＰＯ４液特に書いていない時は、１
回展開 第３表−２ ヘキソース （マンノース） の 分離と確認 第３表一 ウロン酸の分離と確認 第３表−１より、本物質はグルコース、ラムノース、フ
コースのＲｆ値と一致することにより、グルコース、ラ
ムノース、フコースを有していることが示された。

次に、第３表−２においてマンノースと近いＲｆ値を持
つ夕ロースと本物質の加水分解産物の比較を条件を変え
て検討した。その結果、本物質は夕ロースではなくマン
ノースを構成糖とすることが明らかになった。

次いで、ウロン酸における構成成分としてグルクロン酸
であることを更に確実にするために３種の実験条件（第
３表−３に条件は示した）を行った。第３表−３の実験
１に示すように、グルクロン酸単独のＲｆ値は０．１７
であるもののガラクツロン酸等が混在するとＲｆ値は標
準物でも０．２１と高くなる。又、第３表−３の他の実
験より本物質はムラミン酸、マンニュロン酸ラクトンで
はないことが判明した。このことから、本物質はウロン
酸としてグルクロン酸を持つことが示された。

以上の結果を考え合せ、５個の標準サンプル（グルコー
ス、マンノース、ラムノース、フコース、グルクロン酸
を混在したもの）と、本物質の加水分解産物を４種の条
件（第２６頁参照）にて薄層クロマトグラフィーを行っ
た。この結果、前記の標準サンプルと本物質の加水分解
産物の夫々のＲｆ値は非常に良く一致している。

上述の如く、薄層クロマトグラフィーの種々の詳細な分
析結果より、本物質はグルコース、マンノース、ラムノ
ース、フコース、グルクロン酸の５種の描成糖を持つこ
とが認められた。

（ロ）高速液体クロマトグラフィー分析カラムとしてア
ミドー８０（＋−−ソー製）を用い、移動相アセトニ１
・リル／水＝８０／２０、流速１　．　０　ｍｌ　／　
ｍ　ｉ　ｎ　ｓ力ラム温度８０℃で検出にＲｌを用いて
薄層クロマトグラフィーにて同定された中性糖（ラムノ
ース、フコース、マンノース、グルコース）を高速液体
クロマトグラフィー装置にて分析を行った。中性糖の各
標準サンプル（第４図−Ａ）及び実施例１により得られ
たサンプルの加水分解産物の液クロチャート（第４図一
Ｂ）を夫々に示す。第４図−Ａ，Ｂに示すように、本物
質の加水分解産物ビーク■はラムノース、■はフコース
、■はマンノース、■はグルコースに該当することが高
速液体クロマトグラフィーにより確認された。

又、カラムをフェノール型（ウォーターズ製）、移動相
をメタノール／水＝８０：２０、流速０．５ｍｌ／ｍｉ
ｎで、検出にＵＶ（紫外線）を用いてグルクロン酸の標
準サンプルと本物質の加水分解産物を比較検討したとこ
ろ、夫々第４図一ＣとＤに示す如く、両者の保持時間（
リテンション・タイム）は一致した。

以上の結果より、本物質はグルコース、マンノース、ラ
ムノース、フコース及びグルクロン酸より構成されてい
ることが高速液体クロマトグラフィ−（Ｈ　Ｐ　Ｌ　Ｃ
）からも明らかとなった。

（ハ）ガスクロマトグラフィー及びガスマス分析薄層ク
ロマトグラフィー及び高速液体クロマトグラフィー分析
により同定されたところの各構成成分を更に三重に確認
するための分析としてガスクロマトグラフィー及びガス
マス（ＧＣ−ＭＳ）を用いた。中性糖及びウロン酸（グ
ルクロン酸）を同時に分析するために、実施例１により
得られたサンプルを硫酸にて加水分解後、シリル化剤を
用いてシリル化を行い、ガスクスのカラム担体にシリコ
ンＯＶ−１を用い、５０°Ｃ〜２００℃の範囲で昇温を
行い、ＦＩＤ検出にて分析した。またサンプルの加水分
解条件はｌ８頁に示す多糖の加水分解法に従った。加水
分解物のトリメチルシリル誘導化の条件を次に示す。

トリメチルシリル誘導化 加水分解物 ２５℃　１０分（ネジ口試験管に入れＭ）■ 遠心分離 ｐｐｔ ｓｕｐ （ＧＬＣ分析） 内部標準：　３０１ｅｔｈｙｌ−１｝−ｇｌｕｃｏｓｅ
第５図一八にグルコース、マンノース、ラムノース、フ
コース、ウロン酸（グルクロン酸）のトリメチルシリル
化誘導体の各オーセンティック（標準）サンプル及び第
５図一Ｂに実施例１により得られ精製された本物質の加
水分解物トリメチルシリル化誘導体のガスクロマトグラ
フィー分析パターンを示した。第５図−ＡとＢに示す如
く、本サンプルの加水分解産物のシリル化誘導体はグル
コース、マンノース、ラムノース、フコース及びグルク
ロン酸のシリル化誘導体と完全に一致する。

更にガスクロマトグラフィー分析において比較的ピーク
が大きかった４つのピーク（ピーク１：ラムノース、ビ
ーク２：フコース、ピーク５：グルコース、ビーク６：
マンノース）を、マス（質量）分析に導入し、ＧＣ−Ｍ
Ｓ　（ガスマス）分析を行った。

第６図−１ＡとＩＢ（夫々標準サンプルと本物質の加水
分解物について）にピーク１とラムノースのマススペク
トルを、第６図−２Ａと２Ｂ（夫々標準と加水分解物）
にピーク２とフコースのマススペクトルを、第６図−３
Ａと３Ｂ（夫々標準と加水分解物）にピーク５とグルコ
ースのマススペクトルを第６図−４Ａと４Ｂ（夫々標準
と加水分解物）にピーク６とマンノースのマススペクト
ルを例示した。これらのマススペクトルから見られるよ
うに、各ピークのフラグメントと標準サンプルのフラグ
メントは一致する。

これら、ＧＣ−ＭＳ分析の結果よりも、本物質の加水分
解産物は質量分析的にも前述の夫々の構成成分（ラムノ
ース、フコース、マンノース、グルコース）であること
が確認された。

以上、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析、ガスマス
（ＧＣ−ＭＳ）分析の結果、本物質はグルコース、マン
ノース、ラムノース、フコース及びグルクロン酸より構
成されていることが示された。

（ｌ１）構成糖のモル比 ラムノース、フコース、マンノース、グルコース及びグ
ルクロン酸の構成糖のモル比はガスクロマトグラフィー
における各ピークの面積比より求めた。使用したガスク
ロマトの条件は前述の３０頁に示したものと同一である
。各構成糖のモル比を出すにあたり、まず各規定濃度の
各標準サンプルをガスクロにかけ、各ピークの面積を求
めた。次いで実施例１により得られた精製パイオポリマ
ーの加水分解物（加水分解条件は前述の１８頁にて前述
した通りである）をガスクロ分析にかけ各ピークの面積
を得た。このようにして得られた面積を基にして次式に
より各構成糖のモル数を算出した。

各構成糖のモル比＝ 各加水分解物（構成糖） 使用した各標準サンプルの面積とモル数（第７図−Ａ）
及び実施例１におけるシュークロースを炭素源とした精
製パイオポリマーＳＰ加水分解物におけるガスクロマト
による面積（第７図一Ｂ）の一例を次に示した。

第７図−Ａ及び第７図〜Ｂの面積及びモル数を求めると
次の第４表になる。

各構成糖のモル比を上の表にもとづいてマンノースを１
にして算出すると ラムノース：フコース：グルコース： マンノース：グルクロン酸 弁（１〜２）：　　（３〜４）：　　（５〜６）＝（１
）：　　（２〜３） となる。

〔実施例２〕 く培養炭素源の種類・濃度、リン酸塩の濃度変化による
吸水・吸湿・保湿・増粘剤の生産〉実施例１における炭
素源の種類及び濃度、さらにはその時のリン酸塩の濃度
を次の第５表のように変化させて培養条件の異った吸水
・吸湿・保湿剤を得た。なお、その他の条件は実施例１
と同様である。

〔実施例３〕 く吸水性能〉 実施例２により得られた各サンプルを前記の吸水能力価
測定法に従って測定した。結果を第７表に示す。さらに
、対照サンプルとして下記第６表の６点のサンプルを選
んで試験した。

第７表に示すように、アルカリゲネス●レータスが生産
したところの物質は、対照区のどのサンプルよりも多量
の水分をすみやかに吸水することは明らかである。

第　　　６　　　表 パイオポリマーの吸水量 ＊スプレードライによる粉体化ボリマー（加熱交換） 〔実施例４〕 く吸湿性能〉 実施例１により得られた粉体（サンプル名：ＳＰ２）と
実施例２において得られたすべてを混合した粉体（試料
サンプル名：ＭＩＸ’）を前記の吸湿能テスト法に従っ
て測定した。

なお、本剤の対照サンプルとしては一般的に吸湿剤とし
て知られているところのシリカゲル、ＰＶＰ　（ポリビ
ニールピロリドン：和光純薬Ｋ−３０）、尿素（関東化
学特級）、グリセリン（関東化学特級）　、ＰＥＧ２０
０（日本油脂）及びアニオンポリマー（住友化学　スミ
フロックＦ　Ａ　−　７０）を用いた。

結果を第８表に示す。

第８表におけるグリセリンと尿素の吸湿性能の値は、前
記の吸湿能力価測定法と同じ方法で測定した文献値（安
藤隆夫ら，香粧会誌Ｖｏ１、８　Ｎｏ．２，Ｐ１８０〜
１３４．　１９８４年）の２４時間経過後の値にほぼ等
しい。安藤らの文献によれば、最近化粧品等に天然由来
の吸湿・保湿剤として使われているヒアルロン酸の２４
時間経過後の値（９１％湿度，３７℃で約３５％，　ｅ
ｔ．ｓ％湿度３７℃で約１７％）と比較すると、本吸湿
性能は２．７〜約２倍の吸湿性能を示している。

このように生物由来のパイオポリマーである本剤は、優
れた吸湿性を示すことが明らかに認められる。

〔実施例５〕 〈保湿性能〉 実施例４と同じサンプル、すなわちＳＰ２とＭＩＸを前
記の保湿性能テスト法に従って測定した。なお、対照サ
ンプルは実施例４と同じものを選定し測定した。

結果を第９表に示す。

また、本発明の方法と同じ方法で保湿能を評価したとこ
ろの前記の安藤らの文献（１３３頁）によれば、ヒアル
ロン酸の２４時間後の保湿能（１０５％）は本発明によ
る保湿剤より低い値であり、ＳＰ２及びＭＩＸともにヒ
アルロン酸の値の１．５倍以上の高さを示している。

第９表及び文献値と比較することにより生物由来のパイ
オポリマーの本剤は優れた保湿能を示すことが明らかに
認められる。

第 表 〔実施例６〕 〈塩分添加条件下での吸水テスト〉 一般的に合成高分子吸水剤は塩分があると極度に吸水量
が減少することが知られている。そこで、本発明による
微生物酸性吸水・吸湿・保湿剤の場合にはどのようなこ
とになるか、塩分添加条件下での吸水量を測定した。な
お、用いたサンプルは実施例１により得られたサンプル
（サンプル名ＳＰ２）を用い、塩分としては食塩を用い
、その添加量は０．９％とした。用いたサンプルは凍結
粉砕し、さらに乾燥粉体にしたものを用いた。十分に吸
水させるため吸水試験法における吸水時間を２時間から
２４時間に延して、その吸水量を調べた。

なお、本剤の対照サンプルとして市販の高級吸水体ポリ
マー（スミカゲルＳ　−　５０）を用いて本剤と同一条
件にて測定した。

結果を第１０表に示す。

第 表 第１０表に示すように、塩分添加条件下においては純水
系に比べて、その吸水全は確かに減少はする。しかしな
がら、その減量率は市販の高級吸水体ポリマーのそれと
比べて遥かに少ない。また、吸水時間の関係からはっき
りとは言えないけれども、実施例３の第７表における高
分子吸水剤、及びアニオンポリマーの値（純水系、２時
間）と比べても、０．９％食塩水下においても各サンプ
ル１ｇ（乾燥重量）当りの吸水値は十分に匹敵するもの
と考えられる。

このように、本剤は塩水下においても十分に吸水機能を
保持し、吸水できることが認められる。

〔実施例７〕 〈各種炭素源を培養源として用いた場合の吸水・吸湿・
保湿・増粘剤の生産量〉 実施例１における培地組成のうち炭素源の種類を単糖類
の代表としてフラクトース、二糖類の代表としてシュー
クロースを、天然高分子の代表としてでん粉を、さらに
非水溶性炭素源の代表としてオリーブオイルを選定し、
各種炭素源の濃度を１５ｇ／Ｄにし、他の培地成分・濃
度はすべて実施例１と同一にし、実施例１に示すのと同
じ培養を行い、６日目の培養液より吸水・吸湿・保湿剤
の回収を実施例１と同じく行い乾燥重量を測定し、各種
炭素源による生産全を比較した。結果を第８図に示す。

第１図に示すように、・培養源の炭素源を単糖類または
二糖類に設定することにより吸水・吸湿・保湿・増粘剤
生産量を増大せしめることが判った。

〔実施例８〕 〈塩分濃度と吸水力の関係〉 本物質が使用されるｈ分！ｌＩｆ例えば紙オムツ、生理
用品等のサニータリ−（衛生）分野等を考え合せると、
塩分存在下においてその吸水力の低減化がいかに防ぐか
どうか、即ち吸水力を維持できるかどうかは、その使途
（工業化）を考える上で非常に大きな要囚である。

現在、使用されている合成高分子系吸水ポリマーは純水
（蒸留水）での吸水力は２００〜３００倍であるもの、
生理食塩水（０．９％）下では５０〜８０倍と言われて
いる。

そこで、塩（ＮａＣＮ）濃度と本物質の吸水力を調べ、
結果を第１１表に示した。

第　　　１　１　　　表 第１１表に示す如く、本物質は塩濃度が１％でも４５０
倍、２．５％でも３７０倍の吸水力を示し、これらの値
は合成高分子系吸水ポリマーの蒸留水での吸水力をも上
回り、本物質の大きな特徴と考えられ、実用化に際して
の有利な点と考えられる。

〔実施例９〕 実施例１により得られた粉体（サンプル名ＳＰ２）の濃
度による粘度の特性を測定した。本サンプルの対照とし
てケルザン（ケルコ社製汎用ザンサンガム２８メッシュ
パス１００％）を使用した。

サンプルを１％（ｖｔ／ｖｔ）になるように純水に溶解
した後、０．１〜１％の範囲で純水にて希釈した。

それぞれの濃度を調整したサンプルについて、Ｂ型粘度
計（２５℃，魔２スピンドル３０ｒｐａ＋）にて粘度を
測定した。結果は第９図に示す。本サンプルはケルザン
に比べ明らかに高い粘度特性を持つことが認められた。

〔実施例１０　］ 実施例９で使用した本サンプル（ＳＰ２）とケルザンの
水溶液の物理的特性を測定した。本サンブル２０００ｐ
ｐａ＋の水溶液とケルザン５０００ｐｐｍの水溶液を作
成し、Ｂ型粘度計にて回転数を上昇した時の粘度変化と
下げた時の粘度変化を測定した。

（ｐｌｌ７．２．　２５℃，隘２スピンドル）本サンプ
ルの結果を第ｌＯ図−Ｂ１ケルザンの結果を第１０図一
Ａに示した。ケルザンは図のごとくシュードプラスチッ
ク（Ｐｓｅｕｄｏ　ｐｌａｓｔｉｃ）特性を示す。本サ
ンプルは図のごとくチクソト口ピック（Ｔｈｉｘｏｔｒ
ｏｐｉｃ）特性が認められた。

〔実施例１１　） 実施例９で使用した本サンプル（ＳＰ２）の温度による
粘度の特性を測定した。本サンプル２０００ｐｐｍとケ
ルザン５００Ｇｐｐｍ＋の水溶液を５℃から２０℃，３
０℃，４５℃，６０℃，８０℃と順に温度を上げて行き
、それぞれの温度で粘度をＢ型粘度計（ｐｌｌ７．２，
　Ｎｏ．２スピンドル）で測定した。第１１図に示され
るように、ケルザンは温度の上昇とともに粘度が低下し
たが、本ボリマーの粘度は温度に関係なく一定であった
。

一般に合成、天然のポリマーのほとんどは温度の低下と
ともに粘度が上り、上昇と共に粘度は下がる。ケルザン
はその粘度変化が少いポリマーとして知られているが、
それよりも本ボリマーの粘度変化は少いことが認められ
た。

〔実施例１２〕 実施例９で使用した本サンプル（ＳＰ２）のポリマーを
溶解する水溶液の塩濃度と粘度の関係を測定した。水溶
液は純水の０．０１．　０．０５．０．１，　０．５，
　１．０％濃度食塩水とし、本サンプル２０００ｐｐｍ
，ケルザン５０００ｐｐａ＋を各食塩水に溶解し、Ｂ型
粘度計（２５℃，　ｐＨ７．２，　Ｎｏ．２スピンドル
，　３０ｒｐｍ）にて粘度を測定した。第１２図に示さ
れるようにケルザンに比べ、塩濃度の影響を受けにくい
ことが認められた。

〔実施例１３　） 実施例９で使用した本サンプル（ＳＰ２）にてｐＨによ
る粘度特性を測定した。ＮａＣ，Ｑ　　Ｏ．１％水溶液
に本サンプル２０００ｐｐｍ＋，ケルザン５０００ｐｐ
ｍ溶解した後、ＨＣ，ＱあるいはＮａＯＨにてｐｌｌを
調整し、Ｂ型粘度計（２５℃，Ｎａ２スピンドル，　３
０ｒｐｍ）にて粘度を測定した。第１３図に示されるよ
うにケルザンに比べ、本サンプルの粘度はＩ）Ｉ１の影
響が少いことが認められた。

本物質が使用されると考えられる用途として下記が挙げ
られる。

食品分野 食品増粘剤、食品増は削、食品保水剤、テクスチャー改
良剤、ダイエッ！・食品 飼料分野 飼料増粘剤、飼料増量剤、飼料保水剤、包かつ担体剤 メディカル分野 免疫ふかつ剤、薬の包かつ剤（カプセル、錠剤用等） バイオテクノロジー分野 バイオリアクター等の固定化剤、微生物・植物・動物細
胞等の培養基剤、分離精製用担体（ゲル） 農業分野 農薬等の徐放剤用カプセル、懸濁安定、乳化安定、付着
性の向上、撒布性の改善、液滴形状のコントロール 土木 土壌改良剤、土壌保水剤、泥水安定液 流通分野 魚，肉等の食品ドロップ吸収剤 製紙コーティング コーティング性能の改善、マイグレーションの防止、ス
トリークの防止、顔料の沈降防止、保水性の改善 織物染色 顔料の沈降防止、マイグレーションの防止、スペースダ
イイングの流動性改善 ラテックス 乳化安定 クリーナー 乳化安定、懸濁安定、たれ防止、噴霧性の改善 懸濁安定剤 酸化チタン懸濁液の安定、澱粉スラリーの懸濁安定 泡安定剤 軽量セメント（発泡） 研磨剤の改良 バス研磨剤 ペイントの改質剤 レオロジーの改良 ６）発明の効果 以上より明らかのように、本発明のアルカリゲネス属由
来のパイオポリマーは優れた吸水性能、吸湿性能、保湿
性能、増粘性能を示す。かようにアルカリゲネス属由来
のパイオポリマーは生物由来の生分解性に優れ、二次公
害のない安全な特徴に加えて吸水・吸湿・保湿・増粘剤
としての著るしい効果を発揮するものである。

また、合成高分子系等の吸水・吸湿・保湿・増粘剤が塩
水下においてはその性能を゛著るしく減少させるのに対
し、本属山来のパイオポリマーは、塩水下においてもそ
の減少度は少ない。

さらに、このような吸水・吸湿し保湿・増粘剤を生産す
るにあたって、培養源の炭素源を単糖類又は二糖類の範
囲に設定することにより、効率良く培養生産できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で得られた物質のＵＶ吸収スペクトル
である。よこ軸は波長（２００ｎｍ〜３００ｎｍ）を、
たて軸は吸光度を示す。 第２図は、本発明で得られた物質の赤外線吸収スペクト
ルである。たて軸は透過率（％）、よこ軸は波数（ｃｍ
’）を示す。 第３図は、本発明で得られた物質の粘度を３回測定し、
極限粘度を求める図である。 η＝４２である。 たて軸は粘度ηを、よこ軸はサンプル濃度（ｐｐｏ＋）
を示す。 第４図−Ａは、標準サンプル（中性糖：グルコース、マ
ンノース、ラムノース、フコース）の液クロマトグラフ
ィーチャー　ト図である。たて軸は誘電率（　Ｘ　１０
−１ｖｏｌｔ）　、よこ軸は保持時間（１０′分）を示
す。 第４図一Ｂは、本発明で得られた物質の塩酸加水分解物
の液クロマトグラフィーチャート図である。たて軸、よ
こ軸は第４図−Ａと同じである。 第４図一〇は、標準サンプルのＵＶ吸光度と保持時間（
分）の関係図を示す。 第４図−Ｄは、本発明で得られた物質の加水分解産物の
ＵＶ吸光度と保持時間（分）の関係図である。 第５図−Ａは、標準サンプル（ラムノース、フコース、
ウロン酸（グルクロン酸）、マンノースグルコース）の
トリメチルシリル化誘導体のガスクロマトグラフィー分
析パターンである。第５図−Ｂは、本発明で得られた物
質の加水分解物トリメチル化誘導体のガスクロマトグラ
フィー分析パターンである。第５図−Ａと一Ｂのたて軸
はピーク高を、よこ軸は保持時間（分）を示す。 第６図−ＩＡ，−２Ａ，−３Ａ，−４Ａは、各標準サン
プルのトリメチルシリル化誘導体の夫々ラムノース、フ
コース、グルコース、マンノースについてのマススペク
トルを示す。第６図−ＩＢ，−２Ｂ．−３Ｂ，−４Ｂは
、本発明で得られた物質の加水分解物トリメチルシリル
化誘導体の夫々ラムノース、フコース、グルコース、マ
ンノースについてのマススペクトルを示す。各第６図に
おいて、たて軸はインテンシティを、よこ軸はｍ／ｅを
示す。 第７図−Ａは、各標準糖の規定濃度のトリメチルシリル
化誘導体のガスクロマトグラフィー分析図であり、第７
図−Ｂは、実施例１におけるＳＰ加水分解産物の、トリ
メチルシリル化誘導体のガスクロマトグラフィー分析図
である。たて軸にピーク高さを、よこ軸に谷物質の保持
時間（分）を示す。 第８図は、アルカリゲネス●レータスＢ−１６株に各種
炭素源を培養源として用いた場合の吸水・吸湿・保湿・
増粘剤の生産量を示す。 第９図は、本発明で得られた物質の濃度と粘度の関係図
であり、対照としてケルザンを使用。たては粘度（　ｃ
　ｐ’ｓ　）、よこはポリマー濃度（ｗｔ／ｖｔ％）。 第ｌθ図−Ａは、ケルザンの水溶液流動曲線を示し、第
ｌθ図一Ｂは、本発明で得られた物質の水溶液流動曲線
を示した。たては粘度（ｃｐｓ）、よこはスピンドルの
回転数。 第１１図は、本発明で得られた物質の水溶液の温度変化
と粘度の関係図を示した。対照としてケルザンを使用。 たては粘度（ｃｐｓ）　、よこは温度（℃）。 第１２図は、本発明で得られた物質の水溶液中に含まれ
るＮａＣ１濃度と粘度の関係図を示した。 対照としてケルザンを使用。たては粘度（ｃｐｓ）、よ
こはＮａＣｌの濃度（ｖｔ／ｖｔ％）。 第１３図は、本発明で得られた物質の水溶液のｐｌｌと
粘度の関係図を示した。ス・１照としてケルザンを使用
。たては粘度（ｃｐｓ）、よこはｐｌｌｏ特許出願人　
　工業技術院長　杉　浦　　　賢同　　伯東化学株式会
社 復代理人　弁理士　湯浅恭・： ニ （外３名） 第４図一八 Ｘ １０（ト） ＱＯＯ Ｑ５０ ｉ．ｏｏ ×１０　（奈） ０２斗ｂ　　　ｔｏ 彊糟峙間（奔） 弟５囲一Ａ ＠　狩　Ｗｔ１％Ｑ（介》 第ｂ圀−７Ａ ′＄ｂ圀−ＩＢ 第６園−３Ａ 第ｂ回−３Ｂ 第ｂ図−２Ａ 第ｂ回−２Ｂ 第ｂ国−４Ａ 第ｂ回−４Ｂ 保 狩 碕 Ｍ（４） ２８　　　　３８　　　　４Ｂ 係＃ｒ珊開（４Ｆ−） 第１０圓−Ａ 第１０国一Ｂ 明　　　細　　　書

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記の性質を有する多糖類： （イ）薄層クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィ
   ー、ガスクロマトグラフィーによる糖組成；ラムノース
   、フコース、グルコース、マンノース及びグルクロン酸
   の主要構成成分とからなり、かつこれらの各成分の構成
   比がモル比で夫々１〜１０：２〜１０：４〜２０：１：
   １〜５、 （ロ）元素分析比（重量％） Ｃ：４０±４ Ｈ：６±１ Ｏ：５４±５ （ハ）炭化点２２５〜２８０℃ （ニ）溶解性 水（中性）に難溶；アルカリに可溶；メタノール、エタ
   ノール、アセトンに不溶、 （ホ）紫外線吸収スペクトル 蛋白質（ペプチド）に特有な２８０ｎｍ及び核酸に特有
   な２６０ｎｍの吸収は認められない、 （ヘ）赤外線吸収スペクトル ８００〜１２００ｃｍ＾−＾１、１６２０±２０ｃｍ＾
   −＾１、２９５０±１０ｃｍ＾−＾１、３４００±２０
   ｃｍ＾−＾１にピークを有する。 ２、グルクロン酸を５〜２５モル％を含み、ラムノース
   、フコース、グルコース及びマンノースの各成分の構成
   比がモル比で１〜６：３〜５：５〜１７：１である請求
   項１記載の酸性の多糖類。 ３、ラムノース、フコース、グルコース、マンノース及
   びグルクロン酸の各成分の構成比がモル比で（１〜３）
   ：（３〜５）：（５〜７）：（１）：（２〜３）である
   請求項１記載の酸性の多糖類。 ４、請求項１乃至３のいずれかに記載の多糖類を主成分
   とする吸水・吸湿・保湿剤。 ５、アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）属細菌
   培養物又はその処理物を主成分とする請求項１乃至４の
   いずれかに記載の吸水・吸湿・保湿・増粘剤。 ６、アルカリゲネス属細菌がアルカリゲネス・レータス
   （Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ　ｌａｔｕｓ）Ｂ−１６株（
   ＦＥＲＭＢＰ−２０１５号）である請求項１乃至５のい
   ずれかに記載の吸水・吸湿・保湿・増粘剤。 ７、請求項１乃至３記載の多糖類を産生するにあたり、
   請求項４又は５記載のいずれかの微生物の通気培養にお
   いて、培養源の炭素源を単糖類又は二糖類に設定するこ
   とにより吸水・吸湿・保湿・増粘剤生産量を増大せしめ
   ることを特徴とする培養生産法。